CN107482153B - 一种新型箔极耳卷绕电池极组与盖板连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型箔极耳卷绕电池极组与盖板连接结构,包括正极压板、负极压板、正极胶垫、负极胶垫以及盖板、正极铆钉、负极铆钉、正极密封垫、负极密封垫、正极连接爪、负极连接爪、连接片、极组,正极铆钉依次穿过正极密封垫、正极连接爪、盖板、正极胶垫、正极压板后铆接,负极铆钉依次穿过负极密封垫、负极连接爪、盖板、负极胶垫、负极压板后铆接,先将连接片通过超声焊接与极组连接在一起,之后将正负极的连接片分别与正极连接爪、负极连接爪通过超声焊接或者激光焊接相连接。本发明具有如下有益效果:1)电池能量比高;2)价格较低;3)工艺可实现度高。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池结构技术领域,尤其涉及一种新型箔极耳卷绕电池极组与盖板连接结构。
背景技术
目前中国处在能源高消耗的情况之中,传统能源使用量每年在急剧增长,但是已探明的存储量只能使用50年,而且传统能源具有污染性,燃烧的石油会产生大量的二氧化碳、二氧化硫的污染性气体,导致大气严重污染。在如此背景下,只能开发新的能源,氢氧燃料电池、页岩气、太阳能、锂离子电池、均应运而生。电动汽车续航历程要求较高,所以锂离子电池有如下要求:
1)目前锂离子电池的能量比较低,影响了电动汽车的续航里程,但是现在电芯的空间利用率还有开发的空间,空间利用率提高了可以提高电芯的能量比。
2)电芯的价格较高,如果提高空间利用率可以降低电芯的价格,使动力电池更符合普通家庭的需求。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题,本申请提供了一种新型箔极耳卷绕电池极组与盖板连接结构。
为实现本发明的目的,本发明的技术方案是:一种新型箔极耳卷绕电池极组与盖板连接结构,其特征在于,包括正极压板、负极压板、正极胶垫、负极胶垫以及盖板、正极铆钉、负极铆钉、正极密封垫、负极密封垫、正极连接爪、负极连接爪、连接片、极组,正极铆钉依次穿过正极密封垫、正极连接爪、盖板、正极胶垫、正极压板后铆接,负极铆钉依次穿过负极密封垫、负极连接爪、盖板、负极胶垫、负极压板后铆接,先将连接片通过超声焊接与极组连接在一起,之后将正负极的连接片分别与正极连接爪、负极连接爪通过超声焊接或者激光焊接相连接。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:1)电池能量比高;2)价格较低;3)工艺可实现度高。此方案可以使用的范围比较宽,只要是极组的空箔在两侧的电池都可以使用,此方案可以让电池的设计更加灵活,极组的卷绕尺寸不局限,焊头更好加工。在批量电池的制作中,此方案的可操作性非常强,效果很好。
附图说明
图1是本发明的部分结构示意图;
图2是图1的部件分解示意图;
图3是对比例1的连接结构示意图;
图4是对比例2的连接结构示意图;
图5是本申请的结构示意图。
图中:1-正极压板,2-负极压板,3-正极胶垫,4-负极胶垫,5-盖板,6-上垫片,7-正极铆钉,8-负极铆钉,9-正极密封垫,10-负极密封垫,11-正极连接爪,12-负极连接爪,13-连接片,14-极组,15-测试点(压板中心)c,16-超声焊头。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
应当说明的是,本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语,如“相连接”、“相连”等,其既可以指代某一部件与另一部件直接连接,也可以指代某一部件通过其他部件与另一部件相连接。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明适用于铝制外壳的电池,特别适用于高能量比、高功率的动力电池。
如图1、图2、图5所示,本申请公开了一种新型箔极耳卷绕电池极组与盖板连接结构,包括正极压板1、负极压板2、正极胶垫3、负极胶垫4以及盖板5、正极铆钉7、负极铆钉8、正极密封垫9、负极密封垫10、正极连接爪11、负极连接爪12、连接片13、极组14,正极铆钉7依次穿过正极密封垫9、正极连接爪11、盖板5、正极胶垫3、正极压板1后铆接,负极铆钉2依次穿过负极密封垫10、负极连接爪12、盖板5、负极胶垫4、负极压板2后铆接,先将连接片13,连接片包括两个,正极连接片和负极连接片,通过超声焊接与极组14连接在一起,之后将正负极的连接片13分别与正极连接爪11、负极连接爪12通过超声焊接或者激光焊接相连接。
正极密封垫9和负极密封垫10可以采用氟橡胶或PFA,但是PFA是通过注塑在盖板上完成的。本方案是先将连接片13通过超声焊接与极组14连接在一起,之后将连接片13与正极连接爪11、负极连接爪12通过超声焊接相连接。这种方法由于焊头尺寸不受局限,所以焊接效果会很好,则可以优化电池性能降低内阻、提高电池的成品率、减少焊头的更换次数,减少成本。由于尺寸不收限制,极组也可以设计成最佳尺寸,不用使极组设计的较厚,避免卷绕过程中的抽芯问题,提高空间利用率。
其中,本申请的极组14采用箔极耳卷绕式,极耳在极组14的两侧,普通的电池是将极耳通过超声焊接与电池盖板连接在一起,但是由于尺寸和设备等因素,无法实现此连接,或以牺牲电池的性能来弥补制作工艺的不可行性。
如图2所示,所述盖板5包括上下两部,且两部之间的设置有上垫片。
本申请盖板是由率金属制成,正负极压板、正负极铆钉、正负极连接爪、正负极连接片均为机械加工制成。利用铆接方式将正负极压板、正负极铆钉、正负极连接爪、正负极密封垫和盖板连接在一起。正负极密封垫起到绝缘和密封的作用。再通过超声焊接将极组与正负极连接片焊上后,通过激光焊接将连接片与盖板相连接。此款盖板采用的是连接爪式的结构,所以适用于卷绕方式的极组,则制作的电池效率较高,价格可以较低。
此项工艺的使用范围是金属盖板,电流通过正负极压板、正负极铆钉、正负极连接片、正负极爪子、将电流从极组传导出来,给外界供电。
本发明可以满足容量较大的电池,如果采用原来的方式将极组直接与盖板的爪子相连接,那么不仅在工艺上很难实现,因为超声焊的焊头需要较薄(见图3),才能将焊头***两个爪子之间,进行超声焊接,并且为了使工艺可行,则需要将爪子的距离设计很大,则会使爪子的数量变少,导致极组无法按照最佳尺寸制作,导致空间利用率相对较低,电池的性能受到很大影响(见图4)。如果本文设计的方式,先使用连接片与极组相连接,再将连接片与盖板相连接,那么就不需要将焊头***爪子中间,焊头磨损率降低,极组的设计最优化,所以此方案可以是电池的性能提升,成本降低,一致性提高。
此方法可以使用的范围比较宽,只要是极组的空箔在两侧的电池都可以使用,此方案可以让电池的设计更加灵活,极组的卷绕尺寸不局限,焊头更好加工。在批量电池的制作中,此方案的可操作性非常强,效果很好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种新型箔极耳卷绕电池极组与盖板连接结构,其特征在于,包括正极压板、负极压板、正极胶垫、负极胶垫以及盖板、正极铆钉、负极铆钉、正极密封垫、负极密封垫、正极连接爪、负极连接爪、连接片、极组,正极铆钉依次穿过正极密封垫、正极连接爪、盖板、正极胶垫、正极压板后铆接,负极铆钉依次穿过负极密封垫、负极连接爪、盖板、负极胶垫、负极压板后铆接,先将连接片通过超声焊接与极组连接在一起,之后将正负极的连接片分别与正极连接爪、负极连接爪通过超声焊接或者激光焊接相连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型箔极耳卷绕电池极组与盖板连接结构,其特征在于,所述盖板采用的是连接爪式的结构,所述极组为箔极耳卷绕式,极耳在极组的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种新型箔极耳卷绕电池极组与盖板连接结构,其特征在于,所述盖板包括上下两部,且两部之间设置有上垫片。
4.根据权利要求1所述的一种新型箔极耳卷绕电池极组与盖板连接结构,其特征在于,所述盖板是由铝金属制成,正负极压板、正负极铆钉、正负极连接爪、正负极连接片均为机械加工制成。
5.根据权利要求1所述的一种新型箔极耳卷绕电池极组与盖板连接结构,其特征在于,所述盖板连接是利用铆接完成的,正极密封垫和负极密封垫采用氟橡胶或PFA制成,PFA是通过注塑在盖板上完成的。
6.根据权利要求1所述的一种新型箔极耳卷绕电池极组与盖板连接结构,其特征在于,所述盖板为金属盖板,电流通过正负极压板、正负极铆钉、正负极连接片、正负极爪子、将电流从极组传导出来,给外界供电。
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