CN115000635A - 一种辅助电池极耳揉平的集流盘 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种辅助电池极耳揉平的集流盘，涉及电池领域，所述电池内部具有卷芯，所述卷芯的一端具有极耳，所述卷芯具有中心孔，包括：支撑盘，所述支撑盘上设有进气通道和排气通道；压合盘，一部分所述极耳延伸至所述支撑盘与所述压合盘之间，所述支撑盘与所述压合盘连接进而固定所述极耳，且所述极耳同时与所述支撑盘和所述压合盘连接；其中，所述排气通道与所述进气通道连通，气体从排气通道排出时能够将所述极耳吹离所述中心孔从而实现辅助揉平所述极耳，本发明的的排气通道的排气有助于逐渐推倒极耳，和机械揉平动作形成协作，有效解决单一极耳机械揉平动作带来的极耳揉平面翘曲问题。

Description

一种辅助电池极耳揉平的集流盘
技术领域
本发明涉及电池领域，特别涉及一种辅助电池极耳揉平的集流盘。
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较小而能量密度高，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，且对于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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种辅助电池极耳揉平的集流盘，改善了极耳揉平时翘曲的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种辅助电池极耳揉平的集流盘，所述电池内部具有卷芯，所述卷芯的一端具有极耳，所述卷芯具有中心孔，包括：支撑盘，所述支撑盘上设有进气通道和排气通道；压合盘，一部分所述极耳延伸至所述支撑盘与所述压合盘之间，所述支撑盘与所述压合盘连接进而固定所述极耳，且所述极耳同时与所述支撑盘和所述压合盘连接；其中，所述排气通道与所述进气通道连通，气体从排气通道排出时能够将所述极耳吹离所述中心孔从而实现辅助揉平所述极耳。
进一步地，在上述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘中，所述支撑盘的内部具有空腔，所述空腔与所述进气通道和所述排气通道连通。
进一步地，在上述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘中，所述进气通道与所述中心孔连通，气体经由所述中心孔进入至所述进气通道中。
进一步地，在上述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘中，所述支撑盘包括主体部和引导部，所述引导部的一端与所述主体部连接，所述引导部的另一端向所述卷芯延伸，所述引导部的侧表面为斜面，由所述引导部的一端至所述引导部的另一端，所述引导部的外表面逐渐收缩。
进一步地，在上述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘中，所述排气通道的数量为多个，多个所述排气通道向所述卷芯方向发散设置。
进一步地，在上述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘中，所述支撑盘位于所述卷芯的下方，所述支撑盘靠近所述卷芯的一端具有进气嘴，所述进气嘴与所述进气通道连通，且所述进气嘴伸入至所述中心孔内。
进一步地，在上述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘中，所述主体部的侧表面为弧面，所述主体部与所述引导部平滑过渡。
进一步地，在上述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘中，所述排气通道的轴线与所述中心孔的轴线的夹角为第一夹角，距离所述中心孔越远的所述排气通道的所述第一夹角越大。
进一步地，在上述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘中，所述空腔的体积为所述支撑盘的体积的10％～90％。
进一步地，在上述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘中，所述支撑盘的下表面的面积小于所述压合盘的上表面的面积。
分析可知，本发明公开一种辅助电池极耳揉平的集流盘，本发明的通过设计一种集流结构，支撑盘与压合盘配合使用，实现了对极耳压紧，避免了极耳揉平面产生翘曲，使电池的内阻、加工的可实施性显著改善，同时支撑盘的引导部能够降低极耳的折弯角度，避免了极耳因弯折过渡断裂和极耳与支撑盘贴合不良的情况的发生，提升极耳与支撑盘的贴合效果，进一步提升良率，另外，排气通道的排气有助于逐渐推倒极耳，和机械揉平动作形成协作，有效解决单一极耳机械揉平动作带来的极耳揉平面翘曲问题。
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和压合盘的结构主视示意图。
图3本发明一实施例的支撑盘和压合盘的结构剖视示意图。
附图标记说明：1、支撑盘；101、主体部；102、引导部；2、压合盘；3、卷芯；4、空腔；5、排气通道；6、进气通道；7、进气嘴；8、中心孔。
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3所示，根据本发明的实施例，提供了一种辅助电池极耳揉平的集流盘，电池内部具有卷芯3，卷芯3的一端具有极耳，卷芯3具有中心孔8，集流盘包括：支撑盘1，支撑盘1上设有进气通道6和排气通道5；压合盘2，一部分(外圈极耳)极耳延伸至支撑盘1与压合盘2之间，支撑盘1与压合盘2连接从而固定极耳，且极耳同时与支撑盘1和压合盘2连接，外圈极耳与支撑盘1和压合盘2焊接；其中，排气通道5与进气通道6连通，气体从排气通道5排出时能够将极耳吹离中心孔8从而实现辅助揉平极耳，支撑盘1与压合盘2的连接方式一般为焊接，例如超声波焊接或激光焊接，在安装过程中支撑盘1靠近卷芯3时，通过卷芯3的中心孔8进气进而排气通道5排出气体将极耳向远离中心孔8的方向吹倒，从而方便极耳的揉平以及焊接。
优选地，支撑盘1的内部具有空腔4，空腔4与进气通道6和排气通道5连通，空腔4能够作为气体缓冲区域使进气通道6中进入的气体能够较为均匀的从排气通道5中排出。
优选地，进气通道6与卷芯3的中心孔8连通，气体经由中心孔8进入至进气通道6中，在安装时从中心孔8加入气体就能够通过排气通道5排出从而吹倒极耳，具体为，在支撑盘1靠近卷芯3的过程中，排气通道5一直保持吹气，直至支撑盘1贴住卷芯3的中心孔8；静置一段时间后，先对支撑盘1和一部分极耳进行焊接，最后对夹在支撑盘1和压合盘2中的领一部分极耳进行焊接，焊接采用超声波焊接或激光焊接。
优选地，支撑盘1包括主体部101和引导部102，引导部102的一端与主体部101连接，引导部102的另一端向卷芯3延伸，引导部102的侧表面为斜面，由引导部102的一端至引导部102的另一端，引导部102的外表面逐渐收缩，引导部102整体呈现为凸形，凸形的引导部102能够引导极耳平滑向上延伸，并且通过引导部102也能够控制极耳的弯折角度，从而使极耳以较小的弯折角度弯折，降低极耳断裂的可能性，提升极耳与引导部102的贴合效果。
优选地，排气通道5的数量为多个，多个排气通道5向卷芯3方向发散设置，发散设置的排气通道5排气更加均匀，能够从不同的方向出气，从而更好地吹倒极耳。
优选地，支撑盘1位于卷芯3的下方，支撑盘1靠近卷芯3的一端具有进气嘴7，进气嘴7与进气通道6连通，且进气嘴7伸入至中心孔8内，进气嘴7能够更好地接收从中心孔8进入的气体。
优选地，主体部101的侧表面为弧面，主体部101与引导部102平滑过渡，引导部102与主体部101平滑过渡够进一步的降低极耳的弯折角度，从而进一步降低极耳断裂的可能。
优选地，排气通道5的轴线与中心孔8的轴线的夹角为第一夹角，距离中心孔8越远的排气通道5的第一夹角越大，通过逐渐增加第一夹角能够使气体的排出更加均匀。
优选地，空腔4的体积为支撑盘1的体积的10％-90％，空腔4的体积与支撑盘1的体积的比可选为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％优选为50％。
优选地，支撑盘1的下表面的面积小于压合盘2的上表面的面积，压合盘2比支撑盘1大，便于极耳的压合。
在实际使用中，本发明的具体效果如表1所示，其中ACIR(mΩ)为交流内阻，通过表1可以看出使用本集流结构的电池露箔区掉粉的短路不良的比例和虚焊的不良比例均明显下降，相较于传统的简易圆盘式集流结构的电池，使用本集流结构的电池质量更加稳定。
表1集流盘性能对比表
Figure BDA0003667750490000051
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：本发明解决了传统的极耳揉平动作带来的极耳揉平面翘曲问题，通过采用类锥形的支撑盘1，支撑盘1内部镂空形成腔体，在类锥形的支撑盘1的尖端具有接收气体的进气嘴7，支撑盘1的表面上存在若干个排气通道5且排气通道5方向发散设置；在揉平极耳前，将支撑盘1缓慢靠近已切割露箔区(即极耳)，将气体从卷芯3中心孔8吹入，气体先通过进气嘴7进入空腔4，再从排气通道5溢出。由于排气通道5设置为发散状，使得溢出气体恰好能吹倒极耳；在支撑盘1靠近卷芯3的过程中，排气通道5一直保持吹气，直至支撑盘1贴住卷芯3的中心孔8；静置一段时间后，先对支撑盘1和一部分极耳进行焊接，最后对夹在支撑盘1和压合盘2中的领一部分极耳进行焊接，焊接采用超声波焊接或激光焊接。
与现有技术相比，本发明的支撑盘1的形状为类锥形，在使用时能够减少极耳弯折的角度，避免了极耳弯折太明显而导致极耳断裂以及极耳与支撑盘1贴合差等问题的发生；支撑盘1内部镂空，表面上有排气通道5用于吹气，排气通道5整体发散设置，在支撑盘1靠近卷芯3过程中，排气通道5一直保持吹气，直至支撑盘1贴住卷芯3的中心孔8，不同的排气通道5的排气方向，形成不同的风场，有助于逐渐推倒极耳，和机械揉平动作形成协作，有效解决单一极耳机械揉平动作带来的极耳揉平面翘曲问题。
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 (10)

1.一种辅助电池极耳揉平的集流盘，所述电池内部具有卷芯，所述卷芯的一端具有极耳，所述卷芯具有中心孔，其特征在于，包括：
支撑盘，所述支撑盘上设有进气通道和排气通道；
压合盘，一部分所述极耳延伸至所述支撑盘与所述压合盘之间，所述支撑盘与所述压合盘连接进而固定所述极耳，且所述极耳同时与所述支撑盘和所述压合盘连接；
其中，所述排气通道与所述进气通道连通，气体从排气通道排出时能够将所述极耳吹离所述中心孔从而实现辅助揉平所述极耳。
2.根据权利要求1所述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘，其特征在于，所述支撑盘的内部具有空腔，所述空腔与所述进气通道和所述排气通道连通。
3.根据权利要求1所述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘，其特征在于，所述进气通道与所述中心孔连通，气体经由所述中心孔进入至所述进气通道中。
4.根据权利要求1所述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘，其特征在于，所述支撑盘包括主体部和引导部，所述引导部的一端与所述主体部连接，所述引导部的另一端向所述卷芯延伸，所述引导部的侧表面为斜面，
由所述引导部的一端至所述引导部的另一端，所述引导部的外表面逐渐收缩。
5.根据权利要求1所述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘，其特征在于，所述排气通道的数量为多个，多个所述排气通道向所述卷芯方向发散设置。
6.根据权利要求1所述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘，其特征在于，所述支撑盘位于所述卷芯的下方，所述支撑盘靠近所述卷芯的一端具有进气嘴，所述进气嘴与所述进气通道连通，且所述进气嘴伸入至所述中心孔内。
7.根据权利要求4所述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘，其特征在于，所述主体部的侧表面为弧面，所述主体部与所述引导部平滑过渡。
8.根据权利要求5所述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘，其特征在于，所述排气通道的轴线与所述中心孔的轴线的夹角为第一夹角，距离所述中心孔越远的所述排气通道的所述第一夹角越大。
9.根据权利要求2所述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘，其特征在于，所述空腔的体积为所述支撑盘的体积的10％～90％。
10.根据权利要求1所述的一种辅助电池极耳揉平的集流盘，其特征在于，所述支撑盘的下表面的面积小于所述压合盘的上表面的面积。
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