[实用新型]正负极同侧布置的锂离子电池

说明书

技术领域

本申请涉及锂电池生产领域，具体涉及一种正负极同侧布置的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池结构采用的焊接技术主要超声波焊接与激光焊接，在锂离子电池生产过程中，超声波焊接主要在电芯极耳焊接工序，是将铝箔极耳与铝极柱、铜箔极耳与铜极柱焊接在一起，要求焊接可靠，内阻小；激光焊接主要在壳盖焊接工序，是将壳体与壳盖焊接在一起，要求焊接牢固，密封性好。目前行业电池结构采用的都是超声波焊接方式和激光焊接方式。

超声波焊接是所焊接金属件不能太厚，焊点不能太大，经常出现焊点偏移、漏焊、假焊、焊断、焊接拉力不符合工艺要求等异常现象，直接影响产品的良品率，同时会造成电池性能的一致性较差。

激光焊接会面临焊痕表面凸起问题、气孔问题、炸火问题、内部气泡问题等。表面凸起、气孔、内部气泡是激光焊接的致命伤，很多应用由于这些原因不得不停止或者想办法规避。

更具体地,采用超声波焊接方式焊接和激光焊接的电池结构存在以下缺点：

1)对于厚度较厚的电池，电池里面存在多层铜铝箔，对于多层铜铝箔的预焊和极柱的焊接不能适用超声波焊接，必须分开进行焊接，影响生产效率和增加成本；

2)采用超声波焊接技术的电池结构，铜铝极耳与极柱连接处经常出现漏焊、假焊、焊断、焊接拉力不符合工艺要求等异常现象，并且铜铝箔表面存在少许异常物质时，超声波焊接存在焊接不良和焊不上的问题，这些直接影响电池的良品率，同时会造成电池性能的一致性较差；

3)采用超声波焊接技术的电池结构，铜箔与铜极柱、铝箔与铝极柱超声波焊接后内阻较大，影响电池大倍率充放电性能和安全性能，而且也会占据电池较多的空间，降低电池的容量和能量密度。

4)采用激光焊接技术的电池结构，电池壳体与盖板采用激光焊接后可能会导致凸起，这对后续工艺的装配会有些影响，而且焊接时拐角处最容易出现气孔、炸火、内部气泡等问题，影响密封。

5)采用激光焊接技术的电池结构，要求焊接的安装精度高，光束在工件上的方位不能有偏移，若存在偏移，不仅很容易导致焊接缺陷的产生，而且可能导致激光穿透壳盖进入壳内，导致隔膜穿孔引起短路，导致着火等安全隐患。激光焊接会产生裂纹、残余应力以及变形等，都会导致金属焊接处机械性能的降低，导致密封不良。

6)采用超声波焊接和激光技术的电池结构，设备成本高，一次性高，不利于企业降低成本，提高市场竞争力。

发明内容

本申请的目的是：针对现有技术中采用超声波焊接和激光技术连接电池极耳和极柱、电池壳体和壳盖的问题,本申请提出一种正负极同侧布置的锂离子电池，以提高电池生产的效率和良品率，提高电池容量及能量密度，提升焊接质量以及电池倍率放电性能，降低电池生产过程中的设备投入成本。

为了达到上述目的，本申请的技术方案是：

一种正负极同侧布置的锂离子电池，包括:

上端为敞口结构的壳体，

收容于所述壳体内、且其左右两侧均设有极耳的裸电芯，以及

置于所述壳体上端敞口处、且其左右两侧均设置有极柱的壳盖；

所述裸电芯左侧和右侧的所述极耳分别为正极耳和负极耳，所述壳盖左侧和右侧的所述极柱分别为正极柱和负极柱；

所述极柱的一部分伸入所述壳体内，且伸入所述壳体内的极柱上开设有与所述极耳对应的极耳连接缝，所述极耳伸入所述极柱上的所述极耳连接缝中，并且所述极耳与所述极柱通过搅拌摩擦焊接工艺连接在一起；所述壳盖与所述壳体也通过搅拌摩擦焊接工艺连接在一起。

本申请这种锂离子电池在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述裸电芯由至少两个单电芯并组组合而成。

所述正极柱和所述负极柱上均分别开设有两条所述极耳连接缝。

所述正极柱为铝极柱，所述正极耳为铝极耳；所述负极柱为铜极柱，所述负极耳为铜极耳。

所述壳体的外轮廓为长方体结构，所述壳盖为矩形板结构。

所述极耳连接缝为直线结构，且极耳连接缝的长度一端为开口端。

本申请采用搅拌摩擦焊接方式将极柱和极耳连接在一起，采用搅拌摩擦焊接方式将壳体和壳盖连接在一起，具有以下优势：

1)可以解决现有电池结构采用超声波焊接技术存在的弊端：解决多层铜箔与铜极柱，多层铝箔与铝极柱进行焊接的问题；解决焊接不良的问题；提高生产效率、产品的良品率和一致性；提高充放电倍率性能；提高电池的容量和能量密度。