一種電池極耳連接件及具有該電池極耳連接件的鋰電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本新型屬于鋰電池技術領域，尤其涉及一種電池極耳連接件及具有該電池極耳連接件的鋰電池。
【背景技術】
[0002]在目前市場上大多數的鋰電池的主體結構中，采用金屬箔片作為正負電極導體，為保證金屬箔片與電池內活性物質充分接觸，金屬箔片常選用內阻小、延展性好的銅箔和鋁箔。其中，正極采用鋁箔，負極采用銅箔。正、負極片引出部分的導電箔片結構稱為極耳。在鋰電池的制造過程中，箔片結構的極耳與蓋帽的連接問題是一個關鍵難點。現有技術中，極耳與蓋帽的連接方法主要有兩種，分別是螺栓鉚接緊固和超聲波金屬焊接，它們各有其特點，也存在著一定的缺陷。
[0003]螺栓鉚接緊固工藝是極耳與蓋帽之間連接的傳統工藝，具有工藝穩定性高、連接牢固可靠、工藝適用性強的優點，但存在以下兩個問題:(1)多余物問題。打孔鉚接工藝可能導致金屬肩殘留、電極材料碎肩等雜質，即多余物。在電池充放電過程中，這些多余物可能刺穿隔膜，導致短路或微短路，從而造成電池工作能力下降甚至失效。(2)由于鉚接接頭處為機械嵌合，極耳與蓋帽固有的間隙會導致電解液滲入接頭內部，通過長期充放電過程使匯流片材料表面氧化，導致接觸電阻迅速增大，從而形成較大電池內阻，降低電池的充放電性能和壽命。當大電流充放電時，接頭部位會產生大量的熱量，將極大損害電池的充放電性能、安全性以及使用壽命。
[0004]超聲波金屬焊接技術是目前市場上鋰電池極片組的主流連接工藝。作為一種特殊的固相連接方法，超聲波焊接具有快捷、高效、清潔和牢固的特點，非常適合用于多層箔片、導線等特殊結構的焊接。但與鉚接方法相比，超聲焊形成的接頭強度仍相對偏低。由于金屬超聲波焊接需用功率隨工件厚度及硬度的提高呈指數劇增，當鋰電池設計電容量增加，對應蓋帽及墊片設計厚度過大時，超聲振動能量無法穿透過厚的蓋帽或墊片，從而導致虛焊。因此，在決定是否采用超聲焊工藝時，必須要首先考慮基于產品結構的超聲焊工藝的可實施性、焊接接頭可靠性及質量穩定性能否滿足設計需求等問題。
[0005]隨著技術的發展和應用的推廣，鋰電池向更大容量和更大功率的趨勢發展，對極耳與蓋帽的連接結構的可靠性和導電性提出更高的要求，鋰電池向更大容量和更大功率發展，就可能需要增加電極極片的層數和蓋帽的厚度。傳統的螺栓鉚接緊固工藝雖然能實現更大厚度的極耳與蓋帽的牢固連接，但如前所述，現有技術的鋰電池極耳與蓋帽的連接結構及其制作方法嚴重影響鋰電池性能可靠性及使用壽命。而現有的超聲波焊接工藝受其自身缺點的限制，不能很好地解決更多層箔片結構的極耳與更厚的蓋帽之間的焊接問題。總之，現有的極耳與蓋帽的連接工藝因其自身缺點嚴重限制了鋰電池結構的設計和制造，從而影響到鋰電池的發展和應用。

【發明內容】

[0006]本新型的目的是提供一種結構簡單、電連接更為穩定可靠、制造更為方便的極耳連接件及具有該極耳連接件的鋰電池。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種電池極耳連接件，包括扣合元件及蓋帽；所述扣合元件包括殼體及可變形的第一金屬彈片；所述殼體包括側壁，所述側壁包括第一端及第二端；所述第一金屬彈片設置于所述殼體內并位于所述第一端，所述側壁開設有連通至殼體內部的通孔；所述蓋帽包括蓋板及導電材料制成的極柱，所述蓋板包括一組接面，所述極柱設置于所述組接面，所述極柱抵壓于所述第一金屬彈片上并與第一金屬彈片焊接在一起。
[0008]本實用新型提供還提供一種鋰電池，包括電芯以及極耳連接件，其特征在于:所述電芯多個極耳；所述極耳連接件包括扣合元件及蓋帽；所述扣合元件設置于電芯的一端并包括殼體及可變形的第一金屬彈片；所述殼體包括側壁，所述側壁包括第一端及第二端；所述第一金屬彈片設置于所述殼體內并位于所述第一端，所述側壁開設有連通至殼體內部的通孔；所述極耳從所述通孔插入于殼體內；所述蓋帽包括蓋板及導電材料制成的極柱，所述蓋板包括一組接面，所述極柱設置于所述組接面，所述極柱抵壓于所述第一金屬彈片上并與第一金屬彈片焊接在一起，且極柱與極面電性接觸。
[0009]本實用新型通過扣合元件將電池的極耳和極柱連接，第一金屬彈片的極柱的接觸面積大，接觸內阻非常小，另外僅需對第一金屬彈片與極柱進行焊接，又減少了焊接工序，提高是生產效率，降低了人工和設備成本，同時提高了電池的安全性能。
【附圖說明】
[0010]圖1為本新型提供的一種電池極耳連接件的側面部視示意圖。
[0011 ] 圖2為圖1所示的電池極耳連接件俯視示意圖。
[0012]圖3為本新型提供的一種鋰電池的立體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1至2所示，為本新型優選實施方式提供的一種用于連接電池極耳的極耳連接件100，包括扣合元件10及蓋帽20。
[0014]所述扣合元件10包括殼體12及第一金屬彈片14。所述殼體12采用耐電解液能力強的材料制成，本實施方式中，所述殼體12使用塑料PFA (可溶性聚四氟乙烯)或PPS材質。所述殼體12為中空狀并包括側壁122，所述側壁122包括第一端124及第二端126。所述第一金屬彈片14設置于所述殼體12內并位于所述第一端124，所述側壁122開設有連通至殼體12內部的通孔128，所述殼體12與所述第一金屬彈片14通過熱壓方式組合在一起。所述通孔128用于插入電池的極耳使極耳收容于所述殼體12內。本實施方式中，所述殼體12為長方體狀，并包括四個側壁122，所述通孔128開設于其中一個側壁122。所述第一金屬彈片14由導電性能良好且耐電解液腐蝕的金屬薄片沖壓而成，本實施方式中，采用耐電解液腐蝕的鍍鎳處理的鋼片制成。所述第一金屬彈片14向遠離第一端124的方向凸起，具體的，所述第一金屬彈片14為梯臺狀，其橫截面為梯形，所述第一金屬彈片14的底面142及頂面144相平行且均為開口設置，其中第一金屬彈片的底面142面積大于頂面144的面積并且底面142靠近第一端124，頂面144遠離所述第一端124。為增加所述第一金屬彈片14的彈性。所述頂面144與第一金屬彈片14的側面146鄰近處還開設有多個缺口 148。所述缺口 148為矩形且均勻分布。在其他實施方式中，所述殼體12也可以是圓柱狀或其他形狀，對應的所述第一金屬彈片14例如可以是錐臺狀。
[0015]所述蓋帽20包括蓋板22及極柱24。所述蓋板22使用塑料PFA (可溶性聚四氟乙烯)或PPS材質。所述蓋板22為圓形包括一組接面222。所述極柱24設置于所述組接面222，所述蓋板22與所述極柱通過熱壓方式組合在一起。所述極柱24由硬度較高的金屬板材等導電材料制成，且為梯臺狀，其橫截面為梯形，所述極柱24的底面242及頂面244相平行，其中底面242面積大于頂面244的面積。所述極柱24的底面242、頂面244及側面246的形狀及大小均對應所述第一金屬彈片14的底面142、頂面244及側面246。所述極柱24的底面242設置于所述組接面222上，所述極柱24的頂面244遠離所述組接面222。
[0016]組裝所述極耳連接件100連接件時，蓋板22的組接面222朝向所述扣合元件10的第一金屬片14，其中所述極柱24的頂面244及側面246與所述第一金屬彈片14的頂面244及側面246對應對位，將所述蓋帽20壓向所述扣合元件10，所述極柱24抵壓所