集流盘及锂电池的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种集流盘及锂电池。


背景技术：

2.随着新能源行业快速发展，各种新能源电池应运而生，锂离子电池因具有电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，在便携式电子设备和中大型电动设备中得到了广泛的运用，因此对锂离子电池的性能要求也越来越高，目前，全极耳锂电池普遍存在着模组结构复杂、内阻较大等问题，导致其高倍率充放电效果差，即现有的锂电池在制作过程中，其正极集流盘通过连接片与盖帽实现焊接连接，以将电流导出，这种连接方式会导致电流的回路较长，会增大电池的内阻，从而会使锂电池的过流能力较弱，不利于提升锂电池的大倍率快速充放电性能。


技术实现要素：

3.本发明提供一种集流盘及锂电池，用以解决现有技术中锂电池内阻大、高倍率充放电效果差的问题。
4.第一方面，本发明提供一种集流盘，包括：盘体及凸起；
5.所述盘体设有第一通孔，所述凸起沿所述盘体的轴向方向设于所述第一通孔处，所述凸起的轮廓与铆钉的轮廓相匹配；
6.其中，在所述集流盘与所述铆钉和密封钉相连接的情况下，至少部分所述凸起夹设于所述铆钉和所述密封钉之间。
7.根据本发明提供的锂电池，所述凸起包括第一弯折部，所述第一弯折部自所述盘体的所述第一通孔处弯折延伸形成。
8.根据本发明提供的锂电池，所述凸起包括第二弯折部，所述第二弯折部自所述第一弯折部远离所述盘体的一端弯折延伸形成。
9.根据本发明提供的锂电池，所述凸起包括第三弯折部，所述第三弯折部自所述第二弯折部远离所述第一弯折部的一端弯折延伸形成。
10.根据本发明提供的锂电池，所述凸起为环形件。
11.根据本发明提供的锂电池，所述盘体还设有凹槽，所述凹槽自所述盘体端面背离所述凸起挤压凹陷形成；
12.其中，在所述集流盘与卷芯连接的情况下，所述集流盘通过所述凹槽与所述卷芯的正极焊接连接。
13.根据本发明提供的锂电池，在所述凹槽为多个的情况下，多个所述凹槽沿所述盘体的周向方向依次布置。
14.根据本发明提供的锂电池，所述盘体还设有第二通孔，所述第二通孔设于相邻两个所述凹槽之间。
15.根据本发明提供的锂电池，所述盘体和所述凸起为一体成型结构。
16.第二方面，本发明还提供一种锂电池，包括：卷芯、铆钉、密封钉及如上任一项所述的集流盘；
17.所述集流盘的凸起的两侧面分别贴合设于所述铆钉的内壁面和所述密封钉的外表面；所述集流盘的盘体背离所述凸起的一侧与所述卷芯的正极焊接连接。
18.本发明提供的集流盘及锂电池，其中，集流盘由盘体和凸起组成，通过凸起实现集流盘与密封钉和铆钉的接触，从而使锂电池卷芯的电流实现导通，本发明提供的锂电池取消了金属连接片，将卷芯与集流盘直接焊接后，经由凸起与铆钉和密封钉直接接触并焊接连接，相较于现有技术，该集流盘的制备工序更为简单，且过流能力强、电池内阻小，能够提高全极耳锂电池高倍率快速充放电性能。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
20.图1是本发明实施例提供的集流盘结构示意图之一；
21.图2是本发明实施例提供的集流盘的安装结构示意图之一；
22.图3是本发明实施例提供的集流盘结构示意图之二；
23.图4是本发明实施例提供的集流盘的安装结构示意图之二；
24.图5是本发明实施例提供的集流盘结构示意图之三；
25.图6是本发明实施例提供的集流盘的安装结构示意图之三；
26.图7是本发明实施例提供的集流盘结构示意图之四；
27.图8是本发明实施例提供的集流盘的安装结构示意图之四；
28.图9是本发明实施例提供的集流盘结构示意图之五；
29.图10是本发明实施例提供的集流盘的安装结构示意图之五；
30.图11是本发明实施例提供的集流盘结构示意图之六；
31.图12是本发明实施例提供的集流盘的安装结构示意图之六；
32.图13是本发明实施例提供的集流盘的俯视结构示意图之一；
33.图14是图13的a-a剖视结构示意图；
34.图15是本发明实施例提供的集流盘的俯视结构示意图之二；
35.图16是图15的a-a剖视结构示意图；
36.附图标记：
37.1：盘体；11：第一通孔；12：凹槽；13：第二通孔；2：凸起；21：第一弯折部；22：第二弯折部；23第三弯折部；3：铆钉；4：密封钉。
具体实施方式
38.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“连
接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；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，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.下面结合图1至图12描述本发明提供的锂电池及其制备方法。
42.第一方面，本发明实施例提供的集流盘，包括：盘体1及凸起2。
43.盘体1设有第一通孔11，凸起2沿盘体1的轴向方向设于第一通孔11处，凸起2的轮廓与铆钉3的轮廓相匹配。
44.其中，在集流盘与铆钉3和密封钉4相连接的情况下，至少部分凸起2夹设于铆钉3和密封钉4之间。
45.具体地，如图1所示，集流盘具有两个端面，实际操作中，其背面与卷芯的正极露箔接触，在中心位置开设有第一通孔11，其正面设有凸起2，凸起2沿集流盘的盘体1轴向延伸，且与第一通孔11连接。
46.凸起2的作用是能够直接将电流引流至铆钉3和密封钉4处，相较于现有技术，取消了现有技术中的连接片结构，使集流盘结构更加简单，减小了电池内阻，增大了过流强度。
47.为了实现铆钉3与凸起2接触面积的最大化，接触面积越大其过流能力越强，如图2所示，铆钉3中部也开设有通孔，且其尺寸与凸起2的外轮廓尺寸相适配，以能够实现两者贴合为宜。
48.凸起2可以是由盘体1自第一通孔11处延伸形成，也可以单独制作后，焊接于盘体1的第一通孔11处。
49.为了保障电流的流通效果，凸起2和盘体1优选相同金属材质，例如铝合金。
50.盘体1的形状和尺寸不作具体限定，依据卷芯的截面形状和尺寸进行制作即可，当卷芯为圆柱形时，盘体1的形状与之对应为圆盘状。
51.凸起2的形状和尺寸此处也不作具体限定，与铆钉3和密封钉4的形状和尺寸匹配即可，在其与铆钉3贴合后，形成的环状腔与第一通孔11连通，一方面为电池注液提供注液口，另一方面方便密封钉4嵌入实现对锂电池的封口操作。
52.本发明实施例提供的集流盘及锂电池，其中，集流盘由盘体1和凸起2组成，通过凸起2实现集流盘与密封钉4和铆钉3的接触，从而使锂电池卷芯的电流实现导通，相较于现有技术，本发明提供的锂电池取消了金属连接片，将卷芯与集流盘直接焊接后，经由凸起2与铆钉3和密封钉4直接接触并焊接连接，该集流盘的制备工序更为简单，且过流能力强、电池内阻小，能够提高全极耳锂电池高倍率快速充放电性能。
53.在可选的实施例中，凸起2包括第一弯折部21，第一弯折部21自盘体1的第一通孔11处弯折延伸形成。
54.具体地，自盘体1的第一通孔11处朝上弯折延伸形成的第一弯折部21为凸起2，在本发明实施例中，第一弯折部21可以为如图1所示的与盘体1垂直的直线状结构，还可以为
如图3所示的截面为“八”字形形状的结构，也可以为截面为倒“八”字形形状的结构。
55.如图3所示，当第一弯折部21为“八”字形形状的结构时，第一弯折部21与盘体1形成的夹角的角度大于90度，但是其角度不宜过大，以免影响电解液的注入。
56.图2为图1所示结构的集流盘与铆钉3和密封钉4的组装结构示意图，第一弯折部21的外侧面全部与铆钉3的内表面接触，第一弯折部21的内侧面部分与密封钉4接触，在三者安装完成后，对铆钉3和密封钉4的连接处的v形槽进行激光焊接，以实现三者的连接，进而实现电流导通。
57.同理，图4为图3所示结构的集流盘与铆钉3和密封钉4的组装结构示意图，当密封钉4为锥形结构时，第一弯折部21的上端部的尺寸与密封钉4和铆钉3相匹配，以实现三者的接触，在三者安装完成后，对铆钉3和密封钉4的连接处的v形槽进行激光焊接，以实现三者的连接，进而实现电流导通。
58.在可选的实施例中，凸起2包括第二弯折部22，第二弯折部22自第一弯折部21远离所述盘体1的一端弯折延伸形成。
59.具体地，根据实际需要，可以第一弯折部21的端部弯折延伸形成第二弯折部22，以适应与铆钉3和密封钉4的形状和尺寸。
60.在本发明实施例中，第二弯折部22可以为如图5所示的水平结构，第二弯折部22的表面与盘体1的盘面平行；也可以为如图7所示的截面为倒“八”字形形状的结构；还可以为其他弯折延伸形状。能够实现与铆钉3的内表面和密封钉4的外表面接触，满足电流导通需求即可。
61.图6为图5所示结构的集流盘与铆钉3和密封钉4的组装结构示意图，第一弯折部21的外侧面和第二弯折部22的下侧面全部与铆钉3的内表面接触，第二弯折部22的上侧面和第一弯折部21的部分内侧面与密封钉4接触，在三者安装完成后，对铆钉3和密封钉4的连接处的v形槽进行激光焊接，以实现三者的连接，进而实现电流导通。
62.同理，图8为图7所示结构的集流盘与铆钉3和密封钉4的组装结构示意图，当密封钉4为锥形结构时，第一弯折部21和第二弯折部22的尺寸与密封钉4和铆钉3相匹配，以实现三者的接触，在三者安装完成后，对三者的连接处的v形槽进行激光焊接，以实现三者的连接，进而实现电流导通。
63.在可选的实施例中，凸起2包括第三弯折部23，第三弯折部23自第二弯折部22远离第一弯折部21的一端弯折延伸形成。
64.具体地，根据实际需要，可以第二弯折部22的端部弯折延伸形成第三弯折部23，以适应与铆钉3和密封钉4的形状和尺寸。
65.在本发明实施例中，在上述图5所示的结构的基础上，第三弯折部23可以为如图9所示的竖直结构，与第二弯折部22垂直连接，即与第一弯折部21平行；也可以为如图11所示的竖直结构，与第二弯折部22垂直连接，但与第一连接部不平行。
66.具体选择何种设置方式，可依据实际情况中的铆钉3和密封钉4的形状、尺寸进行设置，满足电流导通需求即可。
67.在实现集流盘、铆钉3和密封钉4三者连接的基础上，可尽可能选择接触面大的凸起2进行连接，以进一步增强电流的导通能力。
68.图10为图9所示结构的集流盘与铆钉3和密封钉4的组装结构示意图，第一弯折部
21的外侧面、第二弯折部22的下表面和第三弯折部23的外侧面与铆钉3的内表面接触，第一弯折部21的内侧面部分与密封钉4接触，且第二弯折部22的上表面和第三弯折部23的内表面与密封钉4接触，在三者安装完成后，对三者的连接处的v形槽进行激光焊接，以实现三者的连接，进而实现电流导通。
69.同理，图12为图11所示结构的集流盘与铆钉3和密封钉4的组装结构示意图，其连接方式如上述图10所示，此处不再赘述。
70.在可选的实施例中，凸起2为环形件。
71.具体地，为方便在实际操作中对电池进行注液，如图13所示，可将凸起2做成环形件，与盘体1上的第一通孔11实现连通。
72.环形件可以圆环形，也可以为方环形，还可以为其他形状的环形结构，其形状能够与铆钉3和密封钉4匹配即可。
73.在可选的实施例中，盘体1还设有凹槽12，凹槽12自盘体1端面背离凸起2挤压凹陷形成。
74.其中，在集流盘与卷芯连接的情况下，集流盘通过凹槽12与卷芯的正极焊接连接。
75.具体地，集流盘与凸起2相反的端面为背面，因背面需要与卷芯的正极露箔接触，考虑到方便集流盘压入正极露箔中，如图13所示，在集流盘上设有凹槽12，凹槽12可为扇形结构。如图14所示，凹槽12由集流盘的盘面朝背面压陷形成。
76.在实现操作中，将凹槽12压入正极露箔中，并在凹槽12处与正极露箔进行激光焊接，确保其连接的牢固性，从而保障电流的导通。
77.在可选的实施例中，在凹槽12为多个的情况下，多个凹槽12沿盘体1的周向方向依次布置。
78.具体地，为了进一步提高电流的集流效果，可以在集流盘的盘体1上设置多个凹槽12，如图13所示，设置有4个凹槽12，为了保障电流的均匀性，4个凹槽12环绕于凸起2设置。当然了，其他数量的凹槽12亦可，此处仅为举例。
79.除扇形之外，凹槽12还可以为方形、圆形等其他形状，其具体形状依据实际情况进行设置，此处不作具体限定，能够在保障导流的基础上，方便压入正极露箔即可。
80.在可选的实施例中，盘体1还设有第二通孔13，第二通孔13设于相邻两个凹槽12之间。
81.具体地，如图13所示，每相邻两个凹槽12之间设有第二通孔13，在本发明实施例中，第二通孔13为漏液孔，其作用是便于电解液从漏液孔流出。
82.第二通孔13可以是如图13所示的，每一组漏液孔均包括三个小通孔，三个小通孔沿盘体1径向布置，且由内之外，三个小通孔的内径依次增大，还可以将漏液孔设置为一个长条形通孔，可以是规则尺寸，也可以是不规则尺寸，因此，对第二通孔13的数量和尺寸均不作具体限定，使电解液能够由此处流出即可。
83.在可选的实施例中，盘体1和凸起2为一体成型结构。
84.具体地，为了简化操作过程，并且保障电流的导流效果，集流盘的盘体1和凸起2采用一体成型的方式进行制作，即由盘体1的第一通孔11将盘体1向上延伸一体化形成凸起2。
85.以下提供两种具体实施例介绍本发明提供的集流盘：
86.实施例1：
87.如图15和图16所示，集流盘的厚度为0.3mm，直径为40mm；在盘体1上均布4个扇形凹槽12，每两个凹槽12中间设有3个漏液孔；
88.凸起2由第一弯折部21和第二弯折部22组成，凸起2的第二弯折部22外径为3.8mm，高度1.9mm，第一弯折部21的锥度1：10，高度2.7mm；
89.对应的，与之安装连接的铆钉3内孔上段直径5mm，高度2mm；中段直径4mm，高度0.5mm，下段锥度1：10，高度2.3mm；
90.密封钉4上段直径4.41mm，高度1.7mm；下段直径3.61mm，高度1.5mm。
91.上述的集流盘、铆钉3、密封钉4材质选用纯铝。
92.在实际安装时，首先，将盖帽与集流盘装配，使集流盘上的凸起2部分穿过铆钉3上的孔；
93.其次，使用设备将集流盘的凸起2整形扩大，扩大后的凸起2内孔，使其第二弯折部22直径为4.4mm，第一弯折部21直径为3.4mm；
94.然后，安装入密封钉4，使密封钉4与铆钉3在同一平面；
95.最后，对凸起2、铆钉3和密封钉4三者结合处的凹槽12进行激光焊接。
96.实施例2：
97.如图13和图14所示，集流盘的厚度为0.3mm，直径为40mm；在盘体1上均布4个扇形凹槽12，每两个凹槽12中间设有3个漏液孔；
98.凸起2的第一弯折部21的上口外径为3.8mm，锥度1：10，高度2.7mm；
99.对应的，与之安装连接的铆钉3内孔上段直径为5mm，高度为2mm；中段直径为4mm，高度为0.5mm，下段锥度1：10，高度为2.3mm；
100.密封钉4上段直径5.01mm，高度1.7mm；下段直径3.61mm，高度1.5mm。
101.上述的集流盘、铆钉3、密封钉4材质选用纯铝。
102.在实际安装时，首先，将盖帽与集流盘装配，使集流盘上的凸起2部分穿过铆钉3上的孔；
103.其次，使用设备将集流盘的凸起2整形扩大，扩大后的凸起2内孔，使其第一弯折部21的中部直径为3.4mm；
104.然后，安装入密封钉4，使密封钉4与铆钉3在同一平面；
105.最后，对凸起2、铆钉3和密封钉4三者结合处的凹槽12进行激光焊接。
106.第二方面，本发明实施例提供锂电池，包括：卷芯、铆钉3、密封钉4及如上述任一项所述的集流盘。
107.集流盘的凸起2的两侧面分别贴合设于铆钉3的内壁面和密封钉4的外表面；集流盘的盘体1背离凸起2的一侧与卷芯的正极焊接连接。
108.具体地，集流盘已在上述内容进行了相关介绍，此处不再赘述，其中包括的任一集流盘均适用于本发明实施例提供的锂电池。
109.本发明实施例提供的锂电池，其中的集流盘的盘体1与卷芯的正极焊接连接，且铆钉3和密封钉4分别贴合于集流盘的凸起2的两侧，实现了直接接触，且增加了集流盘与铆钉3和密封钉4的接触面积，增强了过流能力。
110.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。