本文作者:kaifamei

一种全极耳电池的制作方法

更新时间:2025-12-21 01:14:19 0条评论

一种全极耳电池的制作方法



1.本发明涉及动力电池技术领域,更具体地说,特别涉及一种全极耳电池。


背景技术:



2.目前,方形电池的制造工艺主要包括合浆,涂布,辊压,制片,制芯,组装,注液,化成和分容。其中,在制片过程中需要对正极极片和负极极片的极耳按照设计的尺寸进行激光切或者模切。制芯有卷绕和叠片两种方式。在组装工序中,首先需要将正极极片的极耳和铝制的连接片进行焊接,负极极片的极耳和铜制的连接片进行焊接,之后将连接片和顶盖上的极柱进行焊接,最后再将顶盖和电池壳进行焊接。在上述的组装工序中,至少包括了三个焊接操作工序,这种多步焊接的方式将电芯的制造过程复杂化,增加了生产能耗,由于焊接工序增加,焊接失败的几率也成倍增加,而焊接失败的电池不可修复,增加了电池的生产成本。
3.在专利号为cn 110518174 a的中国专利中,其公开了一种电池、电池模组、电池包和电动车,该专利技术方案为:使用多个极芯组件串联形成极芯组,至少两个相邻的极芯组件之间设置隔板。在该专利中,将多个单体电池做成一个电池,其技术方案改进虽然减少了结构件的冗余,提高了电池的能量密度,但是由于电池采用长度方向两端出极耳,造成电池在充电时的路径过长的问题,充放电的电流过大容易造成局部过热,严重时会发生自燃情况。另外,在上述专利中也并没有给出减少焊接步骤的技术启示。
4.在专利号为cn 114512747 a的中国专利中,其公开了一种全极耳电池,该专利技术方案为:每个电芯的两侧保留极耳,在顶盖的两端往下延伸两个引脚,将极耳焊接到引脚上。该专利虽然保留了全极耳,但是在充放电时电流全部集中在引脚,没有实现分流,并且靠近顶盖的电芯接触的电流最大,仍然存在电池热失控的风险。另外,在该专利中电池的尺寸也受到了一定的限制,即:当电芯在纵向(引脚方向)延长时,引脚和极耳的焊接很难保持一致性,并且在充放电过程的热效应更加明显;在横向上延长时,顶盖的焊接距离比较长,容易导致焊接失败,增加上产成本,由于增加的引脚设计增加了电池的单体重量,必然会降低电池的能量密度。在上述专利中,其也采用了多个焊接步骤,仍存在电芯制造过程复杂、生产能耗高、焊接失败高的问题。
5.综上所述,如何提供一种新型电池结构,用于解决传统技术中电池包括有多个焊接工序而出现的生产能耗高、电池焊接失败率高的问题,成为了本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素:



6.为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
7.本发明提供了一种全极耳电池,在本发明中,该全极耳电池包括电池壳壳体,于所述电池壳壳体内设置有电芯,电芯之间通过连接片连接;于所述电池壳壳体上还设置有极柱,所述极柱位于所述电池壳壳体内部的部分设置有滑轨组件;所述极柱与所述电池壳壳
体之间为密封式卡装配合,所述滑轨组件与所述连接片滑动式卡装配合。
8.优选地,在本发明所提供的全极耳电池中,所述滑轨组件包括有两条平行设置的滑轨,所述滑轨间隔设置并形成有滑动卡槽,所述连接片滑动卡装于所述滑动卡槽中。
9.优选地,在本发明所提供的全极耳电池中,所述滑轨为长条形矩形滑轨结构;或,所述滑轨为长条形倒置三角形滑轨结构;或,所述滑轨为长条形弧形板结构。
10.优选地,在本发明所提供的全极耳电池中,所述滑轨组件设置有多个,全部的所述滑轨组件平行设置,全部的所述滑轨组件沿垂直于滑轨长度的方向上排列设置。
11.优选地,在本发明所提供的全极耳电池中,所述滑轨包括有滑轨单元,构成同一条所述滑轨的滑轨单元沿直线排列且间隔设置。
12.优选地,在本发明所提供的全极耳电池中,所述电池壳壳体包括有长边、宽边以及高边,所述长边与所述高边围成的侧面为长边侧面,所述长边与所述宽边围成的侧面为宽边侧面,所述宽边与所述高边围成的侧面为高边侧面;所述滑轨组件设置于所述宽边侧面上,所述滑轨的长度方向与所述长边平行。
13.优选地,在本发明所提供的全极耳电池中,于所述高边侧面上设置有辅助结构;所述辅助结构包括有防爆阀和/或注液孔。
14.优选地,在本发明所提供的全极耳电池中,于所述极柱与所述电池壳壳体的连接部位设置有密封部件。
15.优选地,在本发明所提供的全极耳电池中,所述极柱卡装于所述电池壳壳体上,所述极柱包括有位于电池壳壳体外部的第一极柱体、位于电池壳壳体内部的第二极柱体以及用于连接所述第一极柱体以及所述第二极柱体的中间极柱体;所述第一极柱体、所述中间极柱体以及所述第二极柱体依次连接并形成工字型一体式结构的所述极柱。
16.优选地,在本发明所提供的全极耳电池中,所述正极连接片为铝制连接片或者铝合金制连接片,所述负极连接片为铜制连接片或铜合金制连接片;所述电芯的正极材料为磷酸铁锂,磷酸锰铁锂,三元材料,磷酸钴锂或者钠基正极材料,所述电芯的负极材料为石墨类,硅基或硅氧基,金属锂,或者石墨硅氧混合物料;所述电芯的正极箔材为铝箔或者涂炭铝箔,所述电芯的负极箔材为铜箔或者铜塑复合集流体;所述电池壳壳体为铝制壳体、不锈钢壳体或者塑料壳体。
17.本发明的有益效果如下:
18.由上述可知,本发明提供了一种全极耳电池,该全极耳电池包括电池壳壳体,于电池壳壳体内设置有电芯,电芯之间通过连接片连接;于电池壳壳体上还设置有极柱,极柱位于电池壳壳体内部的部分设置有滑轨组件;极柱与电池壳壳体之间为密封式卡装配合,滑轨组件与连接片滑动式卡装配合。
19.在上述结构设计中,电芯焊接连接片后,连接片(连同电芯一起)通过极柱的滑轨装配到电池壳壳体内部,电芯通过连接片与极柱连接,连接片与极柱之间为滑动式卡装配合,连接片与极柱之间不再进行焊接连接。
20.通过上述结构设计,本发明采用滑轨设计,使电芯的极耳不需要激光切或者模切,不需要设计焊接长度,可以缩短极耳的高度,增加料区的宽度,进而增加单体电池的能量密度。全极耳的设计分散了集流体上的电流,避免局部集流体过热导致的安全隐患;成倍的增加了电流的传导面积,缩短了电流传导的距离,从而降低了电池的内阻;降低了单位面积上
电芯的电流密度,从而提高了电池的快充性能和长循环性能。最主要的是,本发明将连接片与极柱之间采用卡装方式配合,无需再进行焊接连接,从而减少了动力电池制造过程中的焊接步骤次数,本发明的结构改进解决了传统技术中电池包括有多个焊接工序而出现的生产能耗高、电池焊接失败率高的问题。
附图说明
21.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。其中:
22.图1为本发明实施例中全极耳电池在主视视角下的结构示意简图;
23.图2为本发明实施例中全极耳电池在侧视视角下的结构示意简图。
24.在图1和图2中,部件名称与附图标记的对应关系为:
25.电池壳壳体1、电芯2、正极极片3、负极极片4、正极连接片5、负极连接片6、极柱7、滑轨组件8、注塑密封结构9、防爆阀10、注液孔11。
具体实施方式
26.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上,本领域的技术人员将清楚,在不脱离本发明的范围或精神的情况下,可在本发明中进行修改和变型。例如,示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例,以产生又一个实施例。因此,所期望的是,本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
27.在本发明的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间部件间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
28.请参考图1和图2,其中,图1为本发明实施例中全极耳电池在主视视角下的结构示意简图;图2为本发明实施例中全极耳电池在侧视视角下的结构示意简图。
29.本发明提供了一种全极耳电池,在本发明中,该全极耳电池包括如下组成结构:
30.1、电池壳壳体1。
31.电池壳壳体1是全极耳电池最外部的结构,电池壳壳体1用于安装构成本发明的其他结构,同时电池壳壳体1还对电芯2起到密封、保护的作用。
32.在本发明中,电池壳壳体1可以采用金属材料制造而成,例如钢或者钢合金材料,铝或者铝合金材料,也可以采用塑料材料制造而成。当采用金属材料时,选用金属板材进行冲压成型,当采用塑料材料时,电池壳壳体1则采用注塑工艺一体成型。
33.在本发明中,电池壳壳体1优选为长方形壳体结构,电池壳壳体1包括有长边、宽边以及高边,为了便于结构描述,在此限定:长边与高边围成的侧面为长边侧面(长边侧面的长即电池壳壳体1的长边,长边侧面的宽即电池壳壳体1的高边),长边与宽边围成的侧面为宽边侧面(宽边侧面的长即电池壳壳体1的长边,宽边侧面的宽即电池壳壳体1的宽边),宽
边与高边围成的侧面为高边侧面(高边侧面的长即电池壳壳体1的宽边或高边,高边侧面的宽即电池壳壳体1的高边或宽边),其中,长边侧面设置有两个,两个长边侧面相对且平行设置,宽边侧面设置有两个,两个宽边侧面相对且平行设置,高边侧面设置有两个,两个高边侧面相对且平行设置。
34.本发明在电池壳壳体1上设置了极柱7、防爆阀10以及注液孔11等结构,在电池壳壳体1的内部设置了电芯2、连接片等结构。
35.2、设置于电池壳壳体1内部的电芯2。
36.电芯2是动力电池最基本的发电单元,一个动力电池会设置有多个电芯2(至少设置一个),电芯2的结构基本一致。当电芯2设置有多个(大于一个)时,电芯2的正极极片3会通过连接片实现连接,电机的负极极片4会通过连接片实现连接。
37.对于电芯2而言,其由正极材料以及负极材料组装而成,从正极材料上引出一个正极箔材,再通过正极箔材连接正极极片3,从负极材料上引出一个负极箔材,再通过负极箔材连接负极极片4,从而形成一个完整的电芯结构,多个电芯2再通过卷制或者叠片方式进行组装。
38.具体地,电芯2的正极材料为磷酸铁锂,磷酸锰铁锂,三元材料,磷酸钴锂或者钠基正极材料;电芯2的负极材料为石墨类,硅基或硅氧基,金属锂,或者石墨硅氧混合物料;电芯2的正极箔材为铝箔或者涂炭铝箔;电芯2的负极箔材为铜箔或者铜塑复合集流体。
39.对于锂离子动力电池来说,通常使用的正极集流体(正极箔材)是铝箔,负极集流体(负极箔材)是铜箔。并且,为了保证集流体在电池内部稳定性,二者纯度都要求在98%以上。本发明中,采用铝箔以及铜箔作为电极导电材料,其成本较低,并且材料质地较软,能够更好地满足电池的卷制操作要求。
40.3、连接片。
41.连接片分为用于实现电芯2间正极极片3之间连接的正极连接片5以及用于实现电芯2间负极极片4之间连接的负极连接片6。其中,正极连接片5为铝制连接片或者铝合金制连接片,负极连接片6为铜制连接片或铜合金制连接片。
42.4、设置于电池壳壳体1上的极柱7。
43.极柱7是动力电池用于电流输出最末端的结构,外部用电设备通过导电系统与动力电池的极柱7进行连接。极柱7作为一个整体结构部件,极柱7的一部分结构设置在电池壳壳体1的外侧,用于与外设导电系统连接,极柱7的另一部分结构则设置在电池壳壳体1的内部,用于与连接片进行连接。
44.在现有技术中,极柱7所涉及的焊接操作次数较多,具体包括:极柱7与连接片之间的焊接,以及极柱7与电池壳壳体1之间的焊接。由于焊接操作次数的增加,会降低电池使用的可靠性以及成品率,具体是指焊接部位容易出现问题,同时制造过程中也容易出现焊接失误而导致整个电池报废。为了解决上述问题,动力电池在制造过程中应当尽可能地减少焊接操作次数。为此,本发明对极柱7结构进行如下设计:极柱7朝向电池壳壳体1内侧(即极柱7设置在电池壳壳体1内部的一侧)的一侧面设置有滑轨组件8,滑轨组件8与正极连接片5或负极连接片6滑动式卡装配合。
45.在本发明的一个实施方式中,极柱7卡装于电池壳壳体1上,极柱7包括有位于电池壳壳体1外部的第一极柱体、位于电池壳壳体1内部的第二极柱体以及用于连接第一极柱体
以及第二极柱体的中间极柱体;第一极柱体、中间极柱体以及第二极柱体依次连接并形成工字型一体式结构的极柱。
46.极柱7设置在电池壳壳体1上,其可以与电池壳壳体1之间为卡装固定连接结构。具体地,极柱7包括有第一极柱体(极柱7的上部分结构)、第二极柱体(极柱7的下部分结构)以及中间极柱体(极柱7的中间部分),极柱7采用金属材料(优选为金属铝或者是铝合金)一体成型,第一极柱体与第二极柱体分设于中间极柱体的上下两侧并形成有“工”字型结构的极柱7,具体表现为:极柱7整体为长条状结构件,在垂直于极柱7长度方向的横截面上,极柱7的横截面形状接近于一个“工”字。
47.极柱7具有长度、宽度以及高度(即厚度),第一极柱体以及第二极柱体设置在中间极柱体的上下两侧,第一极柱体的高度(厚度)大于第二极柱体的高度(厚度),第一极柱体的宽度与第二极柱体的宽度基本一致,但是中间极柱体的宽度小于第一极柱体以及第二极柱体的宽度,这样在第一极柱体与第二极柱体之间就能够形成一个卡槽结构。另外,在电池壳壳体1上具有用于安装极柱7的安装窗口(安装窗口形状、尺寸根据极柱7上设置的卡槽结构进行设计,以使得极柱7能够稳定且牢固地卡在电池壳壳体1上为设计标准),安装窗口的边缘密封(通过注塑密封方式进行密封)卡装于卡槽结构中。具体地,极柱7与电池壳壳体1的连接部位设置有注塑密封结构9,注塑密封结构9即能够提高极柱7与电池壳壳体1之间连接的密封性(避免电池液外泄),又能够有效提高极柱7与电池壳壳体1之间连接的牢固程度以及可靠性。
48.本发明在极柱7的底面设置了滑轨组件8,滑轨组件8由两条滑轨构成,滑轨可以有如下三种结构:滑轨为长条形矩形滑轨结构;滑轨为长条形倒置三角形滑轨结构;滑轨为长条形弧形板结构。
49.极柱7与连接片进行连接,具体地,滑轨组件8包括有两条平行设置的滑轨,滑轨间隔设置并形成有滑动卡槽,正极连接片5以及负极连接片6的轮廓形状与滑动卡槽的形状吻合。滑轨组件8是一个具有连接功能(用于实现极柱7与连接片之间的连接),同时又具有导电功能(用于将各个电芯2的电能导流到极柱7上)的部件,因此,滑轨组件8采用导电性良好的金属材料制造而成。在本发明中,滑轨组件8设置有两条滑轨,连接片能够以滑动方式卡入到滑轨组件8中。
50.在本发明的一个具体实施方式中,滑轨结构如下:滑轨为长方体结构,滑轨为长条状,横截面为矩形,滑轨焊接于极柱7的底面上,或者滑轨一体成型于极柱7的底面上。
51.在本发明的另一个具体实施方式中,滑轨结构如下:滑轨为长条形曲面结构(将一块长方形板,在其宽度方向上进行平滑弯曲,即在垂直于滑轨长度方向上的横截面上看,滑轨的横截面形状为平滑曲面),于滑轨的一条曲面长边上设置有连接翼缘,连接翼缘用于与极柱7固定连接,两条滑轨镜面对称设置,两条滑轨的另一条曲面长边相对且间隔设置。
52.在本发明的第三个具体实施方式中,滑轨结构如下:滑轨为长条形结构,其横截面为三角形(优选为等边三角形),滑轨的一个侧面(滑轨有三个侧面,两个端面)与极柱7的底面连接,这样滑轨组件8所形成的滑动卡槽为一个梯形的长直槽结构。
53.需要说明的是:本发明虽然仅提供了上述三种滑轨结构,但是滑轨的结构并不仅限于上述的三种结构形式。
54.基于滑轨的第二种结构形式(长条形曲面结构),本发明还在极柱7的底面设置了
一条滑轨装配槽,连接翼缘插入至滑轨装配槽中并与滑轨装配槽的槽侧壁固定连接。同时,本发明还在电池壳壳体1上设置了一根贯穿滑轨装配槽的横梁,横梁于滑轨装配槽内与极柱7以及滑轨具有间隙,于横梁上设置有横梁密封结构,横梁密封结构于滑轨装配槽内与连接翼缘以及极柱7密封接触。
55.对于滑轨而言,本发明还提出了如下结构优化:1、滑轨组件8设置有多个,全部的滑轨组件8平行设置,全部的滑轨组件8沿垂直于滑轨长度的方向上排列设置,该结构适用于电池上设置有多个极柱7的结构;2、滑轨包括有滑轨单元,构成同一条滑轨的滑轨单元沿直线排列且间隔设置,滑轨采用线段式结构,滑轨之间具有间隙,可以减少滑轨用料,同时间隙的存在还能够实现大电流的分散,减小每一个滑轨单元的电流大小,杜绝过热问题的出现。
56.具体地,本发明于高边侧面上设置有辅助结构,其中,辅助结构包括有防爆阀10和/或注液孔11。
57.本发明提供了一种全极耳电池,包括:电池壳壳体1;设置于电池壳壳体1内部的电芯2,电芯2包括有正极极片3以及负极极片4;用于实现电芯2间正极极片3之间连接的正极连接片5;用于实现电芯2间负极极片4之间连接的负极连接片6;以及设置于电池壳壳体1上的极柱7,极柱7朝向电池壳壳体1内侧的一侧面设置有滑轨组件8,滑轨组件8与正极连接片5或负极连接片6滑动式卡装配合。
58.本发明所提供的全极耳电池属于是动力电池的一种,具体涉及到了电池制造领域。该全极耳电池包括电池壳壳体1,在电池壳壳体1内部装入了电芯2、带有滑轨的极柱7,在电池壳壳体1的侧面设置了侧盖板(高边侧面),在侧盖板上设置了防爆阀10、注液孔11等结构。滑轨极柱7沿电池壳的窄边分布设置(极柱7的长度与电池壳壳体1的长度平行),侧盖板采用与电池壳壳体1一样的材质制造而成,其上设置有注液孔11和防爆阀10。电芯2焊接连接片后,连接片(连同电芯2一起)通过极柱7的滑轨装配到电池壳壳体1内部,电芯2和极柱7之间没有焊接(电芯2通过连接片与极柱7连接,连接片与极柱7之间为滑动式卡装配合)。在上述结构设计中,本发明设计了滑轨式极柱7,极柱7根据其设计结构采用一体式结构,极柱7装配到电池壳壳体1的顶盖上通过注塑密封,这样可以简化顶盖结构,顶盖结构简化后,电池壳壳体1就可以采用金属板材冲压成型(一体成型),使得顶盖结构与电池壳壳体1之间为一体式结构,这样就不需要对顶盖和电池壳焊接(顶盖与电池壳之间为一体式结构),从而减少了顶盖的成本,减少了因顶盖和电池焊接不良造成的损失。对于极柱7而言,本发明采用滑轨设计,使电芯2的极耳不需要激光切或者模切,不需要设计焊接长度,可以缩短极耳的高度,增加料区的宽度,进而增加单体电池的能量密度。全极耳的设计分散了集流体上的电流,避免局部集流体过热导致的安全隐患;成倍的增加了电流的传导面积,缩短了电流传导的距离,从而降低了电池的内阻;降低了单位面积上电芯2的电流密度,从而提高了电池的快充性能和长循环性能。
59.具体到,极柱7包括有正极极柱以及负极极柱,正极极柱和负极极柱的材质、尺寸和结构都是一样的。
60.在极柱7上设置了滑轨组件8,滑轨组件8为用于极柱7滑入卡装固定的结构,滑轨组件8采用一体化模具浇筑成型或冲压成型或焊接连接。
61.对于极柱7而言,在本发明的一个具体实施例中,极柱7的结构尺寸如下:极柱7的
两端距离电池壳壳体1端面的直线距离范围为1cm-10cm,滑轨的两端距离电池壳壳体1端面的距离范围为0.5cm-5cm,电芯2极耳的长度和滑轨的长度保持一致。正极滑轨的两个长方体之间的宽度与正极连接片5和正极极耳焊接后的厚度保持一致,负极滑轨的两个长方体之间的宽度与负极连接片6和负极极耳焊接后的厚度保持一致。极柱7的宽度与电池壳壳体1的宽度比为1:1-1:5。电池壳壳体1的厚度为1-3mm。极柱7的厚度为2-6mm。连接片的厚度为1-2mm。当连接片是长方体时,其正负极连接片6的宽度和正负极极耳的宽度比为1:1-1:3。
62.电池壳壳体1具有一定的长度、宽度以及高度,其可以采用规则壳体形状或不规则壳体形状,例如可以是长方体,正方体,圆柱体,多边体等形状。需要特别说明的是上述形状的电池可以存在凸起,缺口,弧度等。
63.电芯2保留了全部极耳,理论上电池的长度l不受限制,电池的宽度应当小于500mm,电池的厚度应当大于5mm,电池的长度应当大于电池的宽度以及大于电池的厚度。
64.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
65.1、在本发明中,设计了带有滑轨结构的极柱7,不使用复杂结构的顶盖(电池壳壳体1的组成结构,即宽边侧面),不需要顶盖和电池壳焊接,从而减少了顶盖的成本,减少了因顶盖和电池焊接不良造成的损失;
66.2、滑轨设计使电芯2的极耳不需要激光切或者模切,不需要设计焊接长度,可以缩短极耳的高度,增加料区的宽度,进而增加单体电池的能量密度;
67.3、全极耳的设计不需要对正负极片的极耳进行裁剪,所以没有毛刺,也不需要涂陶瓷,安全性得到提高,并且节约了成本。
68.4、全极耳的设计分散了集流体上的电流,避免局部集流体过热导致的安全隐患;成倍的增加了电流的传导面积,缩短了电流传导的距离,从而降低了电池的内阻;降低了单位面积上电芯2的电流密度,从而提高了电池的快充性能和长循环性能。
69.5、简化了电池的制片工序和组装工序,缩短了单体电池的制造时间,降低了生产过程中焊接导致的损失。
70.基于上述结构设计,本发明还提供了如下具体实施方式:
71.实施例1
72.电芯2至少是由正极片,负极片和隔膜构成。正极极片3的正极材料是磷酸铁锂,占比(σ1)是96.8%,正极片的面密度(ρ1)是400g/m2,其实际克容量(c1)发挥是138mah/g;负极片的材料是石墨。正极片的料区长度(l1)为3000mm,料区宽度(w1)为200mm。负极极片4的料区宽度为204mm,料区长度为3004mm,电芯2是通过叠片的方式制备,其中正极片(n1)有30片,负极片(n2)有31片。电芯2容量的计算公式:c=ρ1l1w1σ1n1/1000000,得到c=961.8ah。
73.电池壳壳体1的厚度为2mm,电池壳的长度为3010mm,宽度是220mm,电池壳的高度为30mm。极柱7的长度为2900mm,高度为4mm,宽度为10mm。
74.在现有技术中,使用顶盖的电池,其正负极极耳先进行预焊,再与连接片进行焊接,最后连接片与顶盖进行焊接,所以正负极极耳根据电芯2的厚度,容量等都要留够一定的长度。当电池的容量超过50ah,对于两侧出极耳的电池电芯2与顶盖之间至少有5mm的距离。对于本发明的全极耳结构,极片的极耳首先和连接片焊接,连接片通过滑轨进入电池,所以相同的极片尺寸,本发明的极片的极耳可以比有顶盖电池的极片极耳要短。正极极耳和负极耳的高度时8mm,连接片的宽度是6mm,厚度是1mm。正极连接片5与正极极耳之间有
3mm的间距是未焊接区,连接片突出极耳顶端1mm。焊接之后的连接片需要用压辊将焊接部位压平,并且在未焊接区域贴绝缘胶带。滑轨的长度为3000mm,滑轨组件8的高度为1mm,滑轨组件8的宽度为6mm。正极铝箔的厚度为12μm,负极铜箔的厚度为6μm,所以正极两个滑轨组件8之间的距离为1.36mm,负极两个滑轨组件8之间的距离为1.186mm。连接片与极耳焊接过程中会有厚度的缩小,所以在电芯2装配到电池壳内时,可以夹紧两个滑轨组件8,防止电芯2的的移动。电芯2入壳之后将侧盖(高边侧面)与电池壳焊接,就完成电池的制造。其中正负极极柱分布在相对的两侧,防爆阀10和注液孔11位于电池壳的窄边且不与极柱7同侧。
75.实施例2
76.实施例2与实施例1完全相同,不同之处在于正负极片的极耳分段式,极柱7是分段式。每段极耳都需要焊接连接片。每个极柱7之间的距离不能过大。
77.对比例1
78.本对比例的电池尺寸与实施例1相同,不同之处在于将滑轨极柱7和第一壳体换成顶盖总成,防爆阀10和注液孔11放在顶盖上,无需焊接侧盖。顶盖的结构是有极柱7,密封圈,止动架,防爆阀10和注液孔11等。根据实施例1电芯2距上下壳体只有8mm的留白区,顶盖总成的壳体厚度至少为3mm。连接片焊接好极耳后再与顶盖极柱7焊接,正极极耳的高度为至少20mm,负极极耳的高度至少20mm,连接片的宽度至少为15mm才能满足焊接要求。由于焊接后正负极极耳的未焊接区域至少占据5mm的留白区,止动架至少占据2mm的留白区。
79.对比例和实施例相比,对比例的正负极片的宽度至少缩减1mm,根据容量计算公式c1=ρlwσn/1000000,正极片的宽度每减少1mm,电池的容量降低4.8ah。使用顶盖结构的对比例在容量上至少减少了4.8ah。并且顶盖和极片极耳增加的重量减少了电池的能量密度。
80.以上仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:


1.一种全极耳电池,其特征在于,包括电池壳壳体,于所述电池壳壳体内设置有电芯,电芯之间通过连接片连接;于所述电池壳壳体上还设置有极柱,所述极柱位于所述电池壳壳体内部的部分设置有滑轨组件;所述极柱与所述电池壳壳体之间为密封式卡装配合,所述滑轨组件与所述连接片滑动式卡装配合。2.根据权利要求1所述的全极耳电池,其特征在于,所述滑轨组件包括有两条平行设置的滑轨,所述滑轨间隔设置并形成有滑动卡槽,所述连接片滑动卡装于所述滑动卡槽中。3.根据权利要求2所述的全极耳电池,其特征在于,所述滑轨为长条状的矩形滑轨结构;或,所述滑轨为长条状的倒置三角形滑轨结构;或,所述滑轨为长条状的弧形板滑轨结构。4.根据权利要求2所述的全极耳电池,其特征在于,所述滑轨组件设置有多个,全部的所述滑轨组件平行设置,全部的所述滑轨组件沿垂直于滑轨长度的方向上排列设置。5.根据权利要求4所述的全极耳电池,其特征在于,所述滑轨包括有滑轨单元,构成同一条所述滑轨的滑轨单元沿直线排列且间隔设置。6.根据权利要求1所述的全极耳电池,其特征在于,所述电池壳壳体包括有长边、宽边以及高边,所述长边与所述高边围成的侧面为长边侧面,所述长边与所述宽边围成的侧面为宽边侧面,所述宽边与所述高边围成的侧面为高边侧面;所述滑轨组件设置于所述宽边侧面上,所述滑轨的长度方向与所述长边平行。7.根据权利要求6所述的全极耳电池,其特征在于,于所述高边侧面上设置有辅助结构;所述辅助结构包括有防爆阀和/或注液孔。8.根据权利要求6所述的全极耳电池,其特征在于,于所述极柱与所述电池壳壳体的连接部位设置有密封部件。9.根据权利要求1所述的全极耳电池,其特征在于,所述极柱卡装于所述电池壳壳体上,所述极柱包括有位于电池壳壳体外部的第一极柱体、位于电池壳壳体内部的第二极柱体以及用于连接所述第一极柱体以及所述第二极柱体的中间极柱体;所述第一极柱体、所述中间极柱体以及所述第二极柱体依次连接并形成工字型一体式结构的所述极柱。10.根据权利要求1所述的全极耳电池,其特征在于,所述正极连接片为铝制连接片或者铝合金制连接片,所述负极连接片为铜制连接片或铜合金制连接片;所述电芯的正极材料为磷酸铁锂,磷酸锰铁锂,三元材料,磷酸钴锂或者钠基正极材料,所述电芯的负极材料为石墨类,硅基或硅氧基,金属锂,或者石墨硅氧混合物料;
所述电芯的正极箔材为铝箔或者涂炭铝箔,所述电芯的负极箔材为铜箔或者铜塑复合集流体;所述电池壳壳体为铝制壳体、不锈钢壳体或者塑料壳体。

技术总结


一种全极耳电池,属于动力电池技术领域。该全极耳电池包括:电池壳壳体,于电池壳壳体内设置有电芯,电芯之间通过连接片连接;于电池壳壳体上还设置有极柱,极柱位于电池壳壳体内部的部分设置有滑轨组件;极柱与电池壳壳体之间为密封式卡装配合,滑轨组件与连接片滑动式卡装配合。本发明采用滑轨设计,连接片与极柱之间采用卡装方式配合,无需再进行焊接连接,从而减少了动力电池制造过程中的焊接步骤次数,本发明的结构改进解决了传统技术中电池包括有多个焊接工序而出现的生产能耗高、电池焊接失败率高的问题。焊接失败率高的问题。焊接失败率高的问题。


技术研发人员:

段利强

受保护的技术使用者:

楚能新能源股份有限公司

技术研发日:

2022.09.27

技术公布日:

2023/1/19


文章投稿或转载声明

本文链接:http://www.wtabcd.cn/zhuanli/patent-1-80692-0.html

来源:专利查询检索下载-实用文体写作网版权所有,转载请保留出处。本站文章发布于 2023-01-26 22:45:14

发表评论

验证码:
用户名: 密码: 匿名发表
评论列表 (有 条评论
2人围观
参与讨论