一種鋰離子電池結構的製作方法

2023-09-21 16:45:13

本申請屬於離子電池技術領域，具體地說，涉及一種鋰離子電池結構。

背景技術：

鋰離子電池：是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處於富鋰狀態；放電時則相反。電池一般採用含有鋰元素的材料作為電極，是現代高性能電池的代表。

目前，以鋁殼作為外殼的鋰離子電池電芯，主要用於手機類成品電池的製作，是手機類成品電池的重要組成部分。鋁殼類鋰離子電芯在生產製作過程中工序繁多，部分工序製作過程中作業人員操作極易失誤，導致電芯不良或輕微不良。例如，入殼時，負極耳扯拽蓋板鎳片致使鎳片移位，鎳片與蓋板接觸，從而導致電芯內部短路。這些輕微不良或不良的電芯存在安全隱患，影響成品電池的安全隱患。

技術實現要素：

有鑑於此，本申請所要解決的技術問題是現有的鋰離子電池結構導致生產時操作極易失誤，致使電芯不良或輕微不良。

為了解決上述技術問題，本申請公開了一種鋰離子電池結構，其特徵在於，包括蓋板、卷芯及設置在所述蓋板與卷芯之間的立體隔圈，所述蓋板的相對兩側設有鉚釘和鎳片，所述蓋板上開有容許所述鉚釘穿過的通孔，所述鉚釘穿過通孔並和鎳片鉚接，所述鉚釘與蓋板之間設有將所述鉚釘與蓋板絕緣的上絕緣層，所述鎳片與蓋板之間還設有將鎳片與蓋板絕緣的下絕緣層；所述立體隔圈包括正極隔層和負極隔層，所述負極隔層上開有容納折後的負極耳的容納槽；所述卷芯的外表面上設有將卷芯包裹的卷芯絕緣層。

優選地，所述通孔的直徑大於鉚釘的直徑，鉚釘與通孔之間設有上絕緣層。

優選地，所述上絕緣層和下絕緣層為絕緣膠。

優選地，所述，所述上絕緣層和下絕緣層通過注塑絕緣膠而成

優選地，所述容納槽為U型。

優選地，所述容納槽的深度大於正極隔層的厚度。

優選地，所述卷芯絕緣層的材質為PET膠紙。

與現有技術相比，本申請可以獲得包括以下技術效果：

1)本申請中的鋰電子電池結構，蓋板正負極絕緣，蓋板本身作為正極，鉚釘和鎳片作為負極，鉚釘和蓋板之間、鎳片與蓋板之間分別通過上絕緣層和下絕緣層隔絕，保證正負極完全絕緣，防止因負極耳扯拽鎳片而導致鎳片與蓋板接觸造成的短路，提高電芯的安全性能。

2)本申請中，蓋板上所開通孔的直徑大於鉚釘的直徑，通孔與鉚釘之間、鉚釘與蓋板之間、鎳片與蓋板之間，均通過注塑絕緣膠而形成絕緣層，簡單易操作，且保證了蓋板正負極完全絕緣。

3)本申請的鋰電子電池結構中還設有隔離卷芯與蓋板的立體隔圈，立體隔圈上開有容納負極耳的容納槽，負極耳與鎳片焊接後，折向容納槽並被容納槽容納，防止負極耳與蓋板或卷芯的外壁接觸而導致的不良，防止此類不良導致的電芯內部短路。

4)本申請中，卷芯的外層還設有一層卷芯絕緣層，將卷芯完全包裹，防止卷芯入殼時卷芯的外層被蹭破導致的負極片不良和電芯內部短路，消除安全隱患，降低了電芯的不良率。

當然，實施本申請的任一產品必不一定需要同時達到以上所述的所有技術效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用於解釋本申請，並不構成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1是本申請的鋰離子電池結構中蓋板的俯視示意圖；

圖2是本申請的鋰離子電池結構中蓋板的側視示意圖；

圖3是本申請的鋰離子電池結構中蓋板的仰視示意圖；

圖4是本申請的鋰離子電池結構中立體隔圈的俯視示意圖

圖5是本申請的鋰離子電池結構中立體隔圈的側視示意圖

圖6是本申請的鋰離子電池結構中卷芯的示意圖；

圖7是本申請的鋰離子電池結構的示意圖。

圖中：1-蓋板，101-鉚釘，102-鎳片，103-上絕緣層，104-下絕緣層，105-注液孔，106-凸臺，2-立體隔圈，201-負極隔層，202-容納槽，203-負極耳定位孔，204-正極隔層，205-正極耳定位孔，3-卷芯，301-正極耳，302-負極耳，303-卷芯絕緣層，304-極耳絕緣層。

具體實施方式

以下將配合附圖及實施例來詳細說明本申請的實施方式，藉此對本申請如何應用技術手段來解決技術問題並達成技術功效的實現過程能充分理解並據以實施。

如在說明書及權利要求當中使用了某些詞彙來指稱特定組件。本領域技術人員應可理解，硬體製造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求並不以名稱的差異來作為區分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區分的準則。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的「包含」為一開放式用語，故應解釋成「包含但不限定於」。「大致」是指在可接收的誤差範圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題，基本達到所述技術效果。此外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接於所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書後續描述為實施本申請的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本申請的一般原則為目的，並非用以限定本申請的範圍。本申請的保護範圍當視所附權利要求所界定者為準。

還需要說明的是，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的商品或者系統不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種商品或者系統所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的商品或者系統中還存在另外的相同要素。

本申請提供一種鋰離子電池結構，包括蓋板1、立體隔圈2和卷芯3。如圖1-圖3及圖7所示，本申請還包括設在在蓋板1相對兩側的鉚釘101和鎳片102。鉚釘101連接外保護板負極端，鎳片102連接電芯內部卷芯負極耳端，鉚釘101和鎳片102組成蓋板的負極，蓋板1本身連接外保護板正極端和內部卷芯正極耳端，蓋板1本身作為正極。

蓋板1上開有容許鉚釘101穿過的通孔，鉚釘101穿過通孔將蓋板1和鎳片102鉚接。鉚釘101與蓋板1之間設有將鉚釘101與蓋板1絕緣的上絕緣層103。通孔的直徑大於鉚釘101的直徑，鉚釘101與通孔之間設有上絕緣層103。鎳片102與蓋板1之間還設有將鎳片102與蓋板1絕緣的下絕緣層104。上絕緣層103和下絕緣層104將蓋板1的正極和負極絕緣。

上絕緣層103和下絕緣層104可為任意在電池中實現絕緣的物質，作為一種實施方案，上絕緣層103和下絕緣層104均為絕緣膠，並通過注塑絕緣膠而成。

蓋板1遠離鎳片102的一側還設有凸臺106，凸臺106的邊緣伸出蓋板1，與蓋板1形成階梯臺，方便與卷芯3的配合。蓋板1上還設有供電解液注入卷芯3的注液孔105。

如圖4、圖5和圖7所示，立體隔圈2設置在蓋板1與卷芯3之間，立體隔圈2包括正極隔層204和負極隔層201，負極隔層201上開有容納折後的負極耳302的容納槽202。容納槽202的底部開有與負極耳302相配合的負極耳定位孔203。正極隔層204上開有與正極耳301相配合的正極耳定位孔205。作為一種實施方式，容納槽202為U型，方便折後的負極耳302的進入。容納槽202的深度大於正極隔層204的厚度。

如圖6所示，卷芯3的外表面上設有將卷芯3包裹嚴密的卷芯絕緣層303。正極耳302和負極耳301伸出卷芯3和卷芯絕緣層303。正極耳301和負極耳303靠近卷芯3的一端均設有極耳絕緣層304。作為一種實施方式，卷芯絕緣層303的材質為PET膠紙。

未包膠紙的卷芯3最外層的為厚度僅約0.012-0.016mm的鋁箔，作業人員將卷芯3入到鋁殼裡面時，容易使最外層鋁箔損傷、蹭破，且容易使得破損處對應的隔膜和負極片302位置不良，極易造成電芯內部短路的隱患，用PET膠紙將卷芯3最外層纏繞一圈即完全覆蓋後，基本杜絕了作業人員將卷芯入殼時造成的入破不良，極大的改善了電芯的安全性能。

如圖7所示，操作時，鉚釘101與蓋板1之間、鉚釘101與通孔之間由上絕緣層103絕緣，鎳片102與蓋板之間由下絕緣層104絕緣，防止蓋板1的正負極不良造成電芯短路。將卷芯3上端外露的負極耳302點焊至蓋板1下的鎳片102後，折向並完全位於立體隔圈2的U型的容納槽203內，杜絕了負極耳302與鋁殼殼壁(鋁殼殼壁為正極的一部分)接觸的可能，解決了負極耳碰鋁殼壁不良，杜絕此類不良導致的電芯內部短路。卷芯3外包覆有卷芯絕緣層303，防止入殼時破損造成的不良。綜上，本申請的鋰電子電池結構，大大提高鋁殼類鋰離子電芯安全性能。

上述說明示出並描述了本實用新型的若干優選實施例，但如前所述，應當理解本實用新型並非局限於本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用於各種其他組合、修改和環境，並能夠在本文所述實用新型構想範圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和範圍，則都應在本實用新型所附權利要求的保護範圍內。