一种锂电池的集流体、绝缘片、盖板及端部结构的制作方法

1.本发明属于属于锂电池技术领域，涉及锂电池的集流体、绝缘片、盖板及端部结构的设计，尤其是一种锂电池的集流体、绝缘片、盖板及端部结构。


背景技术：

2.锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，随着二十一世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上。
3.现有的锂电池是一个集流柱形式的锂电池，这个集流柱为正极集流柱，电芯的负极集流盘直接与外壳连接，整个外壳都成为锂电池的负极，以扩大面积减小内阻。其中，正极集流盘如例图1所示，端面 1与电芯焊接，端面3与集流柱焊接，装配时折弯折弯部2将盖板与外壳密封。
4.上述方法由于集流盘上只有一个通孔且在端面1最中心的位置，用于电焊机深入其中将负极极耳与负极集流盘点焊，折弯部完全折叠时会堵住绝缘片上的注液口，所以弯折折弯部时不能完全折叠。不能完全折叠的折弯部占用电池的空间大，而且折弯部多次弯折或者弯折力度过大时会断裂，导致电池无法使用。另外折弯部占用的空间在装配时无法忽略，那么电池使用一段时间后过压膨胀，这一部分的空间会成为缓冲区，安全阀无法立即对过压进行反应，过压检测的灵敏度降低。


技术实现要素：

5.为解决上述现有技术问题，本发明提供一种锂电池的集流体、绝缘片、盖板及端部结构。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
7.一种锂电池的集流体，所述锂电池包括电芯，其特征在于，包括：
8.具有面a和面b的集流盘；
9.具有面c和面d的托盘；
10.具有面e的集流柱；
11.其中，所述面a与电芯焊接；
12.其中，所述托盘位于集流盘的中心；且，
13.所述面c与面b焊接；
14.其中，所述集流柱位于托盘的中心；且，
15.所述面e与面d固定连接。
16.优化的，所述集流盘上具有通孔a；
17.其中，所述通孔a位于集流盘中心；且，
18.所述通孔a可被托盘完全覆盖；
19.其中，所述集流盘的厚度小于等于5mm；
20.优化的，所述托盘的厚度小于等于5mm；
21.一种锂电池的绝缘片，所述绝缘片与权利要求1-3所述的托盘贴合，其特征在于，包括：
22.连接构件；
23.具有面f和面g的绝缘片；
24.所述绝缘片上具有通孔b、通孔c、通孔d；
25.其中，所述通孔b、通孔c、通孔d直径大小不同；
26.其中，所述通孔b和通孔c靠近绝缘片边缘；且，
27.所述通孔b与通孔c不连通；
28.其中，所述通孔d位于绝缘片中心；且，
29.所述通孔d与通孔b、通孔c不连通；
30.其中，所述连接构件与f面固定连接；且，
31.所述连接构件用于连接绝缘片和托盘；
32.优化的，所述连接构件包括具有内壁的侧边；
33.其中，所述内壁长度与托盘周长大小相同；
34.其中，所述侧边的横截面中空部分的形状大小与托盘的形状大小相同；
35.其中，所述侧边与通孔b、通孔c不重叠；
36.其中，所述侧边的高度为h；
37.优化的，所述h的值与托盘厚度相同；
38.优化的，所述通孔d的直径大小与集流柱直径大小相同；
39.一种锂电池的盖板，所述盖板与权利要求4-7所述的绝缘片贴合，其特征在于，包括：
40.具有面h与面i的盖板；
41.其中，所述盖板上具有安全阀、通孔e、通孔f；
42.其中，所述安全阀、通孔e、通孔f直径大小不同；
43.其中，所述安全阀和通孔e靠近绝缘片边缘；且，
44.所述安全阀与通孔e不连通；
45.其中，所述通孔f位于绝缘片中心；且，
46.所述通孔f与安全阀、通孔e不连通；
47.其中，所述安全阀为圆形；且，
48.所述安全阀的直径大小与通孔b直径大小相同；
49.其中，所述安全阀具有薄弱区；且，
50.所述薄弱区为安全阀上容易被气体液体挤压产生破裂的区域；
51.其中，所述安全阀与通孔b对齐；
52.其中，所述通孔e与通孔c对齐；
53.优化的，所述通孔f的内壁具有绝缘层；
54.所述面i上具有绝缘层；
55.其中，所属绝缘层内直径大小与集流柱直径大小相同；
56.一种锂电池的端部结构，其特征在于，包括：
57.权利要求1-3所述的集流体；
58.权利要求4-7所述的绝缘片；
59.权利要求8-9所述的盖板；
60.其中，所述通孔d可套入集流柱；且，
61.完全套入后，面f与面d贴合；
62.其中，所述通孔f可套入集流柱；且，
63.完全套入后，面h与面g贴合；且，
64.所述盖板与集流柱密封连接。
65.本发明的有益效果体现在，提供一种锂电池的集流体、绝缘片、盖板及端部结构，去掉了背景技术中提到的折弯部，通过托盘连接集流盘与集流柱，解决了由于集流盘与集流柱连接可能产生断裂影响使用的问题，占用电池内部空间减小，电池过压膨胀时，安全阀能够立即对过压进行反应，过压检测的灵敏度高，且对绝缘片增加了连接构件，增强了绝缘效果。
附图说明：
66.图1为本发明对比例的集流盘示意图；
67.图2为本发明实施例的集流体示意图；
68.图3为本发明实施例的绝缘片剖面图；
69.图4为本发明实施例的盖板示意图；
70.图5为本发明实施例的端部结构示意图。
具体实施方式
71.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
72.请参阅图1-5所示，本发明提供的具体实施例如下：
73.实施例1：
74.一种锂电池的集流体，所述锂电池包括电芯4，其特征在于，包括：
75.具有面a8和面b9的集流盘5；
76.具有面c10和面d11的托盘6；
77.具有面e12的集流柱7；
78.其中，所述面a8与电芯4焊接；
79.其中，所述托盘6位于集流盘5的中心；且，
80.所述面c10与面b9焊接；
81.其中，所述集流柱7位于托盘6的中心；且，
82.所述面e12与面d11固定连接。
83.锂电池通过折弯部连接集流盘和集流柱，弯折后封装，为了保证绝缘片上通孔的注液效果，折弯部不能完全折叠，占用了锂电池的一部分空间，而且折弯部在多次弯折或者
弯折力度过大时，会产生断裂，此时集流盘与集流柱无法连接，锂电池无法使用。
84.在本实施例中，本发明提供的一种锂电池的集流体，首先在b 面点焊将集流盘与电芯连接，集流柱与托盘固定连接为一体式，然后在d面除集流柱之外的其余区域点焊，这样直接将集流柱与集流盘点焊在一起，托盘的设置满足点焊的条件，与集流盘的接触面积大，不会增大内阻，不占用太多空间。
85.实施例2：
86.所述集流盘5上具有通孔a；
87.其中，所述通孔a位于集流盘5中心；且，
88.所述通孔a可被托盘6完全覆盖；
89.其中，所述集流盘5的厚度小于等于5mm；
90.优化的，所述托盘6的厚度小于等于5mm。
91.在本实施例中，本发明提供的一种锂电池的集流体，集流盘上具有通孔a位于集流盘中心，用于电焊机深入其中将负极极耳与负极集流盘点焊，完成点焊后，需将托盘与集流盘焊接，通孔a可被托盘完全覆盖。集流盘与电芯之间、托盘与集流盘之间的连接方式是点焊，点焊对材料的厚度有要求，所以集流盘的厚度小于等于5mm，托盘的厚度小于等于5mm。
92.实施例3：
93.一种锂电池的绝缘片13，所述绝缘片13与权利要求1-3所述的托盘6贴合，其特征在于，包括：
94.连接构件；
95.具有面f14和面g15的绝缘片13；
96.所述绝缘片13上具有通孔b16、通孔c17、通孔d18；
97.其中，所述通孔b16、通孔c17、通孔d18直径大小不同；
98.其中，所述通孔b16和通孔c17靠近绝缘片13边缘；且，
99.所述通孔b16与通孔c17不连通；
100.其中，所述通孔d18位于绝缘片13中心；且，
101.所述通孔d18与通孔b16、通孔c17不连通；
102.其中，所述连接构件与f面固定连接；且，
103.所述连接构件用于连接绝缘片13和托盘6。
104.在本实施例中，本发明提供的一种锂电池的绝缘片，具有通孔b、通孔c、通孔d，通孔b、通孔c、通孔d直径大小不同，所述通孔 b和通孔c靠近绝缘片边缘，通孔b与通孔c不连通，其中直径较小的为注液用，直径较大的用来过压检测；通孔d位于绝缘片中心，通孔d与通孔b、通孔c不连通，通孔d用作与集流柱装配；连接构件位于面f的边缘用于连接托盘与集流盘。
105.实施例4：
106.所述连接构件包括具有内壁的侧边19；
107.其中，所述内壁长度与托盘6周长大小相同；
108.其中，所述侧边19的横截面中空部分的形状大小与托盘6的形状大小相同；
109.其中，所述侧边19与通孔b16、通孔c17不重叠；
110.其中，所述侧边19的高度为h。
111.连接构件用于连接绝缘片与托盘，所以需要考虑绝缘片与托盘的装配效果，还要考虑绝缘片的绝缘效果。
112.在本实施例中，本发明提供的一种锂电池的绝缘片，连接构件包括具有内壁的侧边，内壁长度与托盘周长大小相同，侧边的横截面中空部分的形状大小与托盘的形状大小相同，侧边与通孔b、通孔c不重叠，不影响注液效果，侧边的设计在装配时，托盘嵌入绝缘片中，绝缘效果更好，装配效果也更好。
113.实施例5：
114.所述h的值与托盘6厚度相同。
115.在本实施例中，本发明提供的一种锂电池的绝缘片，h的值与托盘厚度相同，这样托盘完全嵌入绝缘片中，被绝缘片包裹住，绝缘效果更好，装配时配合度更高。
116.实施例6：
117.所述通孔d18的直径大小与集流柱7直径大小相同。
118.在本实施例中，本发明提供的一种锂电池的绝缘片，通孔d的直径大小与集流柱直径大小相同，保证在通孔d在装配时能够套入集流柱的同时绝缘效果更好。
119.实施例7：
120.一种锂电池的盖板20，所述盖板20与权利要求4-7所述的绝缘片13贴合，其特征在于，包括：
121.具有面h21与面i22的盖板20；
122.其中，所述盖板20上具有安全阀23、通孔e24、通孔f25；
123.其中，所述安全阀23、通孔e24、通孔f25直径大小不同；
124.其中，所述安全阀23和通孔e24靠近绝缘片13边缘；且，
125.所述安全阀23与通孔e24不连通；
126.其中，所述通孔f25位于绝缘片13中心；且，
127.所述通孔f25与安全阀23、通孔e24不连通；
128.其中，所述安全阀23为圆形；且，
129.所述安全阀23的直径大小与通孔b16直径大小相同；
130.其中，所述安全阀23具有薄弱区；且，
131.所述薄弱区为安全阀23上容易被气体液体挤压产生破裂的区域；
132.其中，所述安全阀23与通孔b16对齐；
133.其中，所述通孔e24与通孔c17对齐。
134.绝缘片上有供注液、过压检测的通孔，要完成整个过程，所以盖板上具有相应功能的部件应与之对应，且装配时可能因技术人员操作产生的误差导致不能完全对齐影响安全阀的功能。
135.在本实施例中，本发明提供的一种锂电池的盖板，盖板上具有安全阀、通孔e、通孔f，安全阀与通孔b对齐，一起完成整个锂电池的过压检测，一旦安全阀产生形变或者破裂，这个锂电池就无法使用，所以装配时完全对齐非常重要，但完全对齐会提高装配成本，所以本发明在安全阀上设置有薄弱区，装配时只需要保证薄弱区与通孔对齐即可，即使因操作产生误差也不影响安全阀的功能。通孔e与通孔c、通孔b对齐，一起完成整个注液过程，完成注液后，需要对通孔e 密封处理，防止漏液。
136.实施例8：
137.所述通孔f25的内壁具有绝缘层；
138.所述面i22上具有绝缘层；
139.其中，所属绝缘层内直径大小与集流柱7直径大小相同。
140.在本实施例中，本发明提供的一种锂电池的盖板，所属绝缘层内直径大小与集流柱直径大小相同，因为整个锂电池的外壳均作为锂电池的一极，盖板需要与外壳接触，集流体为锂电池的另一极，所以需要做到集流柱与盖板之间绝缘，盖板需要通过通孔f套入绝缘柱，所以通孔f的内壁具有绝缘层，锂电池使用时导线可能与面i产生接触，为了不影响使用效果，面i上具有绝缘层，绝缘效果更好。
141.实施例9：
142.一种锂电池的端部结构，其特征在于，包括：
143.权利要求1-3所述的集流体；
144.权利要求4-7所述的绝缘片13；
145.权利要求8-9所述的盖板20；
146.其中，所述通孔d18可套入集流柱7；且，
147.完全套入后，面f14与面d11贴合；
148.其中，所述通孔f25可套入集流柱7；且，
149.完全套入后，面h21与面g15贴合；且，
150.所述盖板20与集流柱7密封连接。
151.在本实施例中，本发明提供的一种锂电池的端部结构，所述通孔 d可套入集流柱，且完全套入后，面f与面d贴合，通孔f可套入集流柱，且完全套入后，面h与面g贴合，且盖板与集流柱密封连接，密封连接防止电解液漏出。锂电池使用一段时间后，外壳产生膨胀，最容易产生膨胀的是安全阀，本实施例中提到的端部结构在过压检测时，没有折弯部的缓冲空间存在，提高了检测的灵敏度，且可以通过增加绝缘片的厚度降低安全阀检测的灵敏度。
152.在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“中心”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系。
153.在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“组装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
154.在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
155.在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，
“‑”
和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如:“a-b”表示大于或等于a，且小于或等于b的范围。“a～b”表示大于或等于a，且小于或等于b的范围。
156.在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独
存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
157.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。