[发明专利]锂离子电池盖板及使用此盖板的锂离子电池或电池组

说明书

技术领域

本发明涉及用于锂离子电池的电池盖板，该电池盖板的绝缘片上带有极耳引出孔。本发明还涉及了使用上述电池盖板的单体锂离子电池以及由具有上述特征单体锂离子电池所组成的电池组。

背景技术

自1991年，日本Sony公司发明研制出二次锂离子电池并商品化以来，锂离子电池发展迅速，其应用范围日益扩大，市场占有率日益提高。同时针对锂离子电池而进行的基础研究和产业化研究也越来越多。但是和电池盖相关的研究却不多。

目前锂离子电池所用电池盖都带有正极或负极铆钉，利用铆接的方法将电极连接片固定在电池盖板上。电极连接片通过绝缘层和电池盖板绝缘。进行电池装配时必须再将正极耳或负极耳和电极连接片连接。这种电池盖由于存在铆钉，在电池盖板的通孔上形成绝缘层后还需要再增加一道铆接的工步，增加了电池盖的制造工步，增加了生产成本；同时由于铆钉的存在，增加了电池盖的厚度，降低了电池壳的空间利用率。

基于以上背景，我们通过研究出人意料地发现，可以通过提供新颖的电池盖来减少电池盖板的生产工序，提高锂离子电池壳的空间利用率，提高锂离子电池的容量，降低生产成本。在本发明中，通过注塑的方法将绝缘层固定在金属基板上，同时绝缘层上带有极耳引出孔，这种盖板可以取代传统的锂离子电池所用电池盖板以提高锂离子电池的容量、同时可以减少电池盖板生产步骤，降低电池盖板的生产成本。

发明内容

目前，现有技术中锂离子电池所用电池盖存在缺陷，现有电池盖板将电极连接片通过铆接和绝缘层及金属基板固定在一起，这种生产方法增加了生产工步，铆钉的使用又占用了电池内部空间。

本发明人研究了通过注塑将带有极耳引出孔的绝缘层及金属极板固定在一起的电池盖板，同时研究了采用本电池盖板的锂离子电池。结果发现：采用本发明的新颖电池盖板具有以下优点：省去了铆接的工序，生产工艺变得简单；不再使用铆钉，节省了电池壳的内部空间。铆钉所占据的空间就可以用来填充正负极物质，提高电池内部空间利用率，从而提高了电池容量。不希望受任何理论的限制，在本发明中采用带有绝缘层和极耳引出孔的电池盖板改善电池性能的原因可以推测如下。带有绝缘层和极耳引出孔的电池盖板可以直接将正负极耳从电池内部引出来，不需要使用铆钉和电极连接片，节省了电池内部空间。节省的空间为正负极物质占用后就提高了锂离子电池的容量。。

与前述现有技术相比，本发明提出：用注塑的方法将带有极耳引出孔的绝缘片及金属基板固定在一起，可以省去盖板上的铆钉，提高了空间利用率，增大了活性物质的填充量，进而提高了电池的容量；同时，减少了制造工步，降低了生产成本。

在本发明中，提供一种锂离子二次电池，该锂离子电池例如包括以下部分：电极、电解质、隔膜、容器。其中电极包括正极和负极，正极包括正极集流器和涂覆在正极集流器上的正极活性物质；负极包括负极集流器和涂覆在负极集流器上的负极活性物质层；隔膜可以是单纯的固体绝缘层也可以是具有导电性能的固状物；容器是正极、负极、隔膜、电解质的包容体。

本发明的目的之一是提供一种二次锂离子电池，其特征是电池盖上通过注塑将绝缘层及金属基板固定在一起，绝缘层上带有极耳引出孔。本发明还提供了由具有上述特征单体锂离子电池所组成的电池组。实施本发明具体方式

在本发明中，″锂离子电池或电池组″是指本发明既可应用于锂离子单体电池，也可应用于包括保护电路的单体锂离子电池，也可应用于包括多个单体锂离子电池的电池组，也可应用于包括多个单体锂离子电池及保护电路的电池组，为了简便起见，有时也统称为″锂离子电池″。

以下以非限制方式更具体地介绍适用于本发明方法的二次锂离子电池盖板及带有该盖板的二次锂离子电池。

本发明中的电池盖板由以下部分组成：带有注液孔和注塑孔的基板，绝缘层。带有注液孔和注塑孔的基板可以用机械冲压的方法制得，然后用用注塑的方法在注塑孔上填上绝缘层，。。

二次锂离子电池的一般结构包括：正极、负极、非水电解质和将正极与负极相互隔开的隔膜。非水电解质通过将含锂的金属锂盐例如LiPF6作为电解质溶解在例如碳酸亚乙酯或碳酸二甲酯的非水溶剂中而得到。隔膜在上述非水溶剂中不溶解，并且是由例如聚乙烯或聚丙烯树脂制成的多孔膜。也可以是由非水电解质溶液增塑聚合材料得到的含有凝胶电解质类型的固体电解质。

正极

正极制备可例如采用通过将正极活性材料、导电剂和粘合剂在适当溶剂中混合均匀而制成的浆料涂布在集流体例如铝箔上，接着干燥并压制成极片。