CN101867031A - 一种极片与壳体连接的方法 - Google Patents

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Abstract

一种极片与壳体连接的方法，其中通过工艺控制，在极片卷绕后，极片网位比隔膜宽，将宽出部分的网位倒平，将汇流片与倒平后的网位焊接，然后将汇流片与壳体焊接，完成极片与壳体的连接。本发明通过增加焊接底片，极大的增加了极片与外壳之间的接触面积，可以增加集流效果，从而提高电池性能；而且可以确保焊接牢固，不虚焊，工业应用前景广阔。

Description

一种极片与壳体连接的方法
技术领域
本发明涉及一种电池制备过程中极片与壳体连接的方法。
背景技术
圆形电池制造过程中，极片卷绕后，需要与做为电极的外壳连接，但因为极片网位很薄，而且刚性不够，无法与外壳底部直接焊接，目前极片跟外壳的连接一般有以下几种方式：一、直接接触：由极片外圈与外壳直接接触的侧面方式，极片基体与外壳底部端面直接接触的底部方式。此工艺无需焊接，工艺简单，但是因为接触不紧密会导致接触不良或无法通过大电流。二、极耳连接：先将极片网位跟极耳焊接，一般采用电阻点焊方式，然后再将极耳跟外壳底部焊接。该方式因为接触面积较小，且所有电流都必须经过此接触点导致集流不理想，同时增加电池的内阻，且容易虚焊。三、汇流片连接：即在卷绕后的极片与壳体之间增加一个导电底片，通过极耳先将极片网位跟底片焊接，再在卷芯处将底片与外壳底部对焊，该方式的缺点焊接面积较小，不利于通过大电流。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中存在的焊接面积较小，不利于通过大电流等问题，提供一种新的极片与壳体连接的方法。这种方法能够增加熔接面积，确保大电流通过，增加集流效果，从而提高电池性能，而且可以确保焊接牢固，不虚焊。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种极片与壳体连接的方法，通过工艺控制，在极片卷绕后，极片网位比隔膜宽，将宽出部分的网位倒平，将汇流片与倒平后的网位焊接，然后将汇流片与壳体焊接，完成极片与壳体的连接。
上述的一种极片与壳体连接的方法，其中所述工艺控制是指通过设计极片网位和隔膜的宽度，叠片时，在宽度方向上使极片网位比隔膜宽，极片网位能够包覆隔膜。
上述的一种极片与壳体连接的方法，其中所述极片网位比隔膜宽，宽度范围为0.1-3mm。
上述的一种极片与壳体连接的方法，其中所述的倒平采用自动倒边机进行，所述自动倒边机，一般由电芯夹具、倒边圆球、电机传动装置及气体支撑构件组成，在电芯夹具带动电芯高速转动的过程中，圆球与电芯网位相互作用，在阻力的作用下将网位推平。
上述的一种极片与壳体连接的方法，其中所述的汇流片为平面形或杯形。
上述的一种极片与壳体连接的方法，其中所述的汇流片的厚度为0.1-1.0mm。
上述的一种极片与壳体连接的方法，其中所述汇流片与倒平后的网位焊接，焊接方式包括超声波焊、电子束焊、激光焊或压接。
上述的一种极片与壳体连接的方法，其中汇流片为杯形，对杯形的杯沿与壳体进行圈焊，焊接方式包括电阻焊、超声波焊、电子束焊、激光焊。
在技术方案中，我们将极片分为两个部分，填充有活性物质和添加剂的部分我们称为粉部，一般位于极片基带的中间；而没有填充有活性物质和添加剂的部分我们称为网位，一般位于极片基带的两边。
在技术方案中，所述的焊接方式包括而不限于超声波焊、电子束焊、激光焊或压接。所述的各种焊接方式都是现有技术中存在的焊接方式。
在技术方案中，所述的汇流片为平面形或杯形。平面形汇流片我们又称为底片，杯形汇流片我们又称为底杯。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：通过增加焊接底片，极大的增加了极片与外壳之间的接触面积，可以增加集流效果，从而提高电池性能；而且可以确保焊接牢固，不虚焊。因此具有广阔的工业应用前景。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明的方法做示意性说明和解释，并不限定本发明的方法的范围。其中：
图1为本发明所述的极片与壳体连接的方法中叠片示意图；
图2为本发明所述的极片与壳体连接的方法中倒边机结构示意图；
图3为本发明所述的极片与壳体连接的方法中倒边后电芯网位局部剖视图，其中9为倒平前网位剖面图，10倒平后网位剖面图；
图4为本发明所述的极片与壳体连接的方法中原工艺焊接后焊接面积效果图，其中11为卷芯，12为负极汇流网位，13为底片，14为壳体，15为焊接面积；
图5为本发明所述的极片与壳体连接的方法中本发明焊接后焊接面积效果图，其中11为卷芯，12为负极汇流网位，13为底片，14为壳体，15为焊接面积；
图6为本发明所述的极片与壳体连接的方法中采用实施例1做成的电池与参照电池充放电曲线比较。其中曲线16为参照电池充电曲线；曲线17为实施例电池充电曲线；曲线18为参照电池放电曲线；曲线19为实施例电池放电曲线。
具体实施方式
上文中的发明内容部分已经对本发明进行了清楚的描述，因此这里介绍的具体实施方式只是对本发明的方法起说明作用的实施例，目的在于便于本领域技术人员更容易理解本发明，但本发明的方法并不限于这些实施例。
实施例1：
参见图1，首先将正极片1、隔膜2、负极片3按顺序摆放好，然后卷绕，卷绕方向为左右方向，其中阴影部位4为极片网位；卷绕后的极组采用倒边机倒边，参见图2，将电芯5置于电芯夹具6中，开动机器，电芯夹具开始高速旋转，转速为300r/m，带动整个电芯绕芯棒做圆周运动，同时电芯网位与倒边圆球7做切线运动，倒边圆球7慢速从外往里推进，速度为1mm/s，在此过程中网位被圆球压倒，方向为从圆周朝圆心，其中8为机构中的其它支架结构；倒边后的极组网位部位局部剖视图如图3所示，倒边后部分网位变为横向，整个极组端被网位覆盖，且因为倒边后有极组做支撑，给后续网位与底杯的焊接提供了刚性支持；将倒边后的极组与汇流片通过激光焊接，汇流片为镍片，厚度为0.3mm；最后将焊接在极组底部的底片与外壳底部焊接，焊接方式为电阻点焊；采用此工艺做成的电池，因为集流效果好，电池放电平台高，倍率性能好，其与用极耳直接连接的参照电池二者1C充放电曲线比较图如图6所示，其中充电条件为1C充66min，放电条件为1C放到1.0V。

Claims (8)

1.一种极片与壳体连接的方法，其特征在于：通过工艺控制，在极片卷绕后，极片网位比隔膜宽，将宽出部分的网位倒平，将汇流片与倒平后的网位焊接，然后将汇流片与壳体焊接，完成极片与壳体的连接。
2.如权利要求1所述的一种极片与壳体连接的方法，其特征在于：所述工艺控制是指通过设计极片网位和隔膜的宽度，叠片时，在宽度方向上使极片网位比隔膜宽，极片网位能够包覆隔膜。
3.如权利要求2所述的一种极片与壳体连接的方法，其特征在于：所述极片网位比隔膜宽，宽度范围为0.1-3mm。
4.如权利要求2所述的一种极片与壳体连接的方法，其特征在于：所述的倒平采用自动倒边机进行，所述自动倒边机，一般由电芯夹具、倒边圆球、电机传动装置及气体支撑构件组成，在电芯夹具带动电芯高速转动的过程中，圆球与电芯网位相互作用，在阻力的作用下将网位推平。
5.如权利要求1所述的一种极片与壳体连接的方法，其特征在于：所述的汇流片为平面形或杯形。
6.如权利要求1所述的一种极片与壳体连接的方法，其特征在于：所述的汇流片的厚度为0.1-1.0mm。
7.如权利要求1所述的一种极片与壳体连接的方法，其特征在于：所述汇流片与倒平后的网位焊接，焊接方式包括超声波焊、电子束焊、激光焊或压接。
8.如权利要求5所述的一种极片与壳体连接的方法，其特征在于：汇流片为杯形，对杯形的杯沿与壳体进行圈焊，焊接方式包括电阻焊、超声波焊、电子束焊、激光焊。
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