專利名稱：一種圓柱型鋰離子動力電池的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋰離子電池，尤其是一種圓柱型鋰離子動力電池。
背景技術：
圓柱形鋰離子動力電池由于具有能量密度高、比功率大、循環性能好、無記憶效應、無污染等特點，被廣泛應用于筆記本電池、電動工具、電動自行車和電動車等。現有圓柱型鋰離子動力電池主要由圓柱形外殼、正極蓋板、負極蓋板、正極極柱、負極極柱、中心管及電芯組成，正極蓋板和負極蓋板分別固定安裝在外殼的兩端，在正極蓋板和負極蓋板上均設有通孔，正極極柱和負極極柱分別穿設于該正極蓋板和該負極蓋板上的通孔內，中心管位于外殼內，其兩端分別與正極極柱和負極極柱連接，電芯包括負極片、隔離膜和正極片， 該負極片、該隔離膜和該正極片依次卷繞在所述中心管上，且該正極片和該負極片分別經正極極耳和負極極耳與正極極柱和負極極柱電連接。為了隔開正、負極，防止短路，在負極極柱與負極蓋板之間裝配有塑膠等密封材料制成的密封件，其存在如下缺陷(1)塑膠密封件在裝配時易造成隱性損壞，而且在長時間高溫狀態下易發生變形失效，致使電池在長時間使用中出現漏液問題；(2)塑料密封件不耐高溫，易老化，使用時間短。
發明內容本實用新型的目的在于克服現有圓柱型鋰離子動力電池存在的上述缺陷，提供一種安全性高、使用壽命長的圓柱型鋰離子動力電池。為了實現上述目的，本實用新型提供的一種圓柱型鋰離子動力電池，其包括圓柱形外殼、正極蓋板、負極蓋板、正極極柱、負極極柱、中心管及電芯，所述正極蓋板和所述負極蓋板分別固定安裝在所述外殼的兩端，所述正極極柱和所述負極極柱分別設于該正極蓋板和該負極蓋板上，所述中心管位于外殼內，其兩端分別與所述正極極柱和所述負極極柱連接，所述電芯包括負極片、隔離膜和正極片，該負極片、該隔離膜和該正極片依次卷繞在所述中心管上，且該正極片和該負極片分別經正極極耳和負極極耳與所述正極極柱和所述負極極柱電連接；在所述負極蓋板上設有通孔，并在該通孔內密封焊接有負極陶瓷環，所述負極極柱穿設于該負極陶瓷環的中心孔內并與負極陶瓷環密封焊接。作為上述技術方案的優選實施例，所述負極陶瓷環與所述負極極柱和所述負極蓋板的焊接方式為釬焊。作為上述技術方案的優選實施例，在所述正極蓋板上設有通孔，并在該通孔內密封焊接有正極陶瓷環，所述正極極柱穿設于該正極陶瓷環的中心孔內并與正極陶瓷環密封焊接。作為上述技術方案的優選實施例，所述正極陶瓷環與所述正極極柱和所述正極蓋板的焊接方式也為釬焊。作為上述技術方案的優選實施例，所述正極蓋板與所述正極極柱一體成型。作為上述技術方案的優選實施例，在所述正極極柱和所述負極極柱的外端面上設有螺孔。作為上述技術方案的優選實施例，所述正極蓋板及所述負極蓋板與所述外殼分別通過焊接固定連接。作為上述技術方案的優選實施例，所述中心管包括金屬上中心管、金屬下中心管及連接在該上中心管與該下中心管之間的耐高溫絕緣套管。作為上述技術方案的優選實施例，在所述外殼內的所述負極極柱和所述正極極柱的外部分別套裝有負極抱箍和正極抱箍，所述負極極耳和所述正極極耳的一端分別焊接在所述負極極柱與所述負極抱箍之間和所述正極極柱與所述正極抱箍之間。作為上述技術方案的優選實施例，所述負極極耳與所述負極極柱和所述負極抱箍的焊接方式為激光焊，所述正極極耳與所述正極極柱和所述正極抱箍的焊接方式為激光焊。與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果(1)本實用新型的圓柱型鋰離子動力電池，其利用陶瓷環隔開正、負極，陶瓷環與負極(正極)蓋板和負極(正極)極柱密封焊接，焊縫致密，焊接后可達到真空密封性，可以有效隔開電芯內的電解液，從而避免了電池在長時間使用中漏液問題，因此安全性高；而且， 陶瓷環具有良好的耐高溫性，電池長時間工作在高溫狀態下也不會導致其變形失效，使用壽命長，有效避免了塑膠等密封材料不耐高溫、易老化的問題。(2)本實用新型的圓柱型鋰離子動力電池，在正極極柱和負極極柱的外端面上設有螺孔，便于電池之間的串并聯裝配。(3)本實用新型的圓柱型鋰離子動力電池，其中心管采用分段結構，中段為耐高溫絕緣套管。由于中心管中心位置的熱量一般較大，本實用新型利用套管把熱量隔開，使得電池內部的熱量可以均勻的向正、負電極柱傳導，大大降低了電池內部發熱不均衡的問題，可滿足電池長時間、高倍率充放電狀態下穩定工作。
圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖；圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖；圖3是本實用新型實施例2的結構示意圖。附圖標記說明1、外殼；2、負極蓋板；3、正極蓋板；4、負極陶瓷環；5、正極陶瓷環；6、負極極柱；6a、螺孔；7、正極極柱；7a、螺孔；8、負極抱箍；9、正極抱箍；10、負極極耳； 11、正極極耳；12、上中心管；13、套管；14、下中心管；15、電芯。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明本實用新型的其中一個實施例如圖1、2所示，圓柱型鋰離子動力電池主要由外殼 1、正極蓋板3、負極蓋板2、負極陶瓷環4、正極陶瓷環5、正極極柱7、負極極柱6、中心管及電芯15組成，其中，外殼1呈圓柱形，其材質為鋁或鋁合金。正極蓋板3和負極蓋板2的材質也為鋁或鋁合金，其分別焊接在外殼1的兩端，在該正極蓋板3和該負極蓋板2的中部設有通孔。負極陶瓷環4和正極陶瓷環5分別采用釬焊密封焊接在負極蓋板2和正極蓋板3的通孔內。負極極柱6和正極極柱7分別穿設于負極陶瓷環4和正極陶瓷環5的中心孔內，并與負極陶瓷環4和正極陶瓷環5采用釬焊密封焊接在一起。這樣，由外殼1、負極蓋板 2、正極蓋板3、負極陶瓷環4、正極陶瓷環5、負極極柱6及正極極柱7形成一個真空密封腔室，電芯15封裝于該腔室內，避免了電池長時間使用中出現電解液滲漏的問題；而且，由于陶瓷具有良好的耐高溫性，可以使電池長時間工作在高溫狀態下也不會導致其變形失效， 有效避免了塑膠等密封材料不耐高溫、易老化的問題。在負極極柱6和正極極柱7的外端面上設有螺孔6a、7a，便于電池之間的串并聯裝配。中心管設于外殼1內，其由上中心管12、套管13及下中心管14組成，上中心管12 和下中心管14的材質為鋁或鋁合金，上中心管12和下中心管14的一端分別套裝在負極極柱6和正極極柱7的內端，上中心管12和下中心管14的另一端分別套裝在套管13的兩端。 套管13采用耐高溫絕緣材質制成。由于中心管中心位置的熱量一般較大，本實施例利用套管13把熱量隔開，使得電池內部的熱量可以均勻的向正、負電極柱傳導，大大降低了電池內部發熱不均衡的問題，可滿足電池長時間、高倍率充放電狀態下穩定工作。電芯15包括負極片、隔離膜、正極片和電解液，該負極片、該隔離膜和該正極片依次卷繞在中心管上。負極片一端延伸出的負極集流體卷繞形成負極極耳10，該負極極耳10 與負極極柱6電連接。一并參見圖2，在外殼1內的負極極柱6的外部套裝有負極抱箍8， 負極極耳10的一端采用激光焊方式焊接于負極極柱6與負極抱箍8之間。同樣，正極片一端延伸出的正極集流體卷繞形成正極極耳11，該正極極耳11的一端采用激光焊方式焊接于正極極柱7與正極抱箍9之間。本實用新型的另一個實施例見圖3，與上述實施例不同的是，正極極柱7與正極蓋板3為一體成型。以上僅為本實用新型的具體實施例，并不以此限定本實用新型的保護范圍；在不違反本實用新型構思的基礎上所作的任何替換與改進，均屬本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種圓柱型鋰離子動力電池，其包括圓柱形外殼、正極蓋板、負極蓋板、正極極柱、 負極極柱、中心管及電芯，所述正極蓋板和所述負極蓋板分別固定安裝在所述外殼的兩端， 所述正極極柱和所述負極極柱分別設于該正極蓋板和該負極蓋板上，所述中心管位于外殼內，其兩端分別與所述正極極柱和所述負極極柱連接，所述電芯包括負極片、隔離膜和正極片，該負極片、該隔離膜和該正極片依次卷繞在所述中心管上，且該正極片和該負極片分別經正極極耳和負極極耳與所述正極極柱和所述負極極柱電連接；其特征在于在所述負極蓋板上設有通孔，并在該通孔內密封焊接有負極陶瓷環，所述負極極柱穿設于該負極陶瓷環的中心孔內并與負極陶瓷環密封焊接。
2.根據權利要求1所述的圓柱型鋰離子動力電池，其特征在于所述負極陶瓷環與所述負極極柱和所述負極蓋板的焊接方式為釬焊。
3.根據權利要求1所述的圓柱型鋰離子動力電池，其特征在于在所述正極蓋板上設有通孔，并在該通孔內密封焊接有正極陶瓷環，所述正極極柱穿設于該正極陶瓷環的中心孔內并與正極陶瓷環密封焊接。
4.根據權利要求3所述的圓柱型鋰離子動力電池，其特征在于所述正極陶瓷環與所述正極極柱和所述正極蓋板的焊接方式為釬焊。
5.根據權利要求1所述的圓柱型鋰離子動力電池，其特征在于所述正極蓋板與所述正極極柱一體成型。
6.根據權利要求1所述的圓柱型鋰離子動力電池，其特征在于在所述正極極柱和所述負極極柱的外端面上設有螺孔。
7.根據權利要求1所述的圓柱型鋰離子動力電池，其特征在于所述正極蓋板及所述負極蓋板與所述外殼分別通過焊接固定連接。
8.根據權利要求1至7任一項所述的圓柱型鋰離子動力電池，其特征在于所述中心管包括金屬上中心管、金屬下中心管及連接在該上中心管與該下中心管之間的耐高溫絕緣套管。
9.根據權利要求8所述的圓柱型鋰離子動力電池，其特征在于在所述外殼內的所述負極極柱和所述正極極柱的外部分別套裝有負極抱箍和正極抱箍，所述負極極耳和所述正極極耳的一端分別焊接在所述負極極柱與所述負極抱箍之間和所述正極極柱與所述正極抱箍之間。
10.根據權利要求9所述的圓柱型鋰離子動力電池，其特征在于所述負極極耳與所述負極極柱和所述負極抱箍的焊接方式為激光焊，所述正極極耳與所述正極極柱和所述正極抱箍的焊接方式為激光焊。
專利摘要本實用新型公開了一種圓柱型鋰離子動力電池，其包括圓柱形外殼、正極蓋板、負極蓋板、正極極柱、負極極柱、中心管及電芯，正極蓋板和負極蓋板分別固定安裝在外殼的兩端，正極極柱和負極極柱分別設于該正極蓋板和該負極蓋板上，中心管位于外殼內，其兩端分別與正極極柱和負極極柱連接，電芯包括負極片、隔離膜和正極片，該負極片、該隔離膜和該正極片依次卷繞在中心管上；在負極蓋板上設有通孔，并在該通孔內密封焊接有負極陶瓷環，負極極柱穿設于該負極陶瓷環的中心孔內并與負極陶瓷環密封焊接。本實用新型利用陶瓷環隔離負極蓋板和負極柱，陶瓷環焊接后可達到真空密封性，大大提高了電池密封的可靠性，保證了電池長時間使用的安全性；而且其使用壽命長。
文檔編號H01M2/08GK202167563SQ20112026636
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月26日 優先權日2011年7月26日
發明者國海超, 張兵, 徐德雷, 魏銀倉 申請人:珠海銀通新能源有限公司