锂离子电池及其极耳铆接件制造技术

本实用新型专利技术涉及锂离子电池及其极耳铆接件。其中的锂离子电池极耳铆接件为U形铆钉，包括两只间隔设置的钉针，各所述钉针的后端连接在一只连接臂上、前端朝向所述连接臂的同一侧。采用上述锂离子电池极耳铆接件，在使用时可将前端朝向所述连接臂的同一侧设置的两只钉针穿过极耳和连接件，并通过外力作用使两只钉针向连接臂的方向折弯并压紧，而将极耳和连接件连接在一起，操作方便。另外，锂离子电池极耳铆接件可以配套适配的冲压装置，便于实现自动化生产，提高生产效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及锂离子电池及其极耳铆接件。
技术介绍
在锂离子电池生产中，电芯极片叠好后需要利用集流体将电芯极片中的电量通过极耳输送到电池盖板上的极柱中。目前的集流体与电芯极耳、极柱的连接多采用首先将集流体与待铆接的极耳或极柱层叠布置形成层叠结构，再通过螺钉连接、普通铆钉连接或超声波焊接的方式，以保证集流体与极耳、集流体与极柱连接的紧固。但是，采用螺钉连接所要适配的极柱体积大重量重，会增加材料成本、产品重量和产品体积，且生产流程复杂，需要人工较多，不易实现自动化生产，加工成本较高，生产效率低。另外，工人在拧紧螺母时的力矩不同，造成内阻一致性差，加上在电池的使用过程中由于震动等因素螺栓易松脱，会造成电池内阻增大，降低集流体的导电效率，增加电流传输内阻，甚至短路，从而引起电池发热甚至电池起火。采用超声波焊接虽然能将极耳与集流体紧固连接，但超声波焊接机设备昂贵、能耗大、成本高，设备体积大，不易实现生产的自动化，焊错位置后也不易返修，且震动摩擦焊接电池壳体时，易造成极耳撕裂。采用普通铆钉连接的方式，例如申请号为201020239056.X的中国技术专利公开的分体铆接式低内阻储能器件，包括电芯上的极耳、铆接在盖板上的极柱和连接在极柱上的集流体，集流体是具有竖直折边的金属片，折边上和极耳上对应设有供铆钉穿过的穿孔，并使用铆钉铆接固定。该铆接过程需要先加工穿孔，铆接时还对孔操作，操作复杂，对技术水平要求较高，不利于自动化生产的实现，且铆接过程中易产生金属碎屑，会造成安全隐患，电池内部的空间占用大，电池体积比容量低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种便于实现极耳与集流体的连接的极耳铆接件，同时提供一种使用该铆接件的锂离子电池。本技术中锂离子电池极耳铆接件所采用的技术方案是:锂离子电池极耳铆接件，所述锂离子电池极耳铆接件为U形铆钉，包括两只间隔设置的钉针，各所述钉针的后端连接在一只连接臂上、前端朝向所述连接臂的同一侧。采用上述锂离子电池极耳铆接件，在使用时可将前端朝向所述连接臂的同一侧设置的两只钉针穿过极耳和连接件，并通过外力作用使两只钉针向连接臂的方向折弯并压紧，而将极耳和连接件连接在一起，操作方便。另外，锂离子电池极耳铆接件可以配套适配的冲压装置，便于实现自动化生产，提高生产效率。作为优选，所述钉针的前端具有凸尖。设置凸尖可使钉针更容易地穿过极耳和连接件，也为钉针在铆接工装的表面折弯提供一个坡度面，利于折弯的顺利完成。本技术中锂离子电池所采用的技术方案是:锂离子电池，包括极耳、与所述极耳层叠布置而部分重合的连接件、以及连接所述极耳和连接件的锂离子电池极耳铆接件，所述锂离子电池极耳铆接件为U形铆钉，包括两只间隔设置的钉针，各所述钉针的后端由连接臂连接、前端穿过极耳和连接件形成的层叠结构并在外力作用下弯折而将极耳和连接件夹紧在钉针与连接臂之间。所述钉针的前端具有凸尖。利用U形铆钉，可方便地将极耳和连接件夹紧在一起，操作简单，连接牢固，便于实现自动化作业。设置凸尖可使钉针更容易地穿过极耳和连接件，也为钉针在铆接工装的表面折弯提供一个坡度面，利于折弯的顺利完成。所述极耳是沿极耳厚度方向分开并间隔有组装时供条形的极耳铆接工装穿设的间隙的两只半极耳，所述连接件具有并列设置的与两只半极耳一一对应贴合配合连接的折边，各组所述层叠结构是由一只所述半极耳和折边层叠布置而成并通过锂离子电池极耳铆接件连接。极耳设置成两只半极耳减小了极耳叠片的厚度，便于钉针的穿过，同时两组极耳间隔布置可以起到分流作用，利于导流，也使连接更牢固。两只半极耳之间的间隙可以使极耳铆接工装穿过，同时满足两侧钉针的折弯要求。折边的形式结构简单，易于成型，连接可靠。附图说明图1:本技术实施例中锂离子电池极耳铆接件的结构示意图；图2:本技术实施例中极耳铆接工装的主视图；图3:图3的左视图；图4:本技术实施例中连接件的布置方式主视图；图5:图4的仰视图；图6:本技术实施例中锂离子电池极耳铆接件的铆接方式示意图；图7:图6的左视图；图8:本技术实施例中锂离子电池的结构示意图；图9:图8的左视图。图中各附图标记的名称为:1电芯,2极耳，3盖板，4极柱，5集流体，51集流体折边，6极柱铆钉，7 U形铆钉，71钉针，72连接臂，8极耳铆接工装，81凹槽，9安全阀。具体实施方式本技术中锂离子电池极耳铆接件的一个实施例如图1和图6 图9所示:该锂离子电池极耳铆接件是一只由条形铆钉主体折弯成形的U形铆钉7，其端部朝向所述连接臂72的同一侧折弯形成两只间隔设置的钉针71。其钉针71的前端斜切形成凸尖，通过凸尖可使钉针71更容易地穿过极耳2和作为连接件的集流体5，也为钉针71在铆接工装8的表面折弯提供一个坡度面，便于折弯的顺利完成。在其他实施例中，由于极耳2与集流体5较薄，较容易刺破，且极耳2与集流体5上的铆钉孔可单独开设，因此该凸尖为非必须结构；U形铆钉7也可以采用其他的形式，例如采用将两只钉针71焊接固连在一只连接臂72上的方式，其连接臂72也可以制作成其他形状，例如宽度大于钉针71宽度的板型。极耳铆接工装8如图2、图3、图6及图7所示:包括设有凹槽81的工装主体，凹槽81具有一定宽度，与电池极耳2铆接件的钉针71间隙配合，其槽深略小于钉针71的厚度。该凹槽81底面能够为钉针71提供阻挡，迫使钉针71折弯，而凹槽81宽度方向上的侧面能够限制钉针71沿连接臂72的方向折弯，使压紧更可靠。所述工装主体具有对称设置的两个侧面，所述两个侧面之间具有一段供工装使用时夹设在锂电池各极的两组极耳2之间的间距，所述凹槽81设置在两个侧面上且两侧面上的凹槽81相互对称。设置两个侧面能够一次实现两侧钉针71的折弯要求，使用方便。当然，在本技术的其他实施例中，工装主体也可以不设置凹槽81，直接使用一块硬质板代替，例如钢板。而工装主体也可以仅有一个面用于与钉针适配。本技术中锂离子电池的一个实施例如图f图9所示:包括盖板3、电芯1、极耳2、极柱4、集流体5、连接所述极耳2和集流体5的锂离子电池极耳铆接件。其中盖板3上设有安全阀9。正负极极耳均是沿极耳厚度方向分开并间隔设置的两只半极耳，各极的两只半极耳间隔有组装时供条形的极耳铆接工装8穿设的间隙。所述集流体5具有并列设置的与两只半极耳一一对应贴合配合连接的折边51，各极的半极耳和折边层叠布置而形成一组层叠结构，各组的两只半极耳与集流体折边51均通过两只锂离子电池极耳2铆接件连接，该锂离子电池极耳2铆接件是一只上述的U形铆钉7，其端部朝向所述连接臂72的同一侧折弯形成两只间隔设置的钉针71，中间形成一只连接臂72。极柱4与集流体5之间的连接通过极柱铆钉6连接，该连接方式为现有技术，此处不再赘述。使用方式:如图1、所示，首先，将集流体5的折边51与待铆接的半极耳层叠布置形成层叠结构；再将条形的极耳铆接工装8插设在间隔设置的锂离子电池极耳2和集流体5之间，使其凹槽81与极耳2和集流体5对应；然后，将U形铆钉7的钉针71前端在极耳2和集流体5的另一侧对准极耳铆接工装8 一侧的凹槽81 ;最后，使用锤子对U形铆钉7施加朝向锂离子电池极耳2铆接工装8的力，钉针71前端的凸尖刺穿极耳2和集流体5，钉针71穿过极本文档来自技高网...

【技术保护点】
锂离子电池极耳铆接件，其特征在于：所述锂离子电池极耳铆接件为U形铆钉，包括两只间隔设置的钉针，各所述钉针的后端连接在一只连接臂上、前端朝向所述连接臂的同一侧。

【技术特征摘要】
1.锂离子电池极耳铆接件，其特征在于:所述锂离子电池极耳铆接件为U形铆钉，包括两只间隔设置的钉针，各所述钉针的后端连接在一只连接臂上、前端朝向所述连接臂的同一侧。2.根据权利要求1所述的锂离子电池极耳铆接件，其特征在于:所述钉针的前端具有凸尖。3.锂离子电池，包括极耳、与所述极耳层叠布置而部分重合的连接件、以及连接所述极耳和连接件的锂离子电池极耳铆接件，其特征在于:所述锂离子电池极耳铆接件为U形铆钉，包括两只间隔设置的钉针，各所述钉针的后端由连接臂连...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔中华，
申请(专利权)人：中航锂电洛阳有限公司，
类型：实用新型
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