[实用新型]具有电芯支架的扣式锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及锂离子扣式电池内部结构。

技术背景

随着电子电器在小型化、微型化方面的迅速发展，作为配套电源的扣式电池得到了广泛的运用。由于一次电池使用后的回收处理是一个技术要求高、成本高、目前还难以普及推广的工作，那么发展二次扣式电池的研发和生产就显得重要和紧迫。

锂离子扣式电池是目前二次扣式电池中成本较低、技术相对成熟的一类，但由于扣式电池的体积小，内部空间十分有限，现有内部结构技术几乎都是从一次扣式电池的基础上演变和改进而来，因此还有不少问题和不足制约着电池性能和电池生产效率。

电芯正负极与扣式电池壳、盖的连接关系到电池的可靠性和放电性能。目前锂离子扣式电池产品正负极与壳、盖的连接方案(方式)主要有以下几种：

1、自然压合连接。设计好电芯的尺寸(厚度)，将正极引出端导体置于电芯的下部、负极引出端导体置于电芯的上部，电池壳盖封口后使电芯正负极引出端导体与壳盖自然压合接触。这类方法效仿一次电池，优点是简单，方便生产。由于二次电池中的电解液是不良导体，充放电时电芯的体积有一定的变化，因而使得正负极引出端导体与壳盖接触压力不一致，这类连接的缺点是连接的可靠性差、电池内阻大小不稳定、放电电流小，产品一致性差，废品率高。

2、导电胶连接。这种方法与自然压合接触大体相同，不同的是需要在扣式电池壳和盖的内面涂上导电胶。优点是连接可靠、产品一致性好。缺点一是增加辅料和工序，二是导致电池内部发生不良化学反应。

3、集流体连接。这类方法是对自然压合接触的另一种改进，它是在正负极引出端导体和壳、盖之间加垫一层集流体(普通的用金属网，特殊的用泡沫金属片)，使它们之间有更可靠的接触。优点是增加了连接可靠性。缺点一是占用了扣式电池宝贵的内部空间，降低了电池的容量，二是增加辅料和工序。

4、焊接连接。这种方法是将电芯正负极引出端导体焊接的壳、盖内侧。优点是连接可靠，缺点是工艺复杂，生产成本高、效率低，一般是在制作高要求和特殊用途的电池时采用这种方法。

特别值得指出的是，上述第一和第二种方法是把正负极引出端导体和壳盖连接的可靠性建立在对电芯体挤压的基础上，从而影响了二次电池充放电的可逆反应，缩短了电池的循环寿命，恶化了电池的安全性能。

另外，与电池性能一样备受厂家重视的是生产的便利性和生产效率问题。与一次扣式电池的内部组成不同，由于二次扣式电池电芯比较复杂(电极薄且层多)，目前有许多工序尤其是组装封口是需要人工完成，生产效率低，人工成本高，因此适于自动生产线的一体化电芯设计就显得十分重要。

发明内容

本实用新型为具有电芯支架的扣式锂离子电池。该扣式锂离子电池介于电芯和金属壳盖之间设置能将电芯抱箍成一体、且能使正负极导电体与壳盖可靠接触的电芯支架。所述的电芯支架负极端有电极导体弹片，电池组装封口后能将负极导电体抵靠在盖体上，电芯支架正极端能将正极导电体抵靠在壳体上，支架体能将纽扣形电芯抱箍成一体并对电芯起支撑保护作用。

其特征是，电芯支架负极端有电极导体弹片1及负极导电体穿插孔2，在电芯支架正极端有正极导电体穿插孔3；电芯支架是半封闭结构，可方便地装入电芯并能抱箍成一体；电芯支架可以选择多种合适绝缘材料制成。见附图1、图2、图3、图4、图5。

其创新之处为：

(1)电芯支架由具有韧性的惰性绝缘材料制成，其上端(电芯负极端)为具有张力的电极弹片1，弹片上有负极导电体穿插孔2，电池装配封口后能将电芯负极导电体抵靠在电池盖10上；其下端(电芯正极端)底部亦有电极导电体穿插孔3，电池装配封口后能使电芯正极导电体压靠在电池壳9上，使电能可靠传导。

(2)支架体能将纽扣形电芯的抱箍成一体，能对电芯起支撑和保护作用，有利于电池充放电过程的顺利进行。

(3)支架体能固定电芯组件，避免由多层正极、隔膜、负极错位造成的容量下降甚至短路。

(4)电芯支架为半封闭结构，有圆周形的抱箍4，便于电芯自动落壳、加盖、封口，但它并不包裹电芯，其构成简单，以求在具有一定的强度下尽量减少电池内部空间的占用。

本实用新型的具体构造由以下附图和实施方式给出。

附图说明

1、附图1为电芯支架俯视图；

2、附图2为电芯支架侧视图；

3、附图3为电芯支架后视图；

4、附图4为电芯装入支架图；

5、附图5为具有电芯支架的扣式锂离子电池剖视图。