[实用新型]一种金属外壳锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池，特别是一种金属外壳锂离子电池。 

背景技术

现有单体锂离子电池有铝塑复合膜外壳结构、钢壳结构、铝壳结构，这些结构都存在一定缺陷，钢壳结构、铝壳结构采用竖井式结构，正、负极极片制成的电芯装入时从井口插入，插入时需要一种滚动导论挤压插入，这种挤压插入方式容易造成多层极片位置错位，还容易损坏正负极隔离的隔膜，为了克服这一问题，采用铝塑复合膜外壳结构将正、负极极片制成的电芯装入时无需采用滚动导论挤压插入，而是将铝塑复合膜制成敞口托盘形式，正、负极极片制成的电芯从敞口平放即可装入，避免了极片位置错位，避免了损坏正负极隔离的隔膜但是，也存在一定的问题，如，正、负极极片制成的电芯导电金属导电连接片需要通过一种有机材料粘合封接，这种有机粘合剂与金属导电连接片封接是通过热熔封接层粘合方式完成，热熔温度、热熔保持时间对封接质量影响十分明显，无论是温度过高，还是过低、无论是热熔保留时间过长，还是热熔保留太短，都容易造成封接层泄漏，这种铝塑复合膜外壳结构的锂离子电池在生产工艺过程中，电芯的导电金属导电连接片粘合封接工艺环节造成了大量的不合格品，是锂离子电池成本高的一个重要因素，铝塑复合膜外壳结构锂离子电池存在另一个突出问题是，有机粘合剂与金属导电连接片粘结处为气密密封目的封接层，由于铝塑复合膜是柔性材料，对封接层没有外加约束的保护作用，有机粘合剂与金属导电连接片热胀冷缩系数差异显著，极其容易在冷热交替的环境下脱胶，金属导电连接片封接处封接层一旦脱胶整个单体电池就报废了，铝塑复合膜外壳结构锂离子电池由于铝塑复合膜外壳导热不良，对单体锂离子电池散热存在一定的性能影响。 

发明内容

本发明的任务是，针对铝塑复合膜外壳结构锂离子电池，有机粘合剂与金属导电连接片采用热熔粘结，工艺参数难于控制问题，铝塑复合膜为柔性材料，有机粘合剂与金属导电连接片封接层属于没有约束的结构，由于有机粘合剂与金属导电连接片热胀冷缩系数显著差异，极其容易在冷热交替的环境下脱胶，金属导电连接片封接处一旦脱胶，整个单体电池就失效了，铝塑复合膜外壳结构锂离子电 池，因铝塑复合膜外壳导热不良还会引起散热障碍等问题，提出一种金属外壳替代铝塑复合膜外壳的金属外壳锂离子电池，金属外壳的一端焊接端头盖板，端头盖板安装铆钉导电触头和安全爆破片，铆钉导电触头在金属外壳的内侧铆接金属导电连接片，金属导电连接片与锂离子电芯连接，金属外壳的另三条边，采用电阻焊、电子束焊、激光焊、氩弧焊的一种焊接，使之达到密封要求，金属外壳将锂离子电芯密封在其容器内。 

简化金属外壳锂离子电池结构技术方案是，取消了端头盖板，金属导电连接片与金属外壳之间采用陶瓷封接方法或树脂封接方法直接将金属导电连接片从金属外壳内引出，金属导电连接片在金属外壳内侧一端与电芯连接，在金属外壳外侧一端与充放电设备连接，陶瓷封接或树脂封接形成的封接层，由金属外壳刚性材料约束，与现有的铝塑复合膜柔性材料为外层结构，有机粘合剂与金属导电连接片封接层属于没有约束的结构相比，金属外壳的刚性外层将封接层固定后，其封接层的可靠性得到改善。 

实现本发明的技术方案 

金属外壳四边的一端与端头盖板焊接，另三条边焊接密封，端头盖板安装两只铆钉导电触头，两只铆钉导电触头与端头盖板之间由高分子材料绝缘层隔离绝缘，两只铆钉导电触头在金属外壳内的一侧，压紧固定金属导电连接片，金属导电连接片与锂离子电芯连接，两只铆钉导电触头在金属外壳外侧，由压板压紧高分子材料绝缘层，两只铆钉导电触头铆压时，压板被两只铆钉导电触头压紧，压板压紧高分子材料绝缘层密封，使金属外壳的内、外两侧之间具有气密性隔离，为了防止锂离子电池在异常情况下金属外壳内产生高压，安全爆破片安装在端头盖板上，位于两只铆钉导电触头之间位置，当金属外壳内产生高压时，安全爆破片自动爆裂泄压。 

有些小容量的锂离子电池可以通过简化技术方案，使金属外壳结构更为简单且降低成本，简化金属外壳锂离子电池结构技术方案是，取消了端头盖板，金属导电连接片与金属外壳之间采用高温烧结封接方法或常温粘合剂粘合方法直接将金属导电连接片从金属外壳内引出，高温烧结封接方法的封接层材料采用Al₂O₃陶瓷，常温粘合剂粘合方法封接层采用环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯胶、丙烯酸树脂胶、双马来酰亚胺胶、聚酰亚胺胶、氰基丙烯酸酯胶其中的一种。 

金属导电连接片在金属外壳内的一端与电芯连接，金属导电连接片在金属外壳外侧一端与充放电设备连接，为了安全要求，在金属外壳壳体上直接安装安全爆破片。 

本发明的积极意义