CN212136595U - 一种集流组件及其制作的大容量电池 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池内部的集流结构,具体涉及一种集流组件及其制作的大容量电池,属于电池技术领域。该集流组件包括卷芯、集流盘和汇流片，通过卷芯、集流盘和汇流片之间的凹凸镶嵌结构实现三者之间焊接。本申请先进行每个卷芯端面焊接，在并联之前剔除掉问题卷芯，大幅提高大容量单体电池的合格率。集流体、集流盘与汇流片之间均为嵌套焊接，焊接距离短，降低连接电阻，提高了单体电传热速度，提高大容量电池散热效率。正负极汇流片分别与正极集流盘、负极集流盘进行激光焊接，提高焊点面积，缩短焊接路径，大幅提高功率输出能力。集流体与集流盘，集流盘与汇流片之间均为嵌套焊接，容易实现自动化，生产效率高。结构简单，加工过程简单，综合成本低。
Description
技术领域
本申请涉及一种电池内部的集流结构,具体涉及一种集流组件及其制作的电池,属于电池技术领域。
背景技术
现有技术中，采用圆柱卷芯并联成大容量电池时，将若干卷芯直接焊接汇流片的做法，焊接的合格率较低。
实用新型内容
为了解决上述问题，本申请提出了一种集流组件，并用其制作电池。本申请的一种集流组件，其包括卷芯、集流盘和汇流片，通过卷芯、集流盘和汇流片之间的凹凸镶嵌结构实现三者之间的焊接，即嵌套焊接。电池由盖板、底板、金属外壳、负极绝缘支架、正极汇流片、负极汇流片、卷芯、正极集流盘、负极集流盘和铝管组成。在卷芯的负极端焊接负极集流盘，在卷芯的正极端焊接正极集流盘。将焊接好集流盘的卷芯依次放入铝管阵列中形成卷芯组，再将卷芯组的所有负极集流盘与负极汇流片焊接；将卷芯组的所有正极集流盘与正极汇流片焊接。将焊接汇流片的卷芯组放入金属外壳内；正极汇流片与底板焊接，负极汇流片与盖板的负极柱连接。底板与外壳激光焊接封口；盖板与外壳激光焊接封口。通过卷芯、集流盘和汇流片之间的凹凸镶嵌结构实现三者之间的焊接，提高焊接的总体合格率，且便于自动化制造。
所述正极集流盘与负极集流盘具有相同的结构。所述集流盘上设有向下的十字形凸台，中心区设置一个向上的焊接凸台A(第一焊接凸台)，集流盘上设有若干小孔，作为电解液通道，便于电解液进入所述卷芯。
所述卷芯正极端的正极集流体上设有凹槽，尺寸与正极集流盘的十字形凸台相嵌合，且焊接在一起；所述卷芯负极端的负极集流体上设有凹槽，尺寸与正极集流盘的十字形凸台相嵌合，且焊接在一起。
所述汇流片包括正极汇流片与负极汇流片，所述正极汇流片与所述负极汇流片具有相同的结构，所述汇流片上设有若干焊接凸台B(第二焊接凸台)，其尺寸与所述集流盘中心的焊接凸台A相嵌合。
所述集流盘与汇流片的焊接凸台的形状可以是圆形、扇形或其他任意形状。
所述集流盘的焊接凸台A与所述汇流片焊接凸台B的焊接方式可以为两个嵌合后的凸台面焊接或凸台边缘焊接，亦或是两种焊接方式的组合。
所述正极集流盘与正极汇流片为同样的金属材质；所述负极集流盘与负极汇流片为同样的金属材质。
所述的一种集流组件及其制作的电池，包括如下步骤：
(1)将卷芯两端的正极集流体和负极集流体整平为十字凹槽；
(2)分别把正、负极集流体与正、负极集流盘焊接；
(3)把焊接有集流盘的卷芯放入阵列铝管内形成卷芯组；
(4)将阵列铝管与正极汇流片焊接；
(5)将卷芯组的所有正极集流盘与正极汇流片通过焊接凸台焊接；
(6)在负极端放置负极绝缘支架；
(7)将卷芯组的所有负极集流盘与负极汇流片通过焊接凸台焊接；
(8)把焊接好正负极汇流片的卷芯组水平放入金属外壳内；
(9)将正极汇流片与底板焊接；
(10)将负极汇流片与盖板上的负极柱焊接；
(11)将底板与外壳封闭；
(12)将盖板与外壳封闭。
本申请具有如下的技术效果和优点：
1、先进行每个卷芯的端面焊接，可在并联之前剔除掉问题卷芯，可大幅提高大容量单体电池的合格率。
2、集流体、集流盘与汇流片之间均为嵌套焊接，焊接距离短，减小了连接电阻，提高了单体电池的传热速度，进而提高大容量电池的散热效率。
3、正负极汇流片分别与正极集流盘、负极集流盘进行激光焊接，提高了焊点面积，缩短了焊接路径，大幅提高了功率输出能力。
4、集流体与集流盘，集流盘与汇流片之间均为嵌套焊接，便于定位，易实现自动化，生产效率高。
5、结构简单，加工过程简单，综合成本低。
附图说明
图1为本申请的单个凸台集流盘+卷芯+铝管组装的爆炸图。
图2为本申请的集流盘的正面示意图。
图3为本申请的集流盘的立体示意图。
图4为本申请的电池总装组装的爆炸图。
图5为本申请的单个集流盘与卷芯端面焊的示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本申请的具体实施方式。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
在附图中，1为盖板，2为负极汇流片，3为负极绝缘支架，4为卷芯与集流盘焊接组件，5为金属外壳，6为正极汇流片，7为底板，8为铝管，9为卷芯(十字槽卷芯)，10为负极集流盘，11为正极集流盘，12为焊接凸台A(第一焊接凸台)，13为十字形凸台，14为小孔,15为焊接凸台B(第二焊接凸台)，16为扇形凸台。
本申请设计了一种集流组件，并用其制作电池。如图1和图4所示，电池由盖板1、底板7、金属外壳5、负极绝缘支架3、正极汇流片6、负极汇流片2、卷芯9、正极集流盘11、负极集流盘10和铝管8组成。在卷芯9的负极端焊接负极集流盘10，在卷芯9的正极端焊接正极集流盘11。将焊接好集流盘的卷芯(卷芯与集流盘焊接组件4)依次放入铝管阵列中形成卷芯组，再将卷芯组的所有负极集流盘10与负极汇流片2焊接；将卷芯组的所有正极集流盘11与正极汇流片6焊接。将焊接汇流片的卷芯组放入金属外壳5内；正极汇流片6与底板7焊接，负极汇流片2与盖板1的负极柱连接。底板7与金属外壳5激光焊接封口；盖板1与金属外壳5激光焊接封口。通过卷芯、集流盘和汇流片之间的凹凸镶嵌结构实现三者之间的焊接，提高焊接的总体合格率，且便于自动化制造。
如图1、图2和图3所示，所述正极集流盘11与负极集流盘10具有相同的结构。如图2和图3所示，所述集流盘(正极集流盘11与负极集流盘10)上设有向下的十字形凸台13，所述集流盘的中心区设置一个向上的焊接凸台A12，凸台四周设有若干小孔14，作为电解液通道，便于电解液进入所述卷芯9。
所述卷芯9正极端的正极集流体上设有凹槽(十字形凹槽、十字槽)，尺寸与正极集流盘11的十字形凸台13相嵌合，且焊接在一起；所述卷芯9负极端的负极集流体上设有凹槽(十字形凹槽、十字槽)，尺寸与负极集流盘10的十字形凸台13相嵌合，且焊接在一起。
所述正极汇流片6与负极汇流片2上具有相同的结构。所述汇流片上设有焊接凸台B15(汇流片焊接凸台B15)，其尺寸与集流盘的焊接圆形凸台A12相嵌合，且焊接叠加的两个凸台面将汇流片与集流盘连接在一起。
所述集流盘与汇流片的焊接凸台A12的形状可以是圆形、扇形或其他任意形状。
所述集流盘与汇流片的焊接方式可以为两个嵌合后的凸台面焊接或凸台边缘焊接，亦或是两种焊接方式的组合。
所述正极集流盘11与正极汇流片6为同样的金属材质；所述负极集流盘10与负极汇流片2为同样的金属材质。
所述的一种集流组件及其制作的电池，包括如下步骤：
(1)将卷芯9两端的正极集流体和负极集流体整平为十字凹槽；
(2)分别把卷芯9两端的正极集流体、负极集流体与正极集流盘11、负极集流盘10焊接；
(3)把焊接有集流盘的卷芯放入阵列铝管8内形成卷芯组；
(4)将阵列铝管与正极汇流片6焊接；
(5)将卷芯组的所有正极集流盘与正极汇流片6通过焊接凸台A12焊接；
(6)在负极端放置负极绝缘支架3；
(7)将卷芯组的所有负极集流盘与负极汇流片2通过焊接凸台A12焊接；
(8)把焊接好正负极汇流片的卷芯组水平放入金属外壳5内；
(9)将正极汇流片6与底板7焊接；
(10)将负极汇流片2与盖板1上的负极柱焊接；
(11)将底板7与外壳5封闭；
(12)将盖板1与外壳5封闭。
实施例1：
正极集流盘11、负极集流盘10上设有向下的十字形凸台13，中心区设置一个向上的圆形焊接凸台A12，正、负集流盘设有若干小孔14；汇流片上设有向上的圆形焊接凸台B15，尺寸与集流盘的圆形凸台A12相嵌合，且焊接叠加的两个凸台面将汇流片与集流盘连接在一起。其他步骤见实施方案。用3.2V15Ah的卷芯通过上述方法制作成3.2V300Ah的大容量电池。
实施例2：
正极集流盘11、负极集流盘10上设有向下的十字形凸台13，中心区设置一个向上的圆形焊接凸台A12，正、负集流盘设有若干小孔14；汇流片上设有向上的圆形焊接凸台B15，尺寸与集流盘的圆形凸台A12相嵌合，且焊接叠加的两个凸台周边将汇流片与集流盘连接在一起。其他步骤见实施方案。用3.2V15Ah的卷芯通过上述方法制作成3.2V300Ah的大容量电池。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种集流组件，其包括卷芯、集流盘和汇流片，其特征在于，通过卷芯、集流盘和汇流片之间的凹凸镶嵌结构实现三者之间的焊接。
2.根据权利要求1所述的集流组件，其特征在于，所述集流盘包括正极集流盘与负极集流盘，所述正极集流盘与所述负极集流盘具有相同的结构，所述集流盘上设有向下的十字形凸台，所述集流盘中心区设置一个向上的第一焊接凸台，集流盘上设有若干小孔，作为电解液通道，便于电解液进入所述卷芯。
3.根据权利要求1或2所述的集流组件，其特征在于，所述卷芯正极端的正极集流体上设有凹槽，尺寸与所述正极集流盘的十字形凸台相嵌合，且焊接在一起；所述卷芯负极端的负极集流体上设有凹槽，尺寸与所述负极集流盘的十字形凸台相嵌合，且焊接在一起。
4.根据权利要求3所述的集流组件，其特征在于，所述汇流片包括正极汇流片与负极汇流片，所述正极汇流片与所述负极汇流片具有相同的结构，所述汇流片上设有若干第二焊接凸台，其尺寸与所述集流盘中心的第一焊接凸台相嵌合。
5.根据权利要求4所述的集流组件，其特征在于，所述集流盘与汇流片的焊接凸台的形状可以是圆形、扇形或其他任意形状。
6.根据权利要求5所述的集流组件，其特征在于，所述集流盘的第一焊接凸台与所述汇流片第二焊接凸台的焊接方式可以为两个嵌合后的凸台面焊接或凸台边缘焊接，亦或是两种焊接方式的组合。
7.根据权利要求6所述的集流组件，其特征在于，所述集流盘与所述汇流片的焊接方式为激光焊接。
8.根据权利要求7所述的集流组件，其特征在于，所述正极集流盘与所述正极汇流片为同样的金属材质；所述负极集流盘与所述负极汇流片为同样的金属材质。
9.一种根据前述任一权利要求所述的集流组件制作的电池，其特征在于，其由盖板、底板、金属外壳、负极绝缘支架、正极汇流片、负极汇流片、卷芯、正极集流盘、负极集流盘和铝管组成，在卷芯的负极端焊接负极集流盘，在卷芯的正极端焊接正极集流盘，将焊接好集流盘的卷芯依次放入铝管阵列中形成卷芯组，再将卷芯组的所有负极集流盘与负极汇流片焊接；将卷芯组的所有正极集流盘与正极汇流片焊接，将焊接汇流片的卷芯组放入金属外壳内；正极汇流片与底板焊接，负极汇流片与盖板的负极柱连接，底板与外壳激光焊接封口；盖板与外壳激光焊接封口。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202021261508.4U CN212136595U (zh) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 一种集流组件及其制作的大容量电池 |
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| CN202021261508.4U CN212136595U (zh) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 一种集流组件及其制作的大容量电池 |
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| CN202021261508.4U Active CN212136595U (zh) | 2020-07-02 | 2020-07-02 | 一种集流组件及其制作的大容量电池 |
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|---|---|
| CN (1) | CN212136595U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114221073A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-22 | 上海比耐信息科技有限公司 | 一种圆柱形锂电池及其制作方法 |
| WO2022242538A1 (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-24 | 湖北亿纬动力有限公司 | 集流盘及电池 |
| WO2024045284A1 (zh) * | 2022-09-01 | 2024-03-07 | 湖北亿纬动力有限公司 | 电池和电池模组 |
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2020
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| CN114221073A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-22 | 上海比耐信息科技有限公司 | 一种圆柱形锂电池及其制作方法 |
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