圓柱型鋰離子電池負極蓋帽的製作方法

2023-05-06 06:31:16 1

專利名稱：圓柱型鋰離子電池負極蓋帽的製作方法
技術領域：
本發明涉及鋰離子電池負極蓋帽。
背景技術：
大容量高功率鋰離子動力電池在使用時要求具有優異的高倍率充放電性能，但在 大電流充放電條件下電池內部壓力較高，容易發生漏液等現象，因此要求電池密封性好。為 保證電池在可能發生的外短路、擠壓、針刺和衝擊等條件下使用安全，不會發生爆炸等安全 事故，應在鋰離子動力電池結構設計中設置開啟壓力穩定的防爆閥或防爆口。在傳統的電 池組串聯和並聯中，通常採用銅連接片與電池點 焊連接，但較厚的銅片與電池端部點焊結 合強度低，長時間使用可能使焊接點內阻增高，影響電池組的使用壽命。

發明內容
本發明的目的是提出一種大容量的圓柱型鋰離子電池負極蓋帽，保證電池使用時 安全耐壓，並能夠提高電池組聯接的可靠性。為實現上述目的，本發明的圓柱型鋰離子電池負極蓋帽，包括蓋板和銅螺柱，銅螺 柱中部具有圓柱形凸環，底部為正方體，蓋板鉚合於銅螺柱的圓柱形凸環和正方體之間，在 蓋板與圓柱形凸環間有不鏽鋼墊片，在蓋板與不鏽鋼墊片以及銅螺柱的接觸面上有塑料墊 片，蓋板上設有防爆口，圓周形蓋板上部直徑大於下部直徑形成環形臺階。通常，銅螺柱頂部距蓋板上表面的高度10 25mm，螺柱外徑5 12mm，正方體高 度為2 4mm，邊長為10 20mm。防爆口孔徑3 6mm。圓周形蓋板上部直徑為32 60mm， 厚度為0. 5 1. Omm,圓周形蓋板下部直徑為31 58mm。採用鋁合金製作。將該蓋帽雷射焊接在圓柱型鋁合金電池殼體上構成電池殼體。防爆口在電池可能 發生外短路或擠壓、針刺時，電池內部壓力使防爆口開啟，可以避免瞬間壓力過大引起爆炸 等現象，提高電池使用的安全性。本發明的有益效果在於本發明採用與鋁合金蓋板鉚接的銅螺柱結構有利於單體電池之間連接銅片的機 械緊固連接(銅片被螺栓壓緊固定)，避免採用連接片與電池點焊連接，使電池組串聯和並 聯可靠性提高。鋁合金蓋板與銅螺柱鉚合過程中採用固定和密封的不鏽鋼墊片和高強度、 高彈性塑料墊片可以增加蓋帽的密封性，塑料墊片並起到了將鋁合金蓋板與銅螺柱絕緣的 作用。蓋板上設置防爆口可以保證電池在發生的外短路、擠壓、針刺和衝擊等條件下使用安 全，不會發生爆炸等安全事故。蓋板上、下部合適的直徑以及蓋板上部合適的厚度，利於與 圓柱型鋁合金電池殼體配合和雷射自動焊接，焊接後焊縫表面光潔、平整。採用該鋁合金鋰 離子電池負極蓋帽組裝的大容量鋰離子電池殼體力學強度高、安全耐壓，並提高了電池之 間連接的可靠性。


圖1是本發明的圓柱型鋰離子電池負極蓋帽的縱截面示意圖。圖2是本發明圓柱型鋰離子電池負極蓋帽的俯視圖。
具體實施方式
參照圖1，本發明的圓柱型鋰離子電池負極蓋帽，包括蓋板1和銅螺柱2，銅螺柱2 中部具有圓柱形凸環，底部為正方體，蓋板鉚合於銅螺柱2的圓柱形凸環和正方體之間，在 蓋板與圓柱形凸環間有不鏽鋼墊片3，在蓋板與不鏽鋼墊片3以及銅螺柱2的接觸面上有塑 料墊片4，蓋板上設有防爆口 5，在防爆口處採用超聲波焊接一層厚度5 7 μ m的鋁箔，圓 周形蓋板上部直徑大於下部直徑形成環形臺階6。實施例1 圓柱型鋰離子電池正極是冷軋態3003鋁合金蓋帽，螺柱頂部距蓋板上表面的高 度12mm，螺柱外徑5mm。正方形高度為2mm，邊長為10mm。防爆口孔徑3mm。圓周形蓋板上 部直徑為32mm，厚度為0. 5mm,圓周形蓋板下部直徑為31mm。實施例2:圓柱型鋰離子電池正極是冷軋態3003鋁合金蓋帽，螺柱頂部距蓋板上表面的高 度18mm，螺柱外徑8mm。正方形高度為3mm，邊長為15mm。防爆口孔徑4mm。圓周形蓋板上 部直徑為40mm，厚度為0. 8mm,圓周形蓋板下部直徑為38. 4mm。實施例3:圓柱型鋰離子電池正極是冷軋態3003鋁合金蓋帽，螺柱頂部距蓋板上表面的高 度25mm，螺柱外徑12mm。正方形高度為4mm，邊長為20mm。防爆口孔徑6mm。圓周形蓋板上 部直徑為60mm，厚度為1. Omm,圓周形蓋板下部直徑為58mm。上述具體實施方式
用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，在本發明的 精神和權利要求的保護範圍內，對本發明作出的任何修改和改變，都落入本發明的保護範圍。
權利要求
圓柱型鋰離子電池負極蓋帽，其特徵是包括蓋板(1)和銅螺柱(2)，銅螺柱(2)中部具有圓柱形凸環，底部為正方體，蓋板鉚合於銅螺柱(2)的圓柱形凸環和正方體之間，在蓋板與圓柱形凸環間有不鏽鋼墊片(3)，在蓋板與不鏽鋼墊片(3)以及銅螺柱(2)的接觸面上有塑料墊片(4)，蓋板上設有防爆口(5)，圓周形蓋板上部直徑大於下部直徑形成環形臺階(6)。
2.根據權利要求1所述的圓柱型鋰離子電池負極蓋帽，其特徵在於銅螺柱頂部距蓋板 上表面的高度12 25mm，螺柱外徑5 12mm，正方體高度為2 4mm，邊長為10 20mm。
3.根據權利要求1所述的圓柱型鋰離子電池負極蓋帽，其特徵在於防爆口孔徑3 6mm ο
4.根據權利要求1所述的圓柱型鋰離子電池負極蓋帽，其特徵在於圓周形蓋板上部直 徑為32 60mm，厚度為0. 5 1. Omm,圓周形蓋板下部直徑為31 58mm。全文摘要
本發明公開的圓柱型鋰離子電池負極蓋帽，包括蓋板和銅螺柱，銅螺柱中部具有圓柱形凸環，底部為正方體，蓋板鉚合於銅螺柱的圓柱形凸環和正方體之間，在蓋板與圓柱形凸環間有不鏽鋼墊片，在蓋板與不鏽鋼墊片以及銅螺柱的接觸面上有塑料墊片，蓋板上設有防爆口，圓周形蓋板上部直徑大於下部直徑形成環形臺階。採用該鋰離子電池負極蓋帽組裝的大容量鋰離子電池殼體力學強度高、散熱性好，使用安全，並提高了電池之間聯接的可靠性。
文檔編號H01M2/04GK101964402SQ20101029895
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者葉張軍, 吳志川, 張文魁, 梁文明, 塗江平, 胡純利 申請人:杭州海孚新能源科技有限公司