一种圆柱电池集流盘焊接结构制造技术

技术编号:44380291 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-25 09:54
本技术涉及圆柱电池技术领域,公开了一种圆柱电池集流盘焊接结构,包括:卷芯和极片箔材,所述极片箔材卷绕形成卷芯,所述极片箔材两端设有模切空隙,所述极片箔材两端的模切空隙两侧形成有极耳,所述极耳外侧设有镂空集流盘,所述镂空集流盘内部位于极耳外侧开设有极耳通过孔,所述极耳包括焊接部和连接部,所述极耳位于镂空集流盘下方部分为连接部,所述极耳位于镂空集流盘上方部分为焊接部,本技术镂空集流盘在下,极耳的焊接部在上的设计,能够极大降低激光穿透箔材及镂空集流盘,射穿卷芯隔膜的风险;极耳在揉平过程中出现掉落金属屑会被镂空集流盘进行拦截,避免金属屑掉落卷芯内导致卷芯短路的风险。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及圆柱电池,具体为一种圆柱电池集流盘焊接结构


技术介绍

1、在电池制造过程中,集流盘是电池的一个重要组成部分,它负责收集和传导电流,集流盘通过激光焊接用于连接电池的集流盘与电池极柱,现有技术中的集流盘焊接结构如图1所示,圆柱电池通过内部正极片、负极片和隔膜卷绕的方式制作成卷芯4。卷芯4为圆柱型,卷芯4中心有通孔。对于大型圆柱(外径≥32mm)电池,卷芯4两端为正负极极片外漏的金属箔材3,一般利用不同的金属集流盘2分别焊接两端金属箔材3,将正负极引出。金属集流盘2通过使用激光设备发射器1熔化焊点5实现与卷芯正负极极片上金属箔材3连接,后续在装配和电激活后,电池可以正常投入使用。在使用过程中,负极释放电子,通过外接电路进入正极中,对外产生电力。

2、目前常用的集流盘焊接结构为极片通过卷绕成卷芯4后,采用设备揉平机构将卷芯两端的金属箔材3在高速转动下弯折揉平,然后通过激光设备发射器1将金属集流盘2同金属箔材3焊接在一起,激光设备发射器1先射入到金属集流盘2上,通过连续高能量激光熔化金属集流盘2焊接区域的焊点5,在金属热传导效应下,金属集流盘2底侧金属箔材3也发生熔化,当激光设备发射器1焊接结束后,熔化区域的焊点5混合凝固,使金属集流盘2同金属箔材3连接。通过在金属集流盘2上熔化众多焊接区域的焊点5,实现牢固焊接。

3、但是,激光焊接时可能存在集流盘同箔材虚焊现象,由于采取箔材在下,集流盘在上的工艺,单层箔材较薄约0.006-0.015mm,集流盘较厚约0.2-0.3mm,可能因激光能量不足,导致上方集流盘焊点区域熔化,而下方箔材未熔化或未充分熔化;

4、此外极片上箔材在揉平后,箔材堆叠厚度不均一,存在部分区域箔材堆叠很薄甚至出现空隙,在同集流盘进行焊接时,可能因激光能量较高,导致集流盘熔化产生孔洞,激光直接射穿下方箔材甚至直接射入卷芯中,导致隔膜破损,电池出现短路问题。

5、而且极片上箔材在揉平过程中,易出现金属屑掉落,因箔材下方直接贴合卷芯顶部,这些金属屑会进入卷芯内,导致电芯出现内部短路。

6、电芯在充放电过程中,集流盘产生热量易导致隔膜出现收缩,甚至可能出现集流盘及箔材接触极片发生短路现象。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种圆柱电池集流盘焊接结构,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种圆柱电池集流盘焊接结构,包括:卷芯和极片箔材,所述极片箔材卷绕形成卷芯,所述极片箔材两端设有模切空隙,所述极片箔材两端的模切空隙两侧形成有极耳,所述极耳外侧设有镂空集流盘,所述镂空集流盘内部位于极耳外侧开设有极耳通过孔,所述极耳包括焊接部和连接部,所述极耳位于镂空集流盘下方部分为连接部,所述极耳位于镂空集流盘上方部分为焊接部,所述焊接部与连接部呈l型,所述焊接部通过弯折至镂空集流盘上方与镂空集流盘焊接固定。

3、进一步的,所述焊接部弯折方向朝向镂空集流盘的圆心。

4、进一步的,所述镂空集流盘底面设有绝缘导热硅胶,所述绝缘导热硅胶用于镂空集流盘与极耳箔材之间的导热和绝缘。

5、进一步的,所述镂空集流盘周向外壁开设有定位孔,所述定位孔用于镂空集流盘的抓取定位。

6、进一步的,所述极耳有若干个,所述极耳通过孔有若干个,若干个所述极耳与若干个所述极耳通过孔一一对应。

7、进一步的,所述镂空集流盘为导电金属材质。

8、与现有技术相比,本技术的有益效果是:

9、本技术,通过设置的极耳、镂空集流盘和极耳通过孔,实现了在圆柱电池集流盘焊接结构使用时,通过将极片箔材模切切除,极片箔材剩余部分成为极耳,极耳尺寸以及模切空隙的尺寸根据电池外径不同进行调整,极片箔材卷绕成卷芯后,镂空集流盘为金属材质,镂空集流盘背面涂敷一层绝缘导热硅胶,镂空集流盘边缘设计有定位孔,用于机械手定位准确放置到卷芯上方,模切好的极耳通过极耳通过孔位置穿过镂空集流盘,然后后通过揉平工艺弯折极耳的焊接部,使得焊接部贴敷到镂空集流盘顶部的焊接位置,通过激光焊接方式将极耳及镂空集流盘焊接连接;

10、整个集流盘焊接结构,由于焊接部位于镂空集流盘的上方,在焊接时,激光射入侧为极片箔材的极耳,厚度较薄,而下方为镂空集流盘,厚度较厚,在焊接过程中,能够以更低的激光功率及焊接时间,实现箔材同集流盘连接效果;

11、此外镂空集流盘在下,极耳的焊接部在上的设计,能够极大降低激光穿透箔材及镂空集流盘,射穿卷芯隔膜的风险;

12、因镂空集流盘在下,极耳的焊接部在上,极耳在揉平过程中出现掉落金属屑会被镂空集流盘进行拦截,避免金属屑掉落卷芯内导致卷芯短路的风险;

13、镂空集流盘及针对性设计的模切箔材极耳形状,保证电解液渗液性,集流盘背部涂敷的导热绝缘硅胶,一方面能够将镂空集流盘产生的热量导出,同时镂空集流盘不会因为接触极片导致电池内部短路问题。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种圆柱电池集流盘焊接结构,包括:卷芯(4)和极片箔材(10),其特征在于:所述极片箔材(10)卷绕形成卷芯(4),所述极片箔材(10)两端设有模切空隙(11),所述极片箔材(10)两端的模切空隙(11)两侧形成有极耳(8),所述极耳(8)外侧设有镂空集流盘(6),所述镂空集流盘(6)内部位于极耳(8)外侧开设有极耳通过孔(9),所述极耳(8)包括焊接部和连接部,所述极耳(8)位于镂空集流盘(6)下方部分为连接部,所述极耳(8)位于镂空集流盘(6)上方部分为焊接部,所述焊接部与连接部呈L型,所述焊接部通过弯折至镂空集流盘(6)上方与镂空集流盘(6)焊接固定。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池集流盘焊接结构,其特征在于:所述焊接部弯折方向朝向镂空集流盘(6)的圆心。

3.根据权利要求1所述的一种圆柱电池集流盘焊接结构,其特征在于:所述镂空集流盘(6)底面设有绝缘导热硅胶,所述绝缘导热硅胶用于镂空集流盘(6)与极耳箔材(10)之间的导热和绝缘。

4.根据权利要求1所述的一种圆柱电池集流盘焊接结构,其特征在于:所述镂空集流盘(6)周向外壁开设有定位孔(7),所述定位孔(7)用于镂空集流盘(6)的抓取定位。

5.根据权利要求1所述的一种圆柱电池集流盘焊接结构,其特征在于:所述极耳(8)有若干个,所述极耳通过孔(9)有若干个,若干个所述极耳(8)与若干个所述极耳通过孔(9)一一对应。

6.根据权利要求1所述的一种圆柱电池集流盘焊接结构,其特征在于:所述镂空集流盘(6)为导电金属材质。

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【技术特征摘要】

1.一种圆柱电池集流盘焊接结构,包括:卷芯(4)和极片箔材(10),其特征在于:所述极片箔材(10)卷绕形成卷芯(4),所述极片箔材(10)两端设有模切空隙(11),所述极片箔材(10)两端的模切空隙(11)两侧形成有极耳(8),所述极耳(8)外侧设有镂空集流盘(6),所述镂空集流盘(6)内部位于极耳(8)外侧开设有极耳通过孔(9),所述极耳(8)包括焊接部和连接部,所述极耳(8)位于镂空集流盘(6)下方部分为连接部,所述极耳(8)位于镂空集流盘(6)上方部分为焊接部,所述焊接部与连接部呈l型,所述焊接部通过弯折至镂空集流盘(6)上方与镂空集流盘(6)焊接固定。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池集流盘焊接结构,其特征在于:所述焊接部弯折方向朝向镂空集流盘(6...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯杨徐超樊程边飞宇马鹏飞郭子娇
申请(专利权)人:安徽利维能动力电池有限公司
类型:新型
国别省市:

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