一种锂离子电池用复合集流盘及其使用方法

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一种锂离子电池用复合集流盘及其使用方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种锂离子电池用复合集流盘及其使用方法，属于锂离子电池的技术领域。\n背景技术\n[0002] 锂离子电池是一种二次电池(也称充电电池)，在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌；充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电信、信息市场的发展，特别是移动电话和笔记本电脑的大量使用，给锂离子电池带来了市场机遇。在目前商品化的二次电池中，锂离子电池的比能量最高，可以实现二次电池的薄形化；另外，正因为锂离子电池的体积比能量和质量比能量高，使用寿命长，安全性能好，工艺简便，可充且无污染，具备当前电池工业发展的诸多特点，因此在发达国家中有较快的增长。\n[0003] 另外，大容量电动锂离子电池已在电动汽车中试用，并且已经在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。\n[0004] 作为锂离子电池，尤其是大容量电动锂离子电池，多处于移动、振动地工作状态，因此对电池内部结构的稳定性提出了较高的要求。\n[0005] 目前，锂离子电池的生产中，集流盘焊接后需要在电芯两端加装绝缘套，以防止集流盘与壳体、盖板的不必要接触，同时起到电芯固定抗剧烈振动的作用，但绝缘套装配工序麻烦，且手工操作容易带入杂质，装配不当会导致绝缘、固定效果降低，影响电池安全性及一致性。\n发明内容\n[0006] 针对现有技术的上述技术问题，本发明的目的是提供一种锂离子电池用复合集流盘，该集流盘的装配工序简单，制造成本低，电池导电性能有很大提高，且能够稳定的固定在电芯本体的端部，实现对电芯本体的绝缘保护，显著提高了电池性能的一致性和安全性。\n[0007] 为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：\n[0008] 一种锂离子电池用复合集流盘，包括集流盘本体和绝缘套；所述集流盘本体包括盘体，所述盘体包括面向电芯本体的第一表面和与其相对的第二表面；所述绝缘套包括由内向外依次设置的第一圈体、第二圈体和第三圈体，所述第一圈体的高度小于第二圈体的高度，所述第二圈体的高度小于第三圈体的高度，所述的第二圈体和第三圈体均为封闭式圈体，所述第一圈体为非封闭式圈体，所述第一圈体、第二圈体和第三圈体形成的梯度沿所述第一表面向电芯本体的方向延伸；所述绝缘套的第一圈体固定在所述盘体的周边。\n[0009] 根据本发明，所述第一圈体与第二圈体之间、第二圈体和第三圈体之间为一体式设置或分体式设置。\n[0010] 根据本发明，所述盘体的中心位置设有孔，所述盘体的第二表面上设有若干个凸条，所述凸条将盘体分为若干个面积相等的集流区。\n[0011] 根据本发明，所述盘体为四边形、圆形或椭圆形。\n[0012] 根据本发明，所述第一圈体、第二圈体和第三圈体形成的梯度也沿所述第二表面向电池的其它部件的方向延伸，如向盖板方向延伸。\n[0013] 根据本发明，所述盘体的一侧一体式或分体式连接有尾体，所述尾体能够向所述盘体的第二表面弯曲以折叠成任意角度。所述尾体上设有安装孔，用于与电池的其它部件(如盖板)连接(如焊接)。\n[0014] 根据本发明，所述集流盘本体是导电的，由金属制得；所述绝缘套是绝缘的，由弹性或软质或硬质材料制得，如塑料或橡胶等。\n[0015] 本发明还提供了以下技术方案：\n[0016] 上述的锂离子电池用复合集流盘的使用方法，包括以下步骤：将所述复合集流盘设定在锂离子电池的电芯本体上，其中，所述盘体的第一表面与电芯本体连接。\n[0017] 根据本发明，所述盘体的第一表面与电芯本体通过焊接方式连接，所述焊点均匀分布在所述集流区。\n[0018] 根据本发明，所述尾部通过所述安装孔与锂离子电池的其它部件连接，如通过焊接与锂离子电池的盖板连接。\n[0019] 本发明的复合集流盘具有如下有益效果：\n[0020] 本发明中的集流盘本体为导电的，绝缘套为绝缘的，可以有效地防止集流盘与盖板搭在一起短路，所述尾体与盖板连接，电流通过电芯本体、集流盘、盖板导出来。可见，本发明的复合集流盘集导流和绝缘功能于一体，装配工序简单，制造成本低，电池的绝缘和导电性能均有很大提高。\n[0021] 另外，一般锂离子电池中的电芯本体的高度比外壳高度低，没有固定化，电芯本体在壳体里晃动，容易扯断集流盘尾体，破坏电芯。本发明的绝缘套除了固定集流盘外，还可以固定电芯本体(即可以卡住电芯本体)，防止其晃动，两者合在一起，简化工艺，组装方便，节省人工物力。\n附图说明\n[0022] 图1为本发明的复合集流盘的结构示意图；\n[0023] 图2为本发明的集流盘本体的结构示意图；\n[0024] 其中，11为第一圈体、12为第二圈体、13为第三圈体；\n[0025] 21为盘体、22为孔、23为凸条、24为集流区、25为尾体、26为安装孔。\n具体实施方式\n[0026] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。\n[0027] 本发明的锂离子电池用复合集流盘包括集流盘本体和绝缘套。\n[0028] 如图1和图2所示，所述集流盘本体包括盘体21，盘体21为四边形(如正方形、菱形等)、圆形(图2中示出的是一种圆形盘体)或椭圆，可以根据实际需要选择不同的形状。所述盘体21的中心位置设有孔22，所述盘体21包括面向电芯本体的第一表面和与其相对的第二表面，所述第二表面上设有若干个凸条23，所述凸条将盘体21分为若干个面积相等的集流区24。如图2所示，所述盘体21的第二表面上自孔22的外周向外辐射状设有三个凸条23，凸条23将盘体21分成三个面积相等的扇形的集流区24。使用时，通过焊接使得所述集流盘的盘体的第一表面与电芯本体相连；由于其焊点分布均匀，使得电池的导流性能非常好。\n[0029] 如图1所示，本发明的绝缘套包括由内向外依次设置的第一圈体11、第二圈体12和第三圈体13，所述第一圈体11的高度小于第二圈体12的高度，所述第二圈体12的高度小于第三圈体13的高度，所述的第二圈体12和第三圈体13均为封闭式圈体，所述第一圈体11为非封闭式圈体，所述第一圈体11、第二圈体12和第三圈体13形成的梯度至少沿所述第一表面向电芯本体的方向延伸(图1中未示出，但与图1中的梯度结构是对称的)；所述绝缘套的第一圈体11固定在所述盘体21的周边。所述第一圈体与第二圈体之间、第二圈体和第三圈体之间为一体式设置或分体式设置。所述绝缘套由弹性或软质或硬质材料制得，如塑料或橡胶等。第一圈体11为非封闭式圈体，其缺口处为具有弹性的、易折叠的、具有一定高度差的第一圈体12和第二圈体13，一方面可以适用于不同直径的电芯本体，另一方面，若电芯本体直径过小时只需要将缺口部分折叠即可，大大增强了其通用性。进一步地，如图1所示，所述第一圈体、第二圈体和第三圈体形成的梯度也沿所述第二表面向电池的其它部件的方向延伸，如向盖板方向延伸；这样设置可以更加有利于所述集流盘的绝缘和稳定设置。本发明通过设定所述结构的绝缘套，保证了集流盘与电芯本体的端部和电池其他部件之间的固定连接和绝缘保护，极大增强了稳定性，电芯本体和集流盘均不易晃动或掉落，且绝缘效果好。\n[0030] 如图1和图2所示，本发明的集流盘的盘体21连接有尾体25，图2中示出的是所述尾体25与盘体21一体式连接的结构。尾体25能够向盘体21的第二表面弯曲以折叠成任意角度，尾体25上设有安装孔26。安装孔26用于与电池的其它部件(如盖板)连接(如焊接)，该部分不是本发明的保护内容，此处不作赘述。\n[0031] 上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。