CN208806317U - 一种电芯与盖板装配结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电芯与盖板装配结构，该电芯与盖板装配结构，包括两个裸电芯、盖板结构，正极极爪结构包括连接片一及正极极爪，正极极爪包括连接部一及两个平行设置的正极极爪一，正极极爪一与连接片一垂直设置，连接部一连接在连接片一上，负极极爪结构包括连接片二及负极极爪，负极极爪包括连接部二及两个平行设置的负极极爪一，两个裸电芯并排设置。本实用新型的优点是由于正极极爪结构包括两个相互平行设置的正极极爪一，负极极爪结构包括两个相互平行设置的负极极爪一，当方形电池进行挤压测试或实际使用过程中受到挤压时，正极极爪一、负极极爪一随裸电芯同步挤压移动，不会对隔膜造成划伤，保证了方形电池的电池稳定性及安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，特别是涉及一种电芯与盖板装配结构。
背景技术
随着电动汽车的广泛应用，方形电池也得到了广泛发展，随之而来的对方形电池的性能要求也越来越高。
但是，目前的方形电池，在方形电池的挤压测试或使用过程中受到挤压时，容易出现隔膜划伤的现象，造成资源及人力的浪费，同时也影响了方形电池的电池稳定性及安全性。
实用新型内容
实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种电芯与盖板装配结构，以解决隔膜容易划伤的技术问题。
技术方案：
一种电芯与盖板装配结构，包括两个裸电芯、盖板结构，所述盖板结构包括顶盖、下塑胶、正极导电块、正极极爪结构、正极柱、负极导电块、负极极爪结构、负极柱，所述正极导电块、所述负极导电块安装在所述顶盖的上表面上，所述下塑胶位于所述顶盖的下方，所述正极柱依次穿过所述正极极爪结构、所述下塑胶、所述顶盖后与所述正极导电块连接，所述负极柱依次穿过所述负极极爪结构、所述下塑胶、所述顶盖后与所述负极导电块连接，所述正极极爪结构包括连接片一及正极极爪，所述正极极爪包括连接部一及两个平行设置的正极极爪一，所述正极极爪一与所述连接片一垂直设置，所述连接部一连接在所述连接片一上，所述负极极爪结构包括连接片二及负极极爪，所述负极极爪包括连接部二及两个平行设置的负极极爪一，所述负极极爪一与所述连接片二垂直设置，所述连接部二连接在所述连接片二上，所述连接片一、所述连接片二都安装在所述下塑胶下表面上，两个所述裸电芯并排设置，且所述裸电芯两端分别焊接在对应的所述正极极爪一、所述负极极爪一上，所述正极极爪一、所述负极极爪一分别位于所述裸电芯两端的外侧。由于正极极爪结构包括两个相互平行设置的正极极爪一，负极极爪结构包括两个相互平行设置的负极极爪一，两个正极极爪一之间、两个负极极爪一之间未设置支撑片，当方形电池进行挤压测试或实际使用过程中受到挤压时，正极极爪一、负极极爪一随裸电芯同步挤压移动，不会对隔膜造成划伤，保证了方形电池的电池稳定性及安全性。
在其中一个实施例中，所述连接片一一端与所述连接部一通过焊接方式连接。
在其中一个实施例中，所述连接片一与所述正极极爪为一体成型结构。
在其中一个实施例中，所述盖板结构还包括负极上塑胶，所述负极上塑胶位于所述顶盖上表面上，且所述负极导电块位于所述负极上塑胶内。
在其中一个实施例中，所述正极柱的底部设有凸台一，所述连接片一的通孔一下部设有与所述凸台一匹配的凹台一，当所述正极柱与所述正极导电块焊接连接时，所述凸台一与所述凹台一过盈配合。由于设有凸台一及凹台一，可以对正极柱与连接片一的相对位置进行限定，使两者的装配过程更轻松。
在其中一个实施例中，所述负极柱的底部设有凸台二，所述连接片二的通孔二下部设有与所述凸台二匹配的凹台二，当所述负极柱与所述负极导电块焊接连接时，所述凸台二与所述凹台二过盈配合。
在其中一个实施例中，所述盖板结构还包括密封圈一及密封圈二，所述密封圈一、所述密封圈二都位于所述下塑胶和所述顶盖之间，所述正极柱穿过所述密封圈一，所述负极柱穿过所述密封圈二。由于设有密封圈一及密封圈二，可以实现正极柱、负极柱分别与顶盖的密封。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是：上述电芯与盖板装配结构，由于正极极爪结构包括两个相互平行设置的正极极爪一，负极极爪结构包括两个相互平行设置的负极极爪一，两个正极极爪一之间、两个负极极爪一之间未设置支撑片，当方形电池进行挤压测试或实际使用过程中受到挤压时，正极极爪一、负极极爪一随裸电芯同步挤压移动，不会对隔膜造成划伤，保证了方形电池的电池稳定性及安全性。
附图说明
图1为实施例1的电芯与盖板装配结构的结构示意图；
图2为实施例1的折弯前的正极极爪结构的爆炸图；
图3为实施例1的折弯后的正极极爪结构的结构示意图；
图4为实施例1的正极极爪一、负极极爪一折弯前的盖板结构的结构示意图；
图5为图4的后视图；
图6为图4的爆炸图；
图7为实施例1的电芯与盖板装配预结构的结构示意图；
图8为图7的爆炸图；
图9为实施例2的折弯前的正极极爪结构的结构示意图；
图中，1-裸电芯、2-盖板结构、3-顶盖、4-下塑胶、5-正极导电块、6-正极极爪结构、7-正极柱、8-负极导电块、9-负极极爪结构、10-负极柱、11-连接片一、12-正极极爪、13-连接部一、14-正极极爪一、15-连接片二、16-负极极爪、17-连接部二、 18-负极极爪一、19-负极上塑胶、20-凸台一、21-凹台一、22-密封圈一、23-密封圈二。
具体实施方式
实施例1
请参阅图1、3～6，一种电芯与盖板装配结构，包括两个裸电芯1、盖板结构2，盖板结构2包括顶盖3、下塑胶4、正极导电块5、正极极爪结构6、正极柱7、负极导电块8、负极上塑胶19、负极极爪结构9、负极柱10、密封圈一22、密封圈二23，正极导电块5、负极导电块8、负极上塑胶19都安装在顶盖3的上表面上，负极导电块8位于负极上塑胶19内，下塑胶4位于顶盖3的下方，密封圈一22、密封圈二23都位于顶盖3和下塑胶4之间。
正极极爪结构6、负极极爪结构9分别位于下塑胶4的下表面上，正极柱7依次穿过正极极爪结构6、下塑胶4、密封圈一22、顶盖3后与正极导电块5焊接连接，负极柱10依次穿过下塑胶4、负极极爪结构9、密封圈二23、顶盖3、负极上塑胶19后与负极导电块8焊接连接，正极极爪结构6包括连接片一11及正极极爪12，正极极爪12 包括连接部一13及两个平行设置的正极极爪一14，正极极爪一14与连接片一11垂直设置，连接部一13连接在连接片一11一端，两个正极极爪一14上端分别连接在连接部一13上，负极极爪结构9包括连接片二15及负极极爪16，负极极爪16包括连接部二17及两个平行设置的负极极爪一18，负极极爪一18与连接片二15垂直设置，连接部二17连接在连接片二15上，两个负极极爪一18上端分别连接在连接部二17上，正极极爪12、负极极爪16分别为一体成型结构，连接部一13、连接部二17与连接片一 11、连接片二15都位于同一水平面上，连接片一11、连接片二15都安装在下塑胶4 下表面上，两个裸电芯1并排设置，且裸电芯1两端分别焊接在对应的正极极爪一14、负极极爪一18上，正极极爪一14、负极极爪一18分别位于裸电芯1两端的外侧。裸电芯1两端的外侧即为该裸电芯1远离另一裸电芯1的一侧侧面的外侧。
请参阅图2，连接片一11一端与连接部一13通过焊接方式连接，连接片二15一端与连接部二17通过焊接方式连接。连接片一11与正极极爪12分开冲压制得，连接片二15与负极极爪16分开冲压制得，将连接片与极爪分开冲压制得，可以提高原材料的利用率，减少了正极极爪结构6、负极极爪结构9的制程工艺，降低了生产成本。
其中，正极柱7的底部设有凸台一20，连接片一11的通孔一下部设有与凸台一20匹配的凹台一21，当正极柱7与正极导电块5焊接连接时，凸台一20与凹台一21过盈配合，凹台一21位于通孔一的下部且靠近正极柱7的底部设置。同样的，负极柱10 的底部设有凸台二，连接片二15的通孔二下部设有与凸台二匹配的凹台二，当负极柱 10与负极导电块8焊接连接时，凸台二与凹台二过盈配合，凹台二位于通孔二的下部且靠近负极柱10的底部设置。
请参阅图1、2、7、8，一种电芯与盖板装配结构的装配方法，包括以下步骤：
1)将正极柱7依次穿过正极极爪结构6、下塑胶4、顶盖3后与正极导电块5连接，负极柱10依次穿过负极极爪结构9、下塑胶4、顶盖3后与负极导电块8连接，正极极爪结构6包括连接片一11及正极极爪12，负极极爪结构9包括连接片二15及负极极爪16，正极极爪12包括连接部一13及连接部一13两端的两个正极极爪一14，负极极爪16包括连接部二17及连接部二17两端的两个负极极爪一18，连接片一11一端与连接部一13连接，连接片二15一端与连接部二17连接，此时，正极极爪12、负极极爪16都为长条形结构，连接部一13、两个正极极爪一14、连接部二17、两个负极极爪一18都与连接片一11位于同一水平面上。
具体的，正极柱7依次穿过连接片一11、下塑胶4、密封圈一22、顶盖3后与正极导电块5连接，负极柱10依次穿过连接片二15、下塑胶4、密封圈二23、顶盖3、负极上塑胶19后与负极导电块8连接，正极柱7上端与正极导电块5焊接连接，正极柱7下端与连接片一11连接，负极柱10上端与负极导电块8焊接连接，负极柱10下端与连接片二15连接。
2)将一个裸电芯1两端分别焊接在对应位置的正极极爪一14、负极极爪一18上，另一个裸电芯1两端相同操作，裸电芯1两端分别焊接在远离顶盖3的正极极爪一14、负极极爪一18的侧面上，得到电芯与盖板装配预结构。由于将两个裸电芯分别焊接在长条形的正极极爪一、负极极爪一上，采用平铺式焊接方式进行焊接，焊接设备的可操作空间较大，有效减少焊接过程中产品的焊接不良率；另外，也避免了在激光焊极耳环节中，采用常规的推入式焊接造成的蹭破极耳箔的现象，使激光焊极耳环节顺利进行。
常规的推入式焊接为在折弯后的两个对应极爪之间插入裸电芯并进行焊接工序。
3)用自动化折弯设备，将电芯与盖板装配预结构的两个正极极爪一14、两个负极极爪一18同时进行折弯，折弯方向为将两个正极极爪一14、两个负极极爪一18向远离顶盖3方向折弯，直至正极极爪一14与连接部一13相互垂直、负极极爪一18与连接部二17相互垂直，且两个裸电芯1的对应侧面接触，即可完成电芯与盖板装配结构的装配过程。
其中，自动化折弯设备的正极极爪折弯压力为10～13MPa，负极极爪折弯压力为 5～8MPa，折弯时间为3～6s。本实施例中，正极极爪折弯压力为11.2MPa，负极极爪折弯压力为8MPa，折弯时间为4.8s。
实施例2
请参阅图9，本实施例与实施例1的区别点在于：连接片一11与正极极爪12为一体成型结构，连接片二与负极极爪为一体成型结构，正极极爪结构、负极极爪结构分别冲压制得。
实施例3
本实施例与实施例1的区别点在于：本实施例中，正极极爪折弯压力为10.2MPa，负极极爪折弯压力为5.2MPa，折弯时间为5.8s。
实施例4
本实施例与实施例1的区别点在于：本实施例中，正极极爪折弯压力为13MPa，负极极爪折弯压力为8MPa，折弯时间为3.5s。
对比例1
本对比例为通过常规手段进行焊接得到的电芯与盖板装配结构，具体可以为力信(江苏)能源科技有限公司的LX27148130型号方形电池上用到的电芯与盖板装配结构，本对比例中采用常规焊接方式将裸电芯与盖板结构进行焊接。
对比例2
本对比例为通过常规手段进行焊接得到的电芯与盖板装配结构，具体可以为力信(江苏)能源科技有限公司的LX2714893型号方形电池上用到的电芯与盖板装配结构，本对比例中采用常规焊接方式将裸电芯与盖板结构进行焊接。
性能测试
将实施例1～4及对比例1～2得到的电芯与盖板装配结构用同样的外壳进行装配后，得到相应的方形电池。
参照国标GBT31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法，将实施例1～4及对比例1～2得到的方形电池进行挤压测试及跌落测试，同时对实施例1～4及对比例1～2在裸电芯与极爪的焊接不良率进行统计，统计结果如表1所示。
表1裸电芯与极爪焊接不良率、方形电池性能测试统计
从表1中可知，本实用新型的实施例1～4得到的电芯与盖板装配结构，由于采用本实用新型的装配方法，可以使焊接过程中裸电芯与极爪焊接不良率明显降低，极耳箔焊破率也明显降低，说明本实用新型的装配方法，能够提供足够大的空间使裸电芯与极爪进行焊接，明显降低焊接不良率，提高了产品的品质，且本实用新型得到的方形电芯，由于两个正极极爪一之间、两个负极极爪一之间都未设置支撑片，能够在受到挤压或电池跌落时，使极爪随裸电芯同步挤压移动，不易造成隔膜的划伤，因此着火率较低，明显低于对比例1及对比例2。
Claims (7)
1.一种电芯与盖板装配结构，其特征在于，包括两个裸电芯(1)、盖板结构(2)，所述盖板结构(2)包括顶盖(3)、下塑胶(4)、正极导电块(5)、正极极爪结构(6)、正极柱(7)、负极导电块(8)、负极极爪结构(9)、负极柱(10)，所述正极导电块(5)、所述负极导电块(8)安装在所述顶盖(3)的上表面上，所述下塑胶(4)位于所述顶盖(3)的下方，所述正极柱(7)依次穿过所述正极极爪结构(6)、所述下塑胶(4)、所述顶盖(3)后与所述正极导电块(5)连接，所述负极柱(10)依次穿过所述负极极爪结构(9)、所述下塑胶(4)、所述顶盖(3)后与所述负极导电块(8)连接，所述正极极爪结构(6)包括连接片一(11)及正极极爪(12)，所述正极极爪(12)包括连接部一(13)及两个平行设置的正极极爪一(14)，所述正极极爪一(14)与所述连接片一(11)垂直设置，所述连接部一(13)连接在所述连接片一(11)上，所述负极极爪结构(9)包括连接片二(15)及负极极爪(16)，所述负极极爪(16)包括连接部二(17)及两个平行设置的负极极爪一(18)，所述负极极爪一(18)与所述连接片二(15)垂直设置，所述连接部二(17)连接在所述连接片二(15)上，所述连接片一(11)、所述连接片二(15)都安装在所述下塑胶(4)下表面上，两个所述裸电芯(1)并排设置，且所述裸电芯(1)两端分别焊接在对应的所述正极极爪一(14)、所述负极极爪一(18)上，所述正极极爪一(14)、所述负极极爪一(18)分别位于所述裸电芯(1)两端的外侧。
2.根据权利要求1所述的一种电芯与盖板装配结构，其特征在于，所述连接片一(11)一端与所述连接部一(13)通过焊接方式连接。
3.根据权利要求1所述的一种电芯与盖板装配结构，其特征在于，所述连接片一(11)与所述正极极爪(12)为一体成型结构。
4.根据权利要求1所述的一种电芯与盖板装配结构，其特征在于，所述盖板结构(2)还包括负极上塑胶(19)，所述负极上塑胶(19)位于所述顶盖(3)上表面上，且所述负极导电块(8)位于所述负极上塑胶(19)内。
5.根据权利要求1所述的一种电芯与盖板装配结构，其特征在于，所述正极柱(7)的底部设有凸台一(20)，所述连接片一(11)的通孔一下部设有与所述凸台一(20)匹配的凹台一(21)，当所述正极柱(7)上端与所述正极导电块(5)焊接连接时，所述凸台一(20)与所述凹台一(21)过盈配合。
6.根据权利要求1所述的一种电芯与盖板装配结构，其特征在于，所述负极柱(10)的底部设有凸台二，所述连接片二的通孔二下部设有与所述凸台二匹配的凹台二，当所述负极柱(10)与所述负极导电块(8)焊接连接时，所述凸台二与所述凹台二过盈配合。
7.根据权利要求1所述的一种电芯与盖板装配结构，其特征在于，所述盖板结构(2)还包括密封圈一(22)及密封圈二(23)，所述密封圈一(22)、所述密封圈二(23)都位于所述下塑胶(4)和所述顶盖(3)之间，所述正极柱(7)穿过所述密封圈一(22)，所述负极柱(10)穿过所述密封圈二(23)。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109004259A (zh) * | 2018-08-15 | 2018-12-14 | 力信（江苏）能源科技有限责任公司 | 一种电芯与盖板装配结构及其装配方法 |
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2018
- 2018-08-15 CN CN201821318100.9U patent/CN208806317U/zh active Active
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