本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种动力电池极板、动力电池盖板组件、动力电池及动力电池极板的制造方法。
背景技术：
目前，对于动力电池上盖板的正负极极板来说，制备方法通常是采用焊接工艺(例如，激光焊接)将不同形状的两种部件进行连接，进而形成该极板。但是，由于焊缝的存在，该极板存在阻值较大的问题，进而导致动力电池内阻较大。
因此，如何降低极板的阻值成为亟待解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例致力于提供一种动力电池极板、动力电池盖板组件、动力电池及动力电池极板的制造方法，以解决现有技术中极板阻值较大的问题。
本发明第一方面提供了一种动力电池极板，包括：支撑体，包括支撑面；以及设置在支撑面的凸起体，形状构造为与外部结构适配；其中，支撑体和凸起体一体制备成型。
在本发明的一个实施例中，一体制备成型为冲压制备成型。
在本发明的一个实施例中，冲压制备成型采用成型模具，成型模具包括：上模具，设置有凹槽，用于容纳凸起体；下模具，设置有导正针，用于穿插板材的导正孔；其中，上模具还设置有第一挤压部，下模具还设置有第二挤压部，第一挤压部和第二挤压部竖直对应，用于挤压板材形成凸起体和支撑体。
在本发明的一个实施例中，凸起体包括第一凸起部、第二凸起部和连接部；其中，第一凸起部和第二凸起部通过连接部一体成型连接。
在本发明的一个实施例中，第一凸起部和第二凸起部设置有用于与外部部件实现固定的铆接孔。
在本发明的一个实施例中，支撑体和凸起体采用铝合金。
在本发明的一个实施例中，铝合金为3003铝合金，和/或铝合金的硬度为H14。
本发明第二方面提供了一种动力电池盖板组件，包括：本发明第一方面任一项所述的动力电池极板，包括第一通孔；连接片，包括与第一通孔对应设置的第二通孔；设置在连接片和动力电池极板之间的盖板，包括与第一通孔对应设置的第三通孔；以及贯穿第一通孔、第二通孔和第三通孔的连接柱；其中，动力电池极板和盖板之间的缝隙、盖板和连接柱之间的缝隙以及连接片和盖板之间的缝隙设置有密封垫圈。
在本发明的一个实施例中，在室温下，动力电池极板和所连接片之间的阻值小于0.2毫欧。
本发明第三方面提供了一种动力电池，包括：壳体；以及封装在壳体一端的本发明第二方面任一项所述的动力电池盖板组件。
本发明第四方面提供了一种第一方面任一项所述的动力电池极板的制造方法，包括：对板材进行冲裁，形成挤压延展区；以及通过成型模具对板材进行挤压，形成凸起体和支撑体。
在本发明的一个实施例中，进一步包括：对板材进行冲裁，形成铆接孔。
在本发明的一个实施例中，成型模具包括：上模具，设置有凹槽，用于容纳凸起体；下模具，设置有导正针，用于穿插板材的导正孔；其中，上模具还设置有第一挤压部，下模具还设置有第二挤压部，第一挤压部和第二挤压部竖直对应，用于挤压板材形成凸起体和支撑体。
本发明实施例可以通过一体制备成型工艺制造包括支撑体和凸起体的动力电池极板，使得凸起体和支撑体直接连接，避免了焊缝的存在，从而有效降低了极板的阻值，避免了由于极板阻值较大导致的动力电池内阻较大的问题。除此之外，一体制备成型的支撑体和凸起体连接关系牢固，减少了焊接工序，也可以减少成型模具数量，从而有效降低制造成本。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的动力电池极板的示意性结构图。
图2是根据本发明一个实施例的成型模具的示意性结构图。
图3是根据本发明一个实施例的动力电池盖板组件的示意性结构图。
图4是根据本发明一个实施例的动力电池极板的制造方法的示意性流程图。
图5是根据本发明另一个实施例的动力电池极板的制造方法的示意性过程图。
上述附图中的附图标记如下：支撑体1，支撑面1.1，凸起体2，第一凸起部2.1，连接部2.2，第二凸起部2.3，铆接孔2.4，正极极板3，正极铆钉4，正极连接片5，负极极板6，负极铆钉7，负极连接片8，防爆阀9，保护罩10，盖板11，密封垫圈12，上模具13，凹槽13.1，第一挤压部13.2，板材14，下模具15，导正针15.1，第二挤压部15.2。
具体实施方式
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。
在可能的情况下，附图中的各个部分提到的相同或相似的部分将采用相同的附图标记。
图1是根据本发明一个实施例的动力电池极板的示意性结构图。
如图1所示，动力电池极板，包括：支撑体1，包括支撑面1.1；以及设置在支撑面1.1的凸起体2，形状构造为与外部结构适配；其中，支撑体1和凸起体2一体制备成型。
具体地，上述动力电池极板可以作为动力电池的正极和/或负极的极板，与待供电设备适配，进而为待供电设备供电。在这里，上述外部结构可以作为待供电设备的组成部分，用于衔接动力电池极板和待供电设备。待供电设备可以为电动汽车、电动列车、电动自行车或者高尔夫球车等，动力电池可以为铅酸蓄电池、磷酸铁锂蓄电池等。
本发明实施例可以通过一体制备成型工艺制造包括支撑体1和凸起体2的动力电池极板，使得凸起体2和支撑体1直接连接，避免了焊缝的存在，从而有效降低了极板的阻值，避免了由于极板阻值较大导致的动力电池内阻较大的问题。除此之外，一体制备成型的支撑体1和凸起体2连接关系牢固，减少了焊接工序，也可以减少成型模具数量，从而有效降低制造成本。
在本发明的另一个实施例中，一体制备成型为冲压制备成型。
具体地，一体制备成型工艺可以为一体冲压制备成型工艺。该工艺使得支撑体1和凸起体2直接连接，无需焊接工序，避免了焊接工序所产生的成本。
图2是根据本发明一个实施例的成型模具的示意性结构图。
在本发明的另一个实施例中，冲压制备成型采用成型模具，如图2所示，成型模具包括：上模具13，设置有凹槽13.1，用于容纳凸起体2；下模具15，设置有导正针15.1，用于穿插板材14的导正孔；其中，上模具13还设置有第一挤压部13.2，下模具15还设置有第二挤压部15.2，第一挤压部13.2和第二挤压部15.2竖直对应，用于挤压板材14形成凸起体2和支撑体1。
具体地，在通过成型模具对板材14进行挤压的过程中，板材14与成型模具的第一挤压部13.2和第二挤压部15.2相对应的区域会受到冲压制备成型设备的挤压而发生形变，这些受挤压的区域可以形成动力电池极板的支撑体1，未受挤压变形的区域可以容纳在凹槽13.1中，形成动力电池极板的凸起体2。
应当理解，上述对于成型模具的描述可以是正视成型模具时的描述，也可以是俯视成型模具时的描述，这里对此不做限制。
通过凹槽13.1、第一挤压部13.2和第二挤压部15.2的配合，只需一套成型模具即可以形成动力电池极板，无需由于形状的差异分别准备支撑体1和凸起体2的成型模具，不仅减少了成型模具数量，避免了相应的工序和工时，也降低了成本。
在本发明的另一个实施例中，凸起体2包括第一凸起部2.1、第二凸起部2.3和连接部2.2；其中，第一凸起部2.1和第二凸起部2.3通过连接部2.2一体成型连接。
具体地，如图1所示，为了满足与外部结构的适配，凸起体2的第一凸起部2.1、第二凸起部2.3和连接部2.2的构造形状可以为英文字母H。
在本发明的另一个实施例中，第一凸起部2.1和第二凸起部2.3设置有用于与外部部件实现固定的铆接孔2.4。
具体地，动力电池极板为了固定在动力电池上，可以通过铆钉采用铆接的方式与外部部件固定。在这里，该外部部件是动力电池的组成部分，例如，可以为盖板11、连接片等。铆接的固定方式，结构简单，固定关系牢固，铆钉的导电性也可以确保动力电池极板与动力电池内部的电连接。
应当理解，除了是铆接孔外，第一凸起部2.1和第二凸起部2.3上的孔也可以是非通孔，即第一凸起部2.1和第二凸起部2.3可以通过该非通孔和导电柱的配合进而与动力电池内部电连接，其中该非通孔和导电柱可以是通过螺纹的方式固定，这里对于动力电池极板与外部部件的固定连接方式不做限定。
在本发明的另一个实施例中，支撑体1和凸起体2采用铝合金。
具体地，由于铝合金延展性良好，因此可以作为支撑体1和凸起体2所采用的材料，以便于动力电池极板的一体制备成型。另外，由于铝合金导电性良好，因此也可以确保动力电池极板的导电性。除此之外，由于铝合金质量轻，因此可以减轻动力电池的质量，进而减轻动力电池对待供电设备负重的影响。
在本发明的另一个实施例中，铝合金为3003铝合金，和/或铝合金的硬度为H14。
具体地，经过发明人的多次试验，支撑体1和凸起体2所采用的铝合金可以优选为3003铝合金，和/或铝合金的硬度优选为H14。例如，在支撑体1和凸起体2的一体制备成型过程中，上述铝合金冲裁效果良好，可以避免过度形变；挤压效果明显，可以只需挤压3次便形成满足尺寸要求的支撑体1和凸起体2，避免了多次挤压造成的过多工序和工时。
上面描述了根据本发明实施例的动力电池极板，下面结合图3描述根据本发明实施例的动力电池盖板组件。
图3是根据本发明一个实施例的动力电池盖板组件的示意性结构图。
动力电池盖板组件可以包括：如上面任一项所述的动力电池极板，包括第一通孔；连接片，包括与第一通孔对应设置的第二通孔；设置在连接片和动力电池极板之间的盖板11，包括与第一通孔对应设置的第三通孔；以及贯穿第一通孔、第二通孔和第三通孔的连接柱；其中，动力电池极板和盖板11之间的缝隙、盖板11和连接柱之间的缝隙以及连接片和盖板11之间的缝隙设置有密封垫圈12。
例如，第一通孔、第二通孔和第三通孔可以为铆接孔2.4，连接柱可以为铆钉，用于固定连接动力电池极板、盖板11和连接片。应当理解，由于动力电池包括正极和负极，因此动力电池盖板组件可以包括至少一个上面任一项所述的动力电池极板。下面以电池盖板组件包括两个上面任一项所述的动力电池极板为例进行说明。具体地，如图3所示，动力电池盖板组件可以包括两个动力电池极板，其中一个为正极极板3，另一个为负极极板6。盖板11位于正极极板3和正极连接片5之间，也位于负极极板6和负极连接片8之间。正极极板3、正极连接片5和盖板11通过两个正极铆钉4固定连接，负极极板6、负极连接片8和盖板11通过两个负极铆钉7固定连接。正极极板3和盖板11之间的缝隙、盖板11和正极连接片5之间的缝隙以及盖板11和正极铆钉4之间的缝隙设置有密封垫圈12。负极极板6和盖板11之间的缝隙、盖板11和负极连接片8之间的缝隙以及盖板11和负极铆钉7之间的缝隙也设置有密封垫圈12。在两个动力电池极板之间还设置有保护罩10和防爆阀9，用作动力电池的防爆装置。
铆钉的设置，一方面可以确保动力电池极板与连接片之间的导电性，另一方面可以通过与密封垫圈12的配合，确保动力电池极板、连接片和盖板11之间的密封性，进而当该动力电池盖板组件应用到动力电池上时，可以确保动力电池的密封性。这个密封性既可以耐水压，也可以耐气压。
本发明实施例可以通过一体制备成型工艺制造包括支撑体1和凸起体2的动力电池极板，使得凸起体2和支撑体1直接连接，避免了焊缝的存在，从而有效降低了极板的阻值，避免了由于极板阻值较大导致的动力电池内阻较大的问题。除此之外，一体制备成型的支撑体1和凸起体2连接关系牢固，减少了焊接工序，也可以减少成型模具数量，从而有效降低制造成本。
在本发明的另一个实施例中，在室温下，动力电池极板和所连接片之间的阻值小于0.2毫欧。
由于一体制备成型的动力电池极板的阻值较小，因此一体制备成型的动力电池极板和连接片之间的阻值很容易满足小于0.2毫欧的设计需求，从而有效降低了动力电池盖板组件的次品率。
上面描述了根据本发明实施例的动力电池盖板组件，下面描述根据本发明实施例的动力电池。
动力电池可以包括：壳体；以及封装在壳体一端的如上面任一项所述的动力电池盖板组件。
具体地，动力电池可以包括动力电池盖板组件、电芯本体和壳体。电芯本体设置在壳体中，电芯本体通过内部的化学反应产生电能，包括用于形成电路回路的正极极耳和负极极耳。动力电池盖板组件密封设置于壳体的开口上。电芯本体的正极极耳通过动力电池盖板组件的正极组件与外部用电装置实现电连接；电芯本体的负极极耳通过动力电池盖板组件的负极组件与外部用电装置实现电连接。在这里，正极组件可以包括正极极板3、盖板11、正极连接片5、正极铆钉4和设置于它们之间的缝隙的密封垫圈12。负极组件可以包括负极极板6、盖板11、负极连接片8、负极铆钉7和设置于它们之间的缝隙的密封垫圈12。
本发明实施例可以通过一体制备成型工艺制造包括支撑体1和凸起体2的动力电池极板，使得凸起体2和支撑体1直接连接，避免了焊缝的存在，从而有效降低了极板的阻值，避免了由于极板阻值较大导致的动力电池内阻较大的问题。除此之外，一体制备成型的支撑体1和凸起体2连接关系牢固，减少了焊接工序，也可以减少成型模具数量，从而有效降低制造成本。
上面描述了根据本发明实施例的动力电池，下面结合图4至图5描述根据本发明实施例的动力电池极板的制造方法。
图4是根据本发明一个实施例的动力电池极板的制造方法的示意性流程图。在这里，执行主体可以为成型设备。
410，对板材14进行冲裁，形成挤压延展区。
420，通过成型模具对板材14进行挤压，形成凸起体2和支撑体1。
在这里，动力电池极板可以如上面实施例中任一项所述，为了避免重复，这里对此不再赘述。板材14在挤压的过程中会发生延展形变，为了确保板材14有延展的空间，需要对板材14进行冲裁，形成可延展的空间，即挤压延展区。应当理解，为了便于板材14的有效延展，冲裁形成挤压延展区的次数可以不止一次，它们可以在进行挤压之前，也可以穿插在多次挤压步骤之间，这里对此不做限定。另外，通过成型模具对板材14进行挤压，一体形成凸起体2和支撑体1，其中，挤压的次数可以为一次，也可以为多次，穿插在整个成型的过程中，这里对此不做限定。
应当理解，上述制备方案不仅可以适用于动力电池极板，也可以适用于制备其它料厚不均的产品，这里对此不做限制。
本发明实施例可以通过一体制备成型工艺制造包括支撑体1和凸起体2的动力电池极板，使得凸起体2和支撑体1直接连接，避免了焊缝的存在，从而有效降低了极板的阻值，避免了由于极板阻值较大导致的动力电池内阻较大的问题。除此之外，一体制备成型的支撑体1和凸起体2连接关系牢固，而且将两种形状及结构不同的零件合并为一个零件通过一体制备成型工艺方法进行生产，可以省去原有的焊接工艺，也可以减少成型模具数量，从而有效降低制造成本。
在本发明的另一个实施例中，该制造方法进一步包括：对板材14进行冲裁，形成铆接孔。
具体地，为了满足动力电池极板的结构设计需求，在成型动力电池极板的过程中需要设置形成铆接孔的步骤。
除此之外，该制造方法还可以包括冲裁废料、冲裁导正孔的过程。在这里，冲裁废料可以不止为一个步骤，可以为多个步骤，穿插在整个成型的过程中，其作用可以是为了形成固定板材14的区域，也可以是为了满足动力电池极板的尺寸需求，还可以是为了使动力电池极板从板材14上脱落。
冲裁导正孔，可以避免板材14在一体制备成型的过程中发生非正常移动，从而确保动力电池极板的加工精度。
另外，上述铆接孔的冲裁可以是在部分导正孔的基础上进行的冲裁。
在本发明的另一个实施例中，成型模具包括：上模具13，设置有凹槽13.1，用于容纳凸起体2；下模具15，设置有导正针15.1，用于穿插板材14的导正孔；其中，上模具13还设置有第一挤压部13.2，下模具15还设置有第二挤压部15.2，第一挤压部13.2和第二挤压部15.2垂直对应，用于挤压板材14形成凸起体2和支撑体1。
具体地，一体制备成型的设备可以为冲压设备，其中，冲压设备可以包括成型模具和顶料装置。例如，如图2所示，顶料装置可以用于使下模具15在竖直方向上移动，以便下模具15的导正针15.1可以与板材14分离。对于成型模具的功能和作用，可以参考图2实施例的描述，为了避免重复，这里不再赘述。
下面结合具体例子，更加详细地描述本发明的实施例。
图5是根据本发明另一个实施例的动力电池极板的制造方法的示意性过程图。其中，执行主体可以为成型设备。
505，对板材14进行冲裁，去除废料。
对板材14进行冲裁废料，一方面可以去掉多余的废料，另一方面以便在后续的步骤中冲压设备可以固定板材14。
510，对板材14进行冲裁，形成导正孔。
形成导正孔，以便下模具15的导正针15.1可以穿插在导正孔中，进而防止在后续的步骤中板材14发生非正常移动。
515，对板材14进行冲裁，形成一次挤压延展区。
形成挤压延展区，以便在后续挤压板材14的过程中，板材14有足够的空间进行形变延展。
520，对板材14进行挤压，初步形成凸起体2的一部分。
为了保证成型效果，可以采用多步挤压的方式进行成型。具体地，这里多步挤压的次数可以为三次，其中，步骤520可以为第一次挤压成型。
525，对板材14进行挤压，再次形成凸起体2的一部分。
步骤525可以为第二次挤压成型。
530，对板材14进行冲裁，形成二次挤压延展区。
在这里，由于经历了两次挤压形变延展，一次挤压延展区剩余的空间可能不足以支持下次的挤压形变，因此对一次挤压延展区进行再次冲裁，形成二次挤压延展区。应当理解，一次挤压延展区与二次挤压延展区的位置及尺寸可以相同，也可以不相同。
535，对板材14进行挤压，形成最终满足尺寸需求的凸起体2。
步骤535可以为第三次挤压成型。
540，对板材14进行冲裁，二次去除废料。
在这里，对二次挤压延展区再次进行冲裁废料，这次的冲裁为精度冲裁，以便形成满足尺寸需求的支撑体1。
545，对板材14进行冲裁，形成铆接孔2.4。
在步骤510形成的导正孔中，有部分导正孔可以用于形成铆接孔2.4。对这些导正孔进行冲裁，以便形成铆接孔2.4。
550，对板材14进行冲裁，落料，形成动力电池极板。
在步骤540中，对支撑体1相对的两侧进行精度冲裁，去除废料，使该两侧满足相应的尺寸需求。在步骤550中，对支撑体1另外相对的两侧进行精度冲裁，去除废料，使它们满足相应的尺寸需求，也可以使成型的动力电池极板从板材14上脱离。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。