CN203553261U - 一种用于极盖和集流体间的平面式连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于极盖和集流体间的平面式连接结构。现有极盖与集流体间通常采用弧面贴合连接，对各部件加工精度要求高，且连接强度欠佳。本实用新型包括相互连接的极盖和集流体，极盖底部设有水平面，集流体顶部设有接触平面，极盖通过其水平面匹配抵触在集流体的接触平面上，水平面和接触平面间通过激光焊接方式实现固接。极盖和集流体间的连接结构由现有的弧面连接改进为平面连接，连接面间的匹配误差小，确保接触平面和水平面间具有较大的接触面积，提高焊接强度，有效降低电流因接触处电阻值增加而损耗的电能，确保产品使用寿命；平面加工对所需的加工精度和加工手段要求低，既降低了加工成本，还有效提高产品合格率，有效降低了生产总成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及能量储存器领域，具体涉及一种极盖和集流体间的连接结构。
背景技术
能量储存器通常包括正负极盖、与极盖连接的集流体、装配在正负极盖间的电极卷以及外壳。集流体一端连接电极卷，另一端连接极盖，其作用是将电极卷内部的电流导向极盖并外送；在现有产品中，集流体和极盖上均设有可以相互匹配套置的环状连接部，大环连接部套置在小环连接部上，并通过超声波焊接方式实现固接，这种连接结构存在以下缺陷：1、大环连接部通过其内侧壁与小环连接部的外侧壁连接，由于两者的接触面均为弧状，为了使得两者匹配贴合并形成较大的接触面积，在生产时需要较高的加工精度，提高了生产成本；2、当极盖与集流体的接触面间存在加工误差或者长期使用中受振动、腐蚀、热膨胀收缩等因素的影响时，会使接触面贴合不严而导致接触面积变小，进而导致接触处的电阻值升高而损害产品，影响产品使用寿命，使其过早失效；3、由于其结构采用过盈配合加 热膨胀方式装配，对生产过程中装配节拍有要求，动作稍微慢点都会导致装不进去；4、极盖与集流体间通过超声波焊接产生的非连续状焊点实现固接，由于焊点数量有限，极盖与集流体间的连接强度欠佳；极盖和集流体完成焊接后，只有大环连接部的外侧壁外露，需要进行破坏性拆解来检验焊接质量，既会造成原料浪费，还不能保证检测质量。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种用于极盖和集流体间的平面式连接结构，既增加极盖和集流体间连接强度和接触面积，还降低加工精度，降低生产成本，且便于检验，提高检验可信度，降低因破坏性拆卸检验造成的浪费。
本实用新型通过以下方式实现：一种用于极盖和集流体间的平面式连接结构，包括相互连接的极盖和集流体，所述极盖底部设有水平面，所述集流体顶部设有接触平面，所述极盖通过其水平面匹配抵触在所述集流体的接触平面上，所述水平面和接触平面间通过激光焊接方式实现固接。所述极盖和集流体间的连接结构由现有的弧面连接改进为平面连接，连接面间的匹配误差小，确保接触平面和水平面间具有较大的接触面积，提高焊接强度，有效降低电流因接触处电阻值增加而损耗的电能，确保产品使用寿命；平面加工所需的加工精度和加工手段要求低，既降低了加工成本，还有效提高产品合格率，有效降低了生产总成本。
作为优选，所述集流体呈上部开口的中空圆柱状，其上部开口边缘外延有水平折边，所述折边上表面形成所述接触平面。圆柱状集流体具有较好的承压能力和结构强度，其下表面与电极卷连接，上部通过带接触平面的折边与极盖连接，平面间接触具有较好的匹配性，使得折边上的接触平面与极盖的水平面匹配贴合。
作为优选，所述激光焊接方式中使用的激光为连续激光，所述水平面和接触平面间通过连续激光焊接产生由若干连续焊点形成的焊线。极盖和集流体间的焊接方式由原先的超声波焊接方式改进为连续激光焊接方式，使得焊接形成的焊点由原先非连续状悍点变成连续状焊线，所述焊线有若干焊点线性排列而成，既通过增加焊点数量来增加接触平面和水平面间的连接强度和紧密贴合程度，还能利用焊点导电，进而降低接触平面和水平面间的接触处电阻值，降低电能在输送过程中的损耗；极盖和集流体完成焊接后，由于焊点位于极盖外露的上表面上，便于直接目视观察是否存在因焊接产生的破孔，检验过程无需做破坏性拆卸，检验可信度高，浪费少，且成本低。
作为优选，所述接触平面为环状，其宽度大于等于0.5毫米。环状接触平面的宽度大于0.5毫米，通过设置较宽的接触平面来确保其与水平面间的接触面积。
作为优选，所述极盖底部设有与所述折边相互配合的限位凸环，所述集流体顶部匹配插置在所述限位凸环中，所述限位凸环将所述水平面围合。所述水平面内凹于所述限位凸环的中部，在安装时，需要将集流体插入所述限位凸环中，并与所述水平面连接，所述限位凸环既起到保护接触平面与水平面接触处的作用，还能防止集流体因受外力作用而偏移的情况发生。
本实用新型的有益效果：所述极盖和集流体间的连接结构由原先的弧面连接改进为平面连接，并将原先的超声波焊接方式改进为连续激光焊接方式，既确保接触平面和水平面间具有较大的接触面积，提高焊接强度，有效降低电流因接触处电阻值增加而损耗的电能，确保产品使用寿命，又利用平面加工所需的加工精度要求低的特点，降低生产成本，提高产品合格率，还通过增加焊点增强接触平面和水平面间的连接强度；由于焊点外露，使得操作者可以直接目视观察是否存在因焊接产生的破孔，检验过程无需做破坏性拆卸，检验可信度高，浪费少，且成本低。
附图说明
图1 为本实用新型使用状态剖视结构示意图；
图2 为极盖和集流体连接时仰视结构示意图；
图3 为极盖剖视结构示意图；
图4 为集流体剖视结构示意图；
图5 为极盖和集流体连接时府视结构示意图；
图中：1、极盖，2、集流体，3、水平面，4、接触平面，5、折边，6、焊点，7、限位凸环,8、电极卷，9、外壳。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型的实质性特点作进一步的说明。
如图1所示的一种用于极盖和集流体间的平面式连接结构，由相互连接的极盖1和集流体2组成，所述极盖1底部设有水平面3（如图3所示），所述集流体2顶部设有接触平面4（如图4所示），所述极盖1通过其水平面3匹配抵触在所述集流体2的接触平面4上，所述水平面3和接触平面4间通过激光焊接方式实现固接；所述集流体2呈上部开口的中空圆柱状，其上部开口边缘外延有水平折边5，所述折边5上表面形成所述接触平面4；所述激光焊接方式中使用的激光为连续激光，所述水平面3和接触平面4间通过连续激光焊接产生由若干连续焊点6形成的焊线；所述接触平面4为环状，其宽度大于等于0.5毫米；所述极盖1底部设有与所述折边5相互配合的限位凸环7，所述集流体2顶部匹配插置在所述限位凸环7中，所述限位凸环7将所述水平面3围合。
在具体操作中，通过以下两个方面来确保接触平面4和水平面3间具有较大的接触面积：1、在加工时分别确保折边5上表面与极盖1底部的水平面3均具有光滑的水平面3，保证接触平面4和水平面3紧密贴合；2、折边5的宽度不小于0.5毫米，通过设置较宽的环形折边5来增加接触平面4和水平面3间的接触面积。
在装配时，首先将集流体2上带折边5一端插入所述限位凸环7中，使得集流体2上的抵触平面与所述极盖1底部的水平面3相互密切贴合；再采用连续激光焊接方式将抵触平面和水平面3固定连接，在焊接时，连续激光从极盖1的上表面处穿入，将极盖1和集流体2焊接在一起，并形成由若干焊点连接的焊线（如图5所示），由于焊点6外露，使得整个焊接过程可以在操作人员的观察下进行，有效确保焊接质量，防止出现穿孔、焊接不牢固等问题发生；最后，对每个产品进行拉扯测试，验证极盖1与集流体2间的连接强度，保证焊接质量。
作为优选，所述接触平面4为环状，其宽度大于等于0.5毫米。随着环形接触平面4的宽度变大，接触平面4与水平面3间的接触面积也随之变大，使得接触处电阻值降低、连接强度增大。环状接触平面4的宽度应与能量储存器需求相互匹配，既保证体积小巧，也要满足对较强连接强度、较低电阻值的要求。
作为优选，所述限位凸环7的直径大于所述折边5的外径（如图2所示），对精确加工要求低，产品不会因加工尺寸精度不够而发生装不进去的情况，有效减少产品报废量，降低加工成本。
在实际操作中，本实用新型适用于包含极盖1和集流体2或等同部件的能量储存器领域，包括超级电容器领域、电池领域、锂离子电容器领域、燃料电池领域或者以上装置的组合等，本实用新型的技术方案在上述具体领域内的应用均应视为本实用新型的具体实施例。
Claims (5)
1.一种用于极盖和集流体间的平面式连接结构，包括相互连接的极盖（1）和集流体（2），其特征在于所述极盖（1）底部设有水平面（3），所述集流体（2）顶部设有接触平面（4），所述极盖（1）通过其水平面（3）匹配抵触在所述集流体（2）的接触平面（4）上，所述水平面（3）和接触平面（4）间通过激光焊接方式实现固接。
2.根据权利要求1所述的一种用于极盖和集流体间的平面式连接结构，其特征在于所述集流体（2）呈上部开口的中空圆柱状，其上部开口边缘外延有水平折边（5），所述折边（5）上表面形成所述接触平面（4）。
3.根据权利要求2所述的一种用于极盖和集流体间的平面式连接结构，其特征在于所述激光焊接方式中使用的激光为连续激光，所述水平面（3）和接触平面（4）间通过连续激光焊接产生由若干连续焊点（6）形成的焊线。
4.根据权利要求3所述的一种用于极盖和集流体间的平面式连接结构，其特征在于所述接触平面（4）为环状，其宽度大于等于0.5毫米。
5.根据权利要求4所述的一种用于极盖和集流体间的平面式连接结构，其特征在于所述极盖（1）底部设有与所述折边（5）相互配合的限位凸环（7），所述集流体（2）顶部匹配插置在所述限位凸环（7）中，所述限位凸环（7）将所述水平面（3）围合。
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