二次电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种二次电池，其包括外壳体以及收容在外壳体内的阴阳两种极片、间隔于两种极片之间的隔离膜，两种极片中的第一种极片上开设有对位孔，第二种极片上开设有与第一种极片的对位孔不对齐的穿孔，外壳体上设有与第一种极片的对位孔相适配的对位柱以及与第二种极片的穿孔相适配的立柱，对位柱穿过第一种极片的对位孔而将第一种极片定位，立柱穿过第二种极片的穿孔而将第二种极片定位。本实用新型专利技术二次电池利用柱体实现阴阳极片和隔离膜在外壳体上的定位，电芯一旦组装，即能够与外壳体紧密固定，彼此之间不会产生相对位移，因此能够避免阴阳极片及隔离膜的相互错位和变形问题，保证极片界面始终良好。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种二次电池，尤其是一种结构稳定、安全性高的二次电池。
技术介绍
随着现代社会的发展和环保意识的增强，越来越多的设备选择以可充电的二次电池作为电源，如手机、笔记本电脑、电动工具、电动汽车等等，尤其是电动汽车和储能系统等更是需要大容量的二次电池。这为可充电的二次电池的应用与发展提供了广阔的空间，同时也对二次电池提出了更高的要求，需要二次电池能够具有较高的容量、较长的循环寿命，还必须具有良好的安全性。目前使用的二次电池的电芯大多是方形钢/铝壳电芯，裸电芯一般是由长方形极片卷绕而成。但是，卷绕会对裸电芯造成风险，如阴阳极片及隔离膜错位、卷绕张力问题导致电芯在使用过程中变形、极片在循环过程中的界面变差等。另外，当前的裸电芯与外壳的 连接方式是通过阴阳极片的极耳与外电路接口焊接在一起，因此裸电芯在外壳内有一定的活动空间，无法保证裸电芯与外壳不会因外部震动而产生相对位移，也难以避免裸电芯的阴阳极片及隔离膜因震动而错位甚至变形，以致造成电池失效甚至短路等安全问题。有鉴于此，确有必要提供一种结构稳定的二次电池。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构稳定的二次电池，以提高电池的安全性。为了实现上述专利技术目的，本技术提供了一种二次电池，其包括外壳体以及收容在外壳体内的阴阳两种极片、间隔于两种极片之间的隔离膜，两种极片中的第一种极片上开设有对位孔，第二种极片上开设有与第一种极片的对位孔不对齐的穿孔，外壳体上设有与第一种极片的对位孔相适配的对位柱以及与第二种极片的穿孔相适配的立柱，对位柱穿过第一种极片的对位孔而将第一种极片定位，立柱穿过第二种极片的穿孔而将第二种极片定位，隔离膜上开设有与第一种极片的对位孔相对应的对位孔或开设有与第二种极片的穿孔相对应的穿孔，或是同时开设有对位孔和穿孔，从而由对位柱或立柱或是由二者共同定位。作为本技术二次电池的一种改进，所述外壳体包括底座和顶盖，对位柱和立柱为固定于底座或顶盖的实心或空心金属柱，二者作为极耳使用以分别将两极引出至底座和顶盖的电极引出端，底座和顶盖的其他部分则由绝缘材料制成。作为本技术二次电池的一种改进，所述穿孔开设于第二种极片的中部，第一种极片上开设有与第二种极片的穿孔相对应但直径更大的穿孔，立柱穿过第一种极片的穿孔时不会与第一种极片接触。作为本技术二次电池的一种改进，所述对位孔开设于第一种极片的边缘，第二种极片的边缘未延伸至与第一种极片的对位孔位置对应处，对位柱穿过第一种极片的对位孔时不会接触到第二种极片。作为本技术二次电池的一种改进，所述第一种极片上还开设有与对位孔间隔分布的连接孔，隔离膜上开设有与第一种极片的连接孔相对应的连接孔，外壳体上设有与第一种极片及隔离膜的连接孔相适配的连接柱，第二种极片的边缘未延伸至与第一种极片的连接孔位置对应处，连接柱穿过第一种极片及隔离膜的连接孔时不会接触到第二种极片。作为本技术二次电池的一种改进，所述阴极片、阳极片、隔离膜都分别选自圆形、方形、椭圆形中的一种。作为本技术二次电池的一种改进，所述第一种极片为阳极片，第二种极片为阴极片，立柱为铝柱，对位柱为铜柱。作为本技术二次电池的一种改进，所述阴极片、阳极片和隔离膜都为环形，隔离膜的外径大于等于阴极片的外径，同时大于等于阳极片的外径。作为本技术二次电池的一种改进，所述阴阳极片和隔离膜上的同种孔为对称 分布。作为本技术二次电池的一种改进，所述阴阳极片都分别包括集流体和涂覆于集流体上的膜片，阴阳极片上的所有孔都开设于其集流体上未涂布膜片的非涂膜区。与现有技术相比，本技术二次电池利用柱体实现阴阳极片和隔离膜在外壳体上的定位，电芯一旦组装，即能够与外壳体紧密固定，彼此之间不会产生任何相对位移，因此能够完全避免阴阳极片及隔离膜的相互错位和变形问题，并且能够保证极片界面始终良好。以下结合附图和具体实施方式，对本技术二次电池及其有益技术效果进行详细说明。图I为本技术二次电池的阳极片结构示意图。图2为本技术二次电池的隔离膜结构示意图。图3为本技术二次电池的阴极片结构示意图。图4为本技术二次电池的电芯剖视示意图。图5为本技术二次电池的底座结构透视图。图6为本技术二次电池的底座俯视示意图。图7为本技术二次电池的顶盖结构透视图。图8为本技术二次电池的顶盖仰视示意图。具体实施方式请参阅图I至图8，本技术二次电池包括阳极片10、隔离膜20、阴极片30和外壳体。请参阅附图说明图1，阳极片10的形状与光盘近似，其包括环形阳极集流体12、涂覆于阳极集流体12上的环形阳极膜片14，以及位于阳极集流体12中部的阳极穿孔16，阳极集流体12的外边缘部分为未涂覆阳极膜片14的非涂膜区120，非涂膜区120上间隔开设有较小的阳极对位孔122和较大的阳极连接孔124。在图示实施方式中，阳极集流体12为铜箔。请参阅图2，隔离膜20的形状与阳极集流体12基本相同，外径则大于或等于阳极片10的外径。隔离膜20的中心为隔离膜穿孔22，外边缘为较小的隔离膜对位孔24和较大的隔离膜连接孔26，其中，隔离膜穿孔22的直径小于或等于阳极片穿孔16的直径。请参阅图3，阴极片30的形状也为光盘形状，其包括环形阴极集流体32、涂覆于阴极集流体32上的环形阴极膜片34，以及位于阴极集流体32中部的阴极穿孔36。阴极集流体32的内径和外径都小于阳极集流体12，外径与阳极膜片14的外径基本相同或略小。阴极膜片34的内径和外径都与阳极膜片14基本相同，因此阴极集流体32的内边缘部分为未涂覆阴极膜片34的非涂膜区320。在图示实施方式中，阴极集流体32为铝箔。请参阅图5至图8，外壳体包括底座42和顶盖44，其中，底座42包括圆形底盘46和自底盘46向上延伸的侧壁48。底盘46的中心设有与阴极片30的穿孔36相适配的立柱420，边缘则设有与阳极对位孔122对应且相适配的对位柱422，与阳极连接孔124相对应且直径小于阳极连接孔124的连接柱424，底盘46上的所有柱体都可以根据需要选择为实心柱体或空心柱体，对位柱422的端部自底盘46露出而作为阳极引出端426使用。顶盖44上也设有分别与底盘46的对位柱422和连接柱424相对应的对位柱442和连接柱444， 顶盖44的中心部分为导体材料制成的阴极引出端446。除各柱体和阴阳极引出端为金属夕卜，外壳体的其他部分均为绝缘材料，能有效避免用于引出阴阳极的不同柱体之间短路，各柱体是通过焊接或铆接的方式连接于外壳体上的。其中，立柱420为铝柱，对位柱422、442为铜柱。请参阅图4，组装时，将阳极片10、隔离膜20、阴极片30按照“单面阳极片-隔离膜-双面阴极片-隔离膜-双面阳极片……双面阳极片-隔离膜-双面阴极片-隔离膜-单面阳极片”的顺序依次放入底座42中叠加，放入时注意将阳极穿孔16、隔离膜穿孔22和阴极穿孔36都套在底座42的立柱420上，将阳极连接孔124和隔离膜连接孔26套入连接柱424上，将阳极对位孔122和隔离膜对位孔24套在底座42的对位柱422上，具体叠加的层数可根据二次电池的设计参数调整，叠加好后利用连接柱424与阳极片10之间的空隙，通过焊接或铆接的方式将不同层间的阳极片10连接到一块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池，包括外壳体以及收容在外壳体内的阴阳两种极片、间隔于两种极片之间的隔离膜，其特征在于：两种极片中的第一种极片上开设有对位孔，第二种极片上开设有与第一种极片的对位孔不对齐的穿孔，外壳体上设有与第一种极片的对位孔相适配的对位柱以及与第二种极片的穿孔相适配的立柱，对位柱穿过第一种极片的对位孔而将第一种极片定位，立柱穿过第二种极片的穿孔而将第二种极片定位，隔离膜上开设有与第一种极片的对位孔相对应的对位孔或开设有与第二种极片的穿孔相对应的穿孔，或是同时开设有对位孔和穿孔，由对位柱或立柱或是由二者共同定位。2.？根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述外壳体包括底座和顶盖，对位柱和立柱为固定于底座或顶盖的实心或空心金属柱，二者作为极耳使用以分别将两极引出至底座和顶盖的电极引出端，底座和顶盖的其他部分则由绝缘材料制成。3.？根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述穿孔开设于第二种极片的中部，第一种极片上开设有与第二种极片的穿孔相对应但直径更大的穿孔，立柱穿过第一种极片的穿孔时不会与第一种极片接触。4.？根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述对位孔开设于第一种极片的边缘，第二种极片的边缘未延伸至与第一种极片的对位孔位置对应处，对位柱穿过第一种极片的对位孔时不会接触到第二种极片。5.？根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述第一种极片上还开设有与对位孔间隔分布的连接孔，隔离膜上开设有与第一种极片的连接孔相对应的连接孔，外壳体上设有与第一种极片及隔离膜的连接孔相适配的连接柱，第二种极片的边缘未延伸至与第一种极片的连接孔位置对应处，连接柱穿过第一种极片及隔离膜的连接孔时不与第二种极片接触。6.？根据权利要求1至5中任一项所述的二次电池，其特征在于：所述阴极片、阳极片、隔离膜都分别选自圆形、方形、椭圆形中的一种。7.？根据权利要求1至5中任一项所述的二次电池，其特征在于：所述第一种极片为阳极片，第二种极片为阴极片，立柱为铝柱，对位柱为铜柱。8.？根据权利要求1至5中任一项所述的二次电池，其特征在于：所述阴极片、阳极片和隔离膜都为环形，隔离膜的外径大于等于阴极片的外径，同时大于等于阳极片的外径。9.？根据权利要求1至5中任一项所述的二次电池，其特征在于：所述阴阳极片和隔离膜上的同种孔为对称分布。10.？根据权利要求1至5中任一项所述的二次电池，其特征在于：所述阴阳极片都分别包括集流体和涂覆于集流体上的膜片，阴阳极片上的所有孔都开设于其集流体上未涂布膜片的非涂膜区。...

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，包括外壳体以及收容在外壳体内的阴阳两种极片、间隔于两种极片之间的隔离膜，其特征在于两种极片中的第一种极片上开设有对位孔，第二种极片上开设有与第一种极片的对位孔不对齐的穿孔，外壳体上设有与第一种极片的对位孔相适配的对位柱以及与第二种极片的穿孔相适配的立柱，对位柱穿过第一种极片的对位孔而将第一种极片定位，立柱穿过第二种极片的穿孔而将第二种极片定位，隔离膜上开设有与第一种极片的对位孔相对应的对位孔或开设有与第二种极片的穿孔相对应的穿孔，或是同时开设有对位孔和穿孔，由对位柱或立柱或是由二者共同定位。2.根据权利要求I所述的二次电池，其特征在于所述外壳体包括底座和顶盖，对位柱和立柱为固定于底座或顶盖的实心或空心金属柱，二者作为极耳使用以分别将两极引出至底座和顶盖的电极引出端,底座和顶盖的其他部分则由绝缘材料制成。3.根据权利要求I所述的二次电池，其特征在于所述穿孔开设于第二种极片的中部，第一种极片上开设有与第二种极片的穿孔相对应但直径更大的穿孔，立柱穿过第一种极片的穿孔时不会与第一种极片接触。4.根据权利要求I所述的二次电池，其特征在于所述对位孔开设于第一种极片的边缘，第二种极片的边缘未延伸至与第一种极片的对位孔位...

【专利技术属性】
技术研发人员：马斌，袁庆华，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，宁德新能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：