電池芯裝配方法

专利摘要:
一種電池芯裝配方法，係將一正極極耳焊接於蓋板的底部，再將一捲芯放入殼體內，當捲芯的正極接片焊接於殼體的側邊之後，係於捲芯的上方放置一絕緣片，並將捲芯的負極接片由絕緣片的定位孔中拉出。而一長條狀負極極耳的第一端係焊接於蓋板的底部，而當長條狀負極極耳的第二端上焊接捲芯的負極接片之後，即將該第二端向下彎折至正極極耳的下方，再以一絕緣元件阻隔於長條狀負極極耳的第二端與正極極耳之間。此時，將蓋板蓋合密封在殼體的頂端，填充電解質溶液，並將一絕緣層包覆於組合後的蓋板及殼體的外周緣後，即完成電池芯之組裝。
公开号:TW201312823A
申请号:TW100133022
申请日:2011-09-14
公开日:2013-03-16
发明作者:Wen-Hung Huang
申请人:Dijiya Energy Saving Technology Inc；
IPC主号:Y02E60-00

专利说明:
電池芯裝配方法
本發明係有關一種電池芯裝配方法，尤指一種可應用於不同電池芯的大小規格及不同形式之捲芯裝配者。
目前鋰電池芯的芯殼結構主要是包括一殼體，殼體內置放有電解質溶液及採用疊片、單幅捲芯或多串捲芯捲繞裝配方式裝配的正極片、隔離膜及負極片。各正極片分別以正極接片焊接後，再同時焊接在殼體的正極接線柱的底部，各負極片分別以負極接片焊接後，再同時焊接在殼體的負極接線柱的底部；或是將捲芯的正極接片直接點焊在金屬殼體的側板上，再將負極接片焊接在蓋板的負極極耳上，以使正、負電分別傳導至殼體頂部的正極接線柱及負極接線柱。而正極接線柱及負極接線柱的頂部則是再分別設有外螺紋，藉以在分別螺合一螺母後，分別固定不同的接線端子，以將正、負電傳送出去。
惟，上述鋰電池芯的裝配方法存在著下列問題：
1.當卷芯的正極接片焊接在正極接線柱的底部或金屬殼體的側板上，負極接片焊接在負極接線柱的底部時，由於作業人員的操作空間小，將使得點焊作業具有較高之困難度。如此一來，不但會增加人力作業的時間，且會影響焊接的品質，而容易造成短路或導電不良的情形，從而使良率無法提升。
2.由於鋰電池芯殼的規格、型體及採用疊片或捲繞裝配方式的卷芯型式不同，卷芯的正極接片及負極接片所在的配置位置亦會有所不同，而不同的配置位置即需要採用不同的結合方法，如此一來，不但會增加材料成本，且會大幅增加人力作業的時間。
有鑑於此，為了提供一種有別於習用技術之電池芯裝配方法，並改善上述之缺點，以提高產品良率，使適用於不同大小規格的殼體及各種捲芯，且可有效節省人力、材料及作業成本，發明人積多年的經驗及不斷的研發改進，遂有本發明之產生。
本發明之主要目的在提供一種在蓋板的下方設有延長的負極極耳，使加大作業空間，並可分別適用於不同大小規格的殼體及各種捲芯使用，而可讓加工速度增快，以節省人力裝配成本，並可有效提高產品良率之電池芯裝配方法。
為達上述發明之目的，本發明所設之電池芯裝配方法之電池芯係包括一頂端具有開口的殼體，殼體內置放捲芯，殼體的頂端蓋合蓋板以封閉該開口，殼體的蓋板的上方分別連結正極接線組件及負極接線組件，而該電池芯裝配方法係包括下列步驟：a.將正極極耳結合於蓋板的底部，以使正極極耳與正極接線組件呈電性連接；b.將捲芯放入殼體內，並將捲芯的正極接片結合於殼體的側邊；c.在捲芯的上方放置一具有定位孔的絕緣片，並將捲芯的負極接片由絕緣片的定位孔中拉出；d.將長條狀負極極耳的第一端結合於蓋板的底部，以使負極極耳與負極接線組件呈電性連接，並將捲芯的負極接片結合在反向於該長條狀負極極耳第一端的第二端上；e.將長條狀負極極耳的第二端向下彎折，以使長條狀負極極耳的第二端位於長條狀負極極耳的第一端及正極極耳的下方，並將絕緣元件定位於長條狀負極極耳的第二端與正極極耳之間；以及f.將蓋板蓋合並密封在殼體的頂端。
實施時，該正極極耳係以焊接方式結合於蓋板的底部，該殼體係為金屬材質，且該捲芯的正極接片係以焊接方式結合於殼體的側邊。
實施時，本發明更包括一步驟，係將長條形絕緣膠板的寬面部夾置於蓋板與負極極耳的第一端之間，將長條形絕緣膠板的窄面部夾置於蓋板與正極極耳之間，並將正極極耳的周緣結合於蓋板的底部。
實施時，本發明更包括一步驟，係將一絕緣層包覆於組合後的蓋板及殼體的外周緣。該絕緣層係包括一置於蓋板頂面的絕緣板、一置於殼體底面的絕緣膜及一包覆於殼體的周緣並同時包覆住絕緣板的周緣及絕緣膜的周緣之熱塑膜。
實施時，該絕緣元件係為絕緣膠膜，其係包覆住長條狀負極極耳的第二端。所述的絕緣元件亦可為一絕緣板。
為便於對本發明能有更深入的瞭解，茲詳述於後：
請參閱第1圖所示，其為本發明電池芯裝配方法之較佳實施例，係包括下列步驟：
a.如第2圖所示，將正極極耳1結合於蓋板11的底部，以使正極極耳1與正極接線組件12呈電性連接。
b.如第3圖所示，將捲芯13放入殼體14內，並將捲芯13的正極接片131結合於殼體14的側邊。
c.如第5圖所示，在捲芯13的上方放置一具有定位孔151的絕緣片15，並將捲芯13的負極接片132由絕緣片15的定位孔151中拉出。
d.如第6圖所示，將長條狀負極極耳16的第一端161結合於蓋板11的底部，以使負極極耳16與負極接線組件17呈電性連接，並將捲芯13的負極接片132結合在反向於該長條狀負極極耳16第一端161的第二端162上。
e.如第7圖所示，將長條狀負極極耳16的第二端162向下彎折，以使長條狀負極極耳16的第二端162位於長條狀負極極耳16的第一端161及正極極耳1的下方，並將一絕緣元件18定位於長條狀負極極耳16的第二端162與正極極耳1之間。
f.將蓋板11蓋合並密封在殼體14的頂端。
g.如第9圖所示，將一絕緣層2包覆於組合後的蓋板11及殼體14的外周緣。
其中，如第3、7圖所示，該電池芯9係包括一頂端具有開口的中空金屬殼體14，蓋板11的上方分別連結正極接線組件12及負極接線組件17，殼體14內係放入多串捲芯13，所述的殼體14內亦可放入如第4圖所示的單幅捲芯13。
如第3、6、7圖所示，該正極極耳1為一長方形金屬板，其係以焊接方式結合於蓋板11的底部，負極極耳16概略彎折呈平放的U字形，且捲芯13的正極接片131係以焊接方式結合於殼體14的側邊。而絕緣元件18係為一絕緣膠膜，其係包覆住長條狀負極極耳16的第二端162，以防止負極極耳16的第二端162與正極極耳1因相互接觸而短路。實施時，該絕緣元件18亦可如第8圖所示，係為一絕緣板，並定位於負極極耳16的第二端162與正極極耳1之間，同樣可以達到防止短路的效果。
另，如第6圖所示，在進行步驟a之前，本發明更包括一步驟，係提供一長條形絕緣膠板19，該絕緣膠板19概略呈長條形，包括一寬面部191及由寬面部191的一端延伸的一窄面部192，且絕緣膠板19上設有數個穿孔以供定位。組合時，該長條形絕緣膠板19的寬面部191係夾置於蓋板11與負極極耳16的第一端161之間，而長條形絕緣膠板19的窄面部192則是夾置於蓋板11與正極極耳1之間，且正極極耳1的周緣係以焊接方式結合於蓋板11的底部，以使負極極耳16與蓋板11呈絕緣狀態，使正極極耳1與蓋板11電性連接。
藉此，當蓋板11蓋合於殼體14的頂端，以點焊封口，並將電解質溶液填充至殼體14內時，即可使捲芯13的正極接片131、殼體14、蓋板11、正極極耳1及正極接線組件12電性連接，捲芯13的負極接片132、負極極耳16及負極接線組件17呈電性連接，並使電池芯9所產生的正、負電分別經由正極接線組件12及負極接線組件17向外輸出。
而如第9圖所示，係在組裝完成後，將一絕緣層2包覆於組合後的蓋板11及殼體14的外周緣。其中，該絕緣層2包括一絕緣板21、一絕緣膜22及一熱塑膜23，絕緣板21係置放於蓋板11的頂面，絕緣膜22係置放於殼體14的底面，而熱塑膜23係以射出方式成型，且在熱塑膜23包覆於殼體14的周緣後，係以熱風吹拂以使熱塑膜23收縮，讓熱塑膜23的上、下兩端分別包覆絕緣板21的周緣及絕緣膜22的周緣，以分別定位絕緣板21及絕緣膜22。藉以在絕緣層2包覆住帶正電的蓋板11及殼體14後，防止蓋板11及殼體14與其他導電物品碰觸，或產生短路現象。
因此，本發明具有以下之優點：
1、本發明的負極極耳可延伸至正極極耳的下方，且負極極耳的長短可隨不同卷芯規格而調整，因此，可適用於各種不同大小規格的殼體及各種捲芯使用，以加快作業速度，並節省人力裝配成本。
2、本發明係先將捲芯的負極接片焊接在蓋板下方的負極極耳的第二端上，再將負極極耳的第二端彎折，使能置放至殼體內，因此，能加大焊接人員的作業空間，而使焊接作業更簡便，以節省大量作業時間並精簡人力。
3、經由本發明之方法，可將捲芯的正、負極接片分別以大面積方式與正極接線組件及負極接線組件形成電性連接，因此，不但可讓通電時之電壓及電流穩定，能負載大電流，且可有效散熱，以增加產品使用壽命。
綜上所述，依上文所揭示之內容，本發明確可達到發明之預期目的，提供一種不但能提高產品良率，使適用於不同大小規格的殼體及各種捲芯，且可有效節省人力、材料及作業成本之電池芯裝配方法，極具產業上利用之價值，爰依法提出發明專利申請。
1．．．正極極耳
11．．．蓋板
12．．．正極接線組件
13．．．捲芯
131．．．正極接片
132．．．負極接片
14．．．殼體
15．．．絕緣片
151．．．定位孔
16．．．負極極耳
161．．．第一端
162．．．第二端
17．．．負極接線組件
18．．．絕緣元件
19．．．絕緣膠板
191．．．寬面部
192．．．窄面部
2．．．絕緣層
21．．．絕緣板
22．．．絕緣膜
23．．．熱塑膜
9．．．電池芯
第1圖係為本發明之較佳實施例之步驟流程圖。
第2圖係為本發明之正極極耳結合於蓋板底部之仰視圖。
第3圖係為本發明之多串捲芯放入殼體內，並將多串捲芯的各正極接片結合於殼體側邊之立體圖。
第4圖係為本發明之單幅捲芯放入殼體內，並將單幅捲芯的正極接片結合於殼體側邊之立體圖。
第5圖係為本發明之捲芯的上方放置絕緣片，並將捲芯的負極接片由絕緣片的定位孔中拉出之立體圖。
第6圖係為本發明之捲芯的負極接片結合在負極極耳的第二端之仰視示意圖。
第7圖係為本發明之負極極耳的第二端向下彎折後，待置入殼體內之側視圖。
第8圖係為本發明之負極極耳的第二端及正極極耳之間定位一絕緣板之側視圖。
第9圖係為本發明之絕緣層包覆於組合後的蓋板及殼體的外周緣時之剖面示意圖。
第1圖係為步驟流程圖

权利要求:
Claims (7)
[1] 一種電池芯裝配方法，該電池芯係包括一頂端具有開口的殼體，殼體內置放一捲芯，殼體的頂端蓋合一蓋板以封閉該開口，殼體的蓋板的上方分別連結一正極接線組件及一負極接線組件，而該電池芯裝配方法係包括：a.將一正極極耳結合於蓋板的底部，以使正極極耳與正極接線組件呈電性連接；b.將捲芯放入殼體內，並將捲芯的正極接片結合於殼體的側邊；c.在捲芯的上方放置一具有定位孔的絕緣片，並將捲芯的負極接片由絕緣片的定位孔中拉出；d.將一長條狀負極極耳的第一端結合於蓋板的底部，以使負極極耳與負極接線組件呈電性連接，並將捲芯的負極接片結合在反向於該長條狀負極極耳第一端的第二端上；e.將長條狀負極極耳的第二端向下彎折，以使長條狀負極極耳的第二端位於長條狀負極極耳的第一端及正極極耳的下方，並將一絕緣元件定位於長條狀負極極耳的第二端與正極極耳之間；以及f.將蓋板蓋合並密封在殼體的頂端。
[2] 如申請專利範圍第1項所述之電池芯裝配方法，更包括一步驟，係將一長條形絕緣膠板的寬面部夾置於蓋板與負極極耳的第一端之間，將長條形絕緣膠板的窄面部夾置於蓋板與正極極耳之間，並將正極極耳的周緣結合於蓋板的底部。
[3] 如申請專利範圍第1項所述之電池芯裝配方法，更包括一步驟，係將一絕緣層包覆於組合後的蓋板及殼體的外周緣。
[4] 如申請專利範圍第3項所述之電池芯裝配方法，其中，該絕緣層係包括一置於蓋板頂面的絕緣板、一置於殼體底面的絕緣膜及一包覆於殼體的周緣並同時包覆住絕緣板的周緣及絕緣膜的周緣之熱塑膜。
[5] 如申請專利範圍第1、2、3或4項所述之電池芯裝配方法，其中，該正極極耳係以焊接方式結合於蓋板的底部，該殼體係為金屬材質，且該捲芯的正極接片係以焊接方式結合於殼體的側邊。
[6] 如申請專利範圍第5項所述之電池芯裝配方法，其中，該絕緣元件係為一絕緣膠膜，該絕緣膠膜係包覆住長條狀負極極耳的第二端。
[7] 如申請專利範圍第5項所述之電池芯裝配方法，其中，該絕緣元件係為一絕緣板。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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TWI438955B|2014-05-21|

引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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TW100133022A|TWI438955B|2011-09-14|2011-09-14|電池芯裝配方法|TW100133022A| TWI438955B|2011-09-14|2011-09-14|電池芯裝配方法|