CN115101863A - 一种电池盖板及单体电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池盖板及单体电池，涉及动力电池技术领域。该电池盖板包括顶盖及引脚，所述顶盖设置有极柱；所述引脚包括两个夹持件，所述引脚与所述顶盖固定连接，所述引脚与所述极柱电连接，两个所述夹持件能够相互靠近以夹持卷芯的极耳。该电池盖板及单体电池生产效率高，且不容易发生爆炸，安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池盖板及单体电池。
背景技术
锂离子动力电池已经进入大规模的使用阶段。方型锂离子电池包括电池壳体、电池盖板、正负极材料、隔膜、电解液等组分。其中，正负极材料和集流体组成正负极片，正负极片、隔膜再组成电池的卷芯，电池的正极片带有正极极耳，负极片带有负极极耳，卷芯通过引出的正负极耳与电池盖板相连接，卷芯放入壳体内部，盖板与壳体密封后形成电池。
然而，目前在锂离子电池的生产工序中，常采用将极耳与引脚通过超声焊接的方式连接在一起，并利用极柱与外部电路连接来充放电。这就使得电池生产工序多了一道焊接工序，降低了生产效率。由于极耳与引脚通过焊点连接，接触面积小，当电池进行高倍率充放电时，大电流容易使焊点处发热严重，容易发生爆炸，存在安全隐患。
针对上述问题，需要开发一种电池盖板及单体电池，以解决锂离子电池生产效率低以及容易发生爆炸的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种电池盖板及单体电池，生产效率高，且不容易发生爆炸，安全性高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电池盖板，包括：
顶盖，所述顶盖设置有极柱；
引脚，所述引脚包括两个夹持件，所述引脚与所述顶盖固定连接，所述引脚与所述极柱电连接，两个所述夹持件能够相互靠近以夹持卷芯的极耳。
作为上述电池盖板的一种可选方案，所述引脚还包括固定件，两个所述夹持件均与所述固定件固定连接，所述固定件与所述顶盖固定连接，所述固定件与所述极柱电连接。
作为上述电池盖板的一种可选方案，所述夹持件包括连接部与夹持部，所述连接部连接于所述固定件，两个所述夹持件的连接部间隔设置。
作为上述电池盖板的一种可选方案，两个所述夹持件远离所述固定件的一端均朝背离另一个所述夹持件的方向倾斜形成开口。
作为上述电池盖板的一种可选方案，还包括螺钉，所述固定件开设有连接孔，所述螺钉穿过所述连接孔与所述盖板螺纹连接，且所述螺钉抵接于所述极柱。
作为上述电池盖板的一种可选方案，所述引脚一体成型。
作为上述电池盖板的一种可选方案，所述顶盖设置有两个所述极柱，所述引脚设置有两个，每个所述引脚分别与一个所述极柱电连接。
作为上述电池盖板的一种可选方案，还包括绝缘件，所述绝缘件夹设于所述极柱与所述顶盖之间。
作为上述电池盖板的一种可选方案，所述顶盖开设有注液孔。
一种单体电池，包括所述的电池盖板，还包括卷芯，所述卷芯包括极耳，所述引脚的两个所述夹持件夹持所述极耳。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种电池盖板及单体电池。该电池盖板的引脚包括两个夹持件，引脚能够通过两个夹持件夹持卷芯的极耳以与极耳连接，并能够通过与引脚电连接的极柱来完成充放电操作。由于该电池盖板的引脚是通过夹持力来与极耳固定连接，免除了极耳和引脚的焊接工序，节省了电芯组装时间，提升了组装效率，且夹持件与极耳之间为面接触，接触面积大，大电流充放电时不容易局部发热，降低了电池爆炸的概率。
该电池盖板及单体电池生产效率高，且不容易发生爆炸，安全性高。
附图说明
图1是本发明提供的电池盖板的爆炸图；
图2是本发明提供的电池盖板和卷芯的结构示意图。
图中：
100、卷芯；101、极耳；
1、顶盖；2、引脚；3、极柱；4、绝缘件；5、防爆阀；
11、注液孔；21、夹持件；22、固定件；23、开口；
211、连接部；212、夹持部；221、连接孔。
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元件或具有相同或类似功能的元件。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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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。
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。
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。
锂离子动力电池已经进入大规模的使用阶段。方型锂离子电池包括电池壳体、电池盖板、正负极材料、隔膜、电解液等组分。其中，正负极材料和集流体组成正负极片，正负极片、隔膜再组成电池的卷芯100，电池的正极片带有正极极耳，负极片带有负极极耳，卷芯100通过引出的正负极耳101与电池盖板相连接，卷芯100放入壳体内部，盖板与壳体密封后形成电池。
然而，目前在锂离子电池的生产工序中，常采用将极耳101与引脚2通过超声焊接的方式连接在一起，并利用极柱3与外部电路连接来充放电。这就使得电池生产工序多了一道焊接工序，降低了生产效率。而且在焊接过程中会产生大量的金属颗粒物，而金属颗粒物会粘在引脚2或极耳101上，既影响电池性能，又有安全隐患。
而且，极耳101与引脚2仅通过焊点连接，接触面积小，导致此处局部电阻增大。根据Q＝I2Rt可知，焊点处由于电阻较大，使得焊点处的发热量大于引脚2和极耳101的其他部位，当电池进行高倍率充放电时，焊点处发热严重，容易过热引起电池起火，严重的还会发生爆炸，存在安全隐患。
实施例一
为解决上述问题，本实施例提供了一种电池盖板。如图1所示，该电池盖板包括顶盖1及引脚2。顶盖1设置有极柱3，引脚2包括两个夹持件21，引脚 2与顶盖1固定连接，引脚2与极柱3电连接，两个夹持件21能够相互靠近以夹持卷芯100的极耳101。
该电池盖板的引脚2包括两个夹持件21，引脚2能够通过两个夹持件21夹持卷芯100的极耳101以与极耳101连接，并能够通过与引脚2电连接的极柱3 来完成充放电操作。由于该电池盖板的引脚2是通过夹持力来与极耳101固定连接，免除了极耳101和引脚2的焊接工序，节省了电芯组装时间，提升了组装效率，且夹持件21与极耳101之间为面接触，接触面积大，大电流充放电时不容易局部发热，降低了电池爆炸的概率。
该电池盖板及单体电池生产效率高，且不容易发生爆炸，安全性高。
优选地，引脚2还包括固定件22，两个夹持件21均与固定件22固定连接，固定件22与顶盖1固定连接，固定件22与极柱3电连接。引脚2的两个夹持件21能够相对于固定件22转动以对极耳101形成夹持力，固定件22用于将引脚2固定于顶盖1，使引脚2与顶盖1形成一个整体，当夹持件21夹持卷芯100 的极耳101时，卷芯100与顶盖1固定，在将顶盖1扣合于电池的外壳时，卷芯100也进入了电池的外壳内，便于操作。
优选地，夹持件21包括连接部211与夹持部212，连接部211连接于固定件22，两个夹持件21的连接部211间隔设置。连接部211位于连接件靠近固定件22的一端，此处不需要夹持极耳101，将两个夹持件21的连接部211间隔设置，一方面能够防止夹持部212之外的部位发生干涉导致两个夹持件21的夹持部212无法正常闭合来夹持极耳101或者降低对极耳101的夹持力，另一方面，卷芯100的极耳101的两端的厚度大于被引脚2夹持的中间部位的厚度，故能够利用连接部211与夹持部212之间的倾斜结构卡合极耳101两端较厚的部位，使极耳101不会沿两个夹持部212之间的间隙滑动而脱离引脚2，提高了稳定性。
优选地，两个夹持件21远离固定件22的一端均朝背离另一个夹持件21的方向倾斜形成开口23。两个夹持件21的端部均向外弯折形成开口23，便于将两个夹持件21的夹持部212朝相反方向打开以使极耳101能够进入两个夹持部 212之间，待松开夹持部212时，两个夹持部212即可夹紧极耳101。
进一步地，该盖板还包括连接件，固定件22开设有连接孔221，连接件穿过连接孔221并连接于盖板，引脚2通过连接件与极柱3电连接。为了避免焊接，固定件22是通过连接件与盖板固定连接的。同时，连接件还具有导电功能，能够将引脚2与极柱3电连接，从而省去了单独设置导电件的结构，降低了成本。
具体地，连接件为螺钉或铆钉，二者均由金属材料制成。螺钉穿过连接孔 221并与盖板螺纹连接，且螺钉穿过连接孔221的一端与极柱3抵接。铆钉穿过连接孔221与顶盖1以使固定件22与顶盖1铆接，且铆钉穿过顶盖1的一端与极柱3抵接。螺钉或铆钉既能够将固定件22固定于顶盖1，又能够使引脚2与极柱3电连接，结构简单。
可以理解的是，若极柱3与引脚2之间距离较远，螺钉或铆钉无法与极柱3 直接接触，则还需要设置导电件，此时，导电件的尺寸需要尽可能的大，以降低整体内阻，且降低局部发热的可能性。
其中，为了降低成本，引脚2一体成型。引脚2由一个条状金属通过折弯形成，使得引脚2各处的电阻相同，避免了由多个零件焊接导致的局部电阻升高的问题。而且，固定件22与夹持件21是一体成型，使得夹持件21具有良好的弹性。在安装时，通过在开口23处对两个夹持部212施加相反方向的力以打开引脚2，待极耳101进入两个夹持部212之间时，撤掉打开夹持部212的力，两个夹持部212即可依靠自身弹性相互靠近并稳定夹持固定极耳101。
可以理解的是，顶盖1设置有两个极柱3，引脚2设置有两个，每个引脚2 分别与一个极柱3电连接。卷芯100具有两个极耳101，一个正极极耳，一个负极极耳，顶盖1的两个引脚2分别夹持卷芯100的一个极耳101，使正极极耳和负极极耳分别能够通过两个极柱3与外部电路连接。
可以理解的是，电池的顶盖1通常由金属材料制成，以保证其具有足够的强度，这就导致顶盖1上的两个极柱3会被短路。为解决这个问题，该电池盖板还包括绝缘件4，绝缘件4夹设于极柱3与顶盖1之间。其中，绝缘件4具有凹槽，极柱3设置于凹槽内，凹槽的侧壁能够保护极柱3，同时也能够进一步防止极柱3与顶盖1直接接触。
优选地，顶盖1开设有注液孔11。当电池盖板扣合于电池的外壳后，需要通过注液孔11向电池内部注入电解液，在对注液孔11进行封堵以防电解液溢出。
优选地，顶盖1设置有防爆阀5，在电池外壳内因热失控引起气压升高时，防爆阀5能够破裂泄压以防止单体电池爆炸。为降低成本，提高效率，可采用机加工的方式在顶盖1上直接加工出凹槽或凸台形成防爆阀5。
本实施例还提供了一种单体电池。如图2所示，该单体电池包括电池盖板，还包括卷芯100，卷芯100包括极耳101，引脚2的两个夹持件21夹持极耳101。单体电池还包括外壳，卷芯100的极耳101的两端的厚度大于中间的厚度，故极耳101能够被两个夹持件21卡合，当卷芯100的两个极耳101均被引脚2夹持后，卷芯100与电池盖板连为一体，在将电池盖板扣合于外壳时，卷芯100 进入单体电池的外壳之内。
优选地，卷芯100的两个极耳101分别从相对的两侧伸出，电池盖板的两个引脚2分别从卷芯100的两端夹持卷芯100的极耳101，从而大幅降低了电池单体的尺寸，提高了能量密度。
实施例二
本实施例提供了一种电池盖板，该电池盖板的每个引脚2的两个夹持件21 相对的一面形成第一抵接面，卷芯100的极耳101为扁平状，极耳101的两侧形成第二抵接面，当两个夹持件21夹持对应的极耳101时，第一抵接面与第二抵接面抵接且为面接触，从而大大降低了电池的内阻，也能够有效避免夹持件 21与极耳101的接触部位局部发热，大大提高了电池性能与安全性。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种电池盖板，其特征在于，包括：
顶盖(1)，所述顶盖(1)设置有极柱(3)；
引脚(2)，所述引脚(2)包括两个夹持件(21)，所述引脚(2)与所述顶盖(1)固定连接，所述引脚(2)与所述极柱(3)电连接，两个所述夹持件(21)能够相互靠近以夹持卷芯(100)的极耳(101)。
2.根据权利要求1所述的电池盖板，其特征在于，所述引脚(2)还包括固定件(22)，两个所述夹持件(21)均与所述固定件(22)固定连接，所述固定件(22)与所述顶盖(1)固定连接，所述固定件(22)与所述极柱(3)电连接。
3.根据权利要求2所述的电池盖板，其特征在于，所述夹持件(21)包括连接部(211)与夹持部(212)，所述连接部(211)连接于所述固定件(22)，两个所述夹持件(21)的连接部(211)间隔设置。
4.根据权利要求2所述的电池盖板，其特征在于，两个所述夹持件(21)远离所述固定件(22)的一端均朝背离另一个所述夹持件(21)的方向倾斜形成开口(23)。
5.根据权利要求2所述的电池盖板，其特征在于，还包括连接件，所述固定件(22)开设有连接孔(221)，所述连接件穿过所述连接孔(221)并连接于所述盖板，所述引脚(2)通过所述连接件与所述极柱(3)电连接。
6.根据权利要求2所述的电池盖板，其特征在于，所述引脚(2)一体成型。
7.根据权利要求1所述的电池盖板，其特征在于，所述顶盖(1)设置有两个所述极柱(3)，所述引脚(2)设置有两个，每个所述引脚(2)分别与一个所述极柱(3)电连接。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电池盖板，其特征在于，还包括绝缘件(4)，所述绝缘件(4)夹设于所述极柱(3)与所述顶盖(1)之间。
9.根据权利要求1～7中任一项所述的电池盖板，其特征在于，所述顶盖(1)开设有注液孔(11)。
10.一种单体电池，其特征在于，包括如权利要求1～9中任一项所述的电池盖板，还包括卷芯(100)，所述卷芯(100)包括极耳(101)，所述引脚(2)的两个所述夹持件(21)夹持所述极耳(101)。
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