CN115064701A - 一种集流构件和电池制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池技术领域，公开了一种集流构件和电池制造方法。其中，集流构件包括主体结构和用于引出电流的导出结构，主体结构设置于电极组件长度方向的一端，主体结构与电极组件侧面平行或大致平行，并沿电极组件宽度方向延伸，主体结构相对于导出结构沿远离盖板组件的方向垂直或大致垂直设置，主体结构宽度方向的至少一端设置有翅膀结构，翅膀结构包括至少两个与主体结构连接的翅膀叶片，极耳部与翅膀叶片连接，翅膀叶片能够带动极耳部朝主体结构背离电极组件的一侧弯折。本发明将传统的一片式翅膀结构优化成多片式结构，节省材料的同时也易于翅膀叶片的弯折，提升弯折精度及弯折质量，利于提升电池的能量密度。

Description

一种集流构件和电池制造方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种集流构件和电池制造方法。

背景技术

随着电动汽车的日益发展，对为其提供能量的锂离子电芯组件的性能有着较高的要求。电极组件需要通过集流构件统一输出电流。现有的集流构件的主体结构的两侧设置有与极耳部连接的可朝外弯折的翅膀结构，但目前集流构件的翅膀结构多为一片式设计，翅膀结构较大较难弯折，且弯折精度不高，弯折后占用空间较大，导致集流构件与极耳部整体厚度尺寸增加，致使电极组件整体长度方向尺寸变大，不利于提升电池的能量密度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集流构件和电池制造方法，以解决翅膀结构难弯折且弯折精度不高的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供了一种集流构件，包括主体结构和用于引出电流的导出结构，所述主体结构设置于电极组件长度方向的一端，所述主体结构与电极组件侧面平行或大致平行，并沿所述电极组件宽度方向延伸，所述主体结构相对于所述导出结构沿远离盖板组件的方向垂直或大致垂直设置，所述主体结构宽度方向的至少一端设置有翅膀结构，所述翅膀结构包括至少两个与所述主体结构连接的翅膀叶片，极耳部与所述翅膀叶片连接，所述翅膀叶片能够带动所述极耳部朝所述主体结构背离所述电极组件的一侧弯折。

可选地，所述极耳部包括间隔设置的第一极耳件和第二极耳件，所述翅膀叶片设置有两个，所述第一极耳件和所述第二极耳件与两个所述翅膀叶片一一对应连接。两片式极耳相对传统的一片式极耳而言，弯折更加的方便，提升了极耳弯折质量，方便极耳弯折的同时，利于降低极耳材料的消耗，节省成本。

可选地，所述电极组件设置有两组，所述主体结构宽度方向的两端分别设置有所述翅膀结构，两组所述电极组件的所述极耳部对应与所述主体结构宽度方向两端的所述翅膀结构对应连接。两组电极组件同向一端的极耳部共用一个集流构件集中输出，减少了集流构件的数量的设置，利于进一步提升电池密度。

另一方面，提供了一种电池制造方法，使用上述的集流构件，包括如下步骤：

定位步骤，将所述工装组件与主体结构定位装配；

连接步骤，将极耳部从电极组件长度方向的一端引出并与翅膀叶片连接；

折弯步骤，弯折所述翅膀叶片和所述极耳部，撤出所述工装组件。

可选地，在所述定位步骤中，所述主体结构上设置有配合部，所述工装组件与所述配合部定位装配。工装组件与配合部装配固定，以使翅膀叶片弯折时集流构件的主体结构不易发生弯折扭转，提升电池质量。

可选地，在所述定位步骤中，所述工装组件包括成对设置的第一定位工装，所述配合部包括第一配合部，所述第一配合部设置于所述主体结构宽度方向的两端，所述第一定位工装的一端设置有第一槽型结构，所述第一配合部与所述第一槽型结构对应插装。第一定位工装与第一配合部采用槽接装配方式实现插装装配，利于提升装配效率。

在所述定位步骤中，所述工装组件包括第二定位工装，所述配合部包括置于所述主体结构远离所述导出结构一端的第二配合部，所述第二定位工装的一端设置有能与所述第二配合部插接定位的第二槽型结构。第二定位工装能与第二配合部插接定位，能够进一步提升定位效果，防止主体结构偏转。

可选地，在所述第二配合部和所述第二槽型结构侧壁中，一个设置有缺口，另一个对应设置有凸起，所述凸起能与所述缺口卡接。凸起与所述缺口卡接能使第二配合部与第二槽型结构配合后不会发生左右移位，确保装配稳定性。

可选地，所述工装组件包括第三定位工装，所述配合部包括沿所述主体结构长度方向开设的定位缝，所述第三定位工装与所述定位缝插接装配。在主体结构上开设定位缝，第三定位工装与定位缝能够插接装配，丰富定位方式。

可选地，在所述连接步骤中，所述极耳部与所述翅膀叶片通过超声焊焊接方式固定。超声焊焊接速度快，加工精度高，利于极耳部与所述翅膀叶片的稳定连接。

本发明的有益效果：

本发明集流构件的翅膀结构包括至少两个与主体结构连接的翅膀叶片，电极组件的极耳部与至少两个翅膀叶片连接并弯折。本发明将传统的一片式翅膀结构优化成多片式结构，每个翅膀叶片的结构尺寸相对较小，节省材料的同时也易于翅膀叶片的弯折，提升弯折精度及弯折质量，利于提升电池的能量密度。

本发明的电池制造方法中使用了上述集流构件，利于提升电池的制造效率及生产质量，节省材料成本。

附图说明

图1是本发明实施例所述的集流构件的结构示意图；

图2是本发明实施例所述的带有第一配合部的集流构件的结构示意图；

图3是本发明实施例所述的第一定位工装的结构示意图；

图4是本发明实施例所述的第一配合部与第一定位工装的装配示意图；

图5是本发明实施例所述的第一定位工装的结构示意图二；

图6是本发明实施例所述集流构件与第一定位工装、第二定位工装的装配示意图一；

图7是本发明实施例所述集流构件与第一定位工装、第二定位工装的装配示意图二；

图8是本发明实施例所述集流构件与第三定位工装的装配示意图；

图9是本发明实施例所述集流构件与电极组件、盖板组件的连接示意图(翅膀叶片未弯折)；

图10是本发明实施例所述集流构件与电极组件、盖板组件的连接仰视图(翅膀叶片未弯折)；

图11是图10中A处的结构放大示意图；

图12是本发明实施例所述集流构件与电极组件、盖板组件的连接示意图(翅膀叶片已弯折)。

图中：

1、主体结构；11、配合部；111、第一配合部；112、第二配合部；113、凸起；114、定位缝；

2、导出结构；

3、翅膀结构；31、翅膀叶片；

100、电极组件；101、电极组件侧面；102、极耳部；1021、第一极耳件；1022、第二极耳件；103、盖板组件；1031、极柱；

200、工装组件；201、第一定位工装；2011、第一槽型结构；202、第二定位工装；2021、第二槽型结构；2022、缺口；203、第三定位工装；2031、第三定位工装底板；2032、T型定位件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种集流构件包括主体结构1和用于引出电流的导出结构2，主体结构1设置于电极组件100长度方向的一端，主体结构1与电极组件侧面101平行或大致平行，并沿电极组件100宽度方向延伸，主体结构1相对于导出结构2沿远离盖板组件103的方向垂直或大致垂直设置，主体结构1宽度方向的至少一端设置有翅膀结构3，翅膀结构3包括至少两个与主体结构1连接的翅膀叶片31，极耳部102与翅膀叶片31连接，翅膀叶片31能够带动极耳部102朝主体结构1背离电极组件100的一侧弯折。

在本实施例中，图1和图2坐标表示为主体结构1的长度及宽度方向，图9中坐标表示为电极组件100的长度及宽度方向。本实施例中，主体结构1宽度方向的至少一端设置有翅膀结构3，翅膀结构3包括至少两个与主体结构1连接的翅膀叶片31，使用时，先将集流构件置于电极组件100长度方向的一端，如图9-图11所示，极耳部102从电极组件100长度方向的一端伸出后与翅膀叶片31连接固定，固定完成后弯折翅膀叶片31，使翅膀叶片31朝主体结构1背离电极组件100的一侧弯折(如图12所示)。翅膀叶片31的结构尺寸小，节省材料的同时也易于翅膀叶片31的弯折，提升弯折精度及弯折质量，利于提升电池的能量密度。

可选地，极耳部102包括间隔设置的第一极耳件1021和第二极耳件1022，翅膀叶片31设置有两个，第一极耳件1021和第二极耳件1022与两个翅膀叶片31一一对应连接。

在本实施例中，如图9所示，本实施例将每组电极组件100一端的极耳部102分成第一极耳件1021和第二极耳件1022两个独立件，每组翅膀结构3包括两个翅膀叶片31，分别对应与第一极耳件1021和第二极耳件1022连接。可以理解，与一片式的极耳部102相比，本实施例将极耳部102分成第一极耳件1021和第二极耳件1022两部分，两片式极耳相对传统的一片式极耳而言，弯折更加的方便，提升了极耳弯折质量，方便极耳弯折的同时，利于降低极耳材料的消耗，节省成本。

可选地，电极组件100设置有两组，主体结构1宽度方向的两端分别设置有翅膀结构3，两组电极组件100的极耳部102对应与主体结构1宽度方向两端的翅膀结构3对应连接。

在本实施例中，如图9和图10所示，电极组件100设置有两组，两组电极组件100同列且间隔设置，每组电极组件100的第一极耳件1021和第二极耳件1022对应与两个翅膀叶片31一一对应连接。两组电极组件100同向一端的极耳部102共用一个集流构件集中输出，减少了集流构件设置的数量，利于进一步提升电池密度。此外，除本实施例图9和图10所示外，电极组件100也可仅设置有一组，翅膀结构3也对应设置有一组，一组电极组件100的第一极耳件1021和第二极耳件1022对应与一组翅膀结构3中的两个翅膀叶片3连接，一组电极组件100的一端的极耳部102通过一个集流构件进行集中输出，不以本实施例附图9和图10所示的两组电极组件100的连接方式为限。

可选地，翅膀结构3与主体结构1一体成型。本实施例中翅膀结构3与主体结构1一体成型而成，方便批量生产，利于提升生产效率。

可选地，相邻两个翅膀叶片31的间距尺寸L小于或等于主体结构1长度尺寸的一半。本实施例中，如图1所示，相邻两个翅膀叶片31的间距尺寸L小于或等于主体结构1长度尺寸的一半，便于折弯翅膀叶片31。

可选地，翅膀叶片31的厚度尺寸小于或等于主体结构1的厚度尺寸。优选地，翅膀叶片31处做墩薄处理，以使翅膀叶片31的厚度尺寸小于主体结构1的厚度尺寸。可以理解，极耳部102与翅膀叶片31连接后，翅膀叶片31朝主体结构1背离电极组件100的一侧弯折，因此将翅膀叶片31做墩薄处理，进一步降低翅膀叶片31与极耳部102折弯后的厚度尺寸。

此外，本实施例还提供了一种电池制造方法，该电池制造方法中使用了上述的集流构件，包括如下步骤：

定位步骤，将工装组件200与主体结构1定位装配；

在此步骤中，导出结构2与盖板组件103预先装配连接，盖板组件103包括置于两端的极柱1031，导出结构2与极柱1031固定连接。电极组件100设置有两组，两组电极组件100同列且间隔设置，主体结构1上设置有配合部11，工装组件200与配合部11定位装配以固定主体结构1。

连接步骤，将极耳部102从电极组件100长度方向的一端引出并与翅膀叶片31连接；

在此步骤中，极耳部102包括间隔设置的第一极耳件1021和第二极耳件1022，第一极耳件1021和第二极耳件1022对应与两个翅膀叶片31一一对应连接，极耳部102与翅膀叶片31的连接方式可选为采用超声波焊接方式固定，其焊接速度快，加工精度高。此外，也可采用激光焊、锡焊等以外的连接工艺，不以本实施例所述为限。

折弯步骤，弯折翅膀叶片31和极耳部102，撤出工装组件200。

在此步骤中，待极耳部102与翅膀叶片31连接完毕后，朝主体结构1背离电极组件100的一侧弯折翅膀叶片31，待翅膀叶片31和极耳部102弯折完毕后，撤出工装组件200，加工完毕。

值得注意的是，在本实施例中，工装组件200与配合部11的定位装配方式包括但不限于以下连接方式：

可选地，在定位步骤中，作为第一种优选连接方式，工装组件200包括成对设置的第一定位工装201，配合部11包括第一配合部111，第一配合部111设置于主体结构1宽度方向的两端，第一定位工装201的一端设置有第一槽型结构2011，第一配合部111与第一槽型结构2011对应插装。

在本实施例中，如图2-图4所示，工装组件200包括成对设置的第一定位工装201，第一定位工装201呈L型，两个第一定位工装201置于主体结构1宽度方向的两端，第一定位工装201的一端设置有第一槽型结构2011。第一配合部111位于相邻两个翅膀叶片31的空隙间，局部墩薄形成内凸或外凸结构，第一槽型结构2011与第一配合部111对应插接。此外，第一定位工装201的结构也可如图5所示，第一槽型结构2011与主体结构1背离电极组件侧面101的接触侧设置成T型面，对应地，第一配合部111局部墩薄形成与T型面形状相似的内凸或外凸结构，增加接触面积，提高装配精度。

可选地，在定位步骤中，作为第二种优选的连接方式，工装组件200包括第二定位工装202，配合部11包括置于主体结构1远离导出结构2一端的第二配合部112，第二定位工装202的一端设置有能与第二配合部112插接定位的第二槽型结构2021。

在本实施例中，如图6和图7所示，除第一定位工装201和第一配合部111定位装配外，主体结构1远离导出结构2一端的第二配合部112还可与第二定位工装202同时定位装配，进一步提升定位效果，防止主体结构1偏转。第二定位工装202与第二配合部112也采用可插装的槽接形式，第二配合部112处做墩薄处理，第二配合部112可为一片式如图6所示或两片式结构如图7所示，第二槽型结构2021与第二配合部112对应插装，以定位主体结构1。

可选地，在第二配合部112和第二槽型结构2021侧壁中，一个设置有缺口2022，另一个对应设置有凸起113，凸起113能与缺口2022卡接。

在本实施例中，如图6所示，第二配合部112上对应设置有凸起113，第二槽型结构2021的侧壁上开设有缺口2022，当在第二配合部112与第二槽型结构2021插装定位后，凸起113与缺口2022对应卡接，以使第二配合部112与第二槽型结构2021配合后不会发生左右移位，确保装配稳定性。此外，还可如图7所示，还可同理在第二配合部112上对应设置有缺口2022，第二槽型结构2021的侧壁上设置凸起113，也能达到相同作用，本实施例不限位凸起113和缺口2022的具体设置位置。

可选地，在定位步骤中，作为第三种优选的连接方式，工装组件200包括第三定位工装203，配合部11包括沿主体结构1长度方向开设的定位缝114，第三定位工装203与定位缝114插接装配。

在本实施例中，如图8所示，还可在主体结构1上开设定位缝114，第三定位工装203与定位缝114插接完成定位。具体地，第三定位工装203包括T型定位件2032和第三定位工装底板2031，第三定位工装底板2031长度方向的两端各设置有一个T型定位件2032，T型定位件2032可与定位缝114插接装配，实现主体结构1的快速定位。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集流构件，包括主体结构(1)和用于引出电流的导出结构(2)，所述主体结构(1)设置于电极组件(100)长度方向的一端，所述主体结构(1)与电极组件侧面(101)平行或大致平行，并沿所述电极组件(100)宽度方向延伸，所述主体结构(1)相对于所述导出结构(2)沿远离盖板组件(103)的方向垂直或大致垂直设置，其特征在于，所述主体结构(1)宽度方向的至少一端设置有翅膀结构(3)，所述翅膀结构(3)包括至少两个与所述主体结构(1)连接的翅膀叶片(31)，极耳部(102)与所述翅膀叶片(31)连接，所述翅膀叶片(31)能够带动所述极耳部(102)朝所述主体结构(1)背离所述电极组件(100)的一侧弯折。

2.根据权利要求1所述的集流构件，其特征在于，所述极耳部(102)包括间隔设置的第一极耳件(1021)和第二极耳件(1022)，所述翅膀叶片(31)设置有两个，所述第一极耳件(1021)和所述第二极耳件(1022)与两个所述翅膀叶片(31)一一对应连接。

3.根据权利要求1所述的集流构件，其特征在于，所述电极组件(100)设置有两组，所述主体结构(1)宽度方向的两端分别设置有所述翅膀结构(3)，两组所述电极组件(100)的所述极耳部(102)对应与所述主体结构(1)宽度方向两端的所述翅膀结构(3)对应连接。

4.一种电池制造方法，其特征在于，使用权利要求1-3任一项所述的集流构件，包括如下步骤：

定位步骤，将所述工装组件(200)与主体结构(1)定位装配；

连接步骤，将极耳部(102)从电极组件(100)长度方向的一端引出并与翅膀叶片(31)连接；

折弯步骤，弯折所述翅膀叶片(31)和所述极耳部(102)，撤出所述工装组件(200)。

5.根据权利要求4所述的电池制造方法，其特征在于，在所述定位步骤中，所述主体结构(1)上设置有配合部(11)，所述工装组件(200)与所述配合部(11)定位装配。

6.根据权利要求5所述的电池制造方法，其特征在于，在所述定位步骤中，所述工装组件(200)包括成对设置的第一定位工装(201)，所述配合部(11)包括第一配合部(111)，所述第一配合部(111)设置于所述主体结构(1)宽度方向的两端，所述第一定位工装(201)的一端设置有第一槽型结构(2011)，所述第一配合部(111)与所述第一槽型结构(2011)对应插装。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的电池制造方法，其特征在于，在所述定位步骤中，所述工装组件(200)包括第二定位工装(202)，所述配合部(11)包括置于所述主体结构(1)远离所述导出结构(2)一端的第二配合部(112)，所述第二定位工装(202)的一端设置有能与所述第二配合部(112)插接定位的第二槽型结构(2021)。

8.根据权利要求7所述的电池制造方法，其特征在于，在所述第二配合部(112)和所述第二槽型结构(2021)侧壁中，一个设置有缺口(2022)，另一个对应设置有凸起(113)，所述凸起(113)能与所述缺口(2022)卡接。

9.根据权利要求5所述的电池制造方法，其特征在于，所述工装组件(200)包括第三定位工装(203)，所述配合部(11)包括沿所述主体结构(1)长度方向开设的定位缝(114)，所述第三定位工装(203)与所述定位缝(114)插接装配。

10.根据权利要求5所述的电池制造方法，其特征在于，在所述连接步骤中，所述极耳部(102)与所述翅膀叶片(31)通过超声焊焊接方式固定。

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