CN114976286B - 一种锂离子电池集流结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锂离子电池集流结构，涉及新能源领域，包括：卷芯，所述卷芯的两端均具有极耳；第一集流组件，所述第一集流组件设于所述卷芯的一端；其中，所述第一集流组件上具有吸气口和出气口，所述吸气口朝向所述卷芯，本发明通过支撑盘和压合盘能够有效地防止极耳揉平面产生翘曲，通过进气管和吸气口能够快速高效的揉平极耳，提升了电池的生产效率和电池的揉平效果。

Description

一种锂离子电池集流结构
技术领域
本发明涉及新能源领域，特别涉及一种锂离子电池集流结构。
背景技术
常见的锂离子电池有圆柱、方形、软包三大类型，圆柱型锂离子电池由于电池内部多余空间小而能量密度高，并且由于其圆形卷芯的膨胀相对较小因而循环寿命长。在圆柱形锂离子电池中，传统的极耳一般都是在每张极片上焊1～2根，且这1～2根极耳在极片卷绕然后要求呈对齐关系才能对折焊接，这种1～2根极耳结构的圆柱现在仍广泛应用于数码、电动工具、电动汽车等众多领域，但是，随着对功率的需求越来越高，圆柱电池的传统极耳结构无法满足性能需求，圆柱电池开始出现全极耳的结构。
圆柱电池的全极耳一般是需要将极耳揉平形成一个平面后才能再焊接，现在传统的电池结构、仪器无法实现这种工艺，虽然一些新开发出的半成熟的仪器能具有揉平动作，但是，由于其揉平动作单一从而导致极耳受力不均匀，使极耳揉平面很容易产生翘曲，当极耳揉平面朝内翘曲导致太靠近隔膜时容易熔融隔膜，短路风险大，另外，极耳揉平面朝内或朝外的翘曲都会导致极耳揉平面与极柱的接触不均匀从而进一步导致焊接不均匀。
极耳揉平以及后续工作过程中可能由于部分位置应力过大而导致撕裂、脱落，可能造成短路等严重安全问题。
另外，由于全极耳的集流结构比传统极耳的重量更大，动力电池使用工况中常有震动工况，使得集流结构长久用下来由于不稳定而脱落，故需要加强集流结构的力学稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子电池集流结构，增强了锂离子电池的结构稳定性。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂离子电池集流结构，包括：卷芯，所述卷芯的两端均具有极耳；第一集流组件，所述第一集流组件设于所述卷芯的一端；其中，所述第一集流组件上具有出气口和吸气口，所述吸气口朝向所述卷芯。
进一步地，所述第一集流组件包括压合盘和支撑盘，所述支撑盘位于所述压合盘和所述卷芯之间，一部分所述极耳伸入至所述支撑盘和所述压合盘之间，所述支撑盘与所述压合盘连接从而夹住所述极耳，且所述极耳同时与所述支撑盘和所述压合盘连接。
进一步地，所述支撑盘上设有空腔，所述吸气口设于所述支撑盘上靠近所述极耳的一侧壁，所述吸气口与所述空腔连通。
进一步地，所述第一集流组件还包括进气管，所述进气管的一端与所述支撑盘连接，且所述进气管与所述空腔连通，所述进气管的另一端为出气口，气体从所述吸气口进入后从所述出气口排出。
进一步地，所述吸气口的数量为多个，多个所述吸气口均匀设于所述支撑盘上。
进一步地，所述进气管的另一端伸入至所述卷芯的中心孔内。
进一步地，所述进气管的中心轴和所述支撑盘的中心轴位于同一条直线上。
进一步地，所述支撑盘和所述压合盘的连接方式为焊接。
分析可知，本发明公开一种锂离子电池集流结构，本发明通过支撑盘和压合盘能够有效地防止极耳揉平面产生翘曲，通过进气管和吸气口能够快速高效的揉平极耳，提升了电池的生产效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1本发明一实施例的结构剖视示意图。
图2本发明一实施例的支撑盘的结构剖视示意图。
图3本发明一实施例的结构主视示意图。
图4本发明一实施例的支撑盘和进气管的结构主视示意图。
附图标记说明：1、卷芯；2、支撑盘；3、压合盘；4、进气管；5、吸气口；6、空腔；7、第一集流组件；8、中心孔；9、出气口。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
所附附图中示出了本发明的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本发明的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”、“第三”以及“第四”等可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。
如图1-图4所示，根据本发明的实施例，提供了一种锂离子电池集流结构，包括：卷芯1，卷芯1的两端均具有极耳；第一集流组件7，第一集流组件7设于卷芯1的一端；第一集流组件7，第一集流组件7设于卷芯1的另一端；其中，第一集流组件7上具有出气口9和吸气口5，吸气口5朝向卷芯1，通过吸气口5吸气时能够将极耳吸附在第一集流组件7上，从而提高极耳的焊接效果。
优选地，第一集流组件7包括压合盘3和支撑盘2，支撑盘2位于压合盘3和卷芯1之间，一部分极耳伸入至支撑盘2和压合盘3之间，支撑盘2与压合盘3连接从而夹住极耳，且极耳同时与支撑盘2和压合盘3连接，支撑盘2在本发明中起到了支撑极耳和压合盘3的作用，压合盘3则用于和支撑盘2共同固定住极耳。支撑结构对支撑盘2形成支撑，使得支撑盘2能够更好地对压合盘3形成支撑，通过支撑盘2、压合盘3和支撑结构，最终使得极耳焊接时的有效接触面积大且力学结构稳定，另外同时，相比于传统的卷芯1的中心孔9的位置为中空结构，本发明通过支撑机构提供了力学支撑，可以耐循环过充中膨胀，力学结构更稳定、循环寿命更长。
优选地，支撑盘2上设有空腔6，吸气口5设于支撑盘2上靠近极耳的一侧壁，吸气口5与空腔6连通，空腔6结构能够作为气体流通和缓冲的通道，使吸气口5吸入的气体能够排出。
优选地，第一集流组件7还包括进气管4，进气管4的一端与支撑盘2连接，且进气管4与空腔6连通，进气管4的另一端为出气口9，气体从吸气口5进入后从出气口9排出。在极耳揉平后，进气管4与电池的其他结构相接触，从而和支撑盘2一起共同为压合盘3提供力学支撑，从而使电池整体的力学结构更稳定、循环寿命更长。
优选地，吸气口5的数量为多个，多个吸气口5均匀设于支撑盘2上，在揉平极耳时，从吸气口5吸气，使得极耳贴紧在支撑盘2上，从而增加极耳和支撑盘2之间的有效焊接点。
优选地，进气管4的另一端伸入至卷芯1的中心孔9内，将进气管4伸入至中心孔9中能够有效地利用电池的内部空间。
优选地，进气管4的中心轴和支撑盘2的中心轴位于同一条直线上。
优选地，支撑盘和压合盘3的连接方式为焊接。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过设置吸气口5，显著地提高极耳与支撑盘2的焊接效果；
通过支撑盘2和压合盘3能够有效地防止极耳揉平面产生翘曲，极大地降低了极耳揉平后发生翘曲的可能；
本结构在安装完成后通过进气管4使电池的整体力学结构更稳定，提高电池的循环寿命；
通过支撑盘2使极耳能够更加顺滑的与第二集流组件相接触，避免了极耳出现断裂脱落的现象，并且极耳与第二集流组件接触紧密，接触面积小，从而降低电池的阻抗。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锂离子电池集流结构，其特征在于，包括：
卷芯，所述卷芯的两端均具有极耳；
第一集流组件，所述第一集流组件设于所述卷芯的一端；
其中，所述第一集流组件上具有出气口和吸气口，所述吸气口朝向所述卷芯；
所述第一集流组件包括压合盘和支撑盘，所述支撑盘位于所述压合盘和所述卷芯之间，一部分所述极耳伸入至所述支撑盘和所述压合盘之间，所述支撑盘与所述压合盘连接从而夹住所述极耳，且所述极耳同时与所述支撑盘和所述压合盘连接；
所述支撑盘上设有空腔；
所述第一集流组件还包括进气管，所述进气管的一端与所述支撑盘连接，且所述进气管与所述空腔连通，所述进气管的另一端为出气口，气体从所述吸气口进入后从所述出气口排出。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池集流结构，其特征在于，所述吸气口设于所述支撑盘上靠近所述极耳的一侧壁，所述吸气口与所述空腔连通。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池集流结构，其特征在于，所述吸气口的数量为多个，多个所述吸气口均匀设于所述支撑盘上。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池集流结构，其特征在于，所述进气管的另一端伸入至所述卷芯的中心孔内。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池集流结构，其特征在于，所述进气管的中心轴和所述支撑盘的中心轴位于同一条直线上。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池集流结构，其特征在于，所述支撑盘和所述压合盘的连接方式为焊接。
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