集流盘和电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池领域，尤其涉及一种集流盘，以及包括此集流盘的电池。


背景技术：

2.在圆柱形锂离子电池中，集流盘起到汇集电流的作用。经研究发现，集流盘的结构设计与电芯安全有非常强的相关性，现使用集流盘整体紧紧焊接在电芯极耳表面。电芯发生热失控时，集流盘随电芯变形堵塞在泄压口，导致电芯内部活性物质及气体无法及时泄放，从而引发电池热失控，出现起火、爆炸等安全问题。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种集流盘，其能够使电芯及时泄压。
4.本实用新型实施例的另一个目的在于：提供一种电池，其质量好，安全系数高。
5.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.第一方面，提供一种集流盘，盘本体，所述盘本体上设置有浸润孔，所述浸润孔沿所述盘本体的厚度方向贯穿所述盘本体，所述盘本体具有相对设置的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面凹陷设置有凹槽，所述凹槽的至少一端与所述浸润孔连通。
7.作为集流盘的一种优选方案，所述浸润孔包括第一孔和多个第二孔，所述第一孔位于所述盘本体的中心，多个所述第二孔绕所述第一孔的周向间隔设置，所述凹槽包括第一槽，所述第一槽的一端与所述第一孔连通，另一端与所述第二孔连通。
8.作为集流盘的一种优选方案，所述凹槽包括第二槽，相邻两个所述第二孔之间通过所述第二槽连通。
9.作为集流盘的一种优选方案，所述第二槽呈弧形，所述第二槽朝向远离所述盘本体中心的一侧凸出。
10.作为集流盘的一种优选方案，所述第一槽呈条状.
11.作为集流盘的一种优选方案，所述盘本体的厚度为h1，所述凹槽槽底与所述第二侧面之间的距离为h2，0.2≤h2/h1≤0.8。
12.作为集流盘的一种优选方案，所述浸润孔设置有多个，所述盘本体的边缘凹陷设置有浸润缺口。
13.作为集流盘的一种优选方案，所述浸润孔呈圆形，所述浸润缺口呈弧形，所述浸润缺口的直径为d1，所述浸润孔呈圆形，所述浸润孔的直径为d2，d1＞d2。
14.作为集流盘的一种优选方案，所述浸润孔包括第一孔和多个第二孔，所述第一孔位于所述盘本体的中心，多个所述第二孔绕所述第一孔的周向间隔设置，对应每个所述第二孔均设置有一个所述浸润缺口。
15.第二方面，提供一种电池，包括上述的集流盘。
16.本实用新型的有益效果为：通过设置凹槽，当电芯发生安全失效，电芯内部产气过多或出现膨胀时，盘本体被挤压变形，由于凹槽的强度较小，凹槽槽底对应的盘本体部分发
生断裂，这样可以为电芯膨胀提供空间；浸润孔为设置在盘本体上的孔结构，当盘本体受到外力时，浸润孔的周部容易产生应力集中，将凹槽与浸润孔连通，可以使得凹槽设置在盘本体应力集中的区域，当电芯发生膨胀时，凹槽槽底对应的盘本体部分可以快速被撕裂，保证电池内部的压力能够得到及时的释放。
附图说明
17.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
18.图1为本实用新型实施例所述集流盘示意图。
19.图2为图1的a-a剖视示意图。
20.图中：
21.1、盘本体；2、浸润孔；21、第一孔；22、第二孔；3、凹槽；31、第一槽；32、第二槽；4、浸润缺口。
具体实施方式
22.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。
24.如图1所示，本实用新型提供的一种集流盘，包括盘本体1，盘本体1上设置有加速电解液浸润活性物质的浸润孔2，浸润孔2沿盘本体1的厚度方向贯穿盘本体1，盘本体1具有相对设置的第一侧面和第二侧面，第一侧面上凹陷设置有凹槽3，凹槽3至少一端与浸润孔2连通。通过设置凹槽3，当电芯发生安全失效时，电芯出现形变，电芯朝泄压通道方向膨胀使盘本体1被挤压变形，此时，由于凹槽3的强度较小，凹槽3槽底对应的盘本体部分发生断裂，这样可以为电芯膨胀提供空间，集流盘随电芯变形而变形，可有效改善集流盘对泄压通道堵塞问题；可以理解的是，浸润孔2为设置在盘本体1上的孔结构，当盘本体1受到外力时，浸润孔2的周部容易产生应力集中，将凹槽3与浸润孔2连通，可以使得凹槽3设置在盘本体1应力集中的区域，当电芯发生形变时，凹槽3槽底对应的盘本体1部分可以快速被撕裂，保证电池内部的压力能够得到及时的释放。
25.具体地，浸润孔2包括第一孔21和多个第二孔22，第一孔21位于盘本体1的中心，多个第二孔22绕第一孔21的周向间隔设置，凹槽3包括第一槽31，第一槽31的一端与第一孔21连通，另一端与第二孔22连通。在本实施例中，第二孔22绕第一孔21的周向间隔均匀布置，这样可以使电解液能够均匀流入电芯的内部，保证电解液与电芯的接触面积，提高电解液的浸润效率，通过设置第一槽31的两端分别连通第一孔21和第二孔22，盘本体1从中心指向
边缘的方向均具有薄弱区域，保证电芯出现形变时，凹槽3槽底对应的盘本体1部分能够被撕裂；根据需求，凹槽3的设置数量可根据第二孔22的数量进行相应调整。
26.参照图1，第二孔22设置有四个，相应地，第一槽31设置有四个，第一槽31呈条状，四个第一槽31呈“十”字形状排布，通过设置呈条状的第一槽31，电芯发生形变时，第一槽31靠近第一孔21的一端最先被撕裂，裂纹可沿着第一槽31的长度方向呈主线逐步延伸，该连接方式可保证集流盘薄弱区域及时撕裂，内部的压力能够被有效释放。
27.具体地，本实施例的集流盘为负极的集流盘，盘本体1由金属制成，在本实施例中，凹槽3还包括第二槽32，相邻两个第二孔22之间通过第二槽32连通。当电芯形变时，盘本体1中部区域随电芯外移而翻边，使得盘本体1的中部能够形成泄压通道为电芯膨胀提供空间，设置第二槽32，可以使得盘本体1的中部更容易翻边，当电芯形变时，盘本体1的中部能够翻边呈现“开花”现象，使得压力能够被及时释放。在其他实施例中，第二孔22的数量不限制为四个，为保证电解液的注液速度，第二孔22的数量优选为三个至六个。
28.优选地，第二槽32呈弧形。通过设置第二槽32呈弧形，第二槽32朝向远离盘本体1中心的一侧凸出，加工时，可以采用类似于圆规样式的刀具进行刻线，刀具的一端固定，另一端绕固定端转动进行刻线。在其他实施例中，第二槽32还可以是其他形状，例如，直线形、波浪形、折线形等，第二槽32的形状不定，只需要保证第二槽32与第二孔22连通即可，本方案中的弧形的第二槽32为优选结构。
29.具体地，凹槽3至少设置有三个。在本实施例中，第一槽31和第二槽32均设置有四个，所有的第二槽32围成一个圆，通过设置多个第一槽31和第二槽32，当电芯发生形变时，盘本体1的中部容易被挤压变形，使得盘本体1中形成泄压通道，及时泄压。在其他实施例中，第二槽32不限于呈弧形，还可以是直线、折线，波浪线等其他形状。
30.参照图2，具体地，凹槽3设置在盘本体1的一侧面，盘本体1的厚度为h1，凹槽3槽底与盘本体1第二侧面之间的距离为h2，0.2≤h2/h1≤0.8。通过对h2的厚度进行限定，可以避免集流盘局部厚度过小，保证集流盘的强度，避免集流盘局部厚度过薄导致集流盘在安装期间出现破损。在本实施例中，第一槽31和第二槽32的深度可以是相同的，也可以是不同的，只需要保证第一槽31和第二槽32的深度处于范围内即可。
31.参照图1，优选地，盘本体1的边缘凹陷设置有浸润缺口4。通过设置浸润缺口4，可以使得电解液能够顺着壳体的内壁向电芯流动，提高电解液的浸润速度。
32.在本实施例中，浸润缺口4呈弧形，浸润缺口4的直径为d1，第一孔21和第二孔22均为圆孔，第一孔21和第二孔22的直径为d2，d1＞d2。集流盘的边缘与壳体连接，因此，设置在集流盘边缘的注液需要设置较大直径，才能够保证浸润缺口4的截面尺寸，保证电解液能够顺利流向电芯。
33.在本实施例中，对应每个第二孔22均设置有一个浸润缺口4，向电池注入电解液时，当电解液的注入速度大于电解液在浸润孔2内的流速，部分电解液会积聚在集流盘上，对应每个第二孔22均设置有一个浸润缺口4，可以使得聚集在第二孔22周围的电解液能够及时通过浸润缺口4流向电芯，缩短电解液的流动路径，提高注液效率。
34.当然，在其他实施例中，第一孔21和第二孔22的形状不限于圆形，浸润孔2的横截面还可以呈圆形、方形或多边形。浸润缺口4和浸润孔2数量优选为三个至六个，在本实施例中，浸润缺口4设置有五个，浸润孔2设置有四个。
35.本实施例还提供了一种电池，包括上述任一实施例中的集流盘。在正常使用状态下，集流盘并不会发生变形，因此，采用此集流盘的电池质量较好；由于电芯形变时，集流盘上的凹槽3能够被电芯的形变力撕裂，及时对电芯产生的压力进行释放，因此，采用此集流盘的电池安全系数高，不易发生热失控失效。
36.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“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实用新型的限制。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。
37.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
38.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
39.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。