一种圆柱电池用集流件、圆柱电池和圆柱电池的焊接方法技术

本发明专利技术属于圆柱电池技术领域，具体涉及一种圆柱电池用集流件、圆柱电池和圆柱电池的焊接方法，集流件包括基体，在基体靠近卷芯的一端面设置有多个环状凸体，且在背离卷芯的一端面与多个环状凸体相对应的部位为凹槽结构，在焊接时，凸体压入由卷芯一端伸出的极耳内部，集流件在焊接过程中，能够使得集流件与卷芯极耳端面贴合紧密，而且这种结构设计，使得能够直接采用激光热传导焊将集流件和极耳焊接在一起，代替了传统的点焊方式，使焊接轨迹连续且焊接面积增大，还提高了过流能力，能够降低电池的内阻，提高生产制备得到的电池倍率性能，避免了由于采用点焊容易出现焊穿导致卷芯报废的问题。报废的问题。报废的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱电池用集流件、圆柱电池和圆柱电池的焊接方法


[0001]本专利技术属于圆柱电池
，具体涉及一种圆柱电池用集流件、圆柱电池和圆柱电池的焊接方法。

技术介绍

[0002]锂电池具有体积小、容量大、使用寿命长、自放电率低、无记忆效应、绿色环保等优点，目前被广泛应用于商用车、专用车、电动自行车、储能系统、医疗器械等。
[0003]随着新能源汽车地不断发展，新能源汽车的市场占有率不断扩大。与传统的燃油汽车相比，新能源汽车的普及能够降低对大气的污染。目前，为了提高市场竞争力，新能源汽车必然要在续航里程、环境适应性、使用寿命、购置成本等方面能够追赶甚至超越传统的燃油汽车，这也给电池包的技术发展带来了更高的挑战，使得高能量密度的电池成为发展趋势，而圆柱电池成组效率高，一致性好，具有广泛的应用前景。
[0004]传统圆柱电池其极耳和顶盖的焊接方式是通过引出极耳和顶盖连接片通过点焊焊接，这种方式存在载流面积小，导致过电流能力差的问题，不适合大容量圆柱电池的高倍率充放电过程。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供了一种圆柱电池用集流件，解决了圆柱电池过电流能力弱的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种圆柱电池用集流件，包括基体，所述基体具有背向电池卷芯的第一表面和面向电池卷芯的第二表面，所述第二表面设置有若干个凸体，所述第一表面与若干个所述凸体相对应的部位为凹槽结构；其中，所述凸体靠近卷芯的一侧设置有焊接部，所述焊接部用于与极耳焊接。
[0007]进一步地，所述凸体包括第一凸部和第二凸部，所述第一凸部设置有多个，所述第二凸部设置有多个，多个所述第一凸部环绕设置在多个所述第二凸部的外围，且所述第一凸部和所述第二凸部错位排布。
[0008]进一步地，所述凸体包括第一环形凸部和第二环形凸部，所述第一环形凸部环绕设置在所述第二环形凸部的外围。
[0009]其中，所述焊接部设置有焊接面，所述焊接面和所述焊接部均呈弧形状，所述焊接面位于所述焊接部的一侧，且所述焊接面的面积与所述焊接部面积的比值为0.3～0.8。
[0010]进一步地，所述凹槽结构的深度为0.5～10mm，所述焊接部的厚度小于或等于0.5mm。
[0011]本专利技术的目的之二在于：提供了一种圆柱电池，包括上述的圆柱电池用集流件、壳体、盖板和卷芯，所述壳体为具有开口的筒状结构，所述盖板覆盖所述开口并与所述壳体密封连接，所述卷芯设置在所述壳体内，所述卷芯两端设置有极耳，所述极耳和所述集流件的凸体焊接。
[0012]进一步地，所述极耳的长度为L，所述凸体的高度为h，并满足以下关系式：
[0013]L>3h。
[0014]其中，所述极耳的长度为2～10mm，所述凸体的焊接部位于所述极耳上端面下方0.2～3mm处。
[0015]进一步地，所述壳体的一端为开放端，所述壳体的另一端为封闭端，且所述封闭端的外端面向靠近卷芯的方向凹陷并于所述封闭端的内端面凸出0.2～3mm。
[0016]本专利技术的目的之三在于：提供了一种圆柱电池的焊接方法，包括以下步骤：
[0017]S1、将正极片、隔膜和负极片依次卷绕形成卷芯；
[0018]S2、将所述集流件下压，使所述集流件的凸体压入所述极耳内部；
[0019]S3、通过激光热传导焊将所述凸体和所述极耳焊接。
[0020]进一步地，在S3步骤中，采用激光热传导焊时，负极集流件的焊接功率1000～2500w，焊接速度为30～150mm/s，正极集流件的焊接功率为600～2000w，焊接速度30～150mm/s。
[0021]进一步地，在S3步骤中，所述凸体和所述极耳的焊缝宽D1大于或等于1.2mm，熔宽D2大于或等于1.0mm，熔深H1为0.1～0.5mm，焊接深宽比小于或等于0.5。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023](1)本专利技术提供了一种圆柱电池用集流件，包括基体，在基体靠近卷芯的一端面设置有环状凸体，且在背离卷芯的一端面与环状凸体相对应的部位为凹槽结构，在焊接时，凸体压入由卷芯一端伸出的极耳内部，集流件在焊接过程中，能够使得集流件与卷芯极耳端面贴合紧密，而且这种结构设计，使得能够直接采用激光热传导焊将集流件和极耳焊接在一起，代替了传统的点焊方式，使焊接轨迹连续且焊接面积增大，不仅能够改善集流件与卷芯极耳的贴合效果，同时，还提高了过流能力，极大降低了虚焊、焊偏、焊穿(过焊)等问题的出现概率，能够降低电池的内阻，提高生产制备得到的电池倍率性能，避免了由于采用点焊容易出现焊穿导致卷芯报废的问题。
[0024](2)本专利技术提供了一种圆柱电池，其将由卷芯两端引出的极耳直接与集流件的凸体进行焊接，与传统的焊接方式相比较，其焊接轨迹连续且焊接面积大，增大了载流面积，使圆柱电池过电流能力强，使得生产制备得到的圆柱电池满足大容量圆柱电池的高倍率充放电要求。
[0025](3)本专利技术提供了一种圆柱电池的焊接方法，与传统的圆柱电池焊接方式相比较，其圆柱电池采用这种结构和激光热传导焊的方式，取消揉极耳工艺，一方面避免了点焊容易造成的虚焊、焊偏、焊穿(过焊)等问题，使得焊接轨迹连续且焊接面积大，增大了集流件和极耳的接触面积，另一方面是省去揉极耳工艺，简化工艺，降低成本，而且，能够有效防止揉极耳产生的金属碎屑掉落进入卷芯，进而避免了电池短路的风险，提高生产的产品安全性。
附图说明
[0026]下面将参考附图来描述本专利技术示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
[0027]图1为本专利技术中实施方式一的负极集流件的结构示意图之一；
[0028]图2为本专利技术中实施方式一的负极集流件的结构示意图之二；
[0029]图3为本专利技术中实施方式一的正极集流件的结构示意图之一；
[0030]图4为本专利技术中实施方式一的正极集流件的结构示意图之二；
[0031]图5为本专利技术中实施方式二的圆柱电池的结构示意图之一；
[0032]图6为本专利技术中实施方式二的圆柱电池的结构示意图之二；
[0033]图7为图6的A局部放大示意图；
[0034]图8为本专利技术中实施方式二的圆柱电池的结构示意图之三；
[0035]图9为本专利技术中实施方式二的圆柱电池的结构示意图之四；
[0036]图10为本专利技术中实施方式二的圆柱电池的结构示意图之五。
[0037]其中，附图标记说明如下：
[0038]1、集流件；11、基体；11a、第一表面；11b、第二表面；12、凸体；121、第一凸部；122、第二凸部；123、第一环形凸部；124、第二环形凸部；13、凹槽结构；12a、焊接部；12b、焊接面；
[0039]2、圆柱电池；21、壳体；211、焊接槽；22、卷芯；23、极耳；D1、焊缝宽；D2、熔宽；H1、熔深；H2、凸体压入极耳的深度。
具体实施方式
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱电池用集流件，其特征在于：包括基体，所述基体具有背向电池卷芯的第一表面和面向电池卷芯的第二表面，所述第二表面设置有若干个凸体，所述第一表面与若干个所述凸体相对应的部位为凹槽结构；其中，所述凸体靠近电池卷芯的一侧设置有焊接部，所述焊接部用于与极耳焊接。2.如权利要求1所述的一种圆柱电池用集流件，其特征在于：所述凸体包括多个第一凸部和多个第二凸部，多个所述第一凸部环绕设置在多个所述第二凸部的外围，且所述第一凸部和所述第二凸部错位排布。3.如权利要求1所述的一种圆柱电池用集流件，其特征在于：所述凸体包括第一环形凸部和第二环形凸部，所述第一环形凸部环绕设置在所述第二环形凸部的外围。4.如权利要求1所述的一种圆柱电池用集流件，其特征在于：所述凹槽结构的深度为0.5～10mm，所述焊接部的厚度小于或等于0.5mm。5.一种圆柱电池，其特征在于：包括权利要求1～4任意一项所述的圆柱电池用集流件、壳体、盖板和卷芯，所述壳体为具有开口的筒状结构，所述盖板覆盖所述开口并与所述壳体密封连接，所述卷芯设置在所述壳体内，所述卷芯两端设置有极耳，所述极耳和所述集流件的凸体焊接。6.如权利要求5所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢军太，魏建良，李勇军，陈丹丹，罗志高，赖林聪，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术有限公司，
类型：发明
国别省市：