專利名稱：一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針。
背景技術(shù)：
隨著IT產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)高能量電池的需求越來越高。圓柱型鋰離子電池具有體積比能量高、使用壽命長(zhǎng)、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、移動(dòng)t)VD、電動(dòng)工具等領(lǐng)域。因此，人們對(duì)于這種電池安全性、可靠性的要求也不斷增加。
目前，市場(chǎng)上銷售的圓柱型鋰離子電池主要由以下幾部分組成由正極活性物質(zhì)和正極集流體(鋁箔)組成的正極片；由負(fù)極活性物質(zhì)和負(fù)極集流體(銅箔)組成的負(fù)極片；相隔于正負(fù)極片之間的隔膜，隔膜和正負(fù)極片一同巻繞成圓筒狀巻芯；用于裝載巻芯和電解液的金屬殼體；將巻芯頂部和底部與其它導(dǎo)電物質(zhì)隔開的上下絕緣片；用于密封電池并具有一定安全保護(hù)裝置的組合電池蓋。
這種組成的電池存在以下三種安全隱患l.電池在多次充放電循環(huán)過程后，中心空隙處由于極片的膨脹會(huì)變形，甚至斷裂，造成內(nèi)短路；2.當(dāng)電池受到外力擠壓時(shí)，巻芯中心空隙處最易變形引發(fā)電池內(nèi)短路；3.當(dāng)巻芯中心空隙處發(fā)生變形時(shí)，電池受到高熱條件產(chǎn)生的氣體^M,從中心處排除，會(huì)造成安全問題。
目前，解決上述問題的普遍方法是在巻芯中心空隙處插入中心針部件，防止巻芯在上述情況下的變形。然而，中心針的強(qiáng)度過高或過低都無法抑制巻芯在受外力作用下形變的發(fā)生，而且在外力的作用下，金屬中心針的外形尖端處極易刺穿正負(fù)極片引發(fā)短路，此外，中心針形狀的不合理能夠引發(fā)電池組裝過程中巻芯中心處受損。因而，中心針的形狀設(shè)計(jì)對(duì)圓柱型鋰離子電池的安全性至關(guān)重要。
實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針，其具有首尾收口式設(shè)計(jì)，可以有效地避免毛刺和邊緣處尖端所引發(fā)的電池內(nèi)短路，保證電池的使用安全，該中心針還便于插入到電池巻芯中心處，不會(huì)對(duì)電池巻芯造成損傷，且生產(chǎn)成本低廉，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
為此，本實(shí)用新型提供了一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心
針，包括有中心針針體1，所述中心針針體1的頂部和底部具有收口部2,所述中心針針體1位于電池巻芯中，該收口部2的外側(cè)面與垂直方向的夾角為銳角。
優(yōu)選地，所述收口部2的外側(cè)面與垂直方向的夾角為10~18° 。
優(yōu)選地，所述中心針針體1的壁厚為0.1~0.25mm，所述收口部2的垂直高度為不小于0.5mm。
優(yōu)選地，所述中心針針體1采用不銹鋼材料制成。
由以上本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供了一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針，其具有首尾收口式設(shè)計(jì)，可以有效地避免毛刺和邊緣處尖端所引發(fā)的電池內(nèi)短路，保證電池的使用安全，該中心針還便于插入到電池巻芯中心處，不會(huì)對(duì)電池巻芯造成損傷，且生產(chǎn)成本低廉，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。


圖1為本實(shí)用新型才是供的 一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針的結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型提供的一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針的頂部局部》文大示意離；
圖中，l為中心針針體，2為中心針收口部。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1為本實(shí)用新型提供的一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針的結(jié)構(gòu)示意圖。
參見圖1,本實(shí)用新型提供了一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針，包括有中心針針體l,所述中心針針體1的頂部和底部具有收口部2，所述中心針針體1位于電池巻芯中。
該收口部2的外側(cè)面與垂直方向的夾角為銳角，在本實(shí)用新型中，該收口部2的外側(cè)面與垂直方向的夾角優(yōu)選為10 18° 。
在本實(shí)用新型中，所述中心針針體1的壁厚為0.1 0.25mm，所述中心針針體1采用不銹鋼材料制成，所述中心針針體1的長(zhǎng)度為電池巻芯總長(zhǎng)的95%~98%，所述中心針針體1的直徑為電池巻芯中心空隙直徑的65%~75%。
所述收口部2的垂直高度為不小于0.5mm。
對(duì)于本實(shí)用新型提供的中心針，具體加入到電池中的過程如下
1、 將電池巻芯，底墊片放入電池殼中；
2、 電阻焊接負(fù)極耳和電池殼，使其連接；
3、 垂直將中心針加入到巻芯中心處，并壓入到最低端與電池巻芯底部的負(fù)極耳接觸處；
4、 加入防止中心針移動(dòng)出巻芯的上墊片到巻芯頂部，并進(jìn)行滾槽；
5、 注入電解液到電池殼中；
6、 焊接正極耳與電池蓋；
7、 最后蓋好電池蓋進(jìn)行機(jī)械封口。
本實(shí)用新型是通過無縫外形設(shè)計(jì)的中心針杜絕了以往有縫中心針縫隙間的毛刺引起的電池安全性能隱患，并在電池受外力變形時(shí)，可以避免原有縫中心針縫隙處變形產(chǎn)生的尖端引起內(nèi)短路。同時(shí)，中心針首尾處的收口式設(shè)計(jì)(如圖2所示)能有效的避免口部毛刺和邊緣處尖端引發(fā)的電池內(nèi)短路。這種收口設(shè)計(jì)在增強(qiáng)電池安全性同時(shí)還為生產(chǎn)過程中的插針操作提供了便利，使得中心針便于插入到巻芯中心處，且不易造成對(duì)巻芯的損傷。這種無縫中心針的外形設(shè)計(jì)更易于廠家制造，有利于降低生產(chǎn)成本。此外，在設(shè)計(jì)中使用'合理的直徑、厚度和材質(zhì)保證了中心針的強(qiáng)度。
綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)的中心針相比較，本實(shí)用新型提供了一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針，其具有首尾收口式設(shè)計(jì)，可以有效地避免毛刺和邊緣處尖端所引發(fā)的電池內(nèi)短路，保證電池的使用安全，該中心針還便于插入到電池巻芯中心處，不會(huì)對(duì)電池巻芯造成損傷，且生產(chǎn)成本低廉，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干
改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)^L為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針，其特征在于，包括有中心針針體(1)，所述中心針針體1的頂部和底部具有收口部(2)，所述中心針針體(1)位于電池卷芯中，該收口部(2)的外側(cè)面與垂直方向的夾角為銳角。
2、 如權(quán)利要求1所述的中心針，其特征在于，所述收口部(2)的外側(cè)面與垂直方向的夾角為10~18° 。
3、 如權(quán)利要求1所述的中心針，其特征在于，所述中心針針體(l)的壁厚為0.1 0.25mm，所述收口部(2)的垂直高度為不小于0.5mm。
4、 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的中心針，其特征在于，所述中心針針體(1 )釆用不銹鋼材料制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針，包括有中心針針體(1)，所述中心針針體(1)的頂部和底部具有收口部(2)，所述中心針針體(1)位于電池卷芯中，該收口部(2)的外側(cè)面與垂直方向的夾角為銳角。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型公開了一種可提高圓柱型鋰離子電池安全性能的中心針，其具有首尾收口式設(shè)計(jì)，可以有效地避免毛刺和邊緣處尖端所引發(fā)的電池內(nèi)短路，保證電池的使用安全，該中心針還便于插入到電池卷芯中心處，不會(huì)對(duì)電池卷芯造成損傷，且生產(chǎn)成本低廉，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。
文檔編號(hào)H01M2/34GK201397865SQ20092009654
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者步紹寧, 王曉丹, 金庚鎬, 陳英龍, 高俊奎 申請(qǐng)人:天津力神電池股份有限公司