本實用新型涉及一種二次電池。
背景技術(shù):
二次電池為可再充電電池,目前廣泛地使用在各種設(shè)備中,例如電動汽車、電動自行車、蜂窩電話、筆記本電腦、平板電腦、相機和攝像機。
二次電池可通過將電極組件穿過殼體的開口插入到該殼體中并使用蓋組件覆蓋開口而形成,在電極組件中正電極、負(fù)電極和隔板被卷繞為膠卷的形式。集流板被形成在電極組件的兩端并被電連接到蓋組件的端子單元。因此,如果外部端子被連接到端子單元,則在電極組件中產(chǎn)生的電流可經(jīng)由集流板和端子單元被提供到外部端子。
目前電極組件一般采用螺紋連接的方式安裝到蓋組件上。這樣的連接方式使得電池體積大、重量重,且電極與極板接觸面積小傳輸損耗大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種同樣的儲電量但體積小、重量輕的二次電池。
本實用新型所采用的技術(shù)方案如下:
提供一種二次電池,包括頂蓋、下殼、電芯,其中頂蓋包括正極電極、負(fù)極電極、正極極板、負(fù)極極板、蓋板,正極電極、負(fù)極電極與蓋板鉚接連接。
進(jìn)一步地,其特征在于,所述正極極板(6)或負(fù)極極板(7)包括兩側(cè)的板部件以及中間的接頭(14),板部件與接頭之間的表面形成有導(dǎo)向槽,接頭中間有用于電極穿過的通孔。
進(jìn)一步地,其特征在于,所述板部件與接頭連接的拐彎處加工形成弧形過渡。
進(jìn)一步地,其特征在于,頂蓋包括上絕緣墊或下絕緣墊。
進(jìn)一步地,其特征在于,正極電極和/或負(fù)極電極為T型結(jié)構(gòu),其底面有盲孔上面有盲孔。
進(jìn)一步地,其特征在于,盲孔底面為130度至160度的錐面,或高度在2mm以內(nèi)的球面。
進(jìn)一步地,其特征在于,所述電極頂面的粗糙度為1.6以上。
進(jìn)一步地,其特征在于,所述蓋板在所述電極開口處,有非平面的限位結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地,其特征在于,所述限位結(jié)構(gòu)為凸臺或凹陷,所述下絕緣墊上方具有與蓋板上凸臺或凹陷配合的凹陷或凸臺,下絕緣墊下方具有與接頭配合的突沿。
進(jìn)一步地,其特征在于,所述上絕緣墊可插入電極與蓋板的電極開口處之間,實現(xiàn)蓋板與電極的絕緣。
進(jìn)一步地,所述正極極板或負(fù)極極板具有接頭,接頭中間有用于電極穿過的通孔。
本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)具有實質(zhì)性特點和進(jìn)步,具體地說,有以下優(yōu)點:
1、由于鉚接結(jié)構(gòu)二次電池的電極體積更小,所以會整體上減少二次電池體積,使二次電池的體積容量比減少10%。
2、由于鉚接結(jié)構(gòu)二次電池的電極重量輕,所以會整體上減輕二次電池的重量,使便攜式電子產(chǎn)品的重量整體減輕。
3、由于鉚接結(jié)構(gòu)二次電池的電極與極板接觸面積大,因此易于電流流通,減少傳輸損耗。
4、二次電池之間串聯(lián)或并聯(lián)連接采用焊接方式更易于大規(guī)模生產(chǎn),減少勞動時間。
5、二次電池之間串聯(lián)或并聯(lián)連接采用焊接方式在惡劣環(huán)境下更為可靠,如振動,冷熱沖擊等。
附圖說明
通過參照附圖詳細(xì)描述各示例性實施例,以上及其他特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員麗言將變得更為明顯,在附圖中:
圖1例示出根據(jù)實施例的二次電池的側(cè)視圖。
圖2例示出根據(jù)實施例的二次電池的俯視圖。
圖3例示出根據(jù)實施例的二次電池的蓋組件側(cè)視圖。
圖4例示出根據(jù)實施例的二次電池的頂蓋與極耳裝配圖。
圖5例示出根據(jù)實施例的二次電池的電極側(cè)視圖。
圖6例示出根據(jù)實施例的二次電池的電極俯視圖。
圖7例示出根據(jù)實施例的二次電池的未安裝電極的蓋組件側(cè)視圖。
圖8例示出根據(jù)實施例的二次電池的極耳。
圖9例示出根據(jù)實施例的二次電池的下絕緣墊仰視圖。
圖10例示出根據(jù)實施例的二次電池的下絕緣墊側(cè)視圖。
圖11例示出根據(jù)實施例的二次電池的下絕緣墊俯視圖。
圖12例示出根據(jù)實施例的二次電池的上絕緣墊側(cè)視圖。
圖13例示出根據(jù)實施例的二次電池的上絕緣墊俯視圖
具體實施方式
為了使本實用新型的技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
本實用新型的二次電池如圖1、圖2所示,包括鉚接頂蓋1、下殼2、電芯3。鉚接頂蓋1上具有泄壓閥11和注液口12。組裝方法為:首先將鉚接頂蓋1的正、負(fù)極極板與電芯3的正、負(fù)極分別焊接,焊接完成后將其插入下殼2,最后將頂蓋1邊沿與下殼2邊沿焊接。
如圖3、圖4所示,鉚接頂蓋1包括正極電極4、負(fù)極電極5、正極極板6、負(fù)極極板7、上絕緣墊8、下絕緣墊9、電池頂蓋10這幾個元件。
電極結(jié)構(gòu)如圖5、圖6所示。電極為T型結(jié)構(gòu),底面有盲孔,盲孔底面的角度為 130度至160度的錐面,方便鉚壓成型。電極底面為一圓形平面,通過其表面與極板焊接,完成不同電池的連接。為保證焊接極板后,控制傳輸損耗,需要保證頂面的粗糙度達(dá)到1.6。
電池頂蓋10如圖7所示,有泄壓閥11,當(dāng)電池內(nèi)部壓強超過一定值時,氣體從泄壓閥排出。電池頂蓋10還有注液孔12,方便注入電解液,注液完成后,焊接注液栓封口。在電極開口處,有沖壓的方形凸臺13,以此來限制下絕緣墊9的位置。電池頂蓋10一次沖壓成型。
正極或負(fù)極極板6 7如圖8所示,接頭14為方形,中間打孔,使電極4 5從孔中穿過,最后鉚壓連接。方形接頭14兩邊引出板部件,彎折后與電芯3焊接。為保證易于彎折,在方形接頭與板部件之間的表面形成有導(dǎo)向槽。優(yōu)選地,所述板部件與接頭連接的拐彎處加工形成弧形過渡,優(yōu)選為圓弧形,直徑為板部件寬度的1/3-1/2。
下絕緣墊9如圖9-11所示,用來隔絕電池頂蓋10與極板6、7。下絕緣墊的上部分凸臺配合電池頂蓋10的凸臺,起限位作用。其下部有突沿,方便與正極或負(fù)極極板 6、7的方形接頭連接,使其限位。
上絕緣墊8如圖12-13所示,用來隔絕電池頂蓋10與電極4、5。上絕緣墊8的凸臺插入電池頂蓋10的電極孔,保證其兩者絕緣。
上絕緣墊8與下絕緣墊9的材料為工程塑料。需要耐腐蝕性好,優(yōu)良抗熱變形性能,較高力學(xué)性能??梢赃x用聚丙烯、硬聚氯乙烯及其填充增強塑料、氟塑料、填充聚四氟乙烯、氯化聚醚、聚苯硫醚等。
鉚接頂蓋時,為保證電池氣密性良好需要使用鉚壓設(shè)備,一次鉚壓成型。在這其中,需要測算其壓力的大小,制作相應(yīng)工裝及模頭。
鉚壓頂蓋工裝在鉚壓時,為避免電極與工裝粘連,優(yōu)選使用不銹鋼材料,如SUS304。工裝中需要按鉚接頂蓋1的輪廓進(jìn)行打孔與開槽。工裝設(shè)計要以正、負(fù)電極為基準(zhǔn),因此對于兩孔的位置及大小,需要設(shè)置公差。對于孔位置的公差,其大小需滿足 GB/T1804,f級別公差要求。對于孔大小的公差要求,需要與被插入正極電極4或負(fù)極電極5,滿足H7/h6配合要求。
鉚壓用模頭沖壓面需要做出與電極錐孔相切的突面,其形狀可以為錐形或球形,高度在2mm以內(nèi)。
鉚接頂蓋1在鉚壓之前需要先插入工裝。將正極電極4、負(fù)極電極5分別放入鉚壓頂蓋工裝兩個圓孔中,再分別插入上絕緣墊8。然后將電池頂蓋10插入以插入工裝的正、負(fù)兩極,并按工裝槽輪廓擺放電池頂蓋10。然后向兩電極分別插入下絕緣墊9,最后對應(yīng)正、負(fù)兩極分別插入正極極板6、負(fù)極極板7。按以上方式擺放之后就可以放入鉚壓設(shè)備進(jìn)行鉚壓。
本發(fā)明的鉚接結(jié)構(gòu),比現(xiàn)有技術(shù)中的螺栓結(jié)構(gòu)高度低,整體節(jié)約了裝置的體積和重量,使二次電池的體積容量比減少10%。
此外,采用本發(fā)明的鉚接結(jié)構(gòu),與外側(cè)電極板連接時,接觸面積更大,易于電流流通,減少傳輸損耗,而且采用焊接的連接方式比螺紋連接更加穩(wěn)定,在振動、冷熱沖擊條件下不易松脫,可靠性更好。
上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明,它們并非用以限制本實用新型的保護(hù)范圍,凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。