一种锂电池结构及其装配方法与流程

1.本发明涉及一种锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂电池结构及其装配方法。


背景技术：

2.目前传统的锂电池装配方法如下：
①
、采用“蝴蝶焊接”工艺将两个单卷芯连接在一起，即通过连接片将相同极性的两极耳，利用超声波焊接在一起；
②
、将上述连接片通过激光与盖板上对应相同极性的极柱焊接在一起，并在焊印处扣合止动架；
③
、将上述两个单卷芯合并，通过捆绑胶带固定；
④
、将电芯塞入铝壳，通过激光完成盖板与铝壳的封口焊接。
3.该方法主要存在以下缺陷：
4.1、连接片与盖板的激光焊接工序中，会产生大量的金属粉尘，而焊接位置均靠近卷芯的开口处，极易使金属粉尘进入卷芯内部，从而造成锂电池短路后报废；
5.2、加工制造工序复杂，需要涉及极耳超声波焊接、连接片激光焊接、扣合止动架、合芯等诸多工序，且连接片激光焊接工序中，不易实现卷芯及连接片的定位，从而降低了制造的合格率、稼动率；
6.3、合芯工序中，两个单卷芯的对齐度不易控制，且正、负极耳弯折时易出现断裂、反插入卷芯内部等风险，当单个锂电池的卷芯数量增加时，极耳弯折的缺陷更加明显，大大限制了工艺应用；
7.4、由于采用一套铝壳配置一套盖板的方式，该方案已无法有效提升锂电池的能量密度、降低制造成本，从而使得制造陷入瓶颈。
8.公开号为cn208368654u公开了一种锂电池的合芯装置，在其背景技术中指出目前锂离子电池的电芯组装工艺如下：a、b卷芯的极耳分别利用超声波焊接机进行预焊；a、b卷芯配对后再利用超声焊接机将极耳、垫片、连接片焊接在一起；把垫片和盖板利用激光焊接机焊接在一起；a、b卷芯再进行合芯包胶作业。此工艺也被称为蝴蝶焊。
9.虽然该专利所公开的装置通过电芯定位、盖板压紧、同步合芯功能，可有效提高制造效率及质量，并且有效避免了由于合芯导致极耳断裂、电芯短路报废的风险；但是该装置并未对蝴蝶焊接工艺进行改进，无法解决本技术所提出的根本问题。
10.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

11.本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有技术中连接片与盖板焊接时产生的大量金属粉尘进入卷芯内部后造成锂电池短路的问题以及如何提高锂电池的能量密度。
12.为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
13.本发明公开了一种锂电池结构，包括多个卷芯组件、盖板组件、连接片组件和铝壳组件；所述卷芯组件包括极耳，所述连接片组件包括凸台和折弯应力孔，所述盖板组件包括极柱；所述极柱上开设有极柱孔，所述连接片组件与所述盖板组件之间通过所述凸台和所
述极柱上的所述极柱孔固定，所述连接片组件与所述卷芯组件上的所述极耳固定，所述连接片组件通过所述折弯应力孔折弯；多个所述卷芯组件和所述连接片组件一起装入所述铝壳组件内，所述铝壳组件与所述盖板组件固定。
14.相较于传统锂电池的结构而言，本发明将连接片组件和盖板组件大面积的激光焊接转变为凸台与极柱上极柱孔的激光焊接，此时的凸台和极柱孔的焊接位置远离卷芯组件的开口处，可以有效避免激光焊接过程中产生的金属粉尘进入卷芯组件的内部，避免了锂电池短路的风险；同时，本发明将多个卷芯组件通过连接片组件上的折弯应力孔折弯后合并放入一个铝壳组件中，且只需要一套盖板组件；而传统锂电池结构则是每个卷芯组件需要配备一个铝壳组件和一个盖板组件；因此，本发明所公开的锂电池结构不仅能够节约盖板组件的用量，降低成本，减少焊接次数，提升制造效率及合格率，而且大大提高了整个锂电池的能量密度。
15.优选地，所述卷芯组件还包括卷芯本体，所述极耳包括正极耳和负极耳；所述正极耳和所述负极耳固定在所述卷芯本体同一端面的两端上。
16.优选地，所述连接片组件还包括连接片，所述连接片包括正极连接片和负极连接片；所述连接片上开设有两排相互平行的所述折弯应力孔，所述连接片的正面固定有所述凸台，且所述凸台位于两排所述折弯应力孔的中间，所述正极极连接片和所述负极连接片的结构相同；所述正极连接片的两端分别与所述正极耳固定，所述负极连接片的两端分别与所述负极耳固定。
17.优选地，所述盖板组件还包括基板，绝缘片、保护小片、注液孔、防爆阀和基板台阶槽，所述极柱包括正极柱和负极柱，所述保护小片包括正极保护小片和负极保护小片；
18.所述基板的两端分别设置有一通孔，所述绝缘片覆盖在所述基板的背面，所述绝缘片位于所述通孔处的横截面呈工字型结构，此处的所述绝缘片上端覆盖在所述基板的正面，下端覆盖在所述基板的背面，中部为贯穿结构，所述贯穿结构与所述通孔同轴布置；所述正极柱和所述负极柱分别固定在所述基板两端正面的所述绝缘片上，所述正极柱和所述负极柱上分别开设有一极柱孔，所述极柱孔与所述贯穿结构同轴布置；
19.所述绝缘片上还开设有多个通气孔，所述基板上开设有所述注液孔和所述防爆阀；同时在所述基板背面的边缘处还开设有所述基板台阶槽；所述连接片组件上的所述凸台依次穿过所述绝缘片中部的所述贯穿结构、所述基板上的所述通孔和所述极柱上的所述极柱孔，所述凸台和所述极柱固定；
20.所述连接片的长度方向与所述基板的长度方向垂直，所述连接片长度方向的两端分别与所述卷芯组件上的极耳固定，所述正极耳放置在所述正极连接片和所述正极保护小片之间，所述负极耳放置在所述负极连接片和所述负极保护小片之间。
21.优选地，所述铝壳组件包括一类铝壳、二类铝壳和铝壳台阶槽；所述一类铝壳和所述二类铝壳上均开设有所述铝壳台阶槽；所述一类铝壳上的所述铝壳台阶槽和所述二类铝壳上的所述铝壳台阶槽彼此之间相互配合并固定；所述一类铝壳上的所述铝壳台阶槽和所述二类铝壳上的所述铝壳台阶槽分别与所述基板上的所述基板台阶槽配合并固定。
22.优选地，所述锂电池结构还包括绝缘胶带；将所述连接片的正面与所述极耳固定的位置贴上所述绝缘胶带，再将所述连接片的背面与所述极耳以及所述保护小片固定的位置贴上所述绝缘胶带。
23.优选地，所述锂电池结构还包括绝缘膜；所述绝缘膜包覆在所述卷芯组件上。
24.优选地，所述卷芯组件的数量为两个或四个。
25.本发明还公开了一种采用锂电池结构的装配方法，当所述卷芯组件数量为两个时，所述连接片的两端分别与一个所述卷芯组件上的所述极耳固定，装配步骤如下：
26.s1：将所述连接片组件上的所述凸台和所述盖板组件上的所述极柱孔通过焊接固定在一起，再将所述连接片组件上的所述连接片和所述卷芯组件上的所述极耳通过焊接固定在一起；
27.s2：将所述连接片的正面与所述极耳焊接的地方贴上所述绝缘胶带，再将所述连接片的背面与所述极耳以及所述保护小片焊接的地方贴上所述绝缘胶带；
28.s3：将所述正极连接片和所述负极连接片的两端均沿着两排所述折弯应力孔向着所述盖板组件的背面方向折弯90度，此时所述卷芯组件随着所述连接片的折弯也向着所述盖板组件的背面方向折弯90度；接着，所述极耳位置不变，所述卷芯本体沿着其与所述极耳接触的位置向着所述盖板组件的正面方向折弯90度；此时所述正极耳和所述负极耳均处于拉伸状态；
29.s4：在两个所述卷芯本体的外部包覆所述绝缘膜；
30.s5：将所述卷芯组件、所述连接片组件、所述盖板组件、所述绝缘胶带和所述绝缘膜一起放入所述铝壳组件内，然后再将所述一类铝壳、所述二类铝壳和所述基板配合的缝隙处通过激光焊接固定。
31.本发明还公开了另一种采用锂电池结构的装配方法，当所述卷芯组件数量为四个时，所述连接片的两端分别与两个所述卷芯组件上的所述极耳固定，装配步骤如下：
32.s1：将所述连接片组件上的所述凸台和所述盖板组件上的所述极柱孔通过焊接固定在一起，再将所述连接片组件上的所述连接片和所述卷芯组件上的所述极耳通过焊接固定在一起；
33.s2：将所述连接片的正面与所述极耳焊接的地方贴上所述绝缘胶带，再将所述连接片的背面与所述极耳以及所述保护小片焊接的地方贴上所述绝缘胶带；
34.s3：先将所述正极连接片和所述负极连接片的同一端沿着所述折弯应力孔向着所述盖板组件的背面方向折弯90度，此时两个所述卷芯组件都随着所述连接片的折弯也向着所述盖板组件的背面方向折弯90度，接着，所述极耳位置不变，两个所述卷芯本体沿着其与所述极耳接触的位置向着所述盖板组件的正面方向折弯90度；最后，所述正极连接片和所述负极连接片的另一端及其上的另外两个所述卷芯组件重复上述步骤；此时所述正极耳和所述负极耳均处于拉伸状态；
35.s4：在四个所述卷芯本体的外部包覆所述绝缘膜；
36.s5：将所述卷芯组件、所述连接片组件、所述盖板组件、所述绝缘胶带和所述绝缘膜一起放入所述铝壳组件内，然后再将所述一类铝壳、所述二类铝壳和所述基板配合的缝隙处通过激光焊接固定。
37.因此，本发明的优点在于：
38.1、相较于传统锂电池的结构而言，本发明将连接片组件和盖板组件大面积的激光焊接转变为凸台与极柱上极柱孔的激光焊接，此时的凸台和极柱孔的焊接位置远离卷芯组件的开口处，可以有效避免激光焊接过程中产生的金属粉尘进入卷芯组件的内部，避免了
锂电池短路的风险；同时，本发明将多个卷芯组件通过连接片组件上的折弯应力孔折弯后合并放入一个铝壳组件中，且只需要一套盖板组件；而传统锂电池结构则是每个卷芯组件需要配备一个铝壳组件和一个盖板组件；因此，本发明所公开的锂电池结构不仅能够节约盖板组件的用量，降低成本，减少焊接次数，提升制造效率及合格率，而且大大提高了整个锂电池的能量密度。
39.2、相较于传统的锂电池而言，本发明采用了长度更短的极耳，本发明中的极耳均处于拉伸状态，因而可避免极耳反插的风险；在传统方法中，需要考虑卷芯组件与盖板组件的装配关系，因而在卷芯组件直接装配在盖板组件上后，合芯时会存在极耳拉扯、断裂的风险，而本发明的卷芯组件并不直接与盖板组件连接，因而规避了此风险。
40.3、相较于传统的锂电池结构而言，本发明能够实现锂电池双卷芯、四卷芯的装配作业，可兼容范围十分广泛，大大提升了工艺适应能力；且本发明的制造工序更加简单，取消了连接片激光焊接、扣合止动架、合芯等诸多工序，且更易于实现卷芯定位，从而提高制造的合格率、稼动率。
41.4、本发明通过采用绝缘片将连接片与基板、基板与极柱隔开，避免连接片之间相互导通而短路，也避免了极柱之间相互导通而短路；且绝缘片上开设的多个通气孔一方面减轻了绝缘片的重量从而提升了电池的能量密度，另一方面将电池内部产生的气体顺利排向防爆阀；本发明还采用了保护小片，保证了极耳与连接片的焊接强度；本发明通过采用绝缘胶带防止连接片、极耳和保护小片焊接完成后在焊接区域残余的粉尘在后续装配过程中扩散到卷芯本体内部，从而避免了电池短路；本发明所采用的绝缘膜一方面可以将两个卷芯本体固定在一起，便于盖板组件以及极耳形态的稳定，也方便后续的卷芯组件移载，另一方面可以防止卷芯组件在入壳过程中出现损伤。
附图说明
42.图1是本发明实施例一中卷芯组件、连接片组件与盖板组件焊接时的正面立体结构示意图；
43.图2是本发明实施例一中卷芯组件、连接片组件与盖板组件焊接时的背面立体结构示意图；
44.图3是本发明实施例一中卷芯组件、连接片组件与盖板组件焊接后贴胶的正面立体结构示意图；
45.图4是本发明实施例一中卷芯组件、连接片组件与盖板组件焊接后贴胶的背面立体结构示意图；
46.图5是本发明实施例一中连接片折弯完成后的立体结构示意图；
47.图6是本发明实施例一中绝缘膜包覆完成前的立体结构示意图；
48.图7是本发明实施例一中绝缘膜包覆完成后的立体结构示意图；
49.图8是本发明实施例一中卷芯组件装入铝壳组件后的立体结构示意图；
50.图9是本发明实施例中卷芯组件的立体结构示意图；
51.图10是本发明实施例一中盖板组件和连接组件配合的正面立体结构示意图；
52.图11是本发明实施例一中盖板组件和连接组件配合的背面立体结构示意图；
53.图12是图11中a处的局部放大示意图；
54.图13是图11中b-b处的剖视图；
55.图14是本发明实施例一中一类铝壳的立体结构示意图；
56.图15是图14中c处的局部放大示意图；
57.图16是本发明实施例一中二类铝壳的立体结构示意图；
58.图17是图16中d处的局部放大示意图；
59.图18是本发明实施例一中一类铝壳与二类铝壳配合后的局部剖视结构示意图；
60.图19是图18中e处的局部放大示意图；
61.图20是图18中f处的局部放大示意图；
62.图21是图5中g-g处的局部剖视图；
63.图22是本发明实施例二中连接片折弯完成后的立体结构示意图；
64.图23是图22中h-h处的的局部剖视图。
65.图中标号说明：1、卷芯组件；11、卷芯本体；12、正极耳；13、负极耳；2、连接片组件；21、正极连接片；22、负极连接片；23、折弯应力孔；24、凸台；3、盖板组件；31、基板；32、绝缘片；33、正极柱；34、负极柱；35、正极保护小片；36、负极保护小片；37、注液孔；38、防爆阀；39、基板台阶槽；4、绝缘胶带；5、绝缘膜；6、铝壳组件；61、一类铝壳；62、二类铝壳；63、铝壳台阶槽。
具体实施方式
66.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
67.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
68.实施例一：
69.参阅图1至图8，本发明所公开的一种锂电池结构包括两个卷芯组件1、连接片组件2、盖板组件3、绝缘胶带4、绝缘膜5和铝壳组件6；卷芯组件1与连接片组件2固定连接，连接片组件2与盖板组件3固定连接，绝缘胶带4覆盖在卷芯组件1和连接片组件2的连接处，绝缘膜5覆盖着在多个卷芯组件1外，多个卷芯组件1、连接片组件2、绝缘胶带4和绝缘膜5均置于铝壳组件6内，铝壳组件6与盖板组件3固定连接。
70.参阅图9，卷芯组件1包括卷芯本体11和极耳，极耳包括正极耳12和负极耳13；正极耳12和负极耳13分别通过焊接固定在卷芯本体11同一端面的两端上；在本实施例中，卷芯组件1均为卷绕型电芯，但是其也可以是叠片型、卷绕-叠片型等其他形式的电芯，本发明不限定卷芯组件1具体的成型方式；同时，在本实施例中，正极耳12是由多层铝箔材堆叠形成，负极耳13是由多层铜箔材堆叠而成。
71.参阅图10和图11，连接片组件2包括连接片、折弯应力孔23和凸台24，连接片包括正极连接片21和负极连接片22；连接片为薄片状的矩形，其上开设有两排相互平行的折弯
应力孔23，目的是便于连接片弯折；连接片上还固定连接有凸台24，凸台24位于连接片的正面，且凸台24位于两排折弯应力孔23的中间；在本实施例中，正极连接片21和负极连接片22的结构相同，且均为导电金属材质，正极连接片21和其上的凸台24的材质均为铝，负极连接片22和其上的凸台24的材质均为铜。
72.参阅图2、图10至图13，盖板组件3包括基板31、绝缘片32、极柱、保护小片、注液孔37、防爆阀38和基板台阶槽39，极柱包括正极柱33和负极柱34，保护小片包括正极保护小片35和负极保护小片36；基板31的两端分别设置有一通孔，绝缘片32覆盖在基板31的背面；参阅图13，绝缘片32位于基板31两端通孔处的横截面呈工字型结构，此处的绝缘片32上端覆盖在基板31的正面，下端覆盖在基板31的背面，中部为贯穿结构，中部的贯穿结构与基板31上的通孔同轴布置；正极柱33和负极柱34分别固定在基板31两端正面的绝缘片32上，正极柱33和负极柱34上分别开设有一极柱孔，极柱孔与绝缘片32上的贯穿结构同轴布置，连接片组件2上的凸台24依次穿过绝缘片32中部的贯穿结构、基板31上的通孔和极柱上的极柱孔，凸台24和极柱焊接固定；连接片组件2通过凸台24固定在盖板组件3上，绝缘片32的作用就是将连接片与基板31、基板31与极柱隔开，避免正极连接片21和负极连接片22之间相互导通而短路，也避免了正极柱33和负极柱34之间相互导通而短路；绝缘片32、基板31和极柱通过一体注塑得到，且极柱孔也是通孔。
73.参阅图10、图11和图12，且绝缘片32上还开设有多个通气孔，其目的一方面是为了减轻绝缘片32的重量从而提升电池能量密度，另一方面是为了将电池内部产生的气体顺利排向防爆阀38；基板31上位于两个极柱之间开设有注液孔37和防爆阀38；同时在基板31背面的边缘处还开设有基板台阶槽39；在本实施例中，基板31、极柱均为导电金属材质，绝缘片32为不导电的非金属材质；其中，正极柱33的材质为铝，负极柱34的材质为铜。
74.参阅图1和图2，连接片的长度方向与基板31的长度方向垂直，连接片长度方向的两端分别与两个卷芯组件1上的极耳固定，正极耳12放置在正极连接片21和正极保护小片35之间，负极耳13放置在负极连接片22和负极保护小片36之间，然后将极耳、连接片和保护小片分别焊接固定在一起，其中本发明不限定具体的焊接方式，但优选焊接方式为超声波焊接；保护小片是薄的金属片，正极、负极保护小片36的材质分别是铝、铜；如果没有保护小片，极耳与连接片焊接强度差，两者易脱离。
75.参阅图3和图4，将连接片的正面与极耳焊接的地方贴上绝缘胶带4，再将连接片的背面与极耳以及保护小片焊接的地方贴上绝缘胶带4，其目的是防止连接片、极耳和保护小片焊接完成后在焊接区域残余的粉尘在后续装配过程中扩散到卷芯本体11内部，从而避免电池短路。
76.参阅图6和图7，绝缘膜5包覆在卷芯组件1上，在两个卷芯本体11外包覆绝缘膜5，一方面用来将两个卷芯本体11固定在一起，便于盖板组件3以及极耳形态的稳定，也方便后续的卷芯组件1移载；另一方面防止卷芯组件1在入壳过程中出现损伤。
77.参阅图8、图14至图20，铝壳组件6包括一类铝壳61和二类铝壳62，其中一类铝壳61和二类铝壳62上均开设有铝壳台阶槽63；一类铝壳61上的铝壳台阶槽63和二类铝壳62上的铝壳台阶槽63彼此之间相互配合并通过激光焊接固定，另外，一类铝壳61上的铝壳台阶槽63和二类铝壳62上的铝壳台阶槽63分别与基板31上的基板台阶槽39配合并通过激光焊接固定。
78.锂电池结构的装配方法，包括以下装配步骤：
79.s1：如图10至图13所示，将连接片组件2上的凸台24和盖板组件3上的极柱通过焊接固定在一起，如图1和图2所示，再将连接片组件2上的连接片和卷芯组件1上的极耳通过焊接固定在一起；
80.s2：如图3和图4所示，将连接片的正面与极耳焊接的地方贴上绝缘胶带4，再将连接片的背面与极耳以及保护小片焊接的地方贴上绝缘胶带4；
81.s3：如图5和图21所示，将正极连接片21和负极连接片22的两端均沿着两排折弯应力孔23向着盖板组件3的背面方向折弯90度，此时卷芯组件1随着连接片的折弯也向着盖板组件3的背面方向折弯90度；接着，极耳位置不变，卷芯本体11沿着其与极耳接触的位置向着盖板组件3的正面方向折弯90度；此时的正极耳12和负极耳13均处于拉伸状态；
82.s4：如图6和图7所示，在两个卷芯本体11的外部包覆绝缘膜5；
83.s5：如图8至图20所示，将卷芯组件1、连接片组件2、盖板组件3、绝缘胶带4和绝缘膜5一起放入铝壳组件6内，然后再将一类铝壳61、二类铝壳62和基板31配合的缝隙处通过激光焊接固定。
84.实施例二：
85.参阅图22和图23，与实施例一相同，所不同的是本实施例中卷芯组件1的数量为四个；在本实施例中两个卷芯组件1的两个正极耳12和两个负极耳13相应的紧贴在一起，然后两个极耳放置在连接片和保护小片之间，接着将两个极耳、连接片和保护小片通过焊接固定。
86.参阅图1至图23，本实施例中所公开的一种锂电池结构的装配方法与实施例一相同，所不同的是步骤s3和步骤s4；
87.s3：如图22和图23所示，先将正极连接片21和负极连接片22的同一端沿着折弯应力孔23向着盖板组件3的背面方向折弯90度，此时两个卷芯组件1都随着连接片的折弯也向着盖板组件3的背面方向折弯90度，接着，极耳位置不变，两个卷芯本体11沿着其与极耳接触的位置向着盖板组件3的正面方向折弯90度；最后，正极连接片21和负极连接片22的另一端及其上的另外两个卷芯组件1重复上述步骤；此时的正极耳12和负极耳13均处于拉伸状态。
88.s4：在四个卷芯本体11的外部包覆绝缘膜5。
89.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种锂电池结构，其特征在于：包括多个卷芯组件(1)、连接片组件(2)、盖板组件(3)和铝壳组件(6)；所述卷芯组件(1)包括极耳，所述连接片组件(2)包括凸台(24)和折弯应力孔(23)，所述盖板组件(3)包括极柱；所述极柱上开设有极柱孔，所述连接片组件(2)与所述盖板组件(3)之间通过所述凸台(24)和所述极柱上的所述极柱孔固定，所述连接片组件(2)与所述卷芯组件(1)上的所述极耳固定，所述连接片组件(2)通过所述折弯应力孔(23)折弯；多个所述卷芯组件(1)和所述连接片组件(2)一起装入所述铝壳组件(6)内，所述铝壳组件(6)与所述盖板组件(3)固定。2.根据权利要求1所述的一种锂电池结构，其特征在于：所述卷芯组件(1)还包括卷芯本体(11)，所述极耳包括正极耳(12)和负极耳(13)；所述正极耳(12)和所述负极耳(13)固定在所述卷芯本体(11)同一端面的两端上。3.根据权利要求2所述的一种锂电池结构，其特征在于：所述连接片组件(2)还包括连接片，所述连接片包括正极连接片(21)和负极连接片(22)；所述连接片上开设有两排相互平行的所述折弯应力孔(23)，所述连接片的正面固定有所述凸台(24)，且所述凸台(24)位于两排所述折弯应力孔(23)的中间，所述正极极连接片和所述负极连接片(22)的结构相同；所述正极连接片(21)的两端分别与所述正极耳(12)固定，所述负极连接片(22)的两端分别与所述负极耳(13)固定。4.根据权利要求3所述的一种锂电池结构，其特征在于：所述盖板组件(3)还包括基板(31)，绝缘片(32)、保护小片、注液孔(37)、防爆阀(38)和基板台阶槽(39)，所述极柱包括正极柱(33)和负极柱(34)，所述保护小片包括正极保护小片(35)和负极保护小片(36)；所述基板(31)的两端分别设置有一通孔，所述绝缘片(32)覆盖在所述基板(31)的背面，所述绝缘片(32)位于所述通孔处的横截面呈工字型结构，此处的所述绝缘片(32)上端覆盖在所述基板(31)的正面，下端覆盖在所述基板(31)的背面，中部为贯穿结构，所述贯穿结构与所述通孔同轴布置；所述正极柱(33)和所述负极柱(34)分别固定在所述基板(31)两端正面的所述绝缘片(32)上，所述正极柱(33)和所述负极柱(34)上分别开设有一极柱孔，所述极柱孔与所述贯穿结构同轴布置；所述绝缘片(32)上还开设有多个通气孔，所述基板(31)上开设有所述注液孔(37)和所述防爆阀(38)；同时在所述基板(31)背面的边缘处还开设有所述基板台阶槽(39)；所述连接片组件(2)上的所述凸台(24)依次穿过所述绝缘片(32)中部的所述贯穿结构、所述基板(31)上的所述通孔和所述极柱上的所述极柱孔，所述凸台(24)和所述极柱固定；所述连接片的长度方向与所述基板(31)的长度方向垂直，所述连接片长度方向的两端分别与所述卷芯组件(1)上的极耳固定，所述正极耳(12)放置在所述正极连接片(21)和所述正极保护小片(35)之间，所述负极耳(13)放置在所述负极连接片(22)和所述负极保护小片(36)之间。5.根据权利要求4所述的一种锂电池结构，其特征在于：所述铝壳组件(6)包括一类铝壳(61)、二类铝壳(62)和铝壳台阶槽(63)；所述一类铝壳(61)和所述二类铝壳(62)上均开设有所述铝壳台阶槽(63)；所述一类铝壳(61)上的所述铝壳台阶槽(63)和所述二类铝壳(62)上的所述铝壳台阶槽(63)彼此之间相互配合并固定；所述一类铝壳(61)上的所述铝壳台阶槽(63)和所述二类铝壳(62)上的所述铝壳台阶槽(63)分别与所述基板(31)上的所述基板台阶槽(39)配合并固定。
6.根据权利要求4所述的一种锂电池结构，其特征在于：所述锂电池结构还包括绝缘胶带(4)；将所述连接片的正面与所述极耳固定的位置贴上所述绝缘胶带(4)，再将所述连接片的背面与所述极耳以及所述保护小片固定的位置贴上所述绝缘胶带(4)。7.根据权利要求1所述的一种锂电池结构，其特征在于：所述锂电池结构还包括绝缘膜(5)；所述绝缘膜(5)包覆在所述卷芯组件(1)上。8.根据权利要求1所述的一种锂电池结构，其特征在于：所述卷芯组件(1)的数量为两个或四个。9.采用权利要求1-8任一项所述的一种锂电池结构的装配方法，其特征在于：当所述卷芯组件(1)数量为两个时，所述连接片的两端分别与一个所述卷芯组件(1)上的所述极耳固定，装配步骤如下：s1：将所述连接片组件(2)上的所述凸台(24)和所述盖板组件(3)上的所述极柱孔通过焊接固定在一起，再将所述连接片组件(2)上的所述连接片和所述卷芯组件(1)上的所述极耳通过焊接固定在一起；s2：将所述连接片的正面与所述极耳焊接的地方贴上所述绝缘胶带(4)，再将所述连接片的背面与所述极耳以及所述保护小片焊接的地方贴上所述绝缘胶带(4)；s3：将所述正极连接片(21)和所述负极连接片(22)的两端均沿着两排所述折弯应力孔(23)向着所述盖板组件(3)的背面方向折弯90度，此时所述卷芯组件(1)随着所述连接片的折弯也向着所述盖板组件(3)的背面方向折弯90度；接着，所述极耳位置不变，所述卷芯本体(11)沿着其与所述极耳接触的位置向着所述盖板组件(3)的正面方向折弯90度；此时所述正极耳(12)和所述负极耳(13)均处于拉伸状态；s4：在两个所述卷芯本体(11)的外部包覆所述绝缘膜(5)；s5：将所述卷芯组件(1)、所述连接片组件(2)、所述盖板组件(3)、所述绝缘胶带(4)和所述绝缘膜(5)一起放入所述铝壳组件(6)内，然后再将所述一类铝壳(61)、所述二类铝壳(62)和所述基板(31)配合的缝隙处通过激光焊接固定。10.采用权利要求1-8任一项所述的一种锂电池结构的装配方法，其特征在于：当所述卷芯组件(1)数量为四个时，所述连接片的两端分别与两个所述卷芯组件(1)上的所述极耳固定，装配步骤如下：s1：将所述连接片组件(2)上的所述凸台(24)和所述盖板组件(3)上的所述极柱孔通过焊接固定在一起，再将所述连接片组件(2)上的所述连接片和所述卷芯组件(1)上的所述极耳通过焊接固定在一起；s2：将所述连接片的正面与所述极耳焊接的地方贴上所述绝缘胶带(4)，再将所述连接片的背面与所述极耳以及所述保护小片焊接的地方贴上所述绝缘胶带(4)；s3：先将所述正极连接片(21)和所述负极连接片(22)的同一端沿着所述折弯应力孔(23)向着所述盖板组件(3)的背面方向折弯90度，此时两个所述卷芯组件(1)都随着所述连接片的折弯也向着所述盖板组件(3)的背面方向折弯90度，接着，所述极耳位置不变，两个所述卷芯本体(11)沿着其与所述极耳接触的位置向着所述盖板组件(3)的正面方向折弯90度；最后，所述正极连接片(21)和所述负极连接片(22)的另一端及其上的另外两个所述卷芯组件(1)重复上述步骤；此时所述正极耳(12)和所述负极耳(13)均处于拉伸状态；s4：在四个所述卷芯本体(11)的外部包覆所述绝缘膜(5)；
s5：将所述卷芯组件(1)、所述连接片组件(2)、所述盖板组件(3)、所述绝缘胶带(4)和所述绝缘膜(5)一起放入所述铝壳组件(6)内，然后再将所述一类铝壳(61)、所述二类铝壳(62)和所述基板(31)配合的缝隙处通过激光焊接固定。

技术总结
本发明公开了一种锂电池结构及其装配方法，涉及一种锂离子电池技术领域；包括多个卷芯组件、盖板组件、连接片组件和铝壳组件；卷芯组件包括极耳，连接片组件包括凸台和折弯应力孔，盖板组件包括极柱；极柱上开设有极柱孔，连接片组件与盖板组件之间通过凸台和极柱上的极柱孔固定，连接片组件与卷芯组件上的极耳固定，连接片组件通过折弯应力孔折弯；多个卷芯组件和连接片组件一起装入铝壳组件内，铝壳组件与盖板组件固定；本发明提供了一种可以解决现有技术中连接片与盖板焊接时产生的大量金属粉尘进入卷芯内部后造成锂电池短路的问题以及可以提高锂电池能量密度的锂电池结构及其装配方法。其装配方法。其装配方法。


技术研发人员：高冲 程辉 吴德
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/3/8