CN115566372A - 一种汇流盘及具有其的蜂窝电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种汇流盘及具有其的蜂窝电池。一种汇流盘，包括：汇流盘本体，所述汇流盘本体中心位置设有凸台，所述凸台设有适于极柱连接的定位孔，所述极柱的底面通过定位孔并与凸台表面焊接固定连接。本发明解决了现有技术中的汇流盘固定中往往将汇流盘伸出的极柄以焊接或铆接方式固定于极柱上，难以保证焊接质量的问题，从而提供一种汇流盘及具有其的蜂窝电池。

Description

一种汇流盘及具有其的蜂窝电池

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种汇流盘及具有其的蜂窝电池。

背景技术

目前，动力电池成为新能源技术领域的重要组成部分，动力电池的封装形式与制造技术，是实现电池高效生产、性能提升的重要措施，而汇流盘与极柱的激光焊接是最具有技术含量的一个重要环节。目前，汇流盘与电极极柱通过焊接的方式进行固定连接。但是，现有技术的汇流盘固定中往往将汇流盘伸出的极柄以焊接或铆接方式固定于极柱上，难以保证焊接质量。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中将汇流盘伸出的极柄以焊接或铆接方式固定于极柱上，难以保证焊接质量的缺陷，从而提供一种汇流盘及具有其的蜂窝电池。

为了解决上述问题，本发明提供了一种汇流盘，包括：

汇流盘本体，所述汇流盘本体中心位置设有凸台，所述凸台设有适于极柱连接的定位孔，所述极柱的底面通过定位孔并与凸台表面焊接固定连接。

可选地，所述汇流盘本体上还设有至少两个空心槽。

可选地，所述空心槽的形状为“工”字形，所述空心槽以所述汇流盘本体的中心轴线为中心线，沿周向均匀分布于所述汇流盘本体上。

一种蜂窝电池，包括上述的汇流盘，还设有盖板组件，所述盖板组件包括正极盖板组件和负极盖板组件，所述正极盖板组件设有第一通孔、所述负极盖板组件设有第二通孔，所述极柱远离汇流盘本体的一端穿过第一通孔以伸出正极盖板组件外、所述极柱远离汇流盘本体的一端穿过第二通孔以伸出负极盖板组件外。

可选地，还包括六边形壳体，所述六边形壳体的两端开口分别固定设有正极盖板组件和负极盖板组件，所述正极盖板组件和负极盖板组件间设有极板组，所述极板组位于所述六边形壳体内。

可选地，所述正极盖板组件包括依次堆叠装配的引出极片、防爆阀、正极标识圈、盖体、绝缘片、限位片，所述正极盖板组件设有贯通设置的第一通孔。

可选地，还包括注液塞，所述注液塞通过注液孔与正极盖板组件的盖体固定连接。

可选地，所述负极盖板组件包括依次堆叠装配的引出极片、负极标识圈、盖体、绝缘片、限位片，所述负极盖板组件设有贯通设置的第二通孔。

可选地，所述极柱的截面为“凸”字形结构，所述极柱的一端穿过负极盖板组件的第二通孔，另一端的底面与汇流盘本体焊接固定。

一种根据上述的汇流盘的装配方法，所述极柱底面通过凸台的定位孔进行定位，所述极柱的底面与凸台表面采用激光焊接方式进行固定。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的汇流盘，包括：汇流盘本体，汇流盘本体中心位置设有凸台，凸台设有适于极柱连接的定位孔，极柱的底面通过定位孔并与凸台表面焊接固定连接。通过将极柱底面与凸台表面焊接固定，极柱通过定位孔与凸台焊接固定，以使极柱与汇流盘本体进行固定，具有提升焊接质量的效果，从根本上解决了汇流盘伸出的极柄以焊接或铆接方式固定于极柱上而出现的质量问题。

2.本发明提供的汇流盘，汇流盘本体上还设有至少两个空心槽，相邻空心槽间的实心部分为汇流盘与全极耳的焊接区，每一焊接区分布有多个与全极耳的焊点，以保证汇流盘与极耳连接的稳定性。

3.本发明提供的汇流盘，空心槽的形状为“工”字形，空心槽以汇流盘本体的中心轴线为中心线，沿周向均匀分布于汇流盘本体上。空心槽沿周向均匀分布于汇流盘本体上，相邻空心槽的作用为减少因振动或扭转对焊点处的机械冲击。同时，相邻空心槽间的内圈实心部分还具有防短路功能，当电流过大时会熔断相邻空隙槽间的内圈实心部分，有效提升电池的安全性能。

4.本发明提供的蜂窝电池，由于采用了上述任一项所述的汇流盘，因此具有上述任一项所述的优点。还包括正极盖板组件和负极盖板组件，正极盖板组件设有第一通孔、负极盖板组件设有第二通孔，极柱远离汇流盘本体的一端穿过第一通孔以伸出正极盖板组件外、极柱远离汇流盘本体的一端穿过第二通孔以伸出负极盖板组件外，极柱穿过第一通孔以与正极盖板组件进行连接、极柱穿过第二通孔以与负极盖板组件进行连接。

5.本发明提供的蜂窝电池，还包括六边形壳体，六边形壳体的两端开口分别固定有正极盖板组件和负极盖板组件，正极盖板组件和负极盖板组件间设有极板组。

6.本发明提供的蜂窝电池，正极盖板组件包括依次堆叠装配的引出极片、防爆阀、正极标识圈、盖体、绝缘片、限位片，正极盖板组件设有贯通设置的第一通孔。限位片对极柱起到限位作用、绝缘片对极柱起到绝缘作用、正极标识圈起到标识作用，盖体用于与六边形壳体进行固定连接，防爆阀以在设定压强下排气，引出极片以增加外部电子器件的接触面积。

7.本发明提供的蜂窝电池，还包括注液塞，注液塞通过注液孔与负极盖板组件的盖体固定连接，当电池完成注液后，将注液塞放置在负极盖板组件的盖体的注液孔内，再进行焊接密封，以起到密封作用。

8.本发明提供的蜂窝电池，负极盖板组件包括依次堆叠装配的引出极片、负极标识圈、盖体、绝缘片、限位片，限位片对极柱起到限位作用、绝缘片对极柱起到绝缘作用、负极标识圈起到标识作用，盖体用于与六边形壳体进行固定连接，引出极片以增加外部电子器件的接触面积。

9.本发明提供的蜂窝电池，极柱的截面为“凸”字形结构，极柱的一端穿过负极盖板组件的第二通孔，另一端的底面与汇流盘本体焊接固定，即，直径小的一端穿过第二通孔，直径大的一端的底面与汇流盘本体焊接固定以增加极柱与汇流盘本体的连接面积。

10.本发明提供的汇流盘的装配方法，极柱通过安装孔，极柱的底面与凸台表面采用激光焊接方式进行固定，以使汇流盘与极柱固定连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施方式中提供的蜂窝电池的爆炸结构示意图；

图2为本发明的实施方式中提供的极柱、正极盖板组件与六边形壳体连接的结构示意图；

图3为本发明的实施方式中提供的极柱与汇流盘本体连接的结构示意图；

图4为本发明的实施方式中提供的极柱、汇流盘本体与极板组连接的结构示意图；

图5为本发明的实施方式中提供的正极盖板组件的爆炸结构示意图；

图6为本发明的实施方式中提供的负极盖板组件的爆炸结构示意图；

图7为本发明的实施方式中提供的汇流盘本体的俯视图。

附图标记说明：100、正极盖板组件；101、极柱；102、极板组；103、六边形壳体；104、汇流盘本体；105、负极盖板组件；106、注液塞；107、引出极片；108、防爆阀；109、正极标识圈；110、盖体；111、绝缘片；112、限位片；113、负极标识圈；114、实心部分；115、空心槽；116、凸台。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明提供了一种汇流盘本体104，汇流盘本体104中心位置设有凸台116，凸台116设有适于极柱101连接的定位孔，极柱101的底面通过定位孔并与凸台116表面焊接固定连接。通过将极柱101底面与凸台116表面焊接固定，以使极柱101与汇流盘本体104进行固定，具有提升焊接质量的效果，从根本上解决了汇流盘伸出的极柄以焊接或铆接方式固定于极柱101上而出现的质量问题。

如图1－图7所示的汇流盘的一种具体实施方式，包括：汇流盘本体104，汇流盘本体104中心位置设有凸台116，凸台116上设有适于极柱101连接的定位孔，通过定位孔实现汇流盘本体104与极柱101的焊接固定。为提升电池安全性能，如图7所示，汇流盘本体104上设有六个以汇流盘本体104的中心轴线为中心线，沿轴线均匀分布的“工”字形空心槽115，相邻的空心槽115间为焊接区域的实心部分114，为便于制造，汇流盘为一体冲压结构，具有一定的弹性，中心的定位孔的直径为4mm。

本发明还提供了一种蜂窝电池，包括上述的汇流盘。

如图1所示，蜂窝电池沿高度方向依次设有正极盖板组件100、极柱101、汇流盘本体104、六边形壳体103、极柱101、汇流盘本体104和负极盖板组件105，正极盖板组件100和负极盖板组件105共同组成盖板组件。其中，六边形壳体103的两端分别固定设有正极盖板组件100和负极盖板组件105，如图2所示，正极盖板组件100、负极盖板组件105分别与六边形壳体103通过激光焊接的方式固定在一起，以提供可靠的机械强度和防护。为防止六边形壳体103棱角对人员造成伤害，六边形壳体103的棱角处采用倒圆设置，其中，外侧圆角R1与内侧圆角R2的比值为1：1.5，六边形壳体103的壁厚为0.4mm。

如图4所示，极板组102的两端分别固定有汇流盘本体104，每一汇流盘本体104上焊接有极柱101，其中，极柱101的截面为“凸”字形，极柱101的截面直径较大的一端在穿过安装后，截面直径较大一端的底面与汇流盘的实心部分114的表面以激光焊接的方式进行固定。极板组102包括有正极集流体、隔膜、负极集流体组成，其中，正、负集流体两面涂有正、负极活性物质，集流体两侧留白，采用一体式间隔全极耳设计；正极集流体极柱101端部竖直朝上，负极集流体极柱101端部竖直朝下。装配过程中，堆叠顺序为正极集流体、隔膜、负极集流体、隔膜，通过卷绕、捆扎、极柱101揉平后形极板组102，其中正、负极集流体本体均为铝箔，铝箔的厚度为10～15μm，隔膜采用PP高分子聚合膜，厚度为10～30μm。

如图5所示，正极盖板组件100包括依次堆叠装配的引出极片107、防爆阀108、正极标识圈109、盖体110、绝缘片111、限位片112。正极标识圈109为空心T形圆柱结构，材料为导电PEI(聚醚酰亚胺)。防爆阀108为凹型结构，与盖体110固定连接，防爆阀108在0.8±0.2MPa气压下可以正常、及时排气。

如图6所示，负极盖板组件105包括依次堆叠装配的引出极片107、负极标识圈113、盖体110、绝缘片111、限位片112。负极标识圈113为空心T形圆柱结构，材料为绝缘PEI。为便于分辨正极标识圈109和负极标识圈113，正极标识圈109、负极标识圈113分别采用不同颜色以进行区分。

为减少制造成本，如图5、图6所示，正极盖板组件100的引出极片107和负极盖板组件105的引出极片107结构相同，为采样空心T形的圆柱结构，材质为铝合金以起到导电和减重作用；绝缘片111采用一体式平板结构，用于盖板组件、汇流盘本体104的绝缘，材质为阻燃PP；正极盖板组件100的限位片112和负极盖板组件105的限位片112结构相同，限位片112为环形结构，通过与极柱101的激光焊接以实现极柱101与盖板组件的固定、起到限位作用，材质为铝合金；正极盖板组件100的盖体110和负极盖板组件105的盖体110结构相同，盖体110顶面设有通孔，材质为铝合金，需要注意的是，正极盖板组件100的盖体110设有防爆阀孔，防爆阀孔上固定有防爆阀108；负极盖板组件105的盖体110设有注液孔，注液孔部分固定设有注液塞106。

具体制造过程中，先将汇流盘本体104和极柱101进行激光焊接，焊接完成后再与极板组102进行焊接固定。待将汇流盘本体104与极板组102固定后，将装配好的正极盖板组件100、负极盖板组件105分别与极板组102的两端进行装配，即，极板组102一端极柱101的直径较小的一端伸入正极盖板组件100的第一通孔内并焊接、极板组102另一端的极柱101的直径较小的一端伸入负极盖板组件105的第二通孔内并焊接，需要注意的是，进入通孔的极柱101的平面略低于引出极片107的平面，再通过盖体110与六边形外壳以激光焊接方式进行固定。

蜂窝电池在制造完成后满足以下性能：引出极片107从顶至下推力应≥1000N，持续时间≥1min；引出极片107可承受扭力矩应≥10N·m不转动；密封处在1.3Mpa气压下30s不漏气；正极引出极片107与盖体110之间电阻应≥2000Ω，负极引出极片107与盖体110之间电阻应＞2GΩ。

作为替代的实施方式，空心槽115的数量还可为2个、3个、4个甚至更多个。

作为替代的实施方式，汇流盘本体104的定位孔的直径还可为3mm、5mm、6mm等其它尺寸，以适应不同结构的蜂窝电池。

作为替代的实施方式，六边形壳体103的外侧圆角R1与内侧圆角R2的比值还可为1：1.6、1：1.8、1：2等值。

作为替代的实施方式，六边形壳体103的壁厚还可为0.5mm、0.6mm、1mm、1.2mm等其它厚度。

作为替代的实施方式，绝缘片111的材质还可为其它阻燃塑料材质。

作为替代的实施方式，极柱101的平面还可等于或略高于引出极片107的平面。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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他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。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种汇流盘，其特征在于，包括：

汇流盘本体(104)，所述汇流盘本体(104)中心位置设有凸台(116)，所述凸台(116)设有适于极柱(101)连接的定位孔，所述极柱(101)的底面通过定位孔并与凸台(116)表面焊接固定连接。

2.根据权利要求1所述的汇流盘，其特征在于，所述汇流盘本体(104)上还设有至少两个空心槽(115)。

3.根据权利要求2所述的汇流盘，其特征在于，所述空心槽(115)的形状为“工”字形，所述空心槽(115)以所述汇流盘本体(104)的中心轴线为中心线，沿周向均匀分布于所述汇流盘本体(104)上。

4.一种蜂窝电池，其特征在于，包括权利要求1－3任一项所述的汇流盘，还设有盖板组件，所述盖板组件包括正极盖板组件(100)和负极盖板组件(105)，所述正极盖板组件(100)设有第一通孔、所述负极盖板组件(105)设有第二通孔，所述极柱(101)远离汇流盘本体(104)的一端穿过第一通孔以伸出正极盖板组件(100)外、所述极柱(101)远离汇流盘本体(104)的一端穿过第二通孔以伸出负极盖板组件(105)外。

5.根据权利要求4所述的蜂窝电池，其特征在于，还包括六边形壳体(103)，所述六边形壳体(103)的两端开口分别固定设有正极盖板组件(100)和负极盖板组件(105)，所述正极盖板组件(100)和负极盖板组件(105)间设有极板组(102)，所述极板组(102)位于所述六边形壳体(103)内。

6.根据权利要求5所述的蜂窝电池，其特征在于，所述正极盖板组件(100)包括依次堆叠装配的引出极片(107)、防爆阀(108)、正极标识圈(109)、盖体(110)、绝缘片(111)、限位片(112)，所述正极盖板组件(100)设有贯通设置的第一通孔。

7.根据权利要求6所述的蜂窝电池，其特征在于，还包括注液塞(106)，所述注液塞(106)通过注液孔与正极盖板组件(100)的盖体(110)固定连接。

8.根据权利要求5所述的蜂窝电池，其特征在于，所述负极盖板组件(105)包括依次堆叠装配的引出极片(107)、负极标识圈(113)、盖体(110)、绝缘片(111)、限位片(112)，所述负极盖板组件(105)设有贯通设置的第二通孔。

9.根据权利要求8所述的蜂窝电池，其特征在于，所述极柱(101)的截面为“凸”字形结构，所述极柱(101)的一端穿过负极盖板组件(105)的第二通孔，另一端的底面与汇流盘本体(104)焊接固定。

10.一种根据权利要求1－3任一项所述的汇流盘的装配方法，其特征在于，所述极柱(101)底面通过凸台的定位孔进行定位，所述极柱(101)的底面与凸台(116)表面采用激光焊接方式进行固定。

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