CN107482153A - 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，近年来PM2.5的升高，导致雾霾天气，就是最好的证明。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，但是只有锂离子电池符合我国的现状，所以政府极力开发使用锂离子电芯的电动汽车。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)，才能将焊头插入两个爪子之间，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插入爪子中间，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，且两部之间的设置有上垫片。
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。
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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