[发明专利]一种方形动力锂电池极耳连接结构及连接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂电池的极耳引出结构，尤其涉及一种方形动力锂电池极耳连接结构及连接方法。

背景技术

随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。最早得以应用于心脏起搏器中，由于锂电池的自放电率极低，放电电压平缓，使得起搏器植入人体长期使用成为可能。而后，代替2节普通电池，给收音机、随身听、照相机等小家电产品供电。由于人们对环保的进一步要求，无污染，循环使用寿命长的锂电池逐渐拓展使用范围，容量越做越大，甚至可作为驱动汽车的新能源，达到100A及以上，即为动力型电池。

锂电池有圆形和方形两种，方形叠片式锂电池壳体内的电芯由正极、电解液、隔膜、负极间隔层叠组成，极片14上设有极耳11，正极极耳由铝箔构成，负极极耳由铜箔构成，壳体上设有两个电极引出孔，分别连接有正极和负极电极引出结构。目前，电极引出结构有两种，一种为超声波焊接15式：多层极耳11叠合后使用超声波与引出电极片12焊接连接，如图1、2所示；另一种为铆钉或螺栓13锁紧式：多层极耳11一起打孔后，用螺栓13或铆钉与引出电极片12一并锁紧，如图3、4所示。为使锂电池的容量提高，需增加正、负极片的层数，从而造成极耳层数较多，对电池盒的内阻又要求很低，因此极耳和引出电极的接触电阻成为关键因素，使用现有的电极引出方式分别存在以下问题：

1．超声波焊接：此方法虽然接触电阻小，但是极耳层数超过50层时，就很难焊接，多层极耳被超声波焊接后，容易变脆，很容易断裂，导致产品报废；而且生产工艺复杂，成本高；

2．用螺栓或铆钉锁紧；此方法不受极耳层数的影响，但是极耳和引出电极的接触电阻受锁紧力的影响波动很大，生产工艺复杂，可靠性低，成本高。

因此，需要一种新的电极极耳连接方式适应大容量，大功率的动力型锂电池的组装要求。 

发明内容

本发明的发明目的是提供一种方形动力锂电池极耳连接结构，通过结构的改进，符合大容量、大功率动力型锂电池的生产要求，提高成品率，简化生产工艺，降低生产成本。

为达到上述发明目的，本发明采用的结构技术方案是：一种方形动力锂电池极耳连接结构，包括电极柱、垫片及极耳引出结构，所述极耳引出结构由一导电连接块构成，所述导电连接块上设有至少1个极耳引出孔，对应每一所述极耳引出孔设有一楔块，所述极耳穿插于所述极耳引出孔内，并通过所述楔块与所述导电连接块压紧连接；所述导电连接块上还设有极柱孔，所述电极柱底端经所述极柱孔与导电连接块固定连接。

上述技术方案中，所述导电连接块采用金属导电材质，通过开模加工制成，导电连接块上设置极耳引出孔，通常，该孔的长度与极耳的宽度相适应，以便于极耳的插入，并由楔块压紧，使极耳与导电连接块保持稳定牢固的连接，获得较小的接触电阻；导电连接块上设置极柱孔，引出电极的电极柱通过该极柱孔与导电连接块固定连接，引出该侧极片的电流。在组装时，正、负极耳分别通过一导电连接块引出电极，电极柱的顶端与壳体间的封装采用现有技术。

上述技术方案中，所述导电连接块的长度小于电池外壳的宽度，所述极耳引出孔沿导电连接块的长度方向分布于导电连接块上，每一所述极耳引出孔穿插30～200层极耳。

为达到上述发明目的，本发明采用的方法技术方案是：一种方形动力锂电池极耳连接方法，将电极柱的底端穿插于导电连接块上的极柱孔，并通过铆压与导电连接块铆接固定，层叠的电极片极耳穿过导电连接块上的极耳引出孔，通过楔块插入后压紧连接，楔块的压紧力根据极耳层数选择相应的压紧力，使得接触电阻小于0.01mΩ。

上述技术方案中，所述导连接块上设置复数个极耳引出孔，将极耳层数按极耳引出孔数平均分，分别置于每一极耳引出孔内，并由楔块压紧连接。

上述技术方案中，所述楔块的压紧力在60～200kgf/cm²。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明通过设置导电连接块，电极柱底端与导电连接块铆接，极耳自导电连接块上的电极引出孔引出，并通过楔块压紧连接，形成导电通路，借助导电连接块的连接过渡，通过对楔块压紧力的控制，获得接触电阻小于0.01mΩ与超声波焊接效果一样的较低内阻，对极耳层数不受限制，可制得大容量、大功率的动力型锂电池；

2．由于极耳与导电连接块通过楔块连接，楔块的压紧力根据极耳层数设定，确保内阻的稳定性，同时，导电连接块以铆接方式与电极柱连接，保证了电极引出的可靠性和安全性；