專利名稱：鋰離子電池及其極耳鉚接件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋰離子電池及其極耳鉚接件。
背景技術：
在鋰離子電池生產中，電芯極片疊好后需要利用集流體將電芯極片中的電量通過極耳輸送到電池蓋板上的極柱中。目前的集流體與電芯極耳、極柱的連接多采用首先將集流體與待鉚接的極耳或極柱層疊布置形成層疊結構，再通過螺釘連接、普通鉚釘連接或超聲波焊接的方式，以保證集流體與極耳、集流體與極柱連接的緊固。但是，采用螺釘連接所要適配的極柱體積大重量重，會增加材料成本、產品重量和產品體積，且生產流程復雜，需要人工較多，不易實現(xiàn)自動化生產，加工成本較高，生產效率低。另外，工人在擰緊螺母時的力矩不同，造成內阻一致性差，加上在電池的使用過程中由于震動等因素螺栓易松脫，會造成電池內阻增大，降低集流體的導電效率，增加電流傳輸內阻，甚至短路，從而引起電池發(fā)熱甚至電池起火。采用超聲波焊接雖然能將極耳與集流體緊固連接，但超聲波焊接機設備昂貴、能耗大、成本高，設備體積大，不易實現(xiàn)生產的自動化，焊錯位置后也不易返修，且震動摩擦焊接電池殼體時，易造成極耳撕裂。采用普通鉚釘連接的方式，例如申請?zhí)枮?01020239056.X的中國實用新型專利公開的分體鉚接式低內阻儲能器件，包括電芯上的極耳、鉚接在蓋板上的極柱和連接在極柱上的集流體，集流體是具有豎直折邊的金屬片，折邊上和極耳上對應設有供鉚釘穿過的穿孔，并使用鉚釘鉚接固定。該鉚接過程需要先加工穿孔，鉚接時還對孔操作，操作復雜，對技術水平要求較高，不利于自動化生產的實現(xiàn)，且鉚接過程中易產生金屬碎屑，會造成安全隱患，電池內部的空間占用大，電池體積比容量低。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種便于實現(xiàn)極耳與集流體的連接的極耳鉚接件，同時提供一種使用該鉚接件的鋰離子電池。本實用新型中鋰離子電池極耳鉚接件所采用的技術方案是:鋰離子電池極耳鉚接件，所述鋰離子電池極耳鉚接件為U形鉚釘，包括兩只間隔設置的釘針，各所述釘針的后端連接在一只連接臂上、前端朝向所述連接臂的同一側。采用上述鋰離子電池極耳鉚接件，在使用時可將前端朝向所述連接臂的同一側設置的兩只釘針穿過極耳和連接件，并通過外力作用使兩只釘針向連接臂的方向折彎并壓緊，而將極耳和連接件連接在一起，操作方便。另外，鋰離子電池極耳鉚接件可以配套適配的沖壓裝置，便于實現(xiàn)自動化生產，提高生產效率。作為優(yōu)選，所述釘針的前端具有凸尖。設置凸尖可使釘針更容易地穿過極耳和連接件，也為釘針在鉚接工裝的表面折彎提供一個坡度面，利于折彎的順利完成。本實用新型中鋰離子電池所采用的技術方案是:鋰離子電池，包括極耳、與所述極耳層疊布置而部分重合的連接件、以及連接所述極耳和連接件的鋰離子電池極耳鉚接件，所述鋰離子電池極耳鉚接件為U形鉚釘，包括兩只間隔設置的釘針，各所述釘針的后端由連接臂連接、前端穿過極耳和連接件形成的層疊結構并在外力作用下彎折而將極耳和連接件夾緊在釘針與連接臂之間。所述釘針的前端具有凸尖。利用U形鉚釘，可方便地將極耳和連接件夾緊在一起，操作簡單，連接牢固，便于實現(xiàn)自動化作業(yè)。設置凸尖可使釘針更容易地穿過極耳和連接件，也為釘針在鉚接工裝的表面折彎提供一個坡度面，利于折彎的順利完成。所述極耳是沿極耳厚度方向分開并間隔有組裝時供條形的極耳鉚接工裝穿設的間隙的兩只半極耳，所述連接件具有并列設置的與兩只半極耳一一對應貼合配合連接的折邊，各組所述層疊結構是由一只所述半極耳和折邊層疊布置而成并通過鋰離子電池極耳鉚接件連接。極耳設置成兩只半極耳減小了極耳疊片的厚度，便于釘針的穿過，同時兩組極耳間隔布置可以起到分流作用，利于導流，也使連接更牢固。兩只半極耳之間的間隙可以使極耳鉚接工裝穿過，同時滿足兩側釘針的折彎要求。折邊的形式結構簡單，易于成型，連接可靠。

圖1:本實用新型實施例中鋰離子電池極耳鉚接件的結構示意圖；圖2:本實用新型實施例中極耳鉚接工裝的主視圖；圖3:圖3的左視圖；圖4:本實用新型實施例中連接件的布置方式主視圖；圖5:圖4的仰視圖；圖6:本實用新型實施例中鋰離子電池極耳鉚接件的鉚接方式示意圖；圖7:圖6的左視圖；圖8:本實用新型實施例中鋰離子電池的結構示意圖；圖9:圖8的左視圖。圖中各附圖標記的名稱為:1電芯,2極耳，3蓋板，4極柱，5集流體，51集流體折邊，6極柱鉚釘，7 U形鉚釘，71釘針，72連接臂，8極耳鉚接工裝，81凹槽，9安全閥。
具體實施方式
本實用新型中鋰離子電池極耳鉚接件的一個實施例如圖1和圖6 圖9所示:該鋰離子電池極耳鉚接件是一只由條形鉚釘主體折彎成形的U形鉚釘7，其端部朝向所述連接臂72的同一側折彎形成兩只間隔設置的釘針71。其釘針71的前端斜切形成凸尖，通過凸尖可使釘針71更容易地穿過極耳2和作為連接件的集流體5，也為釘針71在鉚接工裝8的表面折彎提供一個坡度面，便于折彎的順利完成。在其他實施例中，由于極耳2與集流體5較薄，較容易刺破，且極耳2與集流體5上的鉚釘孔可單獨開設，因此該凸尖為非必須結構；U形鉚釘7也可以采用其他的形式，例如采用將兩只釘針71焊接固連在一只連接臂72上的方式，其連接臂72也可以制作成其他形狀，例如寬度大于釘針71寬度的板型。極耳鉚接工裝8如圖2、圖3、圖6及圖7所示:包括設有凹槽81的工裝主體，凹槽81具有一定寬度，與電池極耳2鉚接件的釘針71間隙配合，其槽深略小于釘針71的厚度。該凹槽81底面能夠為釘針71提供阻擋，迫使釘針71折彎，而凹槽81寬度方向上的側面能夠限制釘針71沿連接臂72的方向折彎，使壓緊更可靠。所述工裝主體具有對稱設置的兩個側面，所述兩個側面之間具有一段供工裝使用時夾設在鋰電池各極的兩組極耳2之間的間距，所述凹槽81設置在兩個側面上且兩側面上的凹槽81相互對稱。設置兩個側面能夠一次實現(xiàn)兩側釘針71的折彎要求，使用方便。當然，在本實用新型的其他實施例中，工裝主體也可以不設置凹槽81，直接使用一塊硬質板代替，例如鋼板。而工裝主體也可以僅有一個面用于與釘針適配。本實用新型中鋰離子電池的一個實施例如圖f圖9所示:包括蓋板3、電芯1、極耳2、極柱4、集流體5、連接所述極耳2和集流體5的鋰離子電池極耳鉚接件。其中蓋板3上設有安全閥9。正負極極耳均是沿極耳厚度方向分開并間隔設置的兩只半極耳，各極的兩只半極耳間隔有組裝時供條形的極耳鉚接工裝8穿設的間隙。所述集流體5具有并列設置的與兩只半極耳一一對應貼合配合連接的折邊51，各極的半極耳和折邊層疊布置而形成一組層疊結構，各組的兩只半極耳與集流體折邊51均通過兩只鋰離子電池極耳2鉚接件連接，該鋰離子電池極耳2鉚接件是一只上述的U形鉚釘7，其端部朝向所述連接臂72的同一側折彎形成兩只間隔設置的釘針71，中間形成一只連接臂72。極柱4與集流體5之間的連接通過極柱鉚釘6連接，該連接方式為現(xiàn)有技術，此處不再贅述。使用方式:如圖1、所示，首先，將集流體5的折邊51與待鉚接的半極耳層疊布置形成層疊結構；再將條形的極耳鉚接工裝8插設在間隔設置的鋰離子電池極耳2和集流體5之間，使其凹槽81與極耳2和集流體5對應；然后，將U形鉚釘7的釘針71前端在極耳2和集流體5的另一側對準極耳鉚接工裝8 一側的凹槽81 ;最后，使用錘子對U形鉚釘7施加朝向鋰離子電池極耳2鉚接工裝8的力，釘針71前端的凸尖刺穿極耳2和集流體5，釘針71穿過極耳2和集流體5并觸及極耳鉚接工裝8，釘針71在極耳鉚接工裝8的作用下發(fā)生折彎，將極耳2和集流體5夾緊在一起。在上述實施例中，鋰離子電池的各極極耳2采用了兩只半極耳的形式，在本實用新型的其他實施例中，各極極耳2也可以是常規(guī)的一體式結構，在使用極耳鉚接工裝8進行鉚接時，也可以設置一只支架對鉚接工裝8進行頂壓，使其相對極耳2和集流體5固定。而采用錘子對U形鉚釘7進行施力僅僅是一種基本的方式，該方式可以采用適配的氣動沖壓工具進行替代，從而實現(xiàn)自動化的生產，提高生產效率。
權利要求1.鋰離子電池極耳鉚接件，其特征在于:所述鋰離子電池極耳鉚接件為U形鉚釘，包括兩只間隔設置的釘針，各所述釘針的后端連接在一只連接臂上、前端朝向所述連接臂的同一側。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子電池極耳鉚接件，其特征在于:所述釘針的前端具有凸尖。
3.鋰離子電池，包括極耳、與所述極耳層疊布置而部分重合的連接件、以及連接所述極耳和連接件的鋰離子電池極耳鉚接件，其特征在于:所述鋰離子電池極耳鉚接件為U形鉚釘，包括兩只間隔設置的釘針，各所述釘針的后端由連接臂連接、前端穿過極耳和連接件形成的層疊結構并在外力作用下彎折而將極耳和連接件夾緊在釘針與連接臂之間。
4.根據(jù)權利要求3所述的鋰離子電池，其特征在于:所述釘針的前端具有凸尖。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的鋰離子電池，其特征在于:所述極耳是沿極耳厚度方向分開并間隔有組裝時供條形的極耳鉚接工裝穿設的間隙的兩只半極耳，所述連接件具有并列設置的與兩只半極耳一一對應貼合配合連接的折邊，各組所述層疊結構是由一只所述半極耳和折邊層疊布置而成并通過鋰離子電池極耳鉚接件連接。
專利摘要本實用新型涉及鋰離子電池及其極耳鉚接件。其中的鋰離子電池極耳鉚接件為U形鉚釘，包括兩只間隔設置的釘針，各所述釘針的后端連接在一只連接臂上、前端朝向所述連接臂的同一側。采用上述鋰離子電池極耳鉚接件，在使用時可將前端朝向所述連接臂的同一側設置的兩只釘針穿過極耳和連接件，并通過外力作用使兩只釘針向連接臂的方向折彎并壓緊，而將極耳和連接件連接在一起，操作方便。另外，鋰離子電池極耳鉚接件可以配套適配的沖壓裝置，便于實現(xiàn)自動化生產，提高生產效率。
文檔編號H01M2/26GK202917594SQ201220612110
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權日2012年11月19日
發(fā)明者崔中華 申請人:中航鋰電(洛陽)有限公司