CN108281578B - 圆柱电池防振式电极盖板 - Google Patents
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Abstract
本发明展示一种圆柱电池防振式电极盖板,包括极片、设置于所述极片一端上的止动架、设置于所述止动架上的盖板、以及用于将所述极片、所述止动架、所述盖板连接成一体的电极组件，所述极片、所述盖板、所述电极组件均具备导电性；所述电极组件包括穿透所述极片、所述止动架、所述盖板的连接体、以及与所述连接体配合实现固定的位于所述盖板上的极板，所述极板和所述盖板间设置有绝缘层。本发明避免电极极片定位不准以及卷芯在成品电芯中被迫振动造成的不良，保证了电芯整体结构的稳定性与使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，尤其涉及一种圆柱电池的圆柱电池防振式电极盖板。
背景技术
目前，高能量密度圆柱锂离子电池的盖板(含有极片集流盘)与卷芯极耳都是采用超声波揉平极耳配合激光焊接集流盘的工作方式，这样的工作方式存在揉平不致密，过揉，焊偏(集流盘金属连接部位变形)，虚焊、过焊的问题，对电池内阻、倍率等性能有着严重隐患；另外由于电池内卷芯的直径及高度一致性存在差异，对于直径偏小或高度偏小的卷芯，卷芯在电池壳体内部往往会来回晃动；以及动力电池的工作环境时时刻刻处于频繁振动的工作状态；这些现象都极易造成焊接部位的脱焊，以及振动幅度与频率过大造成的金属集流盘折弯处的断裂。因此，有必要开发一种兼顾定位衔接和防卷芯晃动的防振式电极盖板。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种圆柱电池防振式电极盖板，从而实现避免卷芯在电池内部的晃动导致电池内阻不稳的现象，保证了整体结构的稳定性。为了达到上述目的，本发明技术方案如下：
一种圆柱电池防振式电极盖板,包括极片、设置于所述极片一端上的止动架、设置于所述止动架上的盖板、以及用于将所述极片、所述止动架、所述盖板连接成一体的电极组件，所述极片、所述盖板、所述电极组件均具备导电性；
所述电极组件包括穿透所述极片、所述止动架、所述盖板的连接体、以及与所述连接体配合实现固定的位于所述盖板上的极板，所述极板和所述盖板间设置有绝缘层。
进一步的，所述盖板内设置有两个通孔，所述连接体位于所述通孔内。
进一步的，所述连接体由铝铆钉构成。
进一步的，所述极片另一端设置有呈U型槽状的集流盘型槽，且所述极片的集流连接折弯处设置有通过模压形成上加强筋。
进一步的，所述极片为铜或铜镀镍等金属材质。
进一步的，所述止动架由氟橡胶材质构成。
进一步的，所述止动架下端设置有与所述极片配合使用的若干防振止动柱。
进一步的，所述绝缘层为PFA或氟橡胶的耐高温、防腐蚀、不变形的绝缘材质。
与现有技术相比，本发明圆柱电池防振式电极盖板的有益效果主要体现在：改变了极片在生产过程中，其本身刚性不足且无固定装置保护而导致的易形变的缺陷，而是通过改变自身结构增加其刚性与稳定性；改变了盖板与卷芯利用增大揉平后尺寸的边缘限位的设计缺陷，而是利用止动架的防振止动柱对电芯的作用力作为整个电极盖板与卷芯极耳的紧密接触的力源，止动架采用了对称式多点设计既增大了与卷芯极耳的接触面积稳定结构，又减小集流盘脱焊以及折弯处断裂的风险；此种盖板在兼顾生产过程中矫正极片，保证极片集流盘不发生形变的基础上，其止动架的防振止动柱凸出来的多平台设计起到压紧固定卷芯的作用，避免尺寸偏小的卷芯以及在振动工作环境中的卷芯在电池壳内的晃动，最大程度地保证了电芯的可靠性与功能的一致性；整个盖板设计方式简单，可靠性高，实用性强。
附图说明
图1是本发明实施例的装配结构示意图；
图2是本发明实施例的成品俯视图。
图1中数字表示：
1极板，2绝缘层，3盖板；
4止动架，41防振止动柱；
5极片，6连接体。
具体实施方式
下面结合附图将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1-2所描述的实施例仅仅是本发明在正极盖板的实施例，而不是全部的实施例。
实施例：
本实施例是圆柱电池防振式电极盖板：
包括具有导电性的盖板3、极板1、极片5、由铝铆钉构成的连接体6。
盖板3内开设有2个通孔，通孔内垂直贯穿有连接体6，盖板3的上层与极板1之间卡接设有上绝缘层2，盖板1的下层与极片5铆接。
盖板3与极片5间设置有止动架4。
连接体和极板1组成电极组件。
极片5一端设置的呈U型槽状的集流盘型槽用于圆柱电池内部卷芯极耳焊接的导电接触，且极片5连接用的折弯处设有两条模压的加强筋，用于增加极片的稳定性，在物流与生产加工过程中不易变形。
本实施例连接体6为极片5和极板1间的导电连接体。
盖板3的厚度为0.5-2mm，采用圆板形结构，为电池端面密封面。
止动架4为氟橡胶材质，带有4个防振止动柱41，具有绝缘、固定限位与防振作用。
绝缘层2为PFA或氟橡胶的耐高温、防腐蚀、不变形的绝缘材质制成。
极板1为铜或铜镀镍等金属材质制成，其可直接用作极柱；
同时，所有结构部件均具有耐电解液腐蚀的性能。
应用本实施例时，极片5上的呈U型槽状的集流盘型槽用于圆柱电池内部卷芯极耳激光焊接，在经过折弯极片工艺，将极片折叠至集流盘与盖板3平行。同时，折弯好的极片部分会卡进止动架4的防振止动柱41形成的‘限位槽’中，参阅图2，其可展示防振止动柱41的限位范围，使得被焊接过的电芯横向受到限位。极片5折弯好以后就进行合盖工作，合盖好的电池，止动架4上的防振止动柱41此时在卷芯高度方向会紧紧抵住卷芯，即与卷芯焊接好的集流盘面接触；使得电池内部电芯在高度方向有了固定位置，从而电芯内部卷芯在高度方向不再晃动。再将盖板3与电池外壳通过激光周边焊接的方式进行封口。圆柱电池防振式电极盖板整体结构与卷芯极耳紧密接触且具有防振固定的特性，从而保证了电池的内阻稳定，结构的稳定，更是保证了电池功能的稳定性与一致性。
与现有技术相比，本发明圆柱电池防振式电极盖板的有益效果主要体现在：改变了极片5在生产过程中，其本身刚性不足且无固定装置保护而导致的易形变的缺陷，而是通过改变自身结构增加其刚性与稳定性；改变了盖板3与卷芯利用增大揉平后尺寸的边缘限位的设计缺陷，而是利用止动架4的防振止动柱41对电芯的作用力作为整个电极盖板与卷芯极耳的紧密接触的力源，止动架4的防振止动柱41采用了对称式多点设计既增大了与卷芯极耳的接触面积稳定结构，又减小极片5的集流盘脱焊以及折弯处断裂的风险；
此种盖板在兼顾生产过程中矫正极片5，保证极片5集流盘不发生形变的基础上，其止动架4的防振止动柱41凸出来的多平台设计起到压紧固定卷芯的作用，避免尺寸偏小的卷芯以及在振动工作环境中的卷芯在电池壳内的晃动，晃动会造成电芯内阻一直处于变化的状态且易造成脱焊以及零件断裂，对电芯的危害极大。此发明最大程度地保证了电芯的可靠性与功能的一致性；整个盖板设计方式简单，可靠性高，实用性强。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种圆柱电池防振式电极盖板,其特征在于：包括极片、设置于所述极片一端上的止动架、设置于所述止动架上的盖板、以及用于将所述极片、所述止动架、所述盖板连接成一体的电极组件，所述极片、所述盖板、所述电极组件均具备导电性；
所述电极组件包括穿透所述极片、所述止动架、所述盖板的连接体、以及与所述连接体配合实现固定的位于所述盖板上的极板，所述极板和所述盖板间设置有绝缘层；所述止动架下端设置有与所述极片配合使用的若干防振止动柱，所述极片另一端设置有呈U型槽状的集流盘型槽，且所述极片的集流连接折弯处设置有通过模压形成上加强筋，所述极片部分会卡进止动架的防振止动柱形成的限位槽中；
所述极片通过折叠使其集流盘与盖板平行，集流盘与卷芯焊接固定，防振止动柱稳固抵持于集流盘的端面。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池防振式电极盖板,其特征在于：所述盖板内设置有两个通孔，所述连接体位于所述通孔内。
3.根据权利要求2所述的一种圆柱电池防振式电极盖板,其特征在于：所述连接体由铝铆钉构成。
4.根据权利要求1所述的一种圆柱电池防振式电极盖板,其特征在于：所述极片为铜或铜镀镍等金属材质。
5.根据权利要求1所述的一种圆柱电池防振式电极盖板,其特征在于：所述止动架由氟橡胶材质构成。
6.根据权利要求1所述的一种圆柱电池防振式电极盖板,其特征在于：所述绝缘层为PFA或氟橡胶的耐高温、防腐蚀、不变形的绝缘材质。
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