一种圆柱型锂离子电池极耳与使用该极耳的锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及圆柱型锂离子电池技术领域，尤其涉及一种圆柱型锂离子电池极耳与使用该极耳的锂离子电池。
【背景技术】
[0002]锂离子电池由于能量密度高，循环寿命长等优点得到广泛的应用。锂离子电池的大量应用使其安全性越来越得到重视，尤其在大规模应用，如电动自行车、电动汽车、储能电站等领域。为了提高锂离子电池的安全性，锂离子电池，特别是圆柱型锂离子电池进行了多方面的改进，如电芯中增加中心管(中心销)能够有效增加电池的安全性。
[0003]申请号为200510118419.8的专利文献公开了一种圆柱形锂离子电池及其制造方法。中心销容易被插入到电极组件之内的空间中来在圆柱形罐体的内部上保持和支撑它。所述圆柱形锂离子电池包括:电极组件，缠绕为圆柱形形状，具有在其中心界定的空间；圆柱形罐体，容纳电极组件且具有敞开的顶部；中心销，插入到电极组件的空间内且具有在插入之前小而在插入之后变大以填满空间的直径；和盖组件，贴附到圆柱形罐体的顶部来防止电极组件和中心销从罐体脱离。中心销一定程度增加了电极组件的稳固度。然而增加的中心销在电池振动情况下也一定程度增加和隔膜之间的摩擦，增加了电池内部短路的隐串
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[0004]申请号为200820074304.2的专利文献公开了一种能够提高电池安全性的圆柱锂离子电池无缝中心支撑管，所述中心支撑管为无缝中空结构，其直径以能插入电池极组中心孔为准，其长度和电池极组等长或略短。该实用新型在电池内部发生短路时可保证电池极组不向中心孔塌陷，使因短路产生的气体通过中心支撑管排到电池盖CID处，使其断路并进一步使电池盖安全阀破裂并泄压。中心支撑管一定程度增加电池极组中间热量的散热能力。另外中心支撑管的直径一直是备受关注的参数，直径过大，插入过程可能造成隔膜损坏，直径过小，带来中心管稳定性问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供了一种圆柱型锂离子电池极耳和中心管的复合解决方案，该极耳与电池极片焊接的部分作为中心管伸入电芯内部，以解决现有锂离子电池单独安装中心管存在安全隐患的问题。
[0006]圆柱型锂离子电池极耳，包括本体，所述本体包括用于与锂离子电池外壳或盖帽焊接的集流部和用于与电池极片焊接的连接部，所述连接部沿宽度方向卷曲，呈弧瓦状结构。
[0007]与电池极片焊接的连接部卷曲成弧瓦状结构，在电池极片卷绕后，连接部可以替代原有的中心管，由于连接部与电池极片焊接固定，可以解决传统中心管稳定性差，导致摩擦隔膜破损而出现电池内部短路的问题。
[0008]所述连接部与集流部之间有衔接部，衔接部可以使连接部和集流部无需在一条直线上，给电池安装带来便利。
[0009]优选的方案，所述衔接部与集流部之间具有折痕。在锂离子电池组装时，圆柱型锂离子电池极耳沿着折痕折叠，组装更加简便。
[0010]所述连接部卷曲的弧度为30°?360°，更优选为90°?270°。卷曲的弧度越大，更有助于避免卷绕的电芯向中心塌陷，但是如果连接部完全卷成管状，甚至长度方向的两个边缘重叠，会不利于电解液的流动，弧度选择在90°?270°，既可以保证连接部作为中心管具有足够的支撑强度，也可以让其侧边具有缝隙，该缝隙可以保障电解液充分流动，使电芯能够充分浸润电解液。同时该构造易于加工定型。
[0011]本实用新型提供了一种锂离子电池，包括外壳、盖帽以及由电池极片、隔膜卷绕形成的电芯，盖帽和外壳通过极耳与正、负电池极片连接，其中一个极耳为上述的圆柱型锂离子电池极耳。该极耳可以是与正电池极片连接的正极极耳，也可以是与负电池极片连接的负极极耳。该锂离子电池没有传统结构的中心管，其余结构则相同。
[0012]所述连接部的长度为电池极片宽度的50%?100%。如果连接部的长度小于电极片宽度的50%，电芯的保持力和支撑是不充分的，而如果大于100%，会不利于集流部与锂离子电池外壳或盖帽的连接。
[0013]相对于现有技术，本实用新型具备以下优点:
[0014](I)本实用新型极耳的连接部卷曲成弧瓦状，电池极片与连接部焊接后卷绕成电芯，连接部即可作为中心管，避免电芯向中心塌陷，另外连接部与电池极片焊接固定，避免了连接部摩擦隔膜而导致隔膜破损进而导致电池短路的问题。
[0015](2)本实用新型极耳可以利用冲压工艺成型，冲压可以在电池组装前，也可以是在组装过程中，不影响极耳正常的焊接工艺。
【附图说明】
[0016]图1为实施例1圆柱型锂离子电池极耳的示意图。
[0017]图2为实施例2圆柱型锂离子电池极耳的示意图。
[0018]图3为实施例3圆柱型锂离子电池极耳的示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步阐释。
[0020]实施例1
[0021]如图1所示，本实用新型的圆柱型锂离子电池极耳包括集流部1、衔接部2、连接部3。
[0022]集流部I为平直结构，组装时，同电池的汇流部分焊接在一起。连接部3沿宽度方向卷曲，呈弧瓦状结构，卷曲的弧度为120°，组装时，同电池极片焊接在一起。连接部3与集流部I之间有衔接部2。衔接部2与集流部I之间具有折痕21。
[0023]本实用新型的极耳由金属材料(铝、铜、镍等)冲压一次成型，连接部的长度为电池极片宽度的50%?100%。组装时，将连接部沿电池极片宽度焊接在电池极片的一端。将正负电极片、隔膜按顺序放置，再以正极极耳或负极极耳连接部的弧瓦结构作为卷心卷绕成电芯，装入圆柱型电池内部。
[0024]圆柱型锂离子电池一般包括钢壳、盖帽和内部的电芯，电芯上焊接有正、负极耳，正极耳焊接盖帽，负极耳焊接钢壳，构成完整的导电通路。如【背景技术】所述，传统电池为防止电芯的极片向中心塌陷，一般会在内部插入中心管作为支撑，该种结构由于中心管与隔膜之间相对活动，电芯使用过程中，中心管的活动产生的摩擦会导致隔膜破损，而存在电池内部短路的隐患。
[0025]本实用新型极耳采用如上所述结构，极耳的连接部与电池极片焊接，并且呈弧瓦状，导致电芯转绕成型后，可以以连接部作为中心管支撑整个电芯，一方面避免了电芯向中心塌陷，另一方面解决了中心管摩擦隔膜造成其破损的问题。
[0026]实施例2
[0027]如图2所示，本实用新型的极耳的连接部卷曲的弧度为180°其他部分同实施例1，组装方式同实施例1。
[0028]实施例3
[0029]如图3所示，本实用新型的极耳的连接部卷曲的弧度为330°其他部分同实施例1，组装方式同实施例1。
【主权项】
1.圆柱型锂离子电池极耳，包括本体，所述本体包括用于与锂离子电池外壳或盖帽焊接的集流部和用于与电池极片焊接的连接部，其特征在于，所述连接部沿宽度方向卷曲，呈弧瓦状结构。2.如权利要求1所述的圆柱型锂离子电池极耳，其特征在于，所述连接部与集流部之间有衔接部。3.如权利要求2所述的圆柱型锂离子电池极耳，其特征在于，所述衔接部与集流部之间具有折痕。4.如权利要求1所述的圆柱型锂离子电池极耳，其特征在于，所述连接部卷曲的弧度为 30° ?360。。5.如权利要求4所述的圆柱型锂离子电池极耳，其特征在于，所述连接部卷曲的弧度为 90。?270。ο6.锂离子电池，包括外壳、盖帽以及由电池极片、隔膜卷绕形成的电芯，盖帽和外壳通过极耳与正、负电池极片连接，其特征在于，其中一个极耳为权利要求1-5任一所述的圆柱型锂离子电池极耳。7.如权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，所述连接部的长度为电池极片宽度的 50%?100%。
【专利摘要】本实用新型公开了一种圆柱型锂离子电池极耳与使用该极耳的锂离子电池，该极耳包括本体，所述本体包括用于与锂离子电池外壳或盖帽焊接的集流部和用于与电池极片焊接的连接部，所述连接部沿宽度方向卷曲，呈弧瓦状结构。本实用新型极耳的连接部卷曲成弧瓦状，电池极片与连接部焊接后卷绕成电芯，连接部既可起到电芯中心管的支撑作用，避免电芯制造过程和使用过程中向中心塌陷，又可以起到极耳的作用，通过与电池极片焊接固定，形成电流连接通路。焊接固定的方式避免了连接部摩擦隔膜而导致隔膜破损，从而避免电池短路。
【IPC分类】H01M10/0587, H01M2/26, H01M10/0525
【公开号】CN204905342
【申请号】CN201520582514
【发明人】孙伟, 施利勇
【申请人】天能电池集团有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月5日