电池的制作方法

文档序号:29396428发布日期:2022-03-23 16:14阅读:91来源:国知局
电池的制作方法

1.本实用新型涉及化学电源技术领域,尤其是涉及一种电池。


背景技术:

2.相关技术中指出,目前,圆柱形锂电池通过极耳与盖板的连接实现电流导通和充放电的完成。通常电池采用的是全极耳的方式与集流盘直接进行点焊焊接,但是由于复合材料极耳中间层材料具有绝缘的特性,导致双面不导通,采用该方法存在过流面积较小,内阻增大以及极耳中间接触导通稳定性差的缺陷。


技术实现要素:

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型在于提出一种电池,所述电池可以改善了过流面积小,内阻增大以及极耳中间接触导通稳定性差的问题。
4.根据本实用新型的电池,包括:电芯,所述电芯包括电芯本体和多层极耳,所述电芯本体呈柱状,多层所述极耳的一端与所述电芯本体的轴向一端相连并在所述电芯本体的径向方向层叠布置,多层所述极耳的另一端形成为连接端,多层所述极耳的所述连接端的端部在所述连接端的延伸方向上依次错开设置;导电连接组件,所述导电连接组件具有连接面,所述连接面与多层所述极耳的所述连接端的端部电连接。
5.根据本实用新型的电池,通过设置与多层极耳的连接端的端部均电连接的导电连接组件,改善了电池过流面积小,内阻增大以及极耳中间接触导通稳定性差的问题。
6.在一些实施例中,所述导电连接组件包括:汇流件,所述汇流件上形成有所述连接面,所述汇流件通过所述连接面与多层所述极耳电连接;集流盘,所述集流盘设于所述汇流件的背离所述电芯本体的一侧并与所述汇流件相连。
7.在一些实施例中,所述汇流件包括:底座,所述底座设于所述电芯本体的轴向的一端,所述底座的一侧表面形成为定位面,多层所述极耳折弯后沿所述定位面的表面延伸;配合件,所述配合件设于所述电芯本体和/或所述底座上,所述配合件上形成有所述连接面,所述连接面与所述定位面相对,且多层所述极耳的所述连接端的端部均压紧在所述定位面和所述连接面之间。
8.在一些实施例中,所述电芯本体为中空的圆柱状且内侧限定出通孔,所述底座形成为圆筒形状且设于所述电芯本体的所述通孔内,所述底座的径向内侧壁面形成为所述定位面,所述配合件包括柱体部,所述柱体部插设于所述底座内,所述柱体部的外壁面形成为所述连接面。
9.在一些实施例中,所述配合件还包括垂直于所述电芯本体的轴线延伸的平板部,所述平板部设于所述电芯本体轴向一端的端面,所述柱体部与所述平板部相连,所述电芯本体设于所述平板部的远离所述集流体的一侧表面。
10.在一些实施例中,在所述电芯本体的轴向一端朝向另一端的方向上,所述定位面
与所述连接面之间的间隙逐渐减小。
11.在一些实施例中,在所述电芯本体的轴向一端朝向另一端的方向上,所述底座的所述定位面朝向所述电芯本体的中心轴线的方向倾斜延伸,所述连接面形成为平行于所述电芯本体的中心轴线延伸的柱面。
12.在一些实施例中,在所述电芯本体的轴向一端朝向另一端的方向上,所述定位面沿曲线延伸,所述连接面与所述定位面的形状适配。
13.在一些实施例中,所述底座的径向内侧形成有沿径向向内凸起的凸筋,所述凸筋在所述底座的内表面上螺旋延伸。
14.在一些实施例中,所述电芯本体由极片卷绕成圆柱状,所述极耳与所述极片相连,且所述极耳从所述极片的卷绕方向的一端延伸至另一端。
15.在一些实施例中,所述电芯本体轴向一端的端部形成有多个极耳组,多个所述极耳组在所述电芯本体的周向方向间隔设置,每个所述极耳组均包括在所述电芯本体的径向方向层叠布置的多层所述极耳。
16.在一些实施例中,所述集流体由极片卷绕成圆柱状,所述电芯包括复合集流体,所述复合集流体包括:支撑绝缘层和分别覆盖在所述支撑绝缘层厚度方向两侧表面的第一导电层和第二导电层。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.图1是根据本实用新型实施例的电池的示意图;
19.图2是图1中所示的电池的俯视图;
20.图3是图1中所示的连接端的示意图;
21.图4是图3中所示的连接端的侧视图;
22.图5是图1中所示的汇流件的示意图;
23.图6是图1中所示的汇流件的另一实施例的示意图;
24.图7是图5中所示的汇流件的俯视图;
25.图8是图1中所示的集流盘的俯视图;
26.图9是图8中所示的集流盘的侧视图;
27.图10是图1中所示的极耳的俯视图;
28.图11是图1中所示的另一实施例的极耳的俯视图;
29.图12是图1中所示的a处的放大图;
30.图13是图1中所示的极片的剖视图。
31.附图标记:
32.电池100;
33.电芯本体10;
34.极耳11;
35.连接端111;
36.极片12;
37.支撑绝缘层121,第一导电层122,第二导电层123;
38.通孔13;
39.导电连接组件20;
40.汇流件21;
41.底座211,定位面2111,凸筋2112;
42.配合件212,平板部2121,柱体部2122,连接面2123;
43.集流盘22。
具体实施方式
44.下面详细描述本实用新型的实施例,所述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。
45.下面参考图1至图13描述根据本实用新型实施例的电池100。
46.如图1所示,根据本实用新型实施例的电池100,包括:电芯和导电连接组件20。
47.具体地,如图1所示,电芯包括电芯本体10和多层极耳11,电芯本体10呈柱体形状,例如,电芯本体10呈圆柱形状,电芯本体10的轴向一端(例如图1中所示的电芯本体10的上端)的端部设有多层极耳11,多层极耳11的一端与电芯本体10的轴向一端相连并在电芯本体10的径向方向层叠布置,多层极耳11的另一端形成为连接端111,多层极耳11的连接端111的端部在连接端111的延伸方向(例如图1中所示的由上到下的方向)上依次错开设置;导电连接组件20具有连接面2123,连接面2123与多层极耳11的连接端111的端部电连接,这样,每层极耳11错开的连接端111的端部均可与连接面2123之间直接电连接,解决了极耳11中间接触导通稳定性差的问题。
48.例如,参照图1,电芯本体10呈圆柱形状,当极耳11的连接端111的端部的沿电芯本体10的径向方向延伸时,多层极耳11的连接端111的端部在连接端111的延伸方向上依次错开,导电连接件的连接面2123平行于电芯本体10圆柱的圆面设置,这样,每层极耳11的连接端111的端部均可以与连接面2123直接接触,实现每层极耳11与导电连接件的电连接,增大电流的过流面积。
49.又如,如图1所示,电芯本体10呈圆柱形状,当极耳11的连接端111的端部的延伸方向朝向电芯本体10轴向方向的另一端(例如图1中所示的电芯本体10的下端)时,极耳11的连接端111通过弯折实现端部朝向电芯本体10轴向的另一端,极耳11先朝电芯本体10的径向方向弯折一次,再朝电芯本体10的下端弯折一次,过程中增加了一次弯折,这样可以增大多层极耳11的连接端111的端部在连接端111的端部的延伸方向上依次错开的距离,进而加大每层极耳11与导电连接组件20的连接面2123的接触面积,提高极耳11与连接面2123之间电连接的稳定性。
50.根据本实用新型实施例的电池100,通过设置与多层极耳11的连接端111的端部均电连接的导电连接组件20,改善了电池100过流面积小,内阻增大以及极耳11中间接触导通稳定性差的问题。
51.在本实用新型的一个实施例中,如图1所示,导电连接组件20可以包括汇流件21和
集流盘22,汇流件21上形成有连接面2123,汇流件21通过连接面2123与多层极耳11电连接,集流盘22设于汇流件21的背离电芯本体10的一侧(例如图1中所示的汇流件21的上侧)并与汇流件21相连,集流盘22靠近电芯本体10的一端面与汇流件21电连接,另一端面与电池100的外盖电连接,从而实现电池100与外界的电连接。
52.其中,如图8和图9所示,集流盘22形成为薄片状,集流盘22可以包括电连接段221和延伸段222,电连接段221根据汇流件21的上侧表面的形状形成为与之适配的形状,用于与汇流件21之间的焊接,延伸段222用于增大集流盘22与电池外盖之间的连接面积,使得集流盘22与电池外盖之间的电连接更加的稳定。
53.在本实用新型的一个实施例中,如图5所示,汇流件21可以包括底座211和配合件212,底座211设于电芯本体10的轴向的一端(例如图1中所示的电芯本体10的上端),底座211的一侧表面形成为定位面2111,多层极耳11折弯后沿定位面2111的表面延伸,由此,实现多层极耳11的连接端111的端部的初步定位。
54.配合件212设于电芯本体10和/或底座211上,也就是说,配合件212可以设置于电芯本体10上,也可以设置于底座211上,或者配合件212同时设置于电芯本体10和底座211上,配合件212上形成有连接面2123,连接面2123与定位面2111相对,且多层极耳11的连接端111的端部均压紧在定位面2111和连接面2123之间,这样,使得多层极耳11的连接端111的端部与连接面2123的接触更加紧实,进而电池100在工作的过程中,电流传输的更加稳定。
55.在本实用新型的一个实施例中,如图1和图5所示,电芯本体10为中空的圆柱状且内侧限定出通孔13,底座211形成为圆筒形状,且设于电芯本体10的通孔13内,底座211的径向内侧壁面形成为定位面2111,用于放置极耳11的连接端111,且初步定位连接端111的位置,配合件212包括柱体部2122,柱体部2122形成为圆柱状,柱体部2122插设于底座211内,柱体部2122的外壁面形成为连接面2123,用于与多层极耳11的连接端111电连接,由此,底座211的定位面2111与配合件212的连接面2123在径向方向内外相对,将多层极耳11的连接端111的端部固定,并且实现多层极耳11均与汇流件21的电连接,保证电池100电流传输的稳定性。
56.在本实用新型的一个实施例中,如图1所示,配合件212还包括垂直于电芯本体10的轴线延伸的平板部2121,平板部2121设于电芯本体10轴向一端的端面,柱体部2122与平板部2121相连,集流盘22设于平板部2121的远离电芯本体10的一侧表面,其中,平板部2121背离电芯本体10的一端直接与集流盘22电连接,用于增大汇流件21与集流盘22的接触面积,使得汇流件21与集流盘22之间的电流传输更加的稳定。
57.例如,如图1所示,平板部2121与连接部2122一体成型,平板部2121位于柱体部2122的上端,平板部2121在水平方向的截面大于柱体部2122在水平方向的截面,且完全覆盖柱体部2122在水平方向的截面,平板部2121的上端与集流盘22通过焊接连接,焊接连接既可以保证配合件212与集流盘22之间的电连接,又可以保证配合件212与集流盘22之间连接的稳定性,这样,增大了汇流件21与集流盘22之间的接触面积,进而使得汇流件21与集流盘22之间的电流传输更加的稳定。
58.在本实用新型的一个实施例中,如图1所示,在电芯本体10的轴向一端朝向另一端的方向(例如图1中所示的由上到下的方向)上,定位面2111与连接面2123之间的间隙逐渐
减小,一方面,如图1所示,多层极耳11在电芯本体10的轴向一端(例如图1中所示的电芯本体10的上端)朝向另一端(例如图中所示的电芯本体10的下端)的方向上,极耳11的层数是逐渐减少的,所以在电芯本体10的轴向一端朝向另一端的方向上,多层极耳11在电芯本体10径向方向的厚度逐渐减少,所以需要的空间也逐渐减小,间隙这样设置,有利于对多层极耳11在不同位置都实现压紧的效果,提高连接的稳定性,另一方面,在装配的过程中,有利于减小装配的精度,降低装配的难度。
59.例如,如图1所示,在电芯本体10的上端朝向下端的方向上,多层极耳11的连接端111通过弯折定位与定位面2111与连接面2123之间,在由上向下的方向上,定位面2111与连接面2123的间隙中,多层极耳11的层数会逐渐减小,定位面2111与连接面2123之间的间隙逐渐减小,这样,有利于定位面2111与连接面2123对于不同位置的极耳11实现定位,同时保证每层极耳11都可以与连接面2123直接电连接,进而解决了极耳11中电流导通性差的问题。
60.在本实用新型的一个实施例中,如图1所示,在电芯本体10的轴向一端朝向另一端的方向(例如图1中所示的由上到下的方向)上,底座211的定位面2111朝向电芯本体10的中心轴线的方向倾斜延伸,连接面2123形成为平行于电芯本体10的中心轴线延伸的柱面,由此,连接面2123与定位面2111配合形成的间隙,在电芯本体10的轴向一端朝向另一端的方向上,逐渐减小。
61.需要说明的是,如图1所示,多层极耳11的连接端111通过弯折沿着定位面2111朝着电芯本体10的另一端面延伸,在多层极耳11的连接端111的端部延伸的方向上,多层极耳11的层数是逐渐减少的,越靠近电芯本体10轴线的连接端111的端部越靠上,由此,在多层极耳11的连接端111的端部的延伸方向上,上层的极耳11的连接端111的端部相比于相邻的下层的极耳11的连接端111的端部更加的靠近汇流件21的轴线,在由上到下方向上,将定位面2111设置为朝向电芯本体10的中心轴线的方向倾斜延伸,可以使得不同层的极耳11的连接端111的端部距离电芯本体10的中心轴向的距离相等,由此使得每层的极耳11均可以连接在平行于电芯本体10的中心轴线延伸的柱面上。
62.例如,如图5所示,在电芯本体10的轴向上端朝向下端的方向上,底座211的定位面2111朝向电芯本体10的中心轴线的方向倾斜延伸,连接面2123形成为平行与电芯本体10的中心轴线延伸的柱面,由此,使得每层极耳11的连接端111的端部均可以与连接面2123直接接触,有利于提高电池100的电流传输的稳定性。
63.在本实用新型的一个实施例中,如图6所示,在电芯本体10的轴向一端朝向另一端的方向上,定位面2111沿曲线延伸,连接面2123与定位面2111的形状适配,由此,使得汇流件21对于多层极耳11的连接端111的定位更加的紧实且稳定,提高极耳11与汇流件21之间电流传输的稳定性。
64.需要说明的是,将连接面2123与定位面2111均形成为图6所示的相配合的曲面,这样配合件212与底座211之间的连接固定效果更好。
65.在本实用新型的一个实施例中,如图6所示,底座211的径向内侧形成有沿径向向内凸起的凸筋2112,凸筋2112在底座211的内表面上螺旋延伸,由此,进一步地提升了连接面2123与定位面2111对于多层极耳11的连接端111的固定的稳定性。
66.例如,如图1所示,在电芯本体10的轴向上端朝向下端的方向上,底座211的定位面
2111朝向电芯本体10的中心轴线的方向倾斜延伸,同时,连接面2123上形成有沿径向向内凸起的凸筋2112,凸筋2112在底座211的内表面上螺旋延伸,凸筋2112与连接面2123之间圆滑连接,避免在挤压的过程中对极耳11的连接端111造成破裂的现象,连接面2123与定位面2111的形状适配,这样,在保证每层极耳11的连接端111均可以与连接面2123直接接触的情况下,又提高了底座211与配合件212之间连接的稳定性,进一步保证了极耳11的连接端111的位置的固定,进而更好的保证了多层极耳11的连接端111与连接面2123之间电流传输的稳定性。
67.在本实用新型的一个实施例中,如图10所示,电芯本体10由极片12卷绕成圆柱状,极耳11与极片12相连,且极耳11从极片12的卷绕方向的一端延伸至另一端。这种全极耳的弯折方式,使得每层极片12上都可以通过极耳11与连接面2123进行电连接,加大了过流面积。
68.在本实用新型的一个实施例中,如图11所示,电芯本体10轴向一端的端部形成有多个极耳组,多个极耳组在电芯本体10的周向方向间隔设置,每个极耳组均包括在电芯本体10的径向方向层叠布置的多层极耳11,将极耳11设置成模切形状,模切形状是指相对于全极耳的弯折方式的改进,极耳11沿圆柱形的电芯本体10的径向方向进行剪切,形成如图11所示的扇形形状,这样,一方面,可以保证每层极片12都可以通过极耳11与连接面2123进行电连接,另一方面,避免了极片12在弯折的过程中导致的极耳11的堆叠,有利于改善电阻增大的问题。
69.例如,如图11所示电芯本体10上端的端部形成有三个极耳组,三个极耳组在电芯本体10的周向方向上均匀间隔设置,每个极耳组均包括在电芯本体10的径向方向层叠布置的多层极耳11,这样,在保证每层极耳11与连接面2123直接电连接的情况下,避免了极片12在弯折过程中导致的极耳11的堆叠现象而带来的电阻增大的问题。
70.在本实用新型的一个实施例中,电芯包括复合集流体,复合集流体包括:支撑绝缘层121和分别覆盖在支撑绝缘层121厚度方向两侧表面的第一导电层122和第二导电层123。也就是说,支撑绝缘层121位于第一导电层122和第二导电层123之间,第一导电层122和第二导电层123分别覆盖在支撑绝缘层121的上层表面和下层表面上。
71.可选地,支撑绝缘层121为复合高分子绝缘层。
72.下面将参考图1-图3描述根据本实用新型一个具体实施例的电池100。
73.参照图1,电芯本体10由极片12卷绕成中空的圆柱状,极片12在电芯本体10的轴向方向的上端折弯后形成为极耳11,极耳11从极片12卷绕方向的一端延伸至另一端,在中空的电芯本体10限定出的通孔13中,在靠近极耳11的一端放置汇流件21的底座211,底座211形成为圆筒形状,底座211的径向内侧壁面形成为定位面2111,定位面2111朝向电芯本体10的中心轴线的方向倾斜延伸,将极耳11的连接端111弯折,使得极耳11玩着后沿定位面2111的表面延伸,然后将与底座211适配的配合件212放置到底座211中,配合件212包括垂直于电芯本体10的轴线延伸的平板部2121和插设于底座211的柱体部2122,进而使得多层极耳11的连接端111均与连接面2123直接电连接,然后将集流盘22焊接在配合件212的平板部2121的上侧表面上,至此,电池100的组装过程完成。
74.根据本实用新型实施例的电池100,通过设置与多层极耳11的连接端111的端部均电连接的导电连接组件20,改善了电池100过流面积小,内阻增大以及极耳11中间接触导通
稳定性差的问题。
75.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。
76.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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
77.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,还可以是通信;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。
78.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
79.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
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