CN218039717U - 负极集流盘及圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种负极集流盘及圆柱电池，负极集流盘包括主体、用于与电芯的负极焊接的第一焊盘及用于与电池的壳体焊接的第二焊盘。在进行圆柱电池的组装时，负极集流盘安装于壳体的一端，并使第一焊盘及第二焊盘分别与电芯的负极及壳体实现焊接。在封口工艺中负极集流盘及壳体受到沿圆柱电池轴向的压力时，会迫使第一弹性连接部及第二弹性连接部发生弹性形变以起到缓冲作用，从而减轻对第一焊盘及第二焊盘的拉扯及挤压，进而有效地防止第一焊盘及第二焊盘的焊点被破坏。因此，上述负极集流盘能够使上述圆柱电池的良品率得到显著提升。

Description

负极集流盘及圆柱电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及一种负极集流盘及圆柱电池。

背景技术

基于提升电池的能量密度及性能的考虑，无极耳技术已成为锂电池的重要发展方向。在无极耳电池中，电芯的正、负极分别通过集流盘与正极柱或壳体实现直接连接。现有的集流盘通常为具有一定厚度的铝、铜薄片，与电芯的正、负极的端部通过激光焊接。

在后续的电池封口工艺中，需要沿电池的轴向施加一定的压力，这将有可能造成壳体以及负极集流盘受力形变，进而导致负极集流盘的焊点发生撕裂、破损并最终导致电池失效。因此，在目前无极耳电池的生产过程中，存在良品率不高的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提升电池的良品率的负极集流盘及圆柱电池。

一种负极集流盘，包括用于与电芯的负极焊接的第一焊盘及用于与电池的壳体焊接的第二焊盘，所述第二焊盘通过第一弹性连接部及第二弹性连接部与所述第一焊盘连接，且所述第一弹性连接部能够沿所述负极集流盘的轴向发生弹性形变，所述第二弹性连接部能够沿所述负极集流盘的径向发生弹性形变。

在其中一个实施例中，所述第一焊盘与所述负极集流盘同轴设置，且所述第一焊盘的中部形成有与所述第一焊盘同轴的通孔。

在其中一个实施例中，所述第一焊盘包括主体及至少两个沿所述主体的周向等间隔设置的分支部，所述第二焊盘位于所述负极集流盘的边缘并沿所述负极集流盘的周向延伸。

在其中一个实施例中，每个所述分支部均包括弧形边及两个直边，两个所述直边的一端分别与所述弧形边的两端连接，另一端连接所述主体，且两个所述直边成角度。

在其中一个实施例中，所述第一焊盘、所述第二焊盘、所述第一弹性连接部及所述第二弹性连接部一体成型于一金属板上。

在其中一个实施例中，所述金属板的预设区域被镂空以形成多个镂空槽，相邻两个所述镂空槽之间形成有沿所述负极集流盘的径向延伸的条形弹片，所述条形弹片构成所述第一弹性连接部。

在其中一个实施例中，在其中一个实施例中，每个所述条形弹片均朝所述负极集流盘的轴向弯折。

在其中一个实施例中，所述金属板形成有沿周向延伸的拱起结构，每个所述条形弹片远离所述第一焊盘的一端均与所述拱起结构连接，所述拱起结构构成所述第二弹性连接部。

在其中一个实施例中，所述拱起结构的径向截面呈圆弧形。

一种圆柱电池，包括：

如上述优选实施例中任一项所述的负极集流盘、壳体及电芯，所述电芯收容于所述壳体内，所述负极集流盘安装于所述壳体的一端，且所述第一焊盘通过焊接的方式与所述电芯的负极固定连接，所述第二焊盘通过焊接的方式与所述壳体固定连接。

上述负极集流盘及圆柱电池，在进行圆柱电池的组装时，负极集流盘安装于壳体的一端，并使第一焊盘及第二焊盘分别与电芯的负极及壳体实现焊接。在封口工艺中负极集流盘及壳体受到沿圆柱电池轴向的压力时，会迫使第一弹性连接部及第二弹性连接部发生弹性形变以起到缓冲作用，从而减轻对第一焊盘及第二焊盘的拉扯及挤压，进而有效地防止第一焊盘及第二焊盘的焊点被破坏。因此，上述负极集流盘能够使上述圆柱电池的良品率得到显著提升。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本实用新型较佳实施例中圆柱电池的剖视图；

图2为图1所示圆柱电池上半部分的放大示意图；

图3为图1所示圆柱电池中负极集流盘的结构示意图；

图4为图3所示负极集流盘另一视角的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，除非另有明确的限定。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1及图2，本实用新型提供了一种圆柱电池100及负极集流盘110。其中，圆柱电池100包括负极集流盘110、壳体120及电芯130。

壳体120一般为一端开口的中空圆柱形结构，电芯130收容于壳体120内。电芯130由负极片、正极片及隔膜卷绕而成，电芯130的负极片及正极片分别构成圆柱电池100的负极和正极。负极集流盘110设于壳体120开口的一端并与电芯130的负极(负极片)以及壳体120焊接。负极集流盘110能够导电，可起到收集并传到电流的作用。因此，壳体120将能够整体作为圆柱电池100的负极端子。

请一并参阅图3及图4，本实用新型一个实施例中的负极集流盘110包括第一焊盘112、第二焊盘113、第一弹性连接部114及第二弹性连接部115。

负极集流盘110的外部轮廓一般与壳体120的内部轮廓相匹配。由于壳体120呈圆柱形，故本实施例中的负极集流盘110也呈圆形或大致呈圆形。第一焊盘112用于与电芯130的负极焊接，第一焊盘112的焊接面可以呈扇形、矩形等其他形状。第一焊盘112与负极集流盘110同轴设置，从而能够与壳体120内的电芯130更好的对中。而且，第一焊盘112的中部形成有与第一焊盘112同轴的通孔101。在圆柱电池100组装完成后，通过该通孔101还能够进行其他组件的安装。

针对上述圆柱电池100，其电芯130采用全极耳设计，负极片的边缘留白，电芯130卷绕完成之后将对端面进行揉平处理以将负极片的边缘压平，故电芯120整个端面都相当于极耳。可见，负极片需要与第一焊盘112焊接的面积较大。

在本实施例中，第一焊盘112包括主体1121及至少两个沿主体1121的周向等间隔设置的分支部1122。具体的，主体1121及分支部1122均为板状结构，且主体1121及每个分支部1122均能够与负极片进行焊接。如此，第一焊盘112能够从多个方向与电芯130的负极片进行焊接，以尽可能增大第一焊盘112与电芯130负极的接触面积，从而确保焊接及电连接的可靠性，并有助于提升圆柱电池100的性能。分支部1122一般为四个或六个，且每个分支部1122的形状相同。

进一步的，在本实施例中，每个分支部1122均包括弧形边及两个直边，两个直边的一端分别与弧形边的两端连接，另一端连接主体1121，且两个直边成角度。

需要指出的是，两个直边与弧形边之间平滑过渡。可见，每个分支部1122大致呈扇形，而主体1121则大致呈圆形。分支部1122的边缘平滑，不易对电芯130造成损伤。第二焊盘113用于与壳体120焊接。

具体在本实施例中，第二焊盘113位于负极集流盘110的边缘并沿负极集流盘110的周向延伸。也就是说，第二焊盘113大致呈环形，且与壳体120内壁的轮廓大致匹配。当负极集流盘110置于壳体120内时，位于边缘的第二焊盘113能够刚好与壳体120的内壁贴合，从而尽可能增大第二焊盘113与壳体120的接触面积，进而确保第二焊盘113与壳体120焊接更稳固，并有助于提升圆柱电池100的性能。

进一步的，第二焊盘113通过第一弹性连接部114及第二弹性连接部115与第一焊盘112连接。而且，第一弹性连接部114能够沿负极集流盘110的轴向发生弹性形变，第二弹性连接部115能够沿负极集流盘110的径向发生弹性形变。在受到外力作用时，第一弹性连接部114及第二弹性连接部115能够发生弹性形变，从而使得第一焊盘112及第二焊盘113在极集流盘110的轴向及径向上具有相对移动的空间。也就是说，第一焊盘112与第二焊盘113之间，在负极集流盘110的轴向及径向上具有缓冲空间。

具体在本实施例中，第一弹性连接部114位于第一焊盘112与第二弹性连接部115之间，第一焊盘112依次通过第一弹性连接部114及第二弹性连接部115与第二焊盘113相连。显然，在其他实施例中，第一弹性连接部114与第二弹性连接部115的位置可以对调。

在圆柱电池100的封口工艺中，需要沿轴向，即图1所示的上下方向对圆柱电池100的端部施加压力，故第一焊盘112及壳体120也将受到沿圆柱电池100轴向的压力而有可能产生变形。此时，第一弹性连接部114将会发生弹性形变，从而使得第二焊盘113与第一焊盘112之间轴向上的缓冲空间发挥作用并释放应力，从而可减轻对第一焊盘112及第二焊盘113沿轴向的挤压及拉扯。

在第一焊盘112及第二焊盘113沿周向发生相对移动的同时，还可能使得第一焊盘112与第二焊盘113之间产生沿径向的牵引。此时，第二弹性连接部115也将发生弹性形变，从而使第一焊盘112与第二焊盘113之间在负极集流盘110径向上的缓冲空间发挥作用。如此，第一焊盘112及第二焊盘113在径向所受的拉扯及挤压也将显著减轻。

由此可见，第一弹性连接部114及第二弹性连接部115能够有效地防止第一焊盘112与电芯130负极之间的焊点，以及第二焊盘113与壳体120之间的焊点在封口时被破坏，从而使得圆柱电池100生产的良品率能够显著提升。

具体在本实施例中，第一焊盘112、第二焊盘113、第一弹性连接部114及第二弹性连接部115一体成型于一金属板上。该金属板可以是铜板、镍板或铜镍合金板，可通过一体冲压成型的方式加工成负极集流盘110。由金属板一体成型的负极集流盘110具有结构可靠、加工方便、成本较低等优点。

进一步的，在本实施例中，金属板的预设区域被镂空以形成多个镂空槽201，相邻两个镂空槽201之间形成有沿负极集流盘110的径向延伸的条形弹片，条形弹片构成第一弹性连接部114。

具体的，第一焊盘112的主体1121一般位于金属板的中部，多个镂空槽201则沿主体1121的周向等间隔设置。在对金属板进行冲切并得到镂空槽201后，相邻两个镂空槽201之间的区域较窄，故自然形成能够发生弹性形变的条形弹片，条形弹片则可以作为第一弹性连接部114。与此同时，在对金属板进行冲切的过程中，上述预设区域的材料并不会完全从金属板上切断，而是作为第一焊盘112的一部分，即分支部1122。如此，金属板的材料并没有被浪费，且加工过程中可以实现第一焊盘112及第一弹性连接部114的同时成型，有助于简化结构及加工工序。

本实施例中镂空槽201的数量为四个，与所形成的分支部1122的数量一致。对应的，所形成的条形弹片，即第一弹性连接部114也为四个，四个条形弹片的一端均与第一焊盘112的主体1121连接。

更进一步的，在本实施例中，每个条形弹片均朝负极集流盘110的轴向弯折。具体的，条形弹片可以在冲切形成镂空槽201时被折弯。当条形弹片弯折后，能够发生弹性形变的范围更大、弹性更好，故使得一弹性连接部114的弹性缓冲效果更佳。

具体在本实施例中，金属板形成有沿周向延伸的拱起结构，每个条形弹片远离第一焊盘112的一端均与拱起结构连接，拱起结构构成第二弹性连接部115。

拱起结构可以在冲切形成镂空槽201被冲压形成，其延伸方向与第二焊盘113的延伸方向一致，具体呈环形。拱起结构拱起的高度能够在受力时发生变化，以使得第二焊盘113与主体111之间具有沿径向的缓冲空间。具体的，第一焊盘112与第二焊盘113相对远离时，拱起结构能够产生延展以减小拱起的高度，从而释放第二焊盘113与第一焊盘112之间沿径向的缓冲空间，以对第二焊盘113提供保护。

进一步的，在本实施例中，拱起结构的径向截面的轮廓呈圆弧形。圆弧形的拱起结构的弹性更好，更易发生弹性形变。而且，圆弧形的拱起结构表面平滑，不易对圆柱电池100的内部结构造成损伤。

此外，金属板的边缘还可开设多个缺口202，多个缺口202沿金属板的周向等间隔设置。而且，每个缺口202沿金属板的径向延伸至第二焊盘113及第二弹性连接部115。可见，第二焊盘113及第二弹性连接部115将被多个缺口202分割成多个部分。缺槽102的设置，能够提升负极集流盘110整体产生弹性形变的能力。同时，多个缺口202也能够提供夹持点位，从而方便对负极集流盘110进行搬运及安装。

上述负极集流盘110及圆柱电池100，在进行圆柱电池100的组装时，负极集流盘110安装于壳体的一端，并使第一焊盘112及第二焊盘113分别与电芯130的负极及壳体120实现焊接。在封口工艺中负极集流盘及壳体120受到沿圆柱电池100轴向的压力时，会迫使第一弹性连接部114及第二弹性连接部115发生弹性形变以起到缓冲作用，从而减轻对第一焊盘112及第二焊盘113的拉扯及挤压，进而有效地防止第一焊盘112及第二焊盘113的焊点被破坏。因此，上述负极集流盘110能够使上述圆柱电池100的良品率得到显著提升。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种负极集流盘，其特征在于，包括用于与电芯的负极焊接的第一焊盘及用于与电池的壳体焊接的第二焊盘，所述第二焊盘通过第一弹性连接部及第二弹性连接部与所述第一焊盘连接，且所述第一弹性连接部能够沿所述负极集流盘的轴向发生弹性形变，所述第二弹性连接部能够沿所述负极集流盘的径向发生弹性形变。

2.根据权利要求1所述的负极集流盘，其特征在于，所述第一焊盘与所述负极集流盘同轴设置，且所述第一焊盘的中部形成有与所述第一焊盘同轴的通孔。

3.根据权利要求1所述的负极集流盘，其特征在于，所述第一焊盘包括主体及至少两个沿所述主体的周向等间隔设置的分支部，所述第二焊盘位于所述负极集流盘的边缘并沿所述负极集流盘的周向延伸。

4.根据权利要求3所述的负极集流盘，其特征在于，每个所述分支部均包括弧形边及两个直边，两个所述直边的一端分别与所述弧形边的两端连接，另一端连接所述主体，且两个所述直边成角度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的负极集流盘，其特征在于，所述第一焊盘、所述第二焊盘、所述第一弹性连接部及所述第二弹性连接部一体成型于一金属板上。

6.根据权利要求5所述的负极集流盘，其特征在于，所述金属板的预设区域被镂空以形成多个镂空槽，相邻两个所述镂空槽之间形成有沿所述负极集流盘的径向延伸的条形弹片，所述条形弹片构成所述第一弹性连接部。

7.根据权利要求6所述的负极集流盘，其特征在于，每个所述条形弹片均朝所述负极集流盘的轴向弯折。

8.根据权利要求6所述的负极集流盘，其特征在于，所述金属板形成有沿周向延伸的拱起结构，每个所述条形弹片远离所述第一焊盘的一端均与所述拱起结构连接，所述拱起结构构成所述第二弹性连接部。

9.根据权利要求8所述的负极集流盘，其特征在于，所述拱起结构的径向截面呈圆弧形。

10.一种圆柱电池，其特征在于，包括：

如上述权利要求1至9任一项所述的负极集流盘、壳体及电芯，所述电芯收容于所述壳体内，所述负极集流盘安装于所述壳体的一端，且所述第一焊盘通过焊接的方式与所述电芯的负极固定连接，所述第二焊盘通过焊接的方式与所述壳体固定连接。

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