电池及制造方法与流程
未命名
08-14
阅读:116
评论:0
1.本发明涉及电池制造技术领域,尤其涉及一种电池及制造方法。
背景技术:
2.锂离子电池在动力、储能等领域发展极为迅猛,方形电池内阻小、循环寿命长、成组简单,综合优势显著。近5年,方形电池容量由数十ah提高至数百ah,进一步提高系统能量密度并大辐降低了成本。相应的,电芯的尺寸和厚度越来越大,为提高电池容量,大容量电池内部通常为两个电芯并联,先将两个并联的电芯的极耳直接接触焊接,然后对焊接后的极耳进行折叠,再与转接片进行焊接,从而导致极耳过长、加工性能差、制造成本高等问题,并且在组装过程中,需要用到激光焊接,因此在焊接过程中存在产生焊渣飞溅对极耳造成影响的问题。
3.因此亟需一种电池及制造方法解决上述问题。
技术实现要素:
4.本发明的目的在于提供一种电池及制造方法,减少极耳长度、提高加工性能,降低制造成本,并避免激光焊接时焊渣飞溅的影响。
5.为达此目的,本发明采用以下技术方案:
6.一方面,提供了一种电池,包括:
7.外壳,所述外壳为开口的壳体结构;
8.两个堆叠的电芯,两个堆叠的所述电芯设于所述外壳内,所述电芯包括极耳,两个堆叠的所述电芯相同极性的所述极耳位于同一侧;
9.连接端板,所述连接端板包括螺柱、绝缘支架和转接片,所述绝缘支架设于所述外壳的开口处,所述螺柱和所述转接片分别位于所述绝缘支架的两侧,所述转接片穿过所述绝缘支架与所述螺柱连接,两个堆叠的所述电芯上相同极性的所述极耳连接在同一所述转接片上。
10.可选地,所述极耳包括正极耳和负极耳,所述正极耳和所述负极耳分别位于所述电芯的两侧,与所述正极耳对应的所述连接端板为正极端板,与所述负极耳对应的所述连接端板为负极端板,与所述正极端板对应的所述螺柱为第一螺柱,所述绝缘支架为第一绝缘支架,所述转接片为第一转接片,与所述负极端板对应的所述螺柱为第二螺柱,所述绝缘支架为第二绝缘支架,所述转接片为第二转接片,两个堆叠的所述电芯的所述正极耳连接在所述第一转接片上,两个堆叠的所述电芯的所述负极耳连接所述第二转接片上。
11.可选地,所述正极端板还包括第一支撑架,所述第一转接片为u形结构,所述第一支撑架设于所述u形结构中,所述第一绝缘支架上开设有第一通孔,所述第一转接片上设有与所述第一通孔对应的第一凸起,所述第一凸起插设在所述第一通孔中,所述第一凸起上又开设有第二通孔,所述第一螺柱插设在所述第二通孔中,所述第一螺柱、所述第一绝缘支架、所述第一转接片和所述第一支撑架集成为一体式的汇流盘。
12.可选地,所述正极端板还包括第一安装板、第一密封圈、第一极柱和第一注塑件,所述第一绝缘支架上设有第二凸起,所述第一通孔开设在所述第二凸起上,所述第一安装板上开设有与所述第二凸起对应的第三通孔,所述第二凸起插设在所述第三通孔中,所述第一极柱固设在所述第一安装板背离所述电芯的一侧,所述第一极柱套设在所述第一螺柱外侧,所述第一密封圈夹设在所述第一极柱与所述第一安装板之间,所述第一注塑件套设在所述第一极柱的外侧,所述第一安装板、所述第一密封圈、所述第一极柱和所述第一注塑件集成为一体式的基板,所述基板和所述汇流盘共同组成分体式的所述正极端板。
13.可选地,所述第一极柱上开设有锥形孔,所述第一螺柱上设有与所述锥形孔对应的锥形轴段,所述锥形轴段插设在所述锥形孔中。
14.可选地,所述负极端板还包括第二支撑架,第二安装板、第二密封圈、第二极柱和第二注塑件,所述第二转接片为u形结构,所述第二支撑架设于所述u形结构中,所述第二绝缘支架上开设有第四通孔,所述第二转接片上设有与所述第四通孔对应的第三凸起,所述第三凸起插设在所述第四通孔中,所述第二绝缘支架上设有第四凸起,所述第四通孔开设在所述第四凸起上,所述第二安装板上开设有与所述第四凸起对应的第五通孔,所述第四凸起插设在所述第五通孔中,所述第二极柱上开设有盲孔,所述第二螺柱嵌设在所述盲孔中,所述第二极柱固设在所述第二安装板背离所述电芯的一侧,并与所述第二转接片的所述第三凸起抵接,所述第二密封圈夹设在所述第二极柱与所述第二安装板之间,所述第二注塑件套设在所述第二极柱的外侧,所述第二螺柱、所述第二绝缘支架、所述第二转接片、所述第二支撑架、所述第二安装板、所述第二密封圈、所述第二极柱和所述第二注塑件集成为一体化的所述负极端板。
15.可选地,所述极耳包括正极耳和负极耳,所述正极耳和所述负极耳位于所述电芯的同一侧,与所述正极耳和所述负极耳连接的所述连接端板为双极柱端板,所述双极柱端板中,所述螺柱和所述转接片均设有两个,与所述正极耳对应的所述转接片为正极转接片,所述螺柱为正极螺柱,与所述负极耳对应的所述转接片为负极转接片,所述螺柱为负极螺柱,所述绝缘支架上开设有两个中心对称分布的第一安装孔和第二安装孔,所述正极转接片穿过所述第一安装孔与所述正极螺柱连接,所述负极转接片穿过所述第二安装孔与所述负极螺柱连接,两个堆叠的所述电芯的所述正极耳连接在所述正极转接片上,两个堆叠的所述电芯的所述负极耳连接在所述负极转接片上。
16.另一方面,提供了一种制造方法,用于制作上述任一项所述的电池,包括以下步骤:
17.s1、极耳预焊裁切:将单个所述电芯的极耳束进行预焊,使所述极耳束呈收拢状态,形成单一的所述极耳,预焊后会在所述极耳上形成多个间隔分布的焊印,并对预焊后的所述极耳进行剪裁;
18.s2、合芯:将两个所述电芯进行堆叠,并使用合芯治具夹紧和固定两个堆叠的所述电芯;
19.s3、端板预装配:将所述连接端板放置到两个堆叠的所述电芯的相同极性的所述极耳之间,使得所述极耳与所述连接端板上的所述转接片抵接;
20.s4、极耳和端板焊接:通过使用焊接治具将所述转接片和所述极耳压紧,并使用激光焊接对所述转接片和所述极耳进行连接,所述焊接治具包括向靠近所述极耳方向凸起的
凸起结构,所述凸起结构用于将所述极耳压紧在所述转接片上,所述凸起结构上开设有与所述焊印位置对应的焊接通孔;
21.s5、贴膜:拆除所述合芯治具,在两个堆叠的所述电芯上贴u型胶和极耳焊接保护胶,并在外侧包覆上复合膜;
22.s6、入壳:将两个堆叠的所述电芯放入到所述外壳中,使所述连接端板置于所述外壳的开口处,并将所述连接端板与所述外壳通过激光焊进行焊接,从而形成完整的所述电池。
23.可选地,步骤s2中的所述合芯治具包括第一压板和第二压板,所述第一压板的两端设有第一连接翻边,所述第一连接翻边上固设有第一定位销,所述第二压板的两端设有第二连接翻边,所述第二连接翻边上开设有与所述第一定位销对应的第一定位孔,所述第一定位销插设在所述第一定位孔中。
24.可选地,所述第一压板和所述第二压板上均开设有治具安装槽,所述焊接治具的所述凸起结构插设在所述治具安装槽中。
25.本发明的有益效果:
26.通过将两个堆叠的电芯的相同极性的极耳连接在同一连接端板的转接片的方式,实现两个堆叠电芯上相同极性的极耳的连接,使得两个电芯上的极耳无需延长到直接接触的长度,与电芯极耳先接触焊接后折叠再与转接片连接的传统方式相比,极大的减少了极耳的长度,从而节省了箔材,提高了加工性能,降低了制造的成本。
27.使用该制造方法,使得在制作电池时通过使用合芯治具将两个堆叠的电芯进行夹紧固定,从而可以避免两个堆叠的电芯在进行焊接时出现错动,从而提高焊接质量,并且通过使用焊接治具保证只漏出激光焊接时必须的焊印位置,对极耳除焊印位置的非焊接区域进行遮挡,从而对极耳非焊接区域起到保护作用,避免焊渣飞溅对极耳的影响。
附图说明
28.图1是本发明的正极片a1的示意图;
29.图2是本发明的负极片a2和复合极片a3的示意图;
30.图3是本发明的电芯的示意图;
31.图4是本发明的电芯的极耳预焊裁切后的示意图;
32.图5是本发明的电芯贴极耳保护胶带的俯视图;
33.图6是本发明的合芯治具的结构示意图;
34.图7是本发明的正极端板的结构剖视图;
35.图8是本发明的绝缘支架的结构示意图;
36.图9是本发明的合芯治具和正极端板的集流盘装配后的结构示意图;
37.图10是本发明的负极端板的结构剖视图;
38.图11是本发明的合芯治具和负极端板装配的结构示意图;
39.图12是本发明的焊接治具的结构示意图;
40.图13是本发明的复合膜的结构示意图;
41.图14是本发明的第一支撑架的结构示意图。
42.图中:
43.1、电芯;11、正极耳;12、负极耳;13、焊印;
44.2、正极端板;21、第一螺柱;22、第一绝缘支架;221、第一通孔;222、第二凸起;223、第二定位销;224、第一连接销孔;23、第一转接片;24、第一支撑架;241、支撑筋;242、通槽;243、连接翅片;244、连接通孔;25、第一安装板;26、第一密封圈;27、第一极柱;28、第一注塑件;
45.3、负极端板;31、第二螺柱;32、第二绝缘支架;33、第二转接片;34、第二支撑架;35、第二安装板;36、第二密封圈;37、第二极柱;38、第二注塑件;39、注液孔;
46.4、合芯治具;41、第一压板;411、第一连接翻边;412、第一定位销;42、第二压板;421、第二连接翻边;43、垫板;44、连接销;45、治具安装槽;46、限位块;
47.5、焊接治具;51、凸起结构;52、焊接通孔;
48.6、复合膜;61、麦拉膜;62、侧板;621、第二定位孔;63、固定胶带;
49.7、保护胶带。
具体实施方式
50.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
51.在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;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或两个元件的相互作用关系。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。
52.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
53.在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
54.为了减少极耳长度、提高加工性能,降低制造成本,本实施例提供了一种电池。
55.该电池包括外壳、两个堆叠的电芯1和连接端板,外壳为开口的壳体结构,两个堆叠的电芯1设于外壳内,电芯1包括极耳,两个堆叠的电芯1相同极性的极耳位于同一侧,连接端板包括螺柱、绝缘支架和转接片,绝缘支架设于外壳的开口处,螺柱和转接片分别位于绝缘支架的两侧,转接片穿过绝缘支架与螺柱连接,两个堆叠的电芯1上相同极性的极耳连接在同一转接片上。
56.通过将两个堆叠的电芯1的相同极性的极耳连接在同一连接端板的转接片的方
式,实现两个堆叠电芯1上相同极性的极耳的连接,使得两个电芯1上的极耳无需延长到直接接触的长度,与电芯1极耳先接触焊接后折叠再与转接片连接的传统方式相比,极大的减少了极耳的长度,从而节省了箔材,提高了加工性能,降低了制造的成本。
57.实施例一
58.如图4所示,电芯1的极耳包括正极耳11和负极耳12,其中正极耳11和负极耳12的位置设置上具有多样化,正极耳11和负极耳12可以分布在电芯1的两侧,也可以分布在电芯1的同一侧,在实施例一中,正极耳11和负极耳12分别位于电芯1的两侧。
59.如图4、图7、图11所示,在本实施例中,与正极耳11对应的连接端板为正极端板2,与负极耳12对应的连接端板为负极端板3,与正极端板2对应的螺柱为第一螺柱21,绝缘支架为第一绝缘支架22,转接片为第一转接片23,与负极端板3对应的螺柱为第二螺柱31,绝缘支架为第二绝缘支架32,转接片为第二转接片33,两个堆叠的电芯1的正极耳11连接在第一转接片23上,两个堆叠的电芯1的负极耳12连接第二转接片33上。
60.通过将两个堆叠的电芯1的正极耳11连接在正极端板2的第一转接片23的两端,使得两个堆叠电芯1上的正极耳11无需延长到直接接触的长度,与电芯1正极耳11先接触焊接后折叠,再与转接片焊接的传统方式相比,极大的减少了正极耳11的长度,从而节省了箔材,提高了提高加工性能,降低了制造的成本;将两个堆叠的电芯1的负极耳12连接在负极端板3的第二转接片33的两端,使得两个堆叠电芯1上的负极耳12无需延长到直接接触的长度,与电芯1负极耳12先接触焊接后折叠,再与转接片焊接的传统方式相比,极大的减少了负极耳12的长度,从而节省了箔材,提高了加工性能,降低了制造的成本。
61.在本实施例中,电芯1为全极耳电芯1,两个堆叠的电芯1的种类可以为卷绕电芯1,也可以为堆叠电芯1,对其种类不做限定。并且由于电芯1的正极耳11和负极耳12分布在电芯1的两侧,所以外壳为两端开口的壳体结构,正极端板2和负极端板3分别设置在外壳两端的开口处,并将外壳封闭。
62.进一步地,如图7、图8、图10所示,正极端板2还包括第一支撑架24,第一转接片23为u形结构,第一支撑架24设于u形结构中,第一绝缘支架22上开设有第一通孔221,第一转接片23上设有与第一通孔221对应的第一凸起,第一凸起插设在第一通孔221中,第一凸起上又开设有第二通孔,第一螺柱21插设在第二通孔中,第一螺柱21、第一绝缘支架22、第一转接片23和第一支撑架24集成为一体式的汇流盘。通过将第一支撑架24设置在第一转接片23的u形结构中,从而方便对第一转接片23进行支撑,避免在焊接过程中,第一转接片23发生变形,保证正极耳11与第一转接片23的焊接质量。
63.在本实施例中,如图7、图9所示,第一支撑架24为单边敞口的壳体结构,敞口的一侧朝向第一转接片23,第一支撑架24倒扣在第一转接片23的u形结构中,第一支撑架24通过热熔的形式与第一转接片23形成为一体,并且在第一支撑架24的壳体结构内部设有多个支撑筋241,将壳体内部分割为多个小空间,并且在每个小空间中开设有与外界连通的通槽242,除此之外,在第一支撑架24沿长度方向的两端还分别设有连接翅片243,连接翅片243上开设有连接通孔244,第一绝缘支架22上开设有与连接通孔244对应的连接螺纹孔,连接螺栓穿过连接通孔244与连接螺纹孔螺纹连接,将第一支撑架24与第一绝缘支架22连接在一起,从而使得第一螺柱21、第一绝缘支架22、第一转接片23和第一支撑架24共同集成为一体式的汇流盘。
64.可选地,如图7所示,正极端板2还包括第一安装板25、第一密封圈26、第一极柱27和第一注塑件28,第一绝缘支架22上设有第二凸起222,第一通孔221开设在第二凸起222上,第一安装板25上开设有与第二凸起222对应的第三通孔,第二凸起222插设在第三通孔中,第一极柱27固设在第一安装板25背离电芯1的一侧,第一极柱27套设在第一螺柱21外侧,第一密封圈26夹设在第一极柱27与第一安装板25之间,第一注塑件28套设在第一极柱27的外侧,第一安装板25、第一密封圈26、第一极柱27和第一注塑件28集成为一体式的基板,基板和汇流盘共同组成分体式的正极端板2。通过第一安装板25、第一密封圈26、第一极柱27和第一注塑件28构成的基板来对汇流盘进行封装和保护。
65.在本实施例中,在第一安装板25上开设有放置第一密封圈26的密封安装槽,第一极柱27将第一密封圈26压紧在密封安装槽中,第一安装板25、第一密封圈26、第一极柱27和第一注塑件28通过压铆注塑工艺集成为一体化的基板。
66.进一步地,如图7所示,第一极柱27上开设有锥形孔,第一螺柱21上设有与锥形孔对应的锥形轴段,锥形轴段插设在锥形孔中。通过将第一极柱27和第一螺柱21使用锥形孔和锥形轴段进行配合,使得第一极柱27与第一螺柱21之间存在一定的静摩擦力,从而不易脱落,有利于激光焊接密封。
67.可选地,如图11所示,负极端板3还包括第二支撑架34,第二安装板35、第二密封圈36、第二极柱37和第二注塑件38,第二转接片33为u形结构,第二支撑架34设于u形结构中,第二绝缘支架32上开设有第四通孔,第二转接片33上设有与第四通孔对应的第三凸起,第三凸起插设在第四通孔中,第二绝缘支架32上设有第四凸起,第四通孔开设在第四凸起上,第二安装板35上开设有与第四凸起对应的第五通孔,第四凸起插设在第五通孔中,第二极柱37上开设有盲孔,第二螺柱31嵌设在盲孔中,第二极柱37固设在第二安装板35背离电芯1的一侧,并与第二转接片33的第三凸起抵接,第二密封圈36夹设在第二极柱37与第二安装板35之间,第二注塑件38套设在第二极柱37的外侧,第二螺柱31、第二绝缘支架32、第二转接片33、第二支撑架34、第二安装板35、第二密封圈36、第二极柱37和第二注塑件38集成为一体化的负极端板3。通过第二螺柱31、第二绝缘支架32、第二转接片33、第二支撑架34、第二安装板35、第二密封圈36、第二极柱37和第二注塑件38集成为一体化的负极端板3,使得负极端板3的结构强度更为牢固,并且正极端板2和负极端板3采用不同的结构,从而便于对正极端板2和负极端板3进行区分。
68.在本实施例中,如图7、图11、图12所示,第二支撑架34与第一支撑架24的结构一致,第二安装板35和第一安装板25的结构一致,第二密封圈36与第一密封圈26的结构一致,第二注塑件38与第一注塑件28的结构一致,除此之外,负极端板3上还开设有用于注入电解液的注液孔39。
69.实施例二
70.电芯1的正极耳11和负极耳12的位置设置具有多样化,正极耳11和负极耳12可以分布在电芯1的两侧,也可以分布在电芯1的同一侧,实施例一所描述的方案中,正极耳11和负极耳12分别位于电芯1的两侧,与实施例一不同的是,在实施例二中电芯1的正极耳11和负极耳12位于电芯1的同一侧。
71.在本实施例中,与正极耳11和负极耳12连接的连接端板为双极柱端板,螺柱和转接片均设有两个,与正极耳11对应的转接片为正极转接片,螺柱为正极螺柱,与负极耳12对
应的转接片为负极转接片,螺柱为负极螺柱,绝缘支架上开设有两个中心对称分布的第一安装孔和第二安装孔,正极转接片穿过第一安装孔与正极螺柱连接,负极转接片穿过第二安装孔与负极螺柱连接,两个堆叠的电芯1的正极耳11连接在正极转接片上,两个堆叠的电芯1的负极耳12连接在负极转接片上。
72.通过将两个堆叠的电芯1的正极耳11连接在正极转接片的两端,负极耳12连接在负极耳12的两端,使得两个电芯1上的正极耳11和负极耳12均无需延长到直接接触的长度,与电芯1极耳先接触焊接后折叠,再与转接片焊接的传统方式相比,极大的减少了正极耳11和负极耳12的长度,从而节省了箔材,提高了加工性能,降低了制造的成本。
73.在本实施例中,两个堆叠的电芯1的种类可以为卷绕电芯1,也可以为堆叠电芯1,对其种类不做限定。并且由于电芯1的正极耳11和负极耳12分布在电芯1的同一侧,所以外壳为单侧开口的壳体结构,双极柱端板设置在外壳的开口处,并将外壳封闭。
74.除此之外,双极柱端板还包括第三支撑架、第三安装板、第三密封圈和第三注塑件,其中第三支撑架、第三安装板、第三密封圈和第三注塑件与第一支撑架24、第一安装板25、第一密封圈26和第一注塑件28的结构一致,不同的是,正极转接片和负极转接片均为u形结构,第三支撑架设于正极转接片和负极转接片的u形结构中,同时对正极转接片和负极转接片进行支撑,即一个第三支撑架同时支撑正极转接片和负极转接片,其中与正极螺柱对应的设置有正极极柱,正极极柱与正极螺柱的连接方式可以采用第一极柱27与第一螺柱21的连接方式,也可以采用第二极柱37与第二螺柱31的连接方式,负极螺柱对应的设置有负极极柱,负极极柱与负极螺柱的连接方式与正极极柱与正极螺柱的连接方式相同,在正极极柱与第三安装板之间和负极极柱与第三安装板之间均夹设有第三密封圈,并且在正极极柱和负极极柱的外侧均套设有第三注塑件。并且在实施例二中的双极柱端板可以采用实施例一中正极端板2的组成方案,即使正极转接片、负极转接片、正极螺柱、负极螺柱、绝缘支架、第三支撑架组成一体式的汇流盘,使第三安装板、第三密封圈、正极极柱、负极极柱和第三注塑件组成一体式的基板,采用分体式的结构来进行制作;也可以如实施例一中的负极端板3一样,使正极转接片、负极转接片、正极螺柱、负极螺柱、绝缘支架、第三支撑架、第三安装板、第三密封圈、正极极柱、负极极柱和第三注塑件集成为一体式的结构来进行制作。
75.如图4、图5、图6、图13所示,为了方便制作上述两种实施例的电池,还提供了一种制造方法,包括如下步骤:
76.s1、极耳预焊裁切:将单个电芯1的极耳束进行预焊,使极耳束呈收拢状态,形成单一的极耳,预焊后会在极耳上形成多个间隔分布的焊印13,并对预焊后的极耳进行剪裁;
77.s2、合芯:将两个电芯1进行堆叠,并使用合芯治具4夹紧和固定两个堆叠的电芯1;
78.s3、端板预装配:将连接端板放置到两个堆叠的电芯1的相同极性的极耳之间,使得极耳与连接端板上的转接片抵接;
79.s4、极耳和端板焊接:通过使用焊接治具5将转接片和极耳压紧,并使用激光焊接对转接片和极耳进行连接,焊接治具5包括向靠近极耳方向凸起的凸起结构51,凸起结构51用于将极耳压紧在转接片上,凸起结构51上开设有与焊印13位置对应的焊接通孔52;
80.s5、贴膜:拆除合芯治具4,在两个堆叠的电芯1上贴u型胶和极耳焊接保护胶,并在外侧包覆上复合膜6;
81.s6、入壳:将两个堆叠的电芯1放入到外壳中,使连接端板置于外壳的开口处,并将连接端板与外壳通过激光焊进行焊接,从而形成完整的电池。
82.使用该制造方法,使得在制作电池时通过合芯治具4将两个堆叠的电芯1进行夹紧固定,从而可以避免两个堆叠的电芯1在进行焊接时出现错动,从而提高焊接质量,在使用合芯治具4进行转移的过程中,可以保护两个叠放的电芯1转运至远离激光焊接的区域,之后再去除合芯治具4完成电芯1入壳,相比传统工艺可完全杜绝环境对电芯1表面的污染,并且通过使用焊接治具5保证只漏出激光焊接时必须的焊印13位置,对极耳除焊印13位置的非焊接区域进行遮挡,从而对极耳非焊接区域起到保护作用,避免焊渣飞溅对极耳的影响。
83.如图7、图8、图11、图14所示,并且在本制造方法中,在步骤s5中的复合膜6包括麦拉膜61、侧板62和固定胶带63,麦拉膜61和侧板62集成为一体,通过使用胶带将两个堆叠的电芯1包裹为一个整体,侧板62设有两个,以实施例一为例,由于包括正极端板2和负极端板3,侧板62需要分别与正极端板2和负极端板3进行连接,因此在在侧板62的表面设有第二定位孔621,正极端板2的第一绝缘支架22和负极端板3的第二绝缘支架32上均设有与第二定位孔621对应的第二定位销223,第二定位销223与第二定位孔621相互配合以实现侧板62和正极端板2和负极端板3的固定,麦拉膜61通过热熔工艺与第一绝缘支架22和第二绝缘支架32连接,除此之外,在步骤s5中,对极耳束进行预焊时,在焊印13内侧极耳处贴保护胶带7,从而避免在预焊时对非焊接区域造成影响,并且采用断续焊的方式使得焊印13位置间隔分布,可以降低热影响区域温度,减少热变形和裂纹的产生,以及使焊缝处的气体和杂质排出,从而提高焊接质量和稳定性,并减少焊接过程中可能出现的问题,同时也可以降低成本。
84.进一步地,如图6所示,步骤s2中的合芯治具4包括第一压板41和第二压板42,第一压板41的两端设有第一连接翻边411,第一连接翻边411上固设有第一定位销412,第二压板42的两端设有第二连接翻边421,第二连接翻边421上开设有与第一定位销412对应的第一定位孔,第一定位销412插设在第一定位孔中。通过设置合芯治具4,使得两个堆叠的电芯1在进行极耳的焊接前,被紧密的压紧在一起,对两个堆叠的电芯1进行夹紧和固定,避免在焊接时两个堆叠的电芯1出现错动,影响焊接质量。
85.如图6、图7、图8、图11、图12所示,以实施例一为例,由于包括正极端板2和负极端板3,因此为了保证第一压板41和第二压板42连接的紧固性,在第一压板41上设有四个第一定位销412,在第二压板42上开设有四个第一定位孔,从而保证第一压板41和第二压板42的连接紧固程度,并且在第一压板41和第二压板42的两侧内部均设有垫板43,使得在进行步骤s3时,正极端板2的第一绝缘支架22以及负极端板3的第二绝缘支架32均可以放置在垫板43上,从而起到缓冲保护的作用,并且在第一压板41和第二压板42上还集成有连接销44,第一绝缘支架22上开设有与连接销44对应的第一连接销孔224,第二绝缘支架32上开均开设有与连接销44对应的第二连接销孔,连接销44插设在第一连接销孔224和第二连接销孔中,从而完成第一绝缘支架22以及第二绝缘支架32与合芯治具4之间的定位,同时确保正极耳11和正转接片以及负极耳12和负极转接片激光焊接时定位可靠,受力均匀。合芯治具4还包括限位块46,通过限位块46辅助定位以确保正极端板2和负极端板3与合芯治具4贴合牢靠,防止两个堆叠的电芯1在合芯治具4内位置发生偏移,确保焊接时定位可靠,相对位置准确。
86.进一步地,如图6、图13所示,第一压板41和第二压板42上均开设有治具安装槽45,
焊接治具5的凸起结构51插设在治具安装槽45中。通过在第一压板41和第二压板42上开设治具安装槽45,使得焊接治具5可以安装到合芯治具4上,保证焊接是在两个堆叠的电芯1处于合芯状态下进行,从而保证了焊接时的准确性和可靠性。
87.如图1至图4所示,在该制造方法中还具有一个前置的步骤,即制片,根据电芯1种类的不同,制片的工艺也不同,在本实施例中,以采用实施例一方案的叠片电芯为例,制片步骤为:
88.s01、裁剪:正负极电极卷分别放卷后,由高速裁刀按设定尺寸等间距裁切为正极片a1和负极片a2;
89.s02、叠片:制片成型的正极片a1和两层隔膜通过热复合制袋的方式成型为复合极片a3,之后负极片a2和复合极片a3依次交替堆叠成型为电芯1,并进行热压;
90.s03、包无纺布:负极片a2和复合极片a3的极耳朝向相反,电芯1表面包裹一层无纺布,并由胶带固定。
91.可选地,在步骤s01中,正极片a1和负极片a2为全极耳结构,制程过程简单,减少了极耳裁切成型工序的设备投入,制造成本低、效率高。
92.可选地,在步骤s02中,复合极片a3也可以通过负极片a2和两层隔膜通过热复合制袋的方式制成,之后正极片a1和复合极片a3依次交替堆叠成型为电芯1,并进行热压。
93.可选地,在步骤s03中,无纺布表面为微孔结构,也可以是隔膜、pp等其他具有吸液和保液能力的材料。
94.显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
技术特征:
1.电池,其特征在于,所述电池包括:外壳,所述外壳为开口的壳体结构;两个堆叠的电芯(1),两个堆叠的所述电芯(1)设于所述外壳内,所述电芯(1)包括极耳,两个堆叠的所述电芯(1)相同极性的所述极耳位于同一侧;连接端板,所述连接端板包括螺柱、绝缘支架和转接片,所述绝缘支架设于所述外壳的开口处,所述螺柱和所述转接片分别位于所述绝缘支架的两侧,所述转接片穿过所述绝缘支架与所述螺柱连接,两个堆叠的所述电芯(1)上相同极性的所述极耳连接在同一所述转接片上。2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述极耳包括正极耳(11)和负极耳(12),所述正极耳(11)和所述负极耳(12)分别位于所述电芯(1)的两侧,与所述正极耳(11)对应的所述连接端板为正极端板(2),与所述负极耳(12)对应的所述连接端板为负极端板(3),与所述正极端板(2)对应的所述螺柱为第一螺柱(21),所述绝缘支架为第一绝缘支架(22),所述转接片为第一转接片(23),与所述负极端板(3)对应的所述螺柱为第二螺柱(31),所述绝缘支架为第二绝缘支架(32),所述转接片为第二转接片(33),两个堆叠的所述电芯(1)的所述正极耳(11)连接在所述第一转接片(23)上,两个堆叠的所述电芯(1)的所述负极耳(12)连接所述第二转接片(33)上。3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述正极端板(2)还包括第一支撑架(24),所述第一转接片(23)为u形结构,所述第一支撑架(24)设于所述u形结构中,所述第一绝缘支架(22)上开设有第一通孔(221),所述第一转接片(23)上设有与所述第一通孔(221)对应的第一凸起,所述第一凸起插设在所述第一通孔(221)中,所述第一凸起上又开设有第二通孔,所述第一螺柱(21)插设在所述第二通孔中,所述第一螺柱(21)、所述第一绝缘支架(22)、所述第一转接片(23)和所述第一支撑架(24)集成为一体式的汇流盘。4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述正极端板(2)还包括第一安装板(25)、第一密封圈(26)、第一极柱(27)和第一注塑件(28),所述第一绝缘支架(22)上设有第二凸起(222),所述第一通孔(221)开设在所述第二凸起(222)上,所述第一安装板(25)上开设有与所述第二凸起(222)对应的第三通孔,所述第二凸起(222)插设在所述第三通孔中,所述第一极柱(27)固设在所述第一安装板(25)背离所述电芯(1)的一侧,所述第一极柱(27)套设在所述第一螺柱(21)外侧,所述第一密封圈(26)夹设在所述第一极柱(27)与所述第一安装板(25)之间,所述第一注塑件(28)套设在所述第一极柱(27)的外侧,所述第一安装板(25)、所述第一密封圈(26)、所述第一极柱(27)和所述第一注塑件(28)集成为一体式的基板,所述基板和所述汇流盘共同组成分体式的所述正极端板(2)。5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述第一极柱(27)上开设有锥形孔,所述第一螺柱(21)上设有与所述锥形孔对应的锥形轴段,所述锥形轴段插设在所述锥形孔中。6.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述负极端板(3)还包括第二支撑架(34),第二安装板(35)、第二密封圈(36)、第二极柱(37)和第二注塑件(38),所述第二转接片(33)为u形结构,所述第二支撑架(34)设于所述u形结构中,所述第二绝缘支架(32)上开设有第四通孔,所述第二转接片(33)上设有与所述第四通孔对应的第三凸起,所述第三凸起插设在所述第四通孔中,所述第二绝缘支架(32)上设有第四凸起,所述第四通孔开设在所述第四凸起上,所述第二安装板(35)上开设有与所述第四凸起对应的第五通孔,所述第四凸起
插设在所述第五通孔中,所述第二极柱(37)上开设有盲孔,所述第二螺柱(31)嵌设在所述盲孔中,所述第二极柱(37)固设在所述第二安装板(35)背离所述电芯(1)的一侧,并与所述第二转接片(33)的所述第三凸起抵接,所述第二密封圈(36)夹设在所述第二极柱(37)与所述第二安装板(35)之间,所述第二注塑件(38)套设在所述第二极柱(37)的外侧,所述第二螺柱(31)、所述第二绝缘支架(32)、所述第二转接片(33)、所述第二支撑架(34)、所述第二安装板(35)、所述第二密封圈(36)、所述第二极柱(37)和所述第二注塑件(38)集成为一体化的所述负极端板(3)。7.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述极耳包括正极耳(11)和负极耳(12),所述正极耳(11)和所述负极耳(12)位于所述电芯(1)的同一侧,与所述正极耳(11)和所述负极耳(12)连接的所述连接端板为双极柱端板,所述双极柱端板中,所述螺柱和所述转接片均设有两个,与所述正极耳(11)对应的所述转接片为正极转接片,所述螺柱为正极螺柱,与所述负极耳(12)对应的所述转接片为负极转接片,所述螺柱为负极螺柱,所述绝缘支架上开设有两个中心对称分布的第一安装孔和第二安装孔,所述正极转接片穿过所述第一安装孔与所述正极螺柱连接,所述负极转接片穿过所述第二安装孔与所述负极螺柱连接,两个堆叠的所述电芯(1)的所述正极耳(11)连接在所述正极转接片上,两个堆叠的所述电芯(1)的所述负极耳(12)连接在所述负极转接片上。8.制造方法,用于制造权利要求1-7任一项所述的电池,其特征在于,包括以下步骤:s1、极耳预焊裁切:将单个所述电芯(1)的极耳束进行预焊,使所述极耳束呈收拢状态,形成单一的所述极耳,预焊后会在所述极耳上形成多个间隔分布的焊印(13),并对预焊后的所述极耳进行剪裁;s2、合芯:将两个所述电芯(1)进行堆叠,并使用合芯治具(4)夹紧和固定两个堆叠的所述电芯(1);s3、端板预装配:将所述连接端板放置到两个堆叠的所述电芯(1)的相同极性的所述极耳之间,使得所述极耳与所述连接端板上的所述转接片抵接;s4、极耳和端板焊接:通过使用焊接治具(5)将所述转接片和所述极耳压紧,并使用激光焊接对所述转接片和所述极耳进行连接,所述焊接治具(5)包括向靠近所述极耳方向凸起的凸起结构(51),所述凸起结构(51)用于将所述极耳压紧在所述转接片上,所述凸起结构(51)上开设有与所述焊印(13)位置对应的焊接通孔(52);s5、贴膜:拆除所述合芯治具(4),在两个堆叠的所述电芯(1)上贴u型胶和极耳焊接保护胶,并在外侧包覆上复合膜(6);s6、入壳:将两个堆叠的所述电芯(1)放入到所述外壳中,使所述连接端板置于所述外壳的开口处,并将所述连接端板与所述外壳通过激光焊进行焊接,从而形成完整的所述电池。9.根据权利要求8所述的制造方法,其特征在于,步骤s2中的所述合芯治具(4)包括第一压板(41)和第二压板(42),所述第一压板(41)的两端设有第一连接翻边(411),所述第一连接翻边(411)上固设有第一定位销(412),所述第二压板(42)的两端设有第二连接翻边(421),所述第二连接翻边(421)上开设有与所述第一定位销(412)对应的第一定位孔,所述第一定位销(412)插设在所述第一定位孔中。10.根据权利要求9所述的制造方法,其特征在于,所述第一压板(41)和所述第二压板
(42)上均开设有治具安装槽(45),所述焊接治具(5)的所述凸起结构(51)插设在所述治具安装槽(45)中。
技术总结
本发明属于电池制造技术领域,公开了一种电池及制造方法,该电池包括外壳、两个堆叠的电芯和连接端板,两个堆叠的电芯设于外壳内,电芯包括极耳,两个堆叠的电芯相同极性的极耳位于同一侧,连接端板包括螺柱、绝缘支架和转接片,绝缘支架设于外壳的开口处,转接片穿过绝缘支架与螺柱连接,两个堆叠的电芯上相同极性的极耳连接在同一转接片上。通过将两个电芯的极耳连接在同一转接片上的方式,实现两个电芯上极耳的连接,使得两个电芯上的极耳无需延长到直接接触的长度,与电芯极耳先接触焊接后折叠再与转接片连接的传统方式相比,极大的减少了极耳的长度,从而节省了箔材,提高了加工性能,降低了制造的成本。降低了制造的成本。降低了制造的成本。
技术研发人员:苏占彬 马万伏 万生辉 娄豫皖 和祥运 陈海廷 王卡
受保护的技术使用者:宁夏宝丰昱能科技有限公司
技术研发日:2023.06.15
技术公布日:2023/8/13
版权声明
本文仅代表作者观点,不代表航空之家立场。
本文系作者授权航家号发表,未经原创作者书面授权,任何单位或个人不得引用、复制、转载、摘编、链接或以其他任何方式复制发表。任何单位或个人在获得书面授权使用航空之家内容时,须注明作者及来源 “航空之家”。如非法使用航空之家的部分或全部内容的,航空之家将依法追究其法律责任。(航空之家官方QQ:2926969996)
飞行汽车 https://www.autovtol.com/
