用于鋰離子電池的圓形集流盤的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于鋰離子電池的圓形集流盤，包括：盤體，具有面向電芯的第一表面和背向電芯的第二表面，所述第二表面上設有若干個自盤體中心向外呈放射狀均勻分布的凸條，用于將盤體分為若干個面積相等的扇形集流區；以及設置在所述盤體的第二表面上且可以折疊成任意角度的尾體。采用本實用新型所提供的圓形集流盤作為集流部件，并在其上設置可以導流的尾體，凸條可以將集流區劃分為面積相等的扇形區域，并采用點焊的方式將電芯的極耳勻地焊接在集流區內，由于點焊焊接面積大，極耳與圓形集流盤的接觸面積大，焊點在圓形集流盤上的分布均勻，使得鋰離子電池的導流效果均勻，導流性能非常好，能夠大電流長時間工作。
【專利說明】
用于鋰離子電池的圓形集流盤
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種鋰離子電池技術領域，具體而言，涉及一種用于鋰離子電池的集流盤。【背景技術】
[0002]鋰離子電池尤其是采用磷酸鐵鋰作為正極活性物質的鋰離子電池具有比功率高、 循環壽命長、安全性能好以及無污染等優點，是決定目前電動汽車、混合電動汽車能否快速發展的關鍵產品。在一系列鋰離子電池產品中，圓柱形鋁合金外殼電池備受關注，其特殊的外形與材質使產品的外形尺寸高度穩定，大電流放電性能更加優異、安全性能更高、外殼防腐蝕性能明顯改善。
[0003]目前對于圓柱形鋁合金外殼電池的制造工藝有很多種，但如何對電池結構來優化以提高各項性能一直是目前困擾人們的難題。如有的采用多極耳結構的優化方式，通過采用多極耳結構，在高倍率放電時，由于電芯具有多個極耳，電子傳輸通道大大增加，電流密度減少，大大減少了極化，可以降低電池內阻，提高鋰離子電池放電性能和安全性能，使其更加適合應用在電動汽車、電動玩具、模型飛機以及電動工具等電源方面。但多個極耳結構的存在，對于極耳的焊接一直是個難題。
[0004]鋰離子電池集流環一般多應用于大容量圓柱形鋰離子電池內部結構設計，比如直徑38mm及以上圓柱形鋰離子電池，用于連接極耳與極柱，其作用是導通電池內部極片與外部極柱間電流。現有鋰離子電池集流環技術形狀多為圓形(類似圓形水杯橫截面平行截斷的下半部分)和方形(類似方形紙殼橫截面平行截斷的下半部分)，鋰離子電池組裝時，集流環放置在電芯端部中心處，之后將分布在圓柱形電芯端部的極耳整理后固定在集流環邊緣處，再采用激光焊接機將極耳與集流環焊接為一整體。同時集流環底部與極帶一端采用焊接方式連接，極帶另一端焊接于鋰離子電池極柱底部，通過極耳、集流環、極帶及極柱的連接導通鋰離子電池內部、外部電流。
[0005]上述對集流環的描述具體可見圖1所示，圖1中示出了集流部件為圓形集流環的一種情況，將多個極耳焊接在集流環a ’上，集流環a ’上設置有導流引帶b’，再將導流引帶b ’焊接在負極板蓋板上。該方式由于大容量圓柱形鋰離子電池極耳數目較多，且大量極耳是無序排布的，十幾至上百不等，并且雜亂排列，整理后無規則分布在集流環邊緣處，上述技術存在焊接工序繁瑣、生產效率較低、極耳焊接質量一致性差等問題。另外，極耳直接固定在集流環上，不夠牢穩，電池在振動環境下使用時，極耳易被扯斷，造成電池損壞。并且圓形集流環存在一個弧度，超聲波焊接的焊頭以及底座都需要設置一定的弧度與集流環的弧度匹配，有弧度的焊接方式對焊頭損耗大，且焊接效果差，容易產生虛焊、脫焊以及漏焊等問題。 并且該結構的集流環還需要購買專業設計的集流環配件以及導流帶等材料，增加了制作成本和制作工藝流程。此外，該結構的集流環設計存在電池設計容量小，性能一致性較差且產品合格率低等缺陷，繼而影響電池成組后電池組的壽命。
[0006]專利CN103500844A還公開了一種凸出的圓柱形集流部件，其是在負極蓋板上設置項圓筒狀殼體內部延伸的凸出圓柱平臺，多個極耳重疊設置在凸出圓柱形平臺上。雖然該方式采用凸出的圓柱形平臺作為導流部件，極耳均焊接在一個部分，焊接工藝簡單，凸出圓柱形平臺占用空間小，但是該方式存在弊端，比如焊點比較大，對電流的穩定性具有一定影響。
[0007]另外，傳統的電池導流裝置為帶狀金屬條，電流從帶狀金屬條中導出，此類導流裝置在安裝時必須將帶狀金屬條一條條焊接在電芯上，焊接十分不方便，且導流點的分布十分不均勻，導致了電池導流性能不佳。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的旨在提供一種用于鋰離子電池的圓形集流盤，其采用圓形集流盤作為集流裝置，采用點焊的方式將電芯的極耳均勻地焊接在扇形集流區內，于點焊焊接面積大，電芯與圓形集流盤的接觸面積大，焊點分布均勻，得到了導流效果均勻，導流性能非常好且能夠大電流長時間工作的電池。
[0009]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種用于鋰離子電池的圓形集流盤，包括:盤體，具有面向電芯的第一表面和背向電芯的第二表面，第二表面上設有若干個自盤體中心向外呈放射狀均勾分布的凸條，用于將盤體分為若干個面積相等的扇形集流區；以及
[0010]設置在盤體的第二表面上且可以折疊成任意角度的尾體。
[0011 ] 進一步地，凸條為三個;凸條的長度為盤體直徑的I/3?I/4;寬度為盤體直徑的I/15?1/18。
[0012]進一步地，第一表面上與凸條相對應的部位呈凹槽結構。
[0013]進一步地，所述盤體的中心位置設有通孔。
[0014]進一步地，所述尾體為所述盤體沿其一側面方向延伸一體成型的片狀結構。
[0015]進一步地，尾體為矩形片狀結構;且尾體的寬度為盤體直徑的1/2?1/3。
[0016]進一步地，所述尾體與所述盤體的第二表面成30?45°夾角。
[0017]進一步地，所述尾體的厚度與盤體的厚度一致。
[0018]進一步地，所述尾體上設有固定螺孔，用于對盤體進行固定;尾體可拆卸連接或焊接在盤體的所述第二表面上。
[0019]進一步地，盤體的周側設置有用于裝配的卡接槽。
[0020]本實用新型的有益效果如下:
[0021]采用本實用新型所提供的圓形集流盤作為集流部件，并在其上設置可以導流的尾體，凸條可以將集流區劃分為面積相等的扇形區域，并采用點焊的方式將電芯的極耳勻地焊接在集流區內，由于點焊焊接面積大，極耳與圓形集流盤的接觸面積大，焊點在圓形集流盤上的分布均勻，使得鋰離子電池的導流效果均勻，導流性能非常好，能夠大電流長時間工作。
【附圖說明】
[0022]圖1為現有技術中的集流環的結構示意圖；
[0023]圖2為本實用新型的圓形集流盤的結構示意圖。【具體實施方式】
[0024]以下通過示例性的具體實施例對本實用新型的技術方案進行詳細說明，也進一步說明本實用新型的有益效果。但不應將這些實施例解釋為對本實用新型保護范圍的限制。 凡基于本實用新型上述內容所實現的技術均涵蓋在本實用新型旨在保護的范圍內。
[0025]如圖2所示，本實用新型所提供的用于鋰離子電池的圓形集流盤包括盤體210以及設置在盤體210的第二表面上且可以折疊成任意角度的尾體250。其中，盤體210具有面向電芯的第一表面和背向電芯的第二表面，第二表面上設有若干個自盤體210中心向外呈放射狀均勻分布的凸條230,用于將盤體210分為若干個面積相等的扇形集流區240。
[0026]盤體210的材料一般為導電性能好的材料，例如可以是銅質或鋁制材料。[〇〇27]根據本實用新型，凸條230優選為三個，自盤體210的中心通孔220向外周呈放射狀均勻地分布在第二表面上。本實用新型創造性地設計三個凸條230,將盤體210的第二表面均勻地分成三個面積相等的扇形集流區240,可以使得極耳更加均勻地焊接在三個集流區 240內，并采用點焊的方式將極耳均勻地焊接在三個集流區240內，由于點焊焊接面積大，極耳與圓形集流盤的接觸面積大，焊點分布均勻，使得電池的導流效果均勻，導流性能非常好，所以能夠大電流長時間工作。[〇〇28] 優選地，凸條230的長度為盤體210直徑的1/3?1/4;寬度為盤體210直徑的1/15? 1/18。該尺寸的凸條230可以更好地將盤體210劃分成若干個相等面積的扇形區域。
[0029]根據本實用新型，第一表面上與凸條230相對應的部位呈凹槽結構。
[0030]根據本實用新型，在盤體210的中心位置設有通孔220。通孔220是與電芯中間孔對應的，其用作注液孔，電池的蓋板上也具有與其相對應的孔。
[0031]其中，尾體250優選可以是盤體210沿其一側面方向延伸一體成型的片狀結構。進一步優選為矩形片狀結構。圖2中示出的是尾體250與圓形集流盤本體210—體成型結構。在其它未示出的實施例中，尾體250還可以可拆卸連接或者焊接在盤體210的第二表面上。 [〇〇32]優選地，尾體250的厚度與圓形集流盤210的厚度一致。尾體250設置在圓形集流盤本體210上用于導流。優選尾體250的寬度為盤體210直徑的1/2?1/3,此時的導流效果最好。此外，還可以在尾體250上設置用于與蓋板對位的定位孔260,通常通過焊接工藝通過定位孔260將尾體250焊接在蓋板上。[〇〇33]優選地，尾體250與盤體210的第二表面成30?45°夾角。如果角度太大或者太小， 都會影響尾體250的導流效果，并且不利于固定。[〇〇34]優選地，在一種實施例中，尾體250的厚度可以與盤體210的厚度一致，在其他實施例中，尾體250的厚度還可以是盤體厚度的1/2,這樣能夠在保證導流效果的同時，節省材料。[〇〇35] 優選地，尾體250上設有用于與蓋板對位的定位孔260,通常通過焊接工藝通過定位孔260將尾體250焊接在蓋板上。
[0036]根據本實用新型，盤體210的周側設置有用于裝配的卡接槽。通過設置卡接槽，可使得盤體210在與套設在其外部的絕緣環組裝時更加牢固，不容易錯位，并且組裝方便。
【主權項】
1.一種用于鋰離子電池的圓形集流盤，其特征在于，包括: 盤體(210)，具有面向電芯的第一表面和背向電芯的第二表面，所述第二表面上設有若干個自盤體(210)中心向外呈放射狀均勾分布的凸條(230)，用于將盤體(210)分為若干個面積相等的扇形集流區(240);以及 設置在所述盤體(210)的第二表面上且可以折疊成任意角度的尾體(250)。2.根據權利要求1所述的圓形集流盤，其特征在于，優選地，所述凸條(230)為三個;所述凸條(230)的長度為盤體(210)直徑的1/3?1/4;寬度為盤體(210)直徑的1/15?1/18。3.根據權利要求1或2所述的圓形集流盤，其特征在于，所述第一表面上與所述凸條(230)相對應的部位呈凹槽結構。4.根據權利要求1中所述的圓形集流盤，其特征在于，所述盤體(210)的中心位置設有通孔(220)。5.根據權利要求1所述的圓形集流盤，其特征在于，所述尾體(250)為所述盤體(210)沿其一側面方向延伸一體成型的片狀結構。6.根據權利要求5所述的圓形集流盤，其特征在于，所述尾體(250)為矩形片狀結構;且所述尾體(250)的寬度為所述盤體(210)直徑的I /2?I /3。7.根據權利要求1所述的圓形集流盤，其特征在于，所述尾體(250)與所述盤體(210)的第二表面成30?45°夾角。8.根據權利要求1所述的圓形集流盤，其特征在于，所述尾體(250)的厚度與所述盤體(210)的厚度一致或者為其1/2。9.根據權利要求5所述的圓形集流盤，其特征在于，所述尾體(250)上設有固定螺孔(260)，用于對所述盤體(210)進行固定； 所述尾體(250)可拆卸連接或焊接在所述盤體(210)的所述第二表面上。10.根據權利要求1所述的圓形集流盤，其特征在于，所述盤體(210)的周側設置有用于裝配的卡接槽。
【文檔編號】H01M2/26GK205583028SQ201620372608
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】張文魁, 孫建平, 周曉政, 葉張軍, 倪九江, 張玉花
【申請人】浙江谷神能源科技股份有限公司