專利名稱：鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鋰離子電池
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有保護電路的鋰離子電池。
背景^支術(shù)
在鋰離子電池中，為了防止電池的過充電、過i^電以及短路等異常情況的 出現(xiàn)，在鋰離子電芯的外部設(shè)置有保護板，保護板上設(shè)有用來控制電池電壓及 電流的保護電路。保護板一般為塑膠包裹的一個單體塑膠件，外露兩片鎳帶， 分別與電池的兩極連接。因為保護板上設(shè)有保護電路，鋰離子電芯的電芯蓋板、 殼體與保護板之間的連接必須是有效且可靠的連接方式。
電芯蓋板及殼體主要為不銹鋼或鍍鎳鋼材、鋁合金、鋁塑膜等，目前主要 通過注塑、超封、膠結(jié)等方式將電芯蓋板、殼體與保護板連接為一個整體。在 采用注塑、超封等連接方式時，需動用注塑機或超焊機，成本較高。而且這種 連接方式是通過塑膠類物質(zhì)熔融后粘附在金屬類材料上，當(dāng)電池在日常使用中 發(fā)生跌落、碰撞或遇到高低溫的情況時，塑膠類物質(zhì)容易脫落或冷熱收縮滑落，
導(dǎo)致保護板、塑膠物質(zhì)極容易脫落或引起短路而帶來一定的安全隱患；當(dāng)采用 膠結(jié)的連接方式時，其成本較低，但更容易發(fā)生以上的情況。

實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種保護板 與鋰離子電芯連接牢固的鋰離子電池。
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案
一種鋰離子電池，包括鋰離子電芯和置于所述鋰離子電芯頂端的保護板， 其特征在于所述保護板與鋰離子電芯通過螺釘連接。
其中所述保護板上預(yù)留有供所述螺釘穿過的螺釘孔。其中所述鋰離子電芯包含順序置于所述保護板下方的電芯蓋板和絕緣 片，所述電芯蓋板與絕緣片固定連接。
其中所述電芯蓋板下表面設(shè)有凸塊或凸條，所述絕緣片上設(shè)有容許所述 凸塊或凸條卡入的定位孔或定位槽。
其中所述凸塊或凸條中部設(shè)有貫穿所述電芯蓋板的供所述螺釘穿過的螺紋孔。
其中所述凸塊或凸條卡入所述絕緣片的一端為漸小的錐形。
其中所述鋰電子電芯上設(shè)有正極和負(fù)極，所述保護板上設(shè)有與所述正極
和負(fù)極串聯(lián)的保護電路，所述保護電路還包含熱保護元件，在溫度超過設(shè)定值
時所述熱保護元件熔斷，保護電路斷開。
其中所述電芯蓋板上連接所述正極或負(fù)極處設(shè)有一凹槽，所述熱保護元 件的一端置于所述凹槽中，另一端與所述保護電路電連接。
其中所述熱保護元件為溫度保險絲。
其中還包含底部墊片和電池外殼，所述底部墊片與所述電池外殼底部通 過螺釘連接。
本實用新型具有以下有益效果
1. 本實用新型采用螺釘連電芯蓋板組件，能夠增強連接的穩(wěn)定性，在電池 發(fā)生跌落和碰撞時，不易出現(xiàn)事故。
2. 本實用新型在保護板上預(yù)留螺釘孔，可以防止螺釘穿過保護板時破壞內(nèi) 部的保護電路；
3. 本實用新型在蓋板下表面設(shè)立凸塊或凸條，與絕緣片上的凹槽卡接，連 接蓋板和絕緣片；
4. 本實用新型的連接螺釘穿過蓋板下表面的凸塊或凸條，可以加強螺釘連 接的強度；
5. 本實用新型凸塊或凸條的頂端采用錐形，可以方便和牢固地與絕緣片卡
接；
6. 本實用新型在電池蓋板組件上設(shè)置熱保護元件，可以在電池過熱時保護電池，提高安全性。


圖1為本實用新型保護板和鋰離子電芯的連接示意圖
圖2 為本實用新型保護板的俯視圖
圖3 為本實用新型電芯蓋板組件蓋板的剖視圖
圖4 為本實用新型電芯蓋板組件絕緣片的俯視圖
圖5為本實用新型含有溫度控制裝置的示意圖
圖6 為本實用新型的電池底部結(jié)構(gòu)示意圖
圖7為本實用新型的電池底部墊片結(jié)構(gòu)示意圖
其中
22-電池蓋板組件
221- 電芯蓋板
2211- 凸塊
2212- 凹槽
222- 電極連接件
223- 壓板
224- 密封件
1- 保護板
11- 螺確丁孔
12- 熱保護元件
2- 鋰離子電芯 21-電池巻芯
211- 正極耳
212- 負(fù)極耳
225-絕緣片
2251- 極耳孔
2252- 定位孔
23- 外殼
24- 底部墊片 3-螺釘
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步的說明,
具體實施方式
本實用新型主要采用螺釘連接方式連接保護板和鋰離子電芯。 實施例一
如圖1所示，鋰離子電池包括保護板l、鋰離子電芯2，以及連接保護板l 和鋰離子電芯2的螺釘3。保護板1通過螺釘3連接在鋰離子電芯2上。螺釘3 可以采用鋁釘、鐵釘?shù)龋?一般采用質(zhì)量較輕的鋁釘。如圖2所示，保護板1上 應(yīng)預(yù)留至少2個安裝螺釘3的螺釘孔11。因為螺釘3是金屬件，保護板1上設(shè) 有保護電路，如果不預(yù)留螺釘孔ll,螺釘3在穿過保護板1時有可能會破壞其中的電器元件從而引發(fā)短路等問題。
鋰離子電芯2包括電池巻芯21和電池蓋板組件22。保護板1位于鋰離子電 芯2的頂端，電池蓋板組件22的上方。保護板1上設(shè)有過充電、過力丈電保護電 路， 一般情況下其外殼為絕緣塑膠，通過外伸的兩片鎳帶與電池巻芯21的兩極 電連接。
電池蓋板組件22包含電芯蓋板221、電極連接件222、壓板223、密封件 224和絕緣片225。
電芯蓋板221位于保護板1的下方，封住電池巻芯21的外殼23的上端開 口。電芯蓋板221為金屬材質(zhì)，為了提高其與保護板1之間絕緣性， 一般在電 芯蓋板221的上表面粘附有一層絕緣膠紙。如圖3所示，由于電芯蓋板221很 薄，為加強螺釘3的連接強度，在電芯蓋板221面向絕緣片225的下表面上設(shè) 凸條或凸塊2211。凸塊2211的位置與螺釘3的位置對應(yīng)，如圖5所示，螺釘3 可以釘入凸塊2211,起到強化連接強度的作用。電池蓋板組件22都比較薄，螺 釘3可以用外力壓入電芯蓋板221，也可以在電芯蓋板221和凸塊2211中事先 開設(shè)螺紋孔，旋入螺釘3即可。后者的結(jié)構(gòu)能夠提高安裝的速度，而且安裝時 對電芯蓋板221沒有沖擊，電芯蓋板221不易變形。
電極連接件222 (—般為鎳釘或柳釘)穿過電芯蓋板221,與位于電芯蓋板 221下方絕參彖片225上方的壓板223連接。因電芯蓋板221、電極連4妄件222和 壓板223均為金屬材質(zhì)，為防止短路，電極連接件222與電芯蓋板221之間、 壓板223與電芯蓋板221之間通過密封件224絕緣并緊密連接。
絕緣片225是電池蓋板組件22的最下層，位于電池巻芯21的上方。絕緣 片225采用耐高溫的塑膠制成，其形狀與電池巻芯21的形狀適配。如圖4所示， 絕緣片225上設(shè)有兩個極耳孔2251，供電池巻芯21的兩個極耳穿過極耳孔2251 后分別與電極連接件222和電芯蓋板221連接形成鋰電池的正極或負(fù)極。如圖4 所示，絕緣片225上還設(shè)有定位槽或定位孔2252,與凸條或凸塊2211配合使電 芯蓋板221與絕緣片225卡接在一起。凸塊2211頂端可以做成減小的錐形，不 僅方便與定位孔2252的卡接，而且卡接更為牢固。
絕緣片225面向電池巻芯21的下表面可以涂有粘接層，能夠更好地固定電池巻芯21,防止電池巻芯21跌落或晃動。
如前所述，電芯蓋板221通過凸條或凸塊2211與定位槽或定位孔2252配 合，將電芯蓋板221與絕緣片225卡接，完成了電池蓋板組件22的組裝。電池 巻芯21的正極耳211或負(fù)極耳212分別穿過絕緣片225上的極耳孔2251分別 與電芯蓋板221或壓板223連接，形成電池的正極或負(fù)極，同時完成了鋰離子 電芯2的組裝。正極和負(fù)極分別與保護板1焊接，同時螺釘3穿過保護板1將 保護板1與電芯蓋板221連接，完成了保護板1與整個鋰離子電芯2的穩(wěn)固連 接，同時形成了正極耳211 (或負(fù)極耳212)-壓板223-電極連接件222-保護板 1-負(fù)極耳212 (或正極耳211)的回路。
通過螺釘3穩(wěn)固連接的鋰離子電池不僅抗摔，而且能縱向壓緊電池巻芯21, 使得電池巻芯21在上下方向固定而不會晃動，避免因電池巻芯21晃動而使得 兩個極耳之間相互接觸或接觸到外殼23而產(chǎn)生短路。同時這種連接不需要采用 注塑機、超焊機等設(shè)備，生產(chǎn)成本降低。
實施例二
在前述實施例的基礎(chǔ)上，可以在電池蓋板組件22中增加溫度測量裝置。如 圖3所示，電芯蓋板221上在與正極耳211或負(fù)極耳212的連接處設(shè)有一個凹 槽2212 (此處無絕緣膠紙)。如圖5所示，熱保護元件12 (如溫度保險絲)一 端設(shè)置凹槽2212中并與其內(nèi)壁接觸，另一端與保護板1中的保護電路電連才矣。 此時電池的正極或負(fù)極就由熱保護元件12引出至保護板1,另一極仍舊通過電 極連接件222引出至保護板1,形成了正極耳211 (或負(fù)極耳212) -壓板223-電極連接件222-保護板1-熱保護元件12-負(fù)極耳212 (或正極耳211)的回路。 熱保護元件12感應(yīng)電池溫度的變化，在電池溫度過高時斷開，整個保護回路斷 開，電池得到保護，電池的安全性提高。
實施例三
在上述實施例中，電池的底部也可以采用螺釘連接。如圖6所示，電池底 部墊片24也通過螺釘3固定在外殼23上。同樣，如圖7所示，底部墊片24上 也可以預(yù)留安裝螺釘3的孔。
下述試驗數(shù)據(jù)表明對于采用上述方式連接的電池，連接穩(wěn)定性性相對于傳
7統(tǒng)方式更為可靠。
^^取10支不同連接方式的電池按照《GB/T 1118121817-12000蜂窩電話用 鋰離子電池總規(guī)范》14. 17. 14的要求進行自由跌落的測試，測試結(jié)果如下
連接方式第一次測試第二次重復(fù)測試
頂部超封/底部 膠結(jié)頂部塑膠件1支翹起，2支松動 底部塑膠件2支翹起，2支松 動頂部塑膠件3支翹起，4支松動 底部塑膠件4支翹起，2支松動
頂部注塑/底部 膠結(jié)頂部塑膠件無翹起，2支松動 底部塑膠件3支翹起，2支松動頂部塑膠件2支翹起，4支松動 底部塑膠件4支翹起，2支松動
頂部膠結(jié)/底部 膠結(jié)頂部塑膠件2支翹起，3支松動 底部塑膠件2支翹起，2支松動頂部塑膠件5支翹起，3支松動 底部塑膠件4支翹起，2支松動
頂部螺絲/底部 螺絲頂部塑膠件1支邊緣翹起，無 松動 底部塑膠件無JS^t,無松動。頂部塑膠件1支翹起，1支松動 底部塑膠件無翹起，無+>動。
通過上表實驗對比可以看出，經(jīng)過螺絲連接的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更好，在長期使 用過程中電池即使發(fā)生跌落、碰撞的情況，也能保證較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，不會
^M吏用者帶來安全隱患。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和 詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是， 對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以 做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型 專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1. 一種鋰離子電池，包括鋰離子電芯和置于所述鋰離子電芯頂端的保護板，其特征在于所述保護板與鋰離子電芯通過螺釘連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于所述保護板上預(yù)留有供 所述螺釘穿過的螺釘孔。
3. 如權(quán)利要求l所述的鋰離子電池，其特征在于所述鋰離子電芯包含順 序置于所述保護板下方的電芯蓋板和絕緣片，所述電芯蓋板與絕緣片固定連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的鋰離子電池，其特征在于所述電芯蓋板下表面設(shè) 有凸塊或凸條，所述絕緣片上設(shè)有容許所述凸塊或凸條卡入的定位孔或定位槽。
5. 如權(quán)利要求4所述的鋰離子電池，其特征在于所述凸塊或凸條中部設(shè) 有貫穿所述電芯蓋板的供所述螺釘穿過的螺紋孔。
6. 如權(quán)利要求4所述的鋰離子電池，其特征在于所述凸塊或凸條卡入所 述絕緣片的一端為漸小的錐形。
7. 如權(quán)利要求3所述的鋰離子電池，其特征在于所述鋰電子電芯上設(shè)有 正極和負(fù)極，所述保護板上設(shè)有與所迷正極和負(fù)極串聯(lián)的保護電路，所迷保護 電路還包含熱保護元件，在溫度超過設(shè)定值時所述熱保護元件熔斷，保護電路 斷開。
8. 如權(quán)利要求7所述的鋰離子電池，其特征在于所述電芯蓋板上連接所 述正極或負(fù)極處設(shè)有一凹槽，所述熱保護元件的一端置于所述凹槽中，另一端 與所述保護電路電連接。
9. 如權(quán)利要求7所述的鋰離子電池，其特征在于所迷熱保護元件為溫度 保險絲。
10. 如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于還包含底部墊片和電 池外殼，所述底部墊片與所述電池外殼底部通過螺釘連接。
專利摘要本實用新型公開了一種鋰離子電池，包括鋰離子電芯和置于鋰離子電芯頂端的保護板，保護板與鋰離子電芯通過螺釘連接。鋰離子電芯的電芯蓋板組件中電芯蓋板與絕緣片之間可以采用螺釘連接也可以采用卡接方式。這種新的連接方式相對于傳統(tǒng)連接方式更抗摔，而且工藝簡單，無需動用注塑機等設(shè)備，生產(chǎn)成本低。在本實用新型的保護電路中還可以串聯(lián)與電池連接的熱保護元件，感應(yīng)電池溫度，在電池溫度過高時切斷回路，提高安全性。
文檔編號H01M10/38GK201266648SQ20082014702
公開日2009年7月1日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者張性雙, 王偉強, 王馳偉, 鄒曉兵 申請人:深圳市比克電池有限公司