一种带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构的制作方法

本发明涉及锂离子电池，尤其涉及一种锂离子电池。

背景技术：

1、大圆柱电池为实现电芯同侧焊接，常使壳体带电。但壳体带电易加剧电芯刺穿、短路下的热失控风险。为此现有技术在电芯内部设置保险丝保护机构，短路时保险丝熔断切断导电通路，抑制热失控蔓延，如公开号为cn119890624a的中国专利申请公开的一种集成熔断件的集流盘组件所示。

2、但该类结构存在量产过程中存在以下问题：化成前不能将盖板焊接在外壳上，因为盖板焊接的高温、金属飞溅不仅会损伤保险丝，其焊接产生的金属碎屑还会引发电芯内部微短路，因此盖板焊接工序必须后置至化成完成之后。

3、化成阶段盖板仅能机械扣合在壳体上，为实现闭口负压化成，现有方案只能依靠工装轴向压紧盖板通过盖板与壳体之间的密封圈来实现临时气密。工装压紧力容易造成保险丝变形、预损伤，同时工装设备复杂，增加生产成本。

4、综上，现有带保险丝的大圆柱电芯难以兼顾保险丝安全保护与闭口负压化成量产需求，亟需开发一种新结构，将熔断保护与化成密封功能集成于集流盘组件，无需盖板参与即可在化成阶段形成电芯气密，简化工艺，提升产业化能力。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构。

2、为实现上述目的，本发明公开的一种带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构，包括：

3、内集流盘，所述内集流盘用于与卷芯端面电连接，所述内集流盘开设有注液孔；

4、外集流盘，所述外集流盘用于与电池外壳焊接固定；

5、保险丝，所述保险丝的一端与所述内集流盘连接，所述保险丝的另一端与所述外集流盘连接，所述内集流盘与外集流盘仅通过所述保险丝实现电性连通，所述内集流盘与外集流盘除保险丝连接位置外相互绝缘；

6、密封圈，所述密封圈夹设于所述内集流盘、外集流盘以及电池外壳内壁三者之间，所述密封圈受内集流盘、外集流盘的轴向挤压以及电池外壳内壁的径向挤压发生双向压缩变形，使电池外壳的端部被密封，且仅所述注液孔构成电池内部与外部的连通通道。

7、优选地，所述外集流盘布置于所述内集流盘第一方向的上方，所述密封圈由内集流盘与外集流盘的配合间隙处延伸至内集流盘与电池外壳内壁之间的间隙处。

8、优选地，所述密封圈具有轴向变形量以及径向变形量，所述外集流盘与内集流盘相互挤压形成所述轴向变形量，所述电池外壳内壁挤压形成所述径向变形量。

9、优选地，所述外集流盘的外边缘设置有用于与电池外壳焊接固定的壳体焊接部；所述外集流盘的内侧设置有用于搭接保险丝的保险丝焊接部。

10、优选地，所述注液孔与卷芯的中心孔轴向对齐，所述保险丝围绕所述注液孔的周向阵列分布。

11、优选地，还包括盖板，所述盖板设置于所述外集流盘第一方向的上侧并与外集流盘焊接固定。

12、优选地，所述盖板设置有通过刻痕形成的防爆阀。

13、优选地，所述盖板设置有厚度减薄区域，所述刻痕设于所述厚度减薄区域内，且所述刻痕开设于盖板朝向卷芯的一侧表面。

14、优选地，还包括绝缘隔离件，所述绝缘隔离件设置于所述内集流盘与外集流盘之间，用于实现内集流盘与外集流盘除保险丝连接位置以外的相互绝缘。

15、优选地，所述绝缘隔离件为绝缘高温胶带，所述绝缘高温胶带粘贴于内集流盘朝向外集流盘的一面以及盖板朝向卷芯的一面，且避让保险丝的焊接位置。

16、本发明具有以下技术效果：

17、（1）本发明以内集流盘、外集流盘之间的保险丝作为唯一导电通路，电芯发生短路异常时，大电流使保险丝快速熔断，切断卷芯与带电壳体之间的电连接，有效抑制热失控蔓延，提升电芯使用安全性。

18、（2）本发明通过内集流盘、外集流盘与密封圈的配合，密封圈受轴向、径向双向挤压实现密封，在盖板未装配焊接的条件下即可封闭电池外壳端部，仅保留注液孔作为电芯内外连通通道。化成工序无需盖板参与密封，规避了化成阶段必须工装压紧盖板的工艺依赖，消除压紧力造成保险丝变形、预损伤的风险，简化产线设备，利于量产。

19、（3）本发明将保险丝熔断安全保护功能、化成阶段气密密封功能集成于集流盘组件，无需额外增设独立密封部件，结构紧凑；既规避盖板提前焊接带来的高温损伤保险丝、金属碎屑短路风险，又可在注液、浸润、闭口负压化成全部完成后再焊接盖板，兼顾安全保护与制造工艺可行性，提升电芯良率。

1.一种带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构，其特征在于，所述外集流盘（300）布置于所述内集流盘（100）第一方向的上方，所述密封圈（600）由内集流盘（100）与外集流盘（300）的配合间隙处延伸至内集流盘（100）与电池外壳（400）内壁之间的间隙处。

3.根据权利要求2所述的带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构，其特征在于，所述密封圈（600）具有轴向变形量以及径向变形量，所述外集流盘（300）与内集流盘（100）相互挤压形成所述轴向变形量，所述电池外壳（400）内壁挤压形成所述径向变形量。

4.根据权利要求1所述的带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构，其特征在于，所述外集流盘（300）的外边缘设置有用于与电池外壳（400）焊接固定的壳体焊接部（301）；所述外集流盘（300）的内侧设置有用于搭接保险丝（500）的保险丝焊接部（302）。

5.根据权利要求1所述的带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构，其特征在于，所述注液孔（101）与卷芯（200）的中心孔（201）轴向对齐，所述保险丝（500）围绕所述注液孔（101）的周向阵列分布。

6.根据权利要求1所述的带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构，其特征在于，还包括盖板（700），所述盖板（700）设置于所述外集流盘（300）第一方向的上侧并与外集流盘（300）焊接固定。

7.根据权利要求6所述的带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构，其特征在于，所述盖板（700）设置有通过刻痕（701）形成的防爆阀。

8.根据权利要求7所述的带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构，其特征在于，所述盖板（700）设置有厚度减薄区域（702），所述刻痕（701）设于所述厚度减薄区域（702）内，且所述刻痕（701）开设于盖板（700）朝向卷芯（200）的一侧表面。

9.根据权利要求8所述的带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构，其特征在于，还包括绝缘隔离件，所述绝缘隔离件设置于所述内集流盘（100）与外集流盘（300）之间，用于实现内集流盘（100）与外集流盘（300）除保险丝（500）连接位置以外的相互绝缘。

10.根据权利要求9所述的带熔断保护的圆柱电池集流盘密封结构，其特征在于，所述绝缘隔离件为绝缘高温胶带，所述绝缘高温胶带粘贴于内集流盘（100）朝向外集流盘（300）的一面以及盖板（700）朝向卷芯（200）的一面，且避让保险丝（500）的焊接位置。