二次電池制造技術

本實用新型專利技術公開了一種二次電池，其包括外殼體以及收容在外殼體內的陰陽兩種極片、間隔于兩種極片之間的隔離膜，兩種極片中的第一種極片上開設有對位孔，第二種極片上開設有與第一種極片的對位孔不對齊的穿孔，外殼體上設有與第一種極片的對位孔相適配的對位柱以及與第二種極片的穿孔相適配的立柱，對位柱穿過第一種極片的對位孔而將第一種極片定位，立柱穿過第二種極片的穿孔而將第二種極片定位。本實用新型專利技術二次電池利用柱體實現陰陽極片和隔離膜在外殼體上的定位，電芯一旦組裝，即能夠與外殼體緊密固定，彼此之間不會產生相對位移，因此能夠避免陰陽極片及隔離膜的相互錯位和變形問題，保證極片界面始終良好。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種二次電池，尤其是一種結構穩定、安全性高的二次電池。
技術介紹
隨著現代社會的發展和環保意識的增強，越來越多的設備選擇以可充電的二次電池作為電源，如手機、筆記本電腦、電動工具、電動汽車等等，尤其是電動汽車和儲能系統等更是需要大容量的二次電池。這為可充電的二次電池的應用與發展提供了廣闊的空間，同時也對二次電池提出了更高的要求，需要二次電池能夠具有較高的容量、較長的循環壽命，還必須具有良好的安全性。目前使用的二次電池的電芯大多是方形鋼/鋁殼電芯，裸電芯一般是由長方形極片卷繞而成。但是，卷繞會對裸電芯造成風險，如陰陽極片及隔離膜錯位、卷繞張力問題導致電芯在使用過程中變形、極片在循環過程中的界面變差等。另外，當前的裸電芯與外殼的 連接方式是通過陰陽極片的極耳與外電路接口焊接在一起，因此裸電芯在外殼內有一定的活動空間，無法保證裸電芯與外殼不會因外部震動而產生相對位移，也難以避免裸電芯的陰陽極片及隔離膜因震動而錯位甚至變形，以致造成電池失效甚至短路等安全問題。有鑒于此，確有必要提供一種結構穩定的二次電池。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種結構穩定的二次電池，以提高電池的安全性。為了實現上述專利技術目的，本技術提供了一種二次電池，其包括外殼體以及收容在外殼體內的陰陽兩種極片、間隔于兩種極片之間的隔離膜，兩種極片中的第一種極片上開設有對位孔，第二種極片上開設有與第一種極片的對位孔不對齊的穿孔，外殼體上設有與第一種極片的對位孔相適配的對位柱以及與第二種極片的穿孔相適配的立柱，對位柱穿過第一種極片的對位孔而將第一種極片定位，立柱穿過第二種極片的穿孔而將第二種極片定位，隔離膜上開設有與第一種極片的對位孔相對應的對位孔或開設有與第二種極片的穿孔相對應的穿孔，或是同時開設有對位孔和穿孔，從而由對位柱或立柱或是由二者共同定位。作為本技術二次電池的一種改進，所述外殼體包括底座和頂蓋，對位柱和立柱為固定于底座或頂蓋的實心或空心金屬柱，二者作為極耳使用以分別將兩極引出至底座和頂蓋的電極引出端，底座和頂蓋的其他部分則由絕緣材料制成。作為本技術二次電池的一種改進，所述穿孔開設于第二種極片的中部，第一種極片上開設有與第二種極片的穿孔相對應但直徑更大的穿孔，立柱穿過第一種極片的穿孔時不會與第一種極片接觸。作為本技術二次電池的一種改進，所述對位孔開設于第一種極片的邊緣，第二種極片的邊緣未延伸至與第一種極片的對位孔位置對應處，對位柱穿過第一種極片的對位孔時不會接觸到第二種極片。作為本技術二次電池的一種改進，所述第一種極片上還開設有與對位孔間隔分布的連接孔，隔離膜上開設有與第一種極片的連接孔相對應的連接孔，外殼體上設有與第一種極片及隔離膜的連接孔相適配的連接柱，第二種極片的邊緣未延伸至與第一種極片的連接孔位置對應處，連接柱穿過第一種極片及隔離膜的連接孔時不會接觸到第二種極片。作為本技術二次電池的一種改進，所述陰極片、陽極片、隔離膜都分別選自圓形、方形、橢圓形中的一種。作為本技術二次電池的一種改進，所述第一種極片為陽極片，第二種極片為陰極片，立柱為鋁柱，對位柱為銅柱。作為本技術二次電池的一種改進，所述陰極片、陽極片和隔離膜都為環形，隔離膜的外徑大于等于陰極片的外徑，同時大于等于陽極片的外徑。作為本技術二次電池的一種改進，所述陰陽極片和隔離膜上的同種孔為對稱 分布。作為本技術二次電池的一種改進，所述陰陽極片都分別包括集流體和涂覆于集流體上的膜片，陰陽極片上的所有孔都開設于其集流體上未涂布膜片的非涂膜區。與現有技術相比，本技術二次電池利用柱體實現陰陽極片和隔離膜在外殼體上的定位，電芯一旦組裝，即能夠與外殼體緊密固定，彼此之間不會產生任何相對位移，因此能夠完全避免陰陽極片及隔離膜的相互錯位和變形問題，并且能夠保證極片界面始終良好。以下結合附圖和具體實施方式，對本技術二次電池及其有益技術效果進行詳細說明。圖I為本技術二次電池的陽極片結構示意圖。圖2為本技術二次電池的隔離膜結構示意圖。圖3為本技術二次電池的陰極片結構示意圖。圖4為本技術二次電池的電芯剖視示意圖。圖5為本技術二次電池的底座結構透視圖。圖6為本技術二次電池的底座俯視示意圖。圖7為本技術二次電池的頂蓋結構透視圖。圖8為本技術二次電池的頂蓋仰視示意圖。具體實施方式請參閱圖I至圖8，本技術二次電池包括陽極片10、隔離膜20、陰極片30和外殼體。請參閱附圖說明圖1，陽極片10的形狀與光盤近似，其包括環形陽極集流體12、涂覆于陽極集流體12上的環形陽極膜片14，以及位于陽極集流體12中部的陽極穿孔16，陽極集流體12的外邊緣部分為未涂覆陽極膜片14的非涂膜區120，非涂膜區120上間隔開設有較小的陽極對位孔122和較大的陽極連接孔124。在圖示實施方式中，陽極集流體12為銅箔。請參閱圖2，隔離膜20的形狀與陽極集流體12基本相同，外徑則大于或等于陽極片10的外徑。隔離膜20的中心為隔離膜穿孔22，外邊緣為較小的隔離膜對位孔24和較大的隔離膜連接孔26，其中，隔離膜穿孔22的直徑小于或等于陽極片穿孔16的直徑。請參閱圖3，陰極片30的形狀也為光盤形狀，其包括環形陰極集流體32、涂覆于陰極集流體32上的環形陰極膜片34，以及位于陰極集流體32中部的陰極穿孔36。陰極集流體32的內徑和外徑都小于陽極集流體12，外徑與陽極膜片14的外徑基本相同或略小。陰極膜片34的內徑和外徑都與陽極膜片14基本相同，因此陰極集流體32的內邊緣部分為未涂覆陰極膜片34的非涂膜區320。在圖示實施方式中，陰極集流體32為鋁箔。請參閱圖5至圖8，外殼體包括底座42和頂蓋44，其中，底座42包括圓形底盤46和自底盤46向上延伸的側壁48。底盤46的中心設有與陰極片30的穿孔36相適配的立柱420，邊緣則設有與陽極對位孔122對應且相適配的對位柱422，與陽極連接孔124相對應且直徑小于陽極連接孔124的連接柱424，底盤46上的所有柱體都可以根據需要選擇為實心柱體或空心柱體，對位柱422的端部自底盤46露出而作為陽極引出端426使用。頂蓋44上也設有分別與底盤46的對位柱422和連接柱424相對應的對位柱442和連接柱444， 頂蓋44的中心部分為導體材料制成的陰極引出端446。除各柱體和陰陽極引出端為金屬夕卜，外殼體的其他部分均為絕緣材料，能有效避免用于引出陰陽極的不同柱體之間短路，各柱體是通過焊接或鉚接的方式連接于外殼體上的。其中，立柱420為鋁柱，對位柱422、442為銅柱。請參閱圖4，組裝時，將陽極片10、隔離膜20、陰極片30按照“單面陽極片-隔離膜-雙面陰極片-隔離膜-雙面陽極片……雙面陽極片-隔離膜-雙面陰極片-隔離膜-單面陽極片”的順序依次放入底座42中疊加，放入時注意將陽極穿孔16、隔離膜穿孔22和陰極穿孔36都套在底座42的立柱420上，將陽極連接孔124和隔離膜連接孔26套入連接柱424上，將陽極對位孔122和隔離膜對位孔24套在底座42的對位柱422上，具體疊加的層數可根據二次電池的設計參數調整，疊加好后利用連接柱424與陽極片10之間的空隙，通過焊接或鉚接的方式將不同層間的陽極片10連接到一塊本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種二次電池，包括外殼體以及收容在外殼體內的陰陽兩種極片、間隔于兩種極片之間的隔離膜，其特征在于：兩種極片中的第一種極片上開設有對位孔，第二種極片上開設有與第一種極片的對位孔不對齊的穿孔，外殼體上設有與第一種極片的對位孔相適配的對位柱以及與第二種極片的穿孔相適配的立柱，對位柱穿過第一種極片的對位孔而將第一種極片定位，立柱穿過第二種極片的穿孔而將第二種極片定位，隔離膜上開設有與第一種極片的對位孔相對應的對位孔或開設有與第二種極片的穿孔相對應的穿孔，或是同時開設有對位孔和穿孔，由對位柱或立柱或是由二者共同定位。2.？根據權利要求1所述的二次電池，其特征在于：所述外殼體包括底座和頂蓋，對位柱和立柱為固定于底座或頂蓋的實心或空心金屬柱，二者作為極耳使用以分別將兩極引出至底座和頂蓋的電極引出端，底座和頂蓋的其他部分則由絕緣材料制成。3.？根據權利要求1所述的二次電池，其特征在于：所述穿孔開設于第二種極片的中部，第一種極片上開設有與第二種極片的穿孔相對應但直徑更大的穿孔，立柱穿過第一種極片的穿孔時不會與第一種極片接觸。4.？根據權利要求1所述的二次電池，其特征在于：所述對位孔開設于第一種極片的邊緣，第二種極片的邊緣未延伸至與第一種極片的對位孔位置對應處，對位柱穿過第一種極片的對位孔時不會接觸到第二種極片。5.？根據權利要求1所述的二次電池，其特征在于：所述第一種極片上還開設有與對位孔間隔分布的連接孔，隔離膜上開設有與第一種極片的連接孔相對應的連接孔，外殼體上設有與第一種極片及隔離膜的連接孔相適配的連接柱，第二種極片的邊緣未延伸至與第一種極片的連接孔位置對應處，連接柱穿過第一種極片及隔離膜的連接孔時不與第二種極片接觸。6.？根據權利要求1至5中任一項所述的二次電池，其特征在于：所述陰極片、陽極片、隔離膜都分別選自圓形、方形、橢圓形中的一種。7.？根據權利要求1至5中任一項所述的二次電池，其特征在于：所述第一種極片為陽極片，第二種極片為陰極片，立柱為鋁柱，對位柱為銅柱。8.？根據權利要求1至5中任一項所述的二次電池，其特征在于：所述陰極片、陽極片和隔離膜都為環形，隔離膜的外徑大于等于陰極片的外徑，同時大于等于陽極片的外徑。9.？根據權利要求1至5中任一項所述的二次電池，其特征在于：所述陰陽極片和隔離膜上的同種孔為對稱分布。10.？根據權利要求1至5中任一項所述的二次電池，其特征在于：所述陰陽極片都分別包括集流體和涂覆于集流體上的膜片，陰陽極片上的所有孔都開設于其集流體上未涂布膜片的非涂膜區。...

【技術特征摘要】
1.一種二次電池，包括外殼體以及收容在外殼體內的陰陽兩種極片、間隔于兩種極片之間的隔離膜，其特征在于兩種極片中的第一種極片上開設有對位孔，第二種極片上開設有與第一種極片的對位孔不對齊的穿孔，外殼體上設有與第一種極片的對位孔相適配的對位柱以及與第二種極片的穿孔相適配的立柱，對位柱穿過第一種極片的對位孔而將第一種極片定位，立柱穿過第二種極片的穿孔而將第二種極片定位，隔離膜上開設有與第一種極片的對位孔相對應的對位孔或開設有與第二種極片的穿孔相對應的穿孔，或是同時開設有對位孔和穿孔，由對位柱或立柱或是由二者共同定位。2.根據權利要求I所述的二次電池，其特征在于所述外殼體包括底座和頂蓋，對位柱和立柱為固定于底座或頂蓋的實心或空心金屬柱，二者作為極耳使用以分別將兩極引出至底座和頂蓋的電極引出端,底座和頂蓋的其他部分則由絕緣材料制成。3.根據權利要求I所述的二次電池，其特征在于所述穿孔開設于第二種極片的中部，第一種極片上開設有與第二種極片的穿孔相對應但直徑更大的穿孔，立柱穿過第一種極片的穿孔時不會與第一種極片接觸。4.根據權利要求I所述的二次電池，其特征在于所述對位孔開設于第一種極片的邊緣，第二種極片的邊緣未延伸至與第一種極片的對位孔位...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬斌，袁慶華，
申請(專利權)人：東莞新能源科技有限公司，寧德新能源科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：