[发明专利]锂电池盖帽、电芯、锂电池及电芯组装方法

说明书

技术领域

本申请涉及锂电池领域。

背景技术

成品锂电池包括电芯、保护线路板、塑胶框架(或上塑胶盖)和铭牌纸。锂电池封装方法主要有两种：1)保护线路板与电芯电连接后，电芯和保护线路板被装在塑胶框架内，铭牌纸把塑胶框架、电芯和保护线路板包裹在一起，从而使保护线路板得以定位和固定。2)保护线路板与电芯电连接后，电芯与保护线路板一同放入塑胶模具的模腔内，在保护线路板周围也即电芯的顶部成型出一个上塑胶盖，保护线路板得以定位和固定。保护线路板的作用是防止电池被过充电和被过放电。

一种现有的锂电池如图1所示，该锂电池包括电芯及保护线路板，电芯包括盖帽、外壳、卷芯及电解液，盖帽与外壳焊接而构成壳体，电解液和卷芯被密封在该壳体内。盖帽1包括盖板5、上密封圈11、下密封圈13、铆钉6及压板10，铆钉6的铆钉杆17从盖板上表面21依次穿过上密封圈11、盖板5、下密封圈13和压板10，并铆固在一起成为盖帽。铆接过程中，铆钉杆17长度变短和端部变形并使铆钉的铆钉帽20和压板10间距变小，使上密封圈11被紧压贴在盖板5上表面21（实际为压在盖板铆钉孔的台阶平面上），下密封圈13被紧压贴在盖板5下表面22，使铆钉6与盖板5间密封和绝缘，铆钉6除把上密封圈11、盖板5、下密封圈13及压板10紧固在一起外，还把放置在电芯密闭空间里的卷芯的正、负电极的一个电极引到电芯密闭空间外面。实际生产中，铝壳电池的上密封圈11、下密封圈13为一体制造的，用注塑技术把塑胶原料注射到盖板铆钉孔内，成型出一体密封圈；钢壳电池的上密封圈11、下密封圈13为分体制造的，用手工方法把下密封圈13装配在盖板下表面22上、把上密封圈11装配在盖板上表面21上。

现有锂电池卷芯的外引电极从极片到保护线路板的方案是：以铝壳电池为例，负电极外引办法是，在负极片（铜箔）的一端焊接上负极耳的一端，负极耳的另一端焊接到盖帽的连接片上，负连接带的一端焊接到盖帽的铆钉帽上，负连接带的另一端焊接到保护线路板的负极上，从负极片到保护线路板要经过负极耳、铆钉、负连接带三个零件，需焊接4次，正电极引出办法是，在卷芯的正极片（铝箔）的一端焊接上正极耳的一端，正极耳的另一端焊接在盖板的内侧（壳体内），在盖板的外侧焊接正连接带的一端，正连接带的另一端焊接到保护线路板的正极上，从正极片到保护线路板要经过正极耳、盖板、正连接带，需焊接4次，现有电极外引技术存在材料数量多、工序多、质量控制难度大的不足。

发明内容

本申请提供一种能够减少装配工需和提高电池质量的锂电池盖帽、电芯、锂电池及电芯组装方法。

本申请提供一种锂电池盖帽，包括盖板和至少一个电极引出单元，所述盖板具有上表面和下表面，所述电极引出单元包括一一对应的第一配合孔、绝缘密封体及铆钉，所述第一配合孔上下贯穿所述上表面和下表面，所述绝缘密封体具有上下贯穿的第一通孔，所述第一配合孔套住所述绝缘密封体，所述第一通孔套住所述铆钉，所述铆钉、绝缘密封体及盖板铆固一体，所述绝缘密封体将所述盖板和铆钉绝缘隔开，且所述铆钉具有用于供电极直接穿过的上下贯穿的第二通孔。

绝缘密封体由绝缘材料制成，如塑料和橡胶等。盖板和铆钉由导电材料制成，如铝、铜、镍或不锈钢等金属。铆固时，施力于铆钉，使铆钉变形后变短变粗和向外翻边，进而使绝缘密封体、铆钉和盖板固定一体。

进一步的，所述第一配合孔的孔内壁与所述绝缘密封体紧贴密封配合，所述第一通孔的孔内壁与所述铆钉紧贴密封配合。

绝缘密封体能够在受力时变形，进而在铆固时，绝缘密封体变形，而使绝缘密封体分别与铆钉和盖板密封配合。

进一步的，所述绝缘密封体的顶部、底部分别具有在径向向外延伸的第一上凸缘、第一下凸缘，所述铆钉的顶部、底部分别具有在径向向外延伸的第二上凸缘、第二下凸缘，所述第二上凸缘将所述第一上凸缘紧压在所述盖板的上表面，所述第二下凸缘将所述第一下凸缘紧压在所述盖板的下表面，其中，所述第一上凸缘、第二上凸缘为所述铆钉铆固时翻边形成。即相当于绝缘密封体和铆钉的截面为“工”形。

进一步的，所述第一配合孔有一个，所述盖板还设有上下贯穿所述上、下表面的一个第二配合孔。

一种锂电池电芯，包括外壳、卷芯及电解液，所述卷芯具有至少两个电极，还包括所述的锂电池盖帽，所述盖帽的盖板与所述外壳固定而构成壳体，所述卷芯及电解液均密封在所述壳体的内部，所述第二通孔内穿设有所述电极，且通过焊接使所述电极和第二通孔固定并封堵所述第二通孔。

进一步的，所述电极和电极引出单元一一对应，各所述电极分别与其对应的所述电极引出单元的第二通孔配合。