本技术要求于2024年6月21日提交的韩国专利申请第10-2024-0081413号以及于2025年5月21日提交的韩国专利申请第10-2025-0061340号的优先权，上述专利申请文件中公开的全部内容作为本说明书的一部分并入本文。本发明涉及一种电池电芯及其制造方法，其能够：通过省略电极端子与集流板的焊接来防止由焊接热导致的隔膜损坏；增强电极端子相对于罐壳体的紧固力和结构刚性；扩展电极端子到集流板的电流路径；以及允许通过电极端子注入电解液。

背景技术：

1、通常，圆柱形电池电芯包括罐壳体和电极组件。罐壳体可通过对金属板进行深拉拔来制造，以形成圆形底部以及与该圆形底部连接的圆管形侧壁构件。电极组件容纳在罐壳体中。

2、通常，在圆柱形电池电芯中，罐壳体可电连接至电极组件的第一电极，并且封闭罐壳体的开口的盖组件可电连接至电极组件的第二电极。因此，罐壳体可构成第一电极，并且盖组件可构成正极。

3、近来，已经开发出一种新型圆柱形电池电芯。该电池电芯具有安装在罐壳体底部的端子孔中的电极端子，并且罐壳体的开口由盖封闭。绝缘垫片插置于电极端子与罐壳体之间。分别与电极组件的第一电极和第二电极连接的第一集流板和第二集流板分别焊接至电极组件的两个轴向端部。第一集流板可焊接至盖，并且第二集流板可焊接至电极端子。

4、然而，在电池电芯中将集流板焊接至电极端子和盖的过程中产生的高温能量和飞溅物可能撕裂或损坏电极组件的隔膜。当隔膜被撕裂或损坏时，正极和负极可能彼此电接触而发生短路，这可能导致起火。

5、另外，集流板可通过电阻焊、超声波焊或激光焊进行焊接。在此，由于集流板的平整度不良或外观不良，可能发生焊接缺陷。当集流板的焊接区域出现缺陷时，焊接区域的抗拉强度显著降低，这可能导致产生低电压。

6、在电池电芯中，设置绝缘件以在罐壳体与集流板之间进行电绝缘。绝缘件插置于罐壳体的底部与集流板之间。由于绝缘件呈具有一定厚度的平板形式，并且集流板也呈平板形式，因此，为了使集流板与电极端子接触，必须使用超声波焊头强力按压集流板。在该过程中，集流板可能发生变形。

7、因此，集流板可能过度变形，并且焊接区域可能被预张紧，这可能对焊接强度产生不利影响。另外，在使用电池电芯期间产生的振动或冲击可能影响焊接区域，从而可能导致焊接区域脱离或集流板开裂。特别地，反复且持续产生的拉力和应力可能导致疲劳失效。当发生这种现象时，电极端子与集流板之间的电连接受损，从而电池电芯可能丧失其功能。

8、本发明的背景技术公开于韩国专利申请公开第2022-0113654号（公开日：2022年8月16日，名称为“电极端子的固定结构、以及包括该固定结构的电池、电池组和车辆”）。

技术实现思路

1、技术问题

2、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种电池电芯及其制造方法，其中，电极端子在不进行焊接的情况下电连接至集流板，从而能够省略焊接工序。

3、本发明的目的在于提供一种电池电芯及其制造方法，其中，通过不产生焊接飞溅物或焊接热来防止电极组件的隔膜受损。

4、本发明的目的在于提供一种能够显著降低短路或起火风险的电池电芯及其制造方法。

5、本发明的目的在于提供一种能够显著提高电极端子的结合强度和结构刚性的电池电芯及其制造方法。

6、本发明的目的在于提供一种能够防止在电池电芯热失控期间电极端子从罐壳体的端子孔中弹出或脱离的电池电芯及其制造方法。

7、本发明的目的在于提供一种电池电芯及其制造方法，其中，即使在振动或冲击下，电极端子与集流板之间的结合也能够稳定地保持。

8、本发明要解决的技术问题不限于上述目的，未描述的其他目的和优点可通过以下说明理解，并且将通过本发明的实施例得到更清楚的理解。另外，显而易见的是，本发明的目的和优点可通过权利要求中指出的手段及其组合来实现。

9、技术方案

10、本发明可应用于具有电极端子与集流板电连接的结构的电池电芯。

11、所述电池电芯包括电极组件和在内部容纳电极组件的罐壳体。

12、所述罐壳体设置有端子孔。

13、所述端子孔可设置在罐壳体的底部。优选地，端子孔可具有圆形形状并设置在罐壳体的中心。

14、集流板安装于电极组件。集流板可电连接至电极组件的第一电极。

15、集流板设置在电极组件的轴向端部。

16、电极端子插入端子孔中。电极端子可贯穿端子孔。

17、在电极端子处设置有端子螺栓，该端子螺栓贯穿电极端子并紧固至集流板。

18、端子螺栓至少由集流板约束。

19、端子螺栓可使集流板在轴向方向上与电极端子接触。

20、电极端子可包括：端子头部，其压缩端子孔的周缘；以及端子插入部，其从端子头部延伸并插入端子孔中。

21、端子头部可从端子插入部的轴向外侧端部径向向外延伸。

22、端子螺栓贯穿端子插入部以紧固至集流板。

23、电极端子还可包括：塑性变形部，其从端子插入部延伸，并且被弯曲成在面向端子头部的同时压缩端子孔的周缘。

24、塑性变形部可包括：塑性变形肋，其在端子插入部的端部处沿周向方向布置。

25、塑性变形肋沿周向方向连续或间断地延伸。例如，多个塑性变形肋可被布置成沿周向方向排列，或者可布置沿周向方向延伸的、具有圆管形状的单个塑性变形肋。

26、端子插入部可设置有供端子螺栓的螺栓主体插入的螺栓孔。

27、在一些实施例中，螺栓孔的内径可小于螺栓主体的外径，使得螺栓孔的周缘随着螺栓主体被插入而塑性变形。

28、在一些实施例中，螺栓孔的直径可等于或大于端子螺栓的直径。

29、端子头部可设置有用于容纳端子螺栓的螺栓头部的容纳槽。

30、集流板可设置有端子螺栓旋入其中的约束突片。

31、在一些实施例中，集流板具有平板形状，并且约束突片的高度可等于或小于集流板的厚度。

32、在一些实施例中，集流板可包括：平板部，所述平板部具有平板形状；以及突出部，所述突出部在与端子孔对应的位置处从平板部沿轴向方向突出，并且约束突片贯穿突出部。

33、在一些实施例中，电池电芯还可包括：密封构件，其安装在端子螺栓的螺栓头部与端子头部的容纳槽的底表面之间。

34、在一些实施例中，电池电芯还可包括：垫片，其插置于端子孔的内周表面与电极端子的外周表面之间，以使电极端子与罐壳体电绝缘并密封罐壳体。

35、本发明提供一种具有上述结构的电池电芯的制造方法。电池电芯的制造方法可包括：准备设置有端子孔的罐壳体；沿轴向方向将垫片插入端子孔中；从端子孔的轴向外侧将电极端子插入端子孔中；以及通过使电极端子的塑性变形部径向向外弯曲而将电极端子约束在端子孔中。

36、电池电芯的制造方法包括：将焊接有集流板的电极组件插入罐壳体中，并将集流板的约束突片布置成与电极端子的螺栓孔对应。

37、电池电芯的制造方法包括：在使端子螺栓穿过螺栓孔之后，将端子螺栓紧固至约束突片。

38、电池电芯的制造方法还可包括：提供具有螺栓主体的端子螺栓，螺栓主体的直径大于螺栓孔的直径，使得螺栓孔的周缘随着螺栓主体被插入而塑性变形。

39、电池电芯的制造方法还可包括：提供集流板，该集流板包括：平板部，所述平板部具有平板形状；以及突出部，所述突出部在与端子孔对应的位置处从平板部沿轴向方向突出，以扩展约束突片紧固至集流板的轴向区段。

40、有益效果

41、根据本发明，由于端子螺栓紧固至集流板，因此无需焊接电极端子与集流板，从而可省略焊接工序。

42、根据本发明，由于可省略电极端子与集流板之间的焊接工序，因此可防止电极组件中的隔膜受损，并且可显著降低电极之间短路或热失控的风险。

43、根据本发明，由于端子螺栓紧固至集流板，因此无需为了焊接而使集流板在轴向方向上与电极端子强力接触。因此，可防止集流板被预张紧。

44、根据本发明，由于端子螺栓旋入设置在集流板的突出部中的约束突片，因此可显著提高电极端子与集流板的结合力和结构刚性。

45、根据本发明，由于电极端子的结合力和结构刚性显著提高，因此可防止在电池组热失控期间电极端子从罐壳体的端子孔中弹出或脱离。

46、除上述有益效果之外，将在说明本发明的具体细节时进一步说明本发明的具体效果。