[实用新型]一种锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种锂离子电池，涉及锂离子电池的防爆型盖帽结构、封装方法和极耳引出方式。属于锂离子电池制备技术领域，。

背景技术

锂离子电池因具有能量密度大、工作电压高、循环寿命长、无记忆效应、绿色环保等一系列突出优点，自上世纪末问世至今的短短十几年间，无论在技术进步、市场应用还是产业规模上，均取得了飞速发展，并逐渐成为当前最主流的二次电源产品。

依据外壳种类，锂离子电池可分为硬壳电池和软包装电池两种。传统硬壳锂离子电池（如钢壳圆柱电池或铝壳方型电池等）所使用的盖帽结构复杂，特别是防爆阀门设计麻烦，而且盖帽材质通常为硬质金属，因此使用成本相对较高。同时，这类硬质盖帽不易发生弹性变形，因此若与钢、铝质外壳配合使用，很难通过一次性的机械挤压方式实现密封，工业上一般采取两种封装工艺：1）预先在壳体上进行辊槽，再将壳体与盖帽进行蹲压包边（如钢壳圆柱电池）；2）对盖帽与壳体的整圈接触部位进行激光焊接（如铝壳方型电池）。这两种封装工艺比较繁琐，且对加工精度要求非常高，稍微控制不到位即会出现漏气漏液、密封不良等现象，因此制造加工难度大。

另一方面，由于很难控制硬质盖帽与极耳之间的密封性，传统硬壳锂离子电池的正、负极耳均无法从盖帽上直接对外引出。一般需将正、负极耳分别与盖帽、壳体的内侧连接，再通过盖帽、壳体的外侧引出；或者正、负极耳分别与盖帽上的两个独立极柱内侧连接，再通过极柱外侧引出。这样的引出方式会导致工艺步骤比较复杂，且一定程度上提高了电池的连接电阻，不利于高功率场合的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服现有技术存在的缺点，通过对现有锂离子电池的防爆型盖帽结构、盖帽与壳体的封装方法和正、负极耳的引出方式等做进一步改进，提供一种结构更为简单、制造工艺更为方便、制造成本更低、电化学性能更好且安全可靠的锂离子电池。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种锂离子电池，包括电芯、盖帽及外壳，所述电芯填塞于外壳内，由正、负极片与隔膜卷绕或层叠而成，并引出分别与正、负极片连接的正、负极耳。其特征在于：所述盖帽为耐腐蚀、绝缘、弹性盖帽，其上设有至少一个半通孔和至少一个通孔，其中半通孔为电池的安全防爆孔，极耳穿过通孔直接对外引出；所述外壳为金属外壳，电芯通过盖帽与外壳、盖帽与极耳之间的机械挤压密封于壳体内。

所述盖帽为橡胶或塑料材质，盖帽上的半通孔设置于盖帽的上端面和/或下端面，其深度为盖帽厚度的1%至99%，具体视电池的防爆强度要求而定。

所述设置于盖帽上的通孔可全部用于极耳引出，也可留出至少一个通孔用于电池注液或/和安装防爆装置。用于注液的通孔采用金属钉或金属珠与密封胶配合进行密封。

所述正、负极耳可分别穿过盖帽上不同的通孔直接对外引出；也可将正、负极耳中的一个穿过通孔直接对外引出，另一个与壳体连接。

所述正、负极耳采用超声焊、铆接、激光焊、电阻焊中的一种方式与正、负极片连接。

所述外壳为钢质或铝质；为进一步提高电池的防爆能力，外壳侧部或/和底部设有防爆口。

所述盖帽与外壳、盖帽与极耳之间的机械挤压包括上下挤压、侧部挤压中的至少一种，上下挤压和侧部挤压可以同步或分步进行。

所述电池的外型为方型或圆柱型。

由于采用了上述技术方案，与传统技术相比较，本实用新型具有以下特点优势：

（1）本实用新型所使用盖帽结构简单，无需复杂的防爆阀门等设计，通过简易的半通孔结构即可实现安全防爆，且仅调整半通孔深度即可实现不同防爆能力的切换。同时，该盖帽使用橡胶或塑料等常规高分子材料制作而成，因此成本低廉，在锂离子电池上应用优势显著。

（2）本实用新型所使用盖帽具备软质、弹性特征，与金属外壳可通过一次性机械挤压的方式实现密封（即单独上下挤压或单独侧部挤压或上下挤压、侧部挤压同步进行），这撇弃了传统繁琐的多步骤封装工艺，而且密封可靠性得到极大保证，电池密封工序的加工控制难度得到明显降低。

（3）本实用新型的正、负极耳可穿过盖帽后直接对外引出，省去了极耳与盖帽或壳体的连接步骤，这极大简化了电池的制造工艺，且有利于降低电池连接电阻，提高电池倍率性能。

（4）若欲进一步提高本实用新型电池的防爆能力，除半通孔外，还可在盖帽上增加用于防爆的通孔（防爆通孔内安装防爆装置）、在铝壳侧部和/或底部增加防爆口，由此非常方便建立对电池的多重防爆响应机制，更有力确保电池的安全可靠性。

附图说明