一种圆柱电池盖板组件及圆柱电池的制作方法

本技术涉及圆柱形锂离子电池设计领域，具体涉及一种圆柱电池盖板组件及圆柱电池。

背景技术：

1、汽车动力电池的一个主流发展趋势之一，是高能量密度、高结构可靠性、高安全性以及高性价比。圆柱形结构的电池具有先天的优势，特别是大型圆柱形结构，在制造的工艺性、成本方面具有最大的优势。其中，圆柱形电池结构中，盖板的密封结构及其与卷芯间的连接结构设计，是圆柱形电池结构设计和制造的关键。

2、目前，电池盖板的密封结构有以下比较典型的设计方案：

3、方案一：集流盘和盖板电连接在电池内部进行，一般是焊棒从卷芯底部穿过卷芯中心轴进行，焊接空间较小，且焊接必然会产生金属异物，将留在电池内部，长久使用可能会有起火爆炸等安全风险；

4、方案二：集流盘和盖板电连接通过激光穿透焊接完成，对焊接部件厚度及加工精度等要求较高，焊接一致性较差，且不易查看其有效连接面积。

技术实现思路

1、基于此，本实用新型提供了一种圆柱电池盖板组件及圆柱电池，以解决现有技术的圆柱电池的集流盘和盖板的连接结构不易操作，工艺要求高且容易产生安全隐患的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种圆柱电池盖板组件，该圆柱电池具有圆柱筒状结构的壳体，所述圆柱电池盖板组件用于与壳体一端的基板配合，所述圆柱电池盖板组件包括铆钉、上绝缘圈、密封圈、下绝缘圈、绝缘盖和集流盘，所述上绝缘圈、密封圈、下绝缘圈、绝缘盖为绝缘材质，所述铆钉、基板和集流盘均为导电材质；

3、所述铆钉包括筒体及由所述筒体经铆压后形成于两端的上铆压部和下铆压部，所述基板设有贯穿其厚度方向以供所述铆钉穿过的第一通孔；

4、所述上绝缘圈和所述密封圈同心套连并叠合在所述基板的外侧面，所述密封圈位于所述上绝缘圈的圈内并套连在所述筒体上，所述上绝缘圈和所述密封圈通过所述上铆压部紧压在所述基板的外侧面上，所述下绝缘圈叠合在所述基板的内侧面上并套连在所述筒体上，所述下绝缘圈具有延伸到所述第一通孔内并与所述密封圈接触的环形凸台，所述下绝缘圈通过所述下铆压部紧压在所述基板的内侧面，以使所述铆钉与所述基板之间通过所述上绝缘圈、所述密封圈和所述下绝缘圈组合实现绝缘并密封；

5、所述集流盘通过所述绝缘盖叠合在所述基板的内侧面，所述绝缘盖设有贯穿其厚度方向以用于与所述下绝缘圈套连配合的第二通孔，所述集流盘上向靠近所述铆钉方向延伸形成有连接轴，所述连接轴插入所述筒体内实现与所述铆钉固定连接并密封。

6、作为本实用新型的进一步优选技术方案，还包括密封塞，所述连接轴插入所述筒体内并通过所述密封塞对所述筒体的外端进行密封。

7、作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述连接轴插入所述筒体内通过焊接固定并密封。

8、作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述连接轴为设有台阶结构的圆柱凸台，供所述连接轴插入的所述筒体的内孔结构与所述圆柱凸台相匹配。

9、作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述下绝缘圈与所述绝缘盖之间通过搭接相连。

10、作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述基板的表面设有形成防爆阀的凹槽。

11、根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供了一种圆柱电池，包括：

12、壳体，圆柱管状结构；

13、中心轴，圆柱管状结构，同轴设置在所述壳体内；

14、卷芯，设置在所述中心轴与所述壳体之间的腔体中；以及

15、圆柱电池盖板组件，所述圆柱电池盖板组件连接在所述壳体的一端并与所述壳体密封连接，所述中心轴与所述集流盘连接。

16、作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述壳体与所述基板一体成型，整体呈圆柱筒状结构。

17、作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述集流盘上向靠近所述铆钉方向延伸形成有管状的连接套，所述集流盘通过所述连接套与所述中心轴紧配插接相连。

18、本实用新型的圆柱电池盖板组件及圆柱电池，采用上述技术方案，可以达到如下有益效果：

19、1)本实用新型的圆柱电池盖板组件，其铆钉的中心孔与集流盘的连接轴插接相连并半开放(连接轴位于铆钉的中心孔内)叠焊方式，不仅降低了装配对同心度的要求，而且提高了焊接工艺可制造性和可靠性；

20、2)本实用新型的圆柱电池极盖板组件，其铆钉与集流盘的有效焊接面积(过流面积，影响电池最大充放电电流)可通过调整半开放区域(铆钉的中心孔)直径大小进行调整，且可以通过影像系统直接测量焊接面积；

21、3)本实用新型的圆柱电池盖板组件，通过铆接方式，将上绝缘圈、密封圈、基板、下绝缘圈、绝缘盖等零件挤压装配为一体，并对密封圈产生轴向压缩所需要的挤压力，压缩密封电池内外部，可防止外界水汽/空气进入电池内部；

22、4)本实用新型的圆柱电池，采用该圆柱电池盖板组件，不仅简化了装配工艺流程，提高了生产效率，同时还提高了电池的可靠性。

技术特征：

1.一种圆柱电池盖板组件，该圆柱电池具有圆柱筒状结构的壳体，所述圆柱电池盖板组件用于与壳体一端的基板配合，其特征在于，所述圆柱电池盖板组件包括铆钉、上绝缘圈、密封圈、下绝缘圈、绝缘盖和集流盘，所述上绝缘圈、密封圈、下绝缘圈、绝缘盖均为绝缘材质，所述铆钉、基板和集流盘均为导电材质；

2.根据权利要求1所述的圆柱电池盖板组件，其特征在于，还包括密封塞，所述连接轴插入所述筒体内并通过所述密封塞对所述筒体的外端进行密封。

3.根据权利要求1所述的圆柱电池盖板组件，其特征在于，所述连接轴插入所述筒体内通过焊接固定并密封。

4.根据权利要求1所述的圆柱电池盖板组件，其特征在于，所述连接轴为设有台阶结构的圆柱凸台，供所述连接轴插入的所述筒体的内孔结构与所述圆柱凸台相匹配。

5.根据权利要求1所述的圆柱电池盖板组件，其特征在于，所述下绝缘圈与所述绝缘盖之间通过搭接相连。

6.根据权利要求1所述的圆柱电池盖板组件，其特征在于，所述基板的表面设有形成防爆阀的凹槽。

7.一种圆柱电池，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，所述壳体与所述基板一体成型，整体呈圆柱筒状结构。

9.根据权利要求7所述的圆柱电池，其特征在于，所述集流盘上向靠近所述铆钉方向延伸形成有管状的连接套，所述集流盘通过所述连接套与所述中心轴插接相连。

技术总结
一种圆柱电池盖板组件，用于与圆柱电池壳体的基板配合，其包括铆钉、上绝缘圈、密封圈、下绝缘圈、绝缘盖和集流盘；铆钉包括筒体及由筒体经铆压后形成于两端的上、下铆压部，基板设有供铆钉穿过的第一通孔；上绝缘圈和密封圈同心套连并叠合在基板的外侧面，上绝缘圈和密封圈通过上铆压部紧压在基板的外侧面上，下绝缘圈具有延伸到第一通孔内并与密封圈接触的环形凸台；集流盘通过绝缘盖叠合在基板的内侧面，绝缘盖设有贯穿其厚度方向以用于与下绝缘圈套连配合的第二通孔，集流盘上向靠近铆钉方向延伸形成有连接轴，连接轴插入筒体内实现与铆钉固定连接。不技术不仅降低了装配对同心度的要求，而且提高了焊接工艺可制造性性和可靠性。

技术研发人员：宋文昊,陈晶晶
受保护的技术使用者：深圳市六维科技有限公司
技术研发日：20230516
技术公布日：2024/1/15