CN218039702U - 一种集流盘及电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种集流盘及电池。本实用新型公开的电池，包括卷芯、极柱和集流盘，卷芯焊接在集流盘上，极柱通过集流盘和卷芯电性连接。其中，集流盘包括主体部和焊接部，且焊接部能够相对于主体部弯折，集流盘通过焊接部与卷芯焊接。通过在集流盘上设置能够相对主体部发生弯折的焊接部，并通过该焊接部与卷芯连接。因此，在电池内部压力过高而发生卷芯抽芯的情况时，卷芯能够拉动焊接部使焊接部弯折变形，从而避免焊接部与卷芯之间的焊点断裂而发生二次短路的情况，同时还能够使卷芯能够完成抽芯以释放压力，提高了电池的安全系数。

Description

一种集流盘及电池
技术领域
本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种集流盘及电池。
背景技术
目前在电池的生产制造过程中，一般通过将集流盘放置在卷芯端面，随后将集流盘一个端面与卷芯焊接成为一个整体，集流盘的另一端面也通过焊接的方式与正极柱连接，从而形成电流通路。
通常将集流盘分别与卷芯和极柱进行牢固焊接，以保证卷芯和极柱的连接强度同时阻止卷芯在使用过程中发生晃动等情况。而电池在使用过程中容易发生内部压力过高的情况，此时由于集流盘与正极柱的紧密固定，卷芯抽芯，在内部压力的作用下卷芯与集流盘之间的焊点容易断开，此时卷芯的正负极片容易接触而发生短路。此外，若卷芯与集流盘之间的焊点无法断开，电池内部的压力无法释放，电池便会发生爆炸，具有极大的安全隐患。
因此，需要设计一种集流盘及电池解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于提出一种集流盘，该集流盘能够在电池内部压力过大而发生卷芯抽芯情况时，使卷芯释放压力的同时避免发生二次短路的情况，对电池进行保护。
本实用新型的另一个目的在于提出一种电池，通过应用上述的集流盘，以使在电池内部压力过大发生卷芯抽芯情况时，能够完成卷芯抽芯释放压力同时避免二次短路，对电池进行保护。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种集流盘，用于与电池的卷芯连接，所述集流盘包括主体部和焊接部，且所述焊接部能够相对所述主体部弯折，所述集流盘通过所述焊接部与所述卷芯焊接。
优选地，所述主体部远离自身中心的位置与所述焊接部连接，所述焊接部的自由端向所述主体部的中心延伸。
优选地，所述焊接部设置有多个，多个所述焊接部间隔设置并围设在所述主体部中心的周围。
优选地，所述焊接部和主体部之间设置有镂空槽。
一种电池，包括卷芯和极柱，还包括上述的集流盘，所述卷芯焊接于所述集流盘上，所述极柱通过所述集流盘和所述卷芯电性连接。
优选地，所述主体部包括中心部，所述极柱的一端焊接于所述中心部上，所述极柱的另一端设有用于避让激光头的凹陷部。
优选地，所述中心部的面积S1为60mm2～85mm2，所述焊接部的总面积S2为650mm2～700mm2；
所述中心部的面积S1与所述焊接部的总面积S2之间的关系为：0.085S2≤S1≤0.13S2。
优选地，所述极柱靠近所述集流盘的端面与所述凹陷部的内底面之间形成穿透层，所述穿透层的横截面为圆形且所述横截面的直径为3mm～8mm，所述穿透层的厚度d1为0.8mm～1.5mm；
所述集流盘的厚度d2与所述穿透层厚度d1之间的关系为：0.3d1≤d2≤d1。
优选地，所述卷芯的中心设置有容纳孔，所述容纳孔用于容纳支撑件，所述支撑件用于将所述集流盘压紧于所述极柱上。
优选地，所述电池还包括绝缘件和壳体，所述集流盘与所述卷芯放置在所述壳体内，所述绝缘件包括第一绝缘件，所述第一绝缘件套设于所述极柱上并设置在所述壳体与所述集流盘之间。
优选地，所述集流盘与所述第一绝缘件之间存在间隙。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供了一种集流盘，通过设置能够相对主体部弯折的焊接部与电池卷芯焊接，以在电池内部压力过高而发生卷芯抽芯情况时对电池进行保护。可以想到的是，通过设置能够相对于主体部弯折的焊接部，使得在卷芯抽芯过程中，卷芯能够拉动焊接部使焊接部弯折变形。因此，在卷芯抽芯过程中，焊接部与卷芯之间的焊点不会断裂，避免了发生二次短路的情况，同时还能够使卷芯能够完成抽芯以释放压力，提高了安全系数。
本实用新型还提供了一种电池，通过应用上述的集流盘与电池的卷芯焊接，使得当电池内部压力过高而发生卷芯抽芯情况时，集流盘与卷芯之间的焊点不会断裂，避免了发生二次短路的情况，同时还能够使卷芯能够完成抽芯以释放压力，提高了安全系数。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式提供的集流盘的俯视图；
图2是本实用新型具体实施方式提供的电池的剖视图；
图3是图2中A处的局部放大图。
其中：
1-集流盘；11-主体部；12-焊接部；13-镂空槽；14-线状焊点；15-中心部；
2-卷芯；21-容纳孔；3-极柱；31-凹陷部；
4-绝缘件；41-第一绝缘件；42-第二绝缘件；43-第三绝缘件；44-第四绝缘件；5-壳体。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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实用新型中的具体含义。
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实用新型的技术方案。
如图1-图3所示，本实施例提供了一种电池，包括卷芯2、极柱3和集流盘1，卷芯2焊接在集流盘1上，极柱3通过集流盘1和卷芯2电性连接。其中，集流盘1包括主体部11和焊接部12，且焊接部12能够相对于主体部11弯折，集流盘1通过焊接部12与卷芯2焊接。
可以想到的是，通过在集流盘1上设置能够相对主体部11发生弯折的焊接部12，并通过该焊接部12与卷芯2焊接。因此，在电池内部压力过高而发生卷芯2抽芯的情况时，卷芯2能够拉动焊接部12使焊接部12弯折变形，从而避免焊接部12与卷芯2之间的焊点断裂而发生二次短路的情况，同时还能够使卷芯2完成抽芯以释放压力，提高了电池的安全系数。
如图1所示，考虑到卷芯2在发生抽芯情况时，一般是从卷芯2的中心处开始向外抽芯，主体部11远离自身中心的位置与焊接部12连接，焊接部12的自由端向主体部11的中心延伸。由此，焊接部12靠近主体部11中心的一端便可相对于主体部11弯折，使得焊接部12能够更好地与卷芯2抽芯的情况相适应。
优选地，如图1所示，为降低卷芯2在抽芯过程中单个焊接部12所受的主体部11的约束力，以方便卷芯2在抽芯过程中拉动焊接部12使其弯折变形，焊接部12设置有多个，多个焊接部12间隔设置并围设在主体部11中心的周围。本实施例中，考虑到集流盘1的整体强度及其应用于圆柱电池上，因此集流盘1设置为圆盘状，并设置有四个扇环状的焊接部12，焊接部12与主体部11连接的弧长为5mm～8mm，四个焊接部12靠近主体部11中心的弧线围设形成中心部15。
如图1所示，本实施例中，焊接部12与卷芯2之间的焊点为线状焊点14，每个焊接部12与卷芯2之间均设置有多个线状焊点14，以实现焊接部12与卷芯2之间的稳固连接。为使集流盘1的导流效果均匀，在整个集流盘1上的多个线状焊点14间隔围设于中心部15。当然，在其他实施例中，焊接部12与卷芯2之间的焊点也可以不是线状的，可以是以集流盘1中心为圆心呈同心圆布置的焊点，只要能实现稳固连接并实现集流盘1的导流效果均匀即可，可根据需要灵活设置，在此不作限制。
如图1所示，考虑到在焊接部12与卷芯2焊接过程中会产生热量，在焊接部12与主体部11之间设置有镂空槽13，以发散焊接时所产生的热量，减轻焊接产生的高温对周边零部件的影响；此外，镂空槽13围绕焊接部12设置，以避免在焊接部12发生弯折时与主体部11之间发生干涉。可选地，考虑到集流盘1的整体强度以及镂空槽13的散热效果，镂空槽13的宽度为0.5mm～1.3mm。
进一步地，如图1-图3所示，电池还包括壳体5，集流盘1与卷芯2焊接完成后放置在壳体5内以保护卷芯2，并采用穿透焊将极柱3的一端焊接于中心部15上以实现电流通路。由于现有极柱3的厚度较高，会对极柱3与集流盘1之间的穿透焊造成一定影响，导致极柱3与集流盘1之间的焊接不够牢固而发生极柱3与集流盘1脱离的现象。因此极柱3的另一端设有用于避让激光头的凹陷部31。具体地，极柱3靠近集流盘1的端面与凹陷部31的底面之间形成有穿透层，激光头能够伸入凹陷部31并使其发射的激光穿过穿透层，从而连接极柱3和集流盘1。通过设置凹陷部31，可以减小焊接时激光穿透极柱3的厚度，以使极柱3与集流盘1之间的焊接更为牢固。
为同时保证电流由卷芯2传递输送至极柱3处的速度以及流量，中心部15的面积S1为60mm2～85mm2，焊接部12的总面积S2为650mm2～700mm2，中心部15的面积S1与所述焊接部12的总面积S2之间的关系为：0.085S2≤S1≤0.13S2。在其他实施例中，中心部15以及焊接部12的大小可根据需要灵活设置，在此不作限制。
如图2结合图3所示，为方便激光头伸入极柱3的凹陷部31，本实施例中的凹陷部31为倒圆台状，可以为激光头的伸入提供导向作用。具体地，穿透层的横截面为圆形且该横截面的直径为3mm～8mm，考虑到焊接效果以及极柱3的强度，穿透层的厚度d1为0.8mm～1.5mm，集流盘1的厚度d2与穿透层厚度d1之间的关系为：0.3d1≤d2≤d1。当然，在其他实施例中，凹陷部31的形状、横截面的直径大小、穿透层和集流盘1的厚度大小可以根据需要灵活设置，在此不作限制。
进一步地，如图2结合图3所示，为保证焊接的可靠性，在卷芯2的中心设置有容纳孔21，同时壳体5底部开设有通孔，支撑件能够穿过该通孔放置在该容纳孔21内，并在极柱3与集流盘1焊接时将集流盘1压紧在极柱3上以使集流盘1与极柱3的端面贴合紧密，焊接完成后，从壳体5底部将支撑件抽出即可。优选地，该支撑件选用导热性能良好的硬质金属材料，以在压紧集流盘1的同时能够将集流盘1与极柱3焊接过程中所产生的热量导出。为避免容纳孔21占用电池内部空间过多，容纳孔21的孔径为3mm～8mm。当然，在其他实施例中，容纳孔21横截面的形状以及尺寸可根据需要灵活设置，在此不做限制。
进一步地，如图2结合图3所示，本电池还包括绝缘件4，绝缘件4包括第一绝缘件41，第一绝缘件41套设于极柱3上并设置在壳体5与集流盘1之间以隔绝集流盘1和壳体5，避免短路。
优选地，为避免在集流盘1和极柱3焊接过程中，第一绝缘件41与集流盘1贴合而干扰焊接，因此集流盘1和第一绝缘件41之间存在间隙。具体地，该间隙高度优选为0.05～0.2mm。
如图2结合图3所示，为隔绝极柱3与壳体5，避免短路，绝缘件4还包括第二绝缘件42、第三绝缘件43和第四绝缘件44，第二绝缘件42、第三绝缘件43和第四绝缘件44均套设在极柱3上且能够相互搭接以隔绝极柱3与壳体5。
具体地，极柱3包括相连接的大端部和小端部，大端部和小端部之间形成台阶面，大端部位于小端部的上方，且大端部伸出壳体5的外部。第二绝缘件42包括相连接的第一部和第二部，第一部与第二部均为设有通孔的圆柱形结构，第一部的外径大于第二部的外径，第一部和第二部套设于极柱3的小端部上，且第二部位于极柱3和壳体5之间，第一部能够伸入壳体5内，以实现第二绝缘件42的稳定固定。第四绝缘件44包括相连接的第三部和第四部，第三部和第四部均为设有通孔的圆柱形结构，第三部的外径大于第四部的外径，第三部套设在极柱3的大端部上，第四部伸入极柱3的台阶面与壳体5的上端面之间。第三绝缘件43位于第二绝缘件42和第四绝缘件44之间并分别与两者相连接。当然，在其他实施例中，绝缘件4的数量以及搭接具体方式可根据需要灵活设置，在此不作限制。
本实施例中，电池的加工过程如下：
首先，使用穿透焊将卷芯2焊接在集流盘1的焊接部12上。并使卷芯2和焊接部12之间的焊点为多个线状焊点14，且多个线状焊点14间隔围设在集流盘1的中心。在此过程中，镂空槽13能够将焊接过程中所产生的热量导出。
其次，卷芯2与集流盘1焊接完成后放入壳体5内以保护卷芯2，并使用穿透焊连接极柱3和集流盘1以实现电流通路。
具体地，通过设置凹陷部31，使得激光头能够伸入极柱3上的凹陷部31内并使其发射的激光穿过穿透层，从而连接极柱3和集流盘1。在此过程中，支撑件能够穿过壳体5底部的通孔放置在卷芯2的容纳孔21内，并将集流盘1压紧在极柱3上，以使集流盘1和极柱3的端面贴合紧密，同时可导出焊接时所产生的热量。焊接完成后，从壳体5底部的通孔抽出支撑件即可。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。

Claims (11)

1.一种集流盘，用于与电池的卷芯(2)连接，其特征在于，所述集流盘(1)包括主体部(11)和焊接部(12)，且所述焊接部(12)能够相对所述主体部(11)弯折，所述集流盘(1)通过所述焊接部(12)与所述卷芯(2)焊接。
2.如权利要求1所述的集流盘，其特征在于，所述主体部(11)远离自身中心的位置与所述焊接部(12)连接，所述焊接部(12)的自由端向所述主体部(11)的中心延伸。
3.如权利要求1所述的集流盘，其特征在于，所述焊接部(12)设置有多个，多个所述焊接部(12)间隔设置并围设在所述主体部(11)中心的周围。
4.如权利要求1-3任一项所述的集流盘，其特征在于，所述焊接部(12)和主体部(11)之间设置有镂空槽(13)。
5.一种电池，包括卷芯(2)和极柱(3)，其特征在于，还包括如权利要求1-4任一项所述的集流盘(1)，所述卷芯(2)焊接于所述集流盘(1)上，所述极柱(3)通过所述集流盘(1)和所述卷芯(2)电性连接。
6.如权利要求5中所述的电池，其特征在于，所述主体部(11)包括中心部(15)，所述极柱(3)的一端焊接于所述中心部(15)上，所述极柱(3)的另一端设有用于避让激光头的凹陷部(31)。
7.如权利要求6所述的电池，其特征在于，所述中心部(15)的面积S1为60mm2～85mm2，所述焊接部(12)的总面积S2为650mm2～700mm2；
所述中心部(15)的面积S1与所述焊接部(12)的总面积S2之间的关系为：0.085S2≤S1≤0.13S2。
8.如权利要求6中所述的电池，其特征在于，所述极柱(3)靠近所述集流盘(1)的端面与所述凹陷部(31)的内底面之间形成穿透层，所述穿透层的横截面为圆形且所述横截面的直径为3mm～8mm，所述穿透层的厚度d1为0.8mm～1.5mm；
所述集流盘(1)的厚度d2与所述穿透层厚度d1之间的关系为：0.3d1≤d2≤d1。
9.如权利要求5-8任一项所述的电池，其特征在于，所述卷芯(2)的中心设置有容纳孔(21)，所述容纳孔(21)用于容纳支撑件，所述支撑件用于将所述集流盘(1)压紧于所述极柱(3)上。
10.如权利要求5-8任一项所述的电池，其特征在于，所述电池还包括绝缘件(4)和壳体(5)，所述集流盘(1)与所述卷芯(2)放置在所述壳体(5)内，所述绝缘件(4)包括第一绝缘件(41)，所述第一绝缘件(41)套设于所述极柱(3)上并设置在所述壳体(5)与所述集流盘(1)之间。
11.如权利要求10所述的电池，其特征在于，所述集流盘(1)与所述第一绝缘件(41)之间存在间隙。
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