锂离子电池硬壳封装结构及其加工方法技术

本发明专利技术是锂离子电池硬壳封装结构及其加工方法，由基板、围挡和扣盖组成封装结构，基板设有正负极耳引出凹槽及其引出端的扩展凹槽，两极耳引出凹槽之间的基板设有相间嵌入正负极片集流体的等间隔的两组径向凹槽，基板其正负极耳引出凹槽的外围设有矩形的围挡嵌入槽，围挡其底面设有与围挡嵌入槽过盈配合的凸台，凸台设有分别对应相应极耳引出凹槽的弧面凹槽，扣盖与围挡外缘过盈配合。硬壳封装组成中的基板、围挡和扣盖由光敏树脂材料通过光固化3d打印机打印一次成型，其成型件为光敏树脂原色透明体，径向凹槽与嵌入的激光切割的正负极集流体即铝板和纯铜板过渡配合。本发明专利技术具有便于加工、组装、节省工时和适于规模化生产的突出优点。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池硬壳封装结构及其加工方法
本专利技术属于电池领域，具体涉及一种锂离子电池硬壳封装结构及其加工方法。
技术介绍
电池封装工艺的发展由来已久，目前商用的锂电池均为二维锂电池，即正负极极片平行叠加或卷绕式结构，这种结构的缺点在于能量密度与功率密度之间存在矛盾，即为了提高电池容量和能量密度，电极极片涂覆的活性材料越多越好，因为电池容量与参与电化学反应的活性材料总量有关，但随着活性材料厚度的增加，锂离子在电极中的传输距离增加，导致功率密度降低，电池的高倍率性能变差。因此功率密度限制了极片厚度的增加，电极极片厚度一般均不超过150μm。在二维电池中能量密度和功率密度是一对矛盾，为了获得综合性能优良的锂电池，必须平衡电池能量密度和功率密度，所以三维锂电池的概念及其产品应运而生，但其硬壳封装存在步骤繁琐、操作耗时的缺陷。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有三维锂电池其硬壳封装存在步骤繁琐、操作耗时的技术问题，而公开一种锂离子电池硬壳封装结构及其加工方法。本专利技术的锂离子电池硬壳封装结构，特征是，本封装结构由基板、围挡和扣盖组成，所述基板设有纵向的正负极耳引出凹槽及其引出端的扩展凹槽，所述正负极耳引出凹槽的扩展凹槽分别位于基板相对的一端，两极耳引出凹槽之间的基板设有相间嵌入正负极片集流体的等间隔的两组径向凹槽，其中一组径向凹槽与正极耳引出凹槽相连通，另一组径向凹槽与负极耳引出凹槽相连通，所述基板其正负极耳引出凹槽的外围设有矩形的围挡嵌入槽，所述围挡其底面设有与围挡嵌入槽过盈配合的凸台，凸台设有分别对应相应极耳引出凹槽的弧面凹槽，所述扣盖与围挡外缘过盈配合。本专利技术还可以采取以下技术措施：所述径向凹槽的宽度为1.1-1.2mm，径向凹槽的槽深等于正负极片集流体的厚度。所述基板、围挡和扣盖是透明体。本专利技术的锂离子电池硬壳封装结构的加工方法：硬壳封装组成中的基板、围挡和扣盖由光敏树脂材料通过光固化3d打印机打印一次成型，其成型件为光敏树脂原色透明体，其中基板与围挡、围挡与扣盖的接合部过盈配合，径向凹槽与嵌入的激光切割的正负极集流体即铝板和纯铜板过渡配合。本专利技术的有益效果和优点在于：本封装结构在基板的径向凹槽中分别嵌入附着活性材料的正负极片集流体及正负极耳即可构成一个完整的内部电路。围挡与基板、扣盖与围挡之间分别采用机械挤压的过盈配合连接方式，改变了现有技术中涂胶粘合的连接方式，不仅有效的节约了封装时间，且能避免因粘胶与电解液发生反应而出现的一系列影响电池电化学性能的弊病。本封装结构在组装扣盖之前向围挡内侧滴加电解液，滴加结束后扣上扣盖即可简便的完成单体电池的封装。本专利技术的基板、围挡和扣盖由光敏树脂材料通过光固化3d打印机打印一次成型为光敏树脂原色透明体，便于观察电池封装完成后电池内部结构发生的变化，有利于保证电池品质；光固化3d打印加工工艺成熟、精度高，可以满足基板与围挡、围挡与扣盖的接合部过盈配合；构成正负极集流体即的铝板和纯铜板采用激光切割，其尺寸与相应径向凹槽过渡配合而结合牢固。本专利技术具有便于加工、组装、节省工时和适于规模化生产的突出优点。附图说明附图1是实施例结构示意图。附图2是图1实施例中基板结构放大示意图。附图3是图1实施例中围挡结构示意图。附图4是图1A-A剖面放大示意图。图中标记：1基板，1-1正极耳引出凹槽，1-2负极耳引出凹槽，1-3扩展凹槽，1-4正极片集流体凹槽组，1-5负极片集流体凹槽组，1-6围挡嵌入槽，2扣盖，2-1扣盖凸台，3围挡，3-1凸台，3-2弧面凹槽。具体实施方式如图1、2、3、4所示锂离子电池硬壳封装结构实施例，由基板1、围挡3和扣盖2组成，所述基板1设有纵向的正极耳引出凹槽1-1和负极耳引出凹槽1-2以及它们引出端的扩展凹槽1-3，正、负极耳引出凹槽的扩展凹槽1-3分别位于基板1相对的一端。增大面积的扩展凹槽1-3便于电化学性能的测量。两极耳引出凹槽之间的基板1设有相间嵌入正负极片集流体的等间隔的两组径向凹槽，即正极片集流体凹槽组1-4和负极片集流体凹槽组1-5，其中正极片集流体凹槽组1-4与正极耳引出凹槽1-1相连通，负极片集流体凹槽组1-5与负极耳引出凹槽1-2相连通。实施例的径向凹槽的宽度为1.1-1.2mm，径向凹槽的槽深等于正负极片集流体的厚度。所述基板1的正极耳引出凹槽1-1和负极耳引出凹槽1-2的外围设有矩形的围挡嵌入槽1-6。图3所示的围挡3其底面设有与围挡嵌入槽1-6过盈配合的凸台3-1，凸台设有分别对应相应极耳引出凹槽的弧面凹槽3-2。图4所示的扣盖2设有扣盖凸台2-1，扣盖凸台的内壁与围挡外缘形状、大小相同，扣盖凸台2-1与围挡3外缘过盈配合。实施例的基板1、围挡3和扣盖2是由光敏树脂材料通过光固化3d打印机打印一次成型，基板、围挡和扣盖的成型件为光敏树脂原色透明体，基板与围挡、围挡与扣盖的接合部过盈配合。径向凹槽与嵌入的激光切割的正负极集流体即铝板和纯铜板过渡配合而不易脱落。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.锂离子电池硬壳封装结构，其特征在于：本封装结构由基板、围挡和扣盖组成，所述基板设有纵向的正负极耳引出凹槽及其引出端的扩展凹槽，所述正负极耳引出凹槽的扩展凹槽分别位于基板相对的一端，两极耳引出凹槽之间的基板设有相间嵌入正负极片集流体的等间隔的两组径向凹槽，其中一组径向凹槽与正极耳引出凹槽相连通，另一组径向凹槽与负极耳引出凹槽相连通，所述基板其正负极耳引出凹槽的外围设有矩形的围挡嵌入槽，所述围挡其底面设有与围挡嵌入槽过盈配合的凸台，凸台设有分别对应相应极耳引出凹槽的弧面凹槽，所述扣盖与围挡外缘过盈配合。

【技术特征摘要】
1.锂离子电池硬壳封装结构，其特征在于：本封装结构由基板、围挡和扣盖组成，所述基板设有纵向的正负极耳引出凹槽及其引出端的扩展凹槽，所述正负极耳引出凹槽的扩展凹槽分别位于基板相对的一端，两极耳引出凹槽之间的基板设有相间嵌入正负极片集流体的等间隔的两组径向凹槽，其中一组径向凹槽与正极耳引出凹槽相连通，另一组径向凹槽与负极耳引出凹槽相连通，所述基板其正负极耳引出凹槽的外围设有矩形的围挡嵌入槽，所述围挡其底面设有与围挡嵌入槽过盈配合的凸台，凸台设有分别对应相应极耳引出凹槽的弧面凹槽，所述扣盖与围挡外缘过盈配合。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：曹汉元，程星星，
申请(专利权)人：深圳光韵达机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44