一种新型圆柱电池盖板结构的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车零部件制造技术领域，尤其涉及一种新型圆柱电池盖板结构。


背景技术：

2.锂离子电池由于安全、环保、循环寿命长、能量密度高等优点已被广泛应用到3c、动力、储能、新能源汽车等方面。随着锂离子电池在新能源汽车、储能电站等方面的大规模应用，人们对快充的需求越发渴望。
3.目前圆柱锂离子电池的正极或者负极盖板组件，通常采用连接片与盖板铆接方式或者集流盘与电芯的正、负极焊接后再与盖板组装焊接。连接片与盖板铆接方式可能使盖板与连接片之间的内阻偏高，影响电池的性能；而采用一个或者多个分离式的集流盘与盖板分别与连接片焊接得到盖板组件，焊接工艺繁琐，对焊接设备和焊接工艺要求高，焊接良品率不高。
4.综上所述，现有的电池盖板存在与连接片接触面积小、接触内阻较大、焊接工艺要求高的不足，电池盖板的这种结构亟待改进。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提出了一种与极柱接触面积大、改善接触内阻的新型圆柱电池盖板结构。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种新型圆柱电池盖板结构，包括盖板本体(1)、柔性连接片(2)和集流盘(3)；
7.盖板本体(1)与集流盘(3)正对且间隙设置；
8.集流盘(3)靠近盖板本体(1)的端面上设置有第一凹槽(100)，第一凹槽(100)沿着集流盘(3)的径向方向或者轴向延伸方向部分贯通集流盘(3)，集流盘(3)侧表面上设置有与第一凹槽(100)连通的开口部；
9.柔性连接片(2)的一端与集流盘(3)侧表面的开口部边缘固定连接，柔性连接片(2)的另一端抵持在盖板本体(1)靠近集流盘(3)的端面上，柔性连接片(2)上间隔的设置有若干组弯折指示部(200)；柔性连接片(2)在各弯折指示部(200)处弯折并伸入第一凹槽(100)内部，且柔性连接片(2) 的一端与集流盘(3)电性连接，柔性连接片(2)的另一端伸出第一凹槽 (100)与盖板本体(1)电性连接。
10.在以上技术方案的基础上，优选的，所述盖板本体(1)靠近集流盘(3) 的端面设置有第一绝缘组件(4)，第一绝缘组件(4)的一端与盖板本体(1) 固定连接，第一绝缘组件(4)的另一端朝着集流盘(3)延伸并抵持在集流盘 (3)的端面上。
11.优选的，所述第一绝缘组件(4)上间隔设置有若干贯通的第二凹槽 (300)，柔性连接片(2)靠近盖板本体(1)的端部还穿过第二凹槽(300) 与盖板本体(1)固定连接。
12.优选的，所述第一绝缘组件(4)的端面上设置有阶梯槽(41)，阶梯槽 (41)与若干
第二凹槽(300)相互连通；柔性连接片(2)靠近盖板本体(1) 的一端设置有柱状突起部(21)，柱状突起部(21)嵌设在阶梯槽(41)内，柱状突起部(21)上阵列设置有若干导柱(22)，各导柱(22)穿过第二凹槽 (300)与盖板本体(1)固定连接。
13.进一步优选的，各导柱(22)的截面形状不完全相同。
14.进一步优选的，所述柔性连接片(2)远离盖板本体(1)的一端的截面形状为矩形，柔性连接片(2)该矩形端部的轮廓与第一凹槽(100)的水平宽度相适应；柔性连接片(2)的非柱状突起部的部分均嵌设在第一凹槽(100)内部。
15.更进一步优选的，柔性连接片(2)非柱状突起部的部分的总长不超过 30mm；柔性连接片(2)的非柱状突起部的宽度不超过11mm；第一凹槽(100) 的深度为0.8mm。
16.在以上技术方案的基础上，优选的，集流盘(3)上还对应设置有若干扇形定位部(31)，扇形定位部(31)对称设置在第一凹槽(100)长度延伸方向的两侧，相邻的扇形定位部(31)之间设置有加强凸筋(32)，加强凸筋(32) 的高度不超出集流盘(3)靠近盖板本体(1)的端面。
17.在以上技术方案的基础上，优选的，所述集流盘(3)的截面的投影完全落在盖板本体(1)的截面之内。
18.在以上技术方案的基础上，优选的，所述盖板本体(1)靠近集流盘(3) 的端面设置有第二绝缘组件(5)和极柱(6)，第二绝缘组件(5)与盖板本体 (1)固定连接，第二绝缘组件(5)中心处设置有通孔，极柱(6)穿过通孔向着远离集流盘(3)的方向朝外延伸。
19.本实用新型提供的一种新型圆柱电池盖板结构，相对于现有技术，具有以下有益效果：
20.(1)本方案在保证与盖板组件的接触面积的前提下，采用非铆接方式将盖板组件与柔性连接片固定，改善接触内阻；而柔性连接片的另一端与集流盘设置为一个整体，通过弯折的方式，使柔性连接片嵌设在集流盘的第一凹槽内，即简化了焊接工序或者减少焊接部位；还能降低电池盖板结构整体的高度，提高单位体积的电池能量密度；
21.(2)预留多个扇形定位部作为集流盘与卷芯的焊接部，由于扇形定位部边缘设置有加强凸筋，焊接及合盖后的集流盘不易变形，也可优化因集流盘形变导致的内阻偏高的问题；
22.(3)连接片端部的柱状突起部能够嵌合在第一绝缘组件的阶梯槽内，使得第一绝缘组件的表面能够贴合在集流盘端面，也能起到绝缘和压缩电池盖板结构高度的效果。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
24.图1为本实用新型一种新型圆柱电池盖板结构的一种弯折状态的立体图；
25.图2为本实用新型一种新型圆柱电池盖板结构的一种弯折状态的右视图；
26.图3为本实用新型一种新型圆柱电池盖板结构的一种弯折状态的前视图；
27.图4为本实用新型一种新型圆柱电池盖板结构的展开状态俯视图；
28.图5为本实用新型一种新型圆柱电池盖板结构的展开状态仰视图；
29.图6为本实用新型一种新型圆柱电池盖板结构的盖板本体与第一绝缘组件的组合状态立体图；
30.图7为本实用新型一种新型圆柱电池盖板结构的集流盘的立体图。
31.附图标记说明：1、盖板本体；2、柔性连接片；3、集流盘；4、第一绝缘组件；5、第二绝缘组件；6、极柱；100、第一凹槽；200、弯折指示部；300、第二凹槽；21、柱状突起部；22、导柱；31、扇形定位部；32、加强凸筋；41、阶梯槽。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。
33.如图1—5所示，本实用新型提供了一种新型圆柱电池盖板结构，包括盖板本体1、柔性连接片2、集流盘3、第一绝缘组件4、第二绝缘组件5和极柱 6等。
34.作为本方案的一种实施方式，盖板本体1与集流盘3正对且间隙设置。盖板本体1与集流盘3不是直接接触，而是通过柔性连接片2电性连接。
35.集流盘3靠近盖板本体1的端面上设置有第一凹槽100，第一凹槽100沿着集流盘3的径向方向或者轴向延伸方向部分贯通集流盘3，集流盘3侧表面上设置有与第一凹槽100连通的开口部；本方案的集流盘3的第一凹槽100用于放置折叠后的柔性连接片。
36.柔性连接片2的一端与集流盘3侧表面的开口部边缘固定连接，柔性连接片2的另一端向着第一凹槽100内弯折后抵持在盖板本体1靠近集流盘3的端面上，柔性连接片2上间隔的设置有若干组弯折指示部200；柔性连接片2在各弯折指示部200处弯折并伸入第一凹槽100内部，且柔性连接片2的一端与集流盘3电性连接，柔性连接片2的另一端伸出第一凹槽100与盖板本体1电性连接。柔性连接片2采用柔性的金属材料，弯折后可以压缩自身体积以及适应盖板本体1与集流盘3之间的间隙。本方案的柔性连接片2可以与集流盘3 一体成型设置，柔性连接片靠近集流盘3的一端即可以设置在第一凹槽100开口部的边缘，当然也可以直接嵌设在第一凹槽内，这样与第一凹槽的接触面积更大。图1—3所示的结构中，指示了柔性连接片2的完整方向，此时盖板本体 1与集流盘3并未完全贴合，但是其间隙可进一步压缩。第一凹槽100还为弯折的柔性连接片2提供限位和导向功能。
37.如图2和图5所示，为确保盖板本体1与集流盘3之间的间距稳定，盖板本体1靠近集流盘3的端面设置有第一绝缘组件4，第一绝缘组件4的一端与盖板本体1固定连接，第一绝缘组件4的另一端朝着集流盘3延伸并抵持在集流盘3的端面上。第一绝缘组件4用于将盖板本体1与集流盘3分隔开并使其相互绝缘。可见，不同厚度的第一绝缘组件4将会影响电池盖板结构的整体厚度，以及电池的能量密度。
38.第一绝缘组件4上设置有供柔性连接片2穿过的通道，这样才可使盖板本体1与柔性连接片2电性连接；第一绝缘组件4上间隔设置有若干贯通的第二凹槽300，柔性连接片2靠近盖板本体1的端部还穿过第二凹槽300与盖板本体1固定连接。具体的，第一绝缘组件4的端面上设置有阶梯槽41，阶梯槽 41与若干第二凹槽300相互连通；柔性连接片2靠近盖板
本体1的一端设置有柱状突起部21，柱状突起部21嵌设在阶梯槽41内，柱状突起部21上阵列设置有若干导柱22，各导柱22穿过第二凹槽300与盖板本体1固定连接。阶梯槽41与柱状突起部21的高度和轮廓相适应，使得柱状突起部21及其导柱22 与第一绝缘组件4结合的更加紧密，这种内嵌结构也能压缩电池盖板结构的整体高度，在固定尺寸的条件下，可改善电池的能量密度。
39.如图5所示，各导柱22的截面形状不完全相同。导柱22整体近似于线性阵列分布，但是导柱22长度相同，截面的尺寸不尽相同，同一行的各导出22 对应的穿过同一第二凹槽300与盖板本体1固定，可以采用超声波焊接的方式将导柱22与盖板本体1固连。这种导柱22连接方式取代了现有的压接组合方式，在保证导柱22与盖板本体1的接触面积足够的情况下，改善接触内阻。第二凹槽300对导柱22起到导向和限高的作用。图示的导柱22的截面为矩形，也可以根据需要改为圆形或者多边形等结构。
40.为了更好的与集流盘3贴合；柔性连接片2远离盖板本体1的一端的截面形状为矩形，柔性连接片2该矩形端部的轮廓与第一凹槽100的水平宽度相适应；柔性连接片2的非柱状突起部的部分在弯折后均嵌设在第一凹槽100内部，不会对电池盖板结构的整体厚度和能量密度产生影响。另外，作为一种优选方式，集流盘3的截面的投影完全落在盖板本体1的截面之内。这种情形便于盖板结构封装在圆柱壳体内。
41.作为一种特例，本方案的柔性连接片2非柱状突起部的部分的总长不超过 30mm；柔性连接片2的非柱状突起部的宽度不超过11mm；第一凹槽100的深度为0.8mm。
42.如图4和图7所示，集流盘3远离盖板组件1的端面用于与卷芯电性连接，因此集流盘3上还对应设置有若干扇形定位部31，扇形定位部31对称设置在第一凹槽100长度延伸方向的两侧，相邻的扇形定位部31之间设置有加强凸筋 32，加强凸筋32的高度不超出集流盘3靠近盖板本体1的端面。加强凸筋32 可以稳定集流盘3的形状，在集流盘3与卷芯焊接时，或者本方案的电池盖板结构合盖时，集流盘3不容易发生形变，局部的内阻保持稳定，能使电池的均一性更好。此处在集流盘3的第一凹槽内100也设置了通孔，该通孔用于向集流盘3另一端的卷芯内注入电解液。
43.盖板本体1靠近集流盘3的端面设置有第二绝缘组件5和极柱6，第二绝缘组件5与盖板本体1固定连接，第二绝缘组件5中心处设置有通孔，极柱6 穿过通孔向着远离集流盘3的方向朝外延伸。盖板本体1的另一端用于引出极柱6，为了起到绝缘效果，极柱6径向环绕设置有第二绝缘组件5。
44.本方案使用时，集流盘3与柔性连接片2为一体设计，只需将柔性连接片 2的柱状突起部21嵌设在阶梯槽内，使导柱22穿过第二凹槽抵接在盖板本体 1的端面，将导柱22与盖板本体1进行超声波焊接，然后集流盘3的扇形定位部31分别与卷芯进行焊接，注入电解液后；最后弯折柔性连接片2，使柔性连接片2的非柱状突起部21的部位完全嵌入第一凹槽100内，集流盘3与盖板本体1贴合在第一绝缘组件4的不同端面上，完成本实用新型新型圆柱形电池盖板结构的组装。
45.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。