一种圆柱电池结构的装配工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种圆柱电池结构的装配工艺，括电芯正极片极耳箔材、负极片极耳箔材、组合式集流盘、保持架、铜质集流盘、铝质集流盘、铜质集流盘延伸端、铝质集流盘延伸端、组合端盖、铝制极柱、绝缘片、镀镍钢端盖和电池壳，所述组合式集流盘包括保持架、铜质集流盘、铝质集流盘、铜质集流盘延伸端和铝质集流盘延伸端，且保持架使用绝缘耐热聚合物材质，其中铜质集流盘延伸端和铝质集流盘延伸端均为焊接端。该圆柱电池结构的装配工艺通过调整电池结构设计以及装配方式，充分发挥电池壳单侧开口及两侧开口的优势，同时规避上述结构的缺点和风险，使得最终电池物料及加工成本降低，加工质量可靠性提升。质量可靠性提升。质量可靠性提升。

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱电池结构的装配工艺


[0001]本专利技术涉及电池装配
，具体为一种圆柱电池结构的装配工艺。

技术介绍

[0002]圆柱型锂离子电池正负极端子一般位于电池两端，其内部在装配加工时，也是分别将电池内电芯正负极连接到电池壳两端而实现电路联通。现有的设计一般分为两大类：
①
电池壳为单侧开口；
②
电池壳为双侧开口。两种方案均使用适当的工艺，将电芯正负极端子同电池外壳部分进行连接，保证电路流通。两种方案均具有优势和缺点，广泛应用于不同种类电池壳。
[0003]方案一(如图4)、电池壳单侧开口方案：电池壳一般采用一体成型工艺，电芯部分先配合装入电池壳，后采用适当的焊接工艺，如电阻焊接、超声焊接或者激光穿透焊接，将电芯内部贴合壳底端子同电池壳进行连接，此种方案加工工艺简单，电池壳成本低；
[0004]上述工艺中焊接若使用电阻焊接，超声焊接，均需要借助电芯中心孔，从电池内部进行焊接，焊接面积受限于中心孔尺寸，因此很难既保证电池能量密度(中心孔缩小)，同时提高电池过电流能力(增加焊印面积)，而激光穿透焊接则可能导致壳体穿孔，使电池报废，上述的焊接方式可靠性相对较低。
[0005]方案二(如图5)、电池壳双侧开口方案：电池壳为直筒状，电池电芯可从任意侧配合装入，后采用超声焊接或者激光焊接将电芯引出端焊接在端盖上实现电路联通，此种方案焊接可靠性高；
[0006]但使用上述工艺技术，电池壳体2及端盖3成本较高，同时需要较多的加工步骤，综合加工成本较高。
>[0007]针对上述问题，在原有圆柱电池连接片集流盘连接结构的基础上进行创新设计。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种圆柱电池结构的装配工艺，以解决上述
技术介绍
中提出现有的焊接方式可靠性相对较低和同时需要较多的加工步骤，综合加工成本较高的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种圆柱电池结构的装配工艺，包括电芯正极片极耳箔材、负极片极耳箔材、组合式集流盘、保持架、铜质集流盘、铝质集流盘、铜质集流盘延伸端、铝质集流盘延伸端、组合端盖、铝制极柱、绝缘片、镀镍钢端盖和电池壳，工艺包括以下步骤
[0010]第一步、将圆柱电池极片进行激光模切，模切各部分尺寸根据电池极片、隔膜等实际厚度以及实际卷绕后需呈现的效果计算得出；
[0011]第二步、将电芯正极片极耳箔材同负极片极耳箔材同侧进行卷绕，卷绕后正极极耳在电池左半圆内，负极极耳在电池右半圆内，极耳相互分隔，不重合接触；
[0012]第三步、使用组合式集流盘进行端面焊接，利用激光焊接分别将电芯正极片极耳
箔材和负极片极耳箔材同组合式集流盘对应位置进行焊接；
[0013]第四步、将铜质集流盘延伸端和铝质集流盘延伸端同组合端盖进行焊接，焊接完成后，折叠铜质集流盘延伸端和铝质集流盘延伸端后，将组合端盖同电池壳组合装配，使用激光焊接封闭组合端盖及电池壳结合处；
[0014]第五步、装配完成后，组合端盖上预留注液孔进行注液加工。
[0015]优选的，所述组合式集流盘包括保持架、铜质集流盘、铝质集流盘、铜质集流盘延伸端和铝质集流盘延伸端，且保持架使用绝缘耐热聚合物材质，其中铜质集流盘延伸端和铝质集流盘延伸端均为焊接端。
[0016]优选的，所述保持架中部固定有铜质集流盘和铝质集流盘，且铜质集流盘和铝质集流盘的形状大小完全相同。
[0017]优选的，所述组合端盖包括铝制极柱、绝缘片和镀镍钢端盖，其中绝缘片使用绝缘耐热聚合物材质，铝制极柱的下方连接有绝缘片，绝缘片的下方安装有镀镍钢端盖。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过调整电池结构设计以及装配方式，充分发挥电池壳单侧开口及两侧开口的优势，同时规避上述结构的缺点和风险，使得最终电池物料及加工成本降低，加工质量可靠性提升；
[0019]1、使用一体成型钢壳进行生产，电池壳成本低廉；
[0020]2、在外侧进行焊接加工，焊接方式选择众多，不受限电池电芯设计尺寸，同时焊接产生的粉尘和焊渣可以通过有效的防护措施，避免进入电池内部，造成污染；
[0021]3、正负极集流盘在一侧，可以减少焊接设备的投入，减少加工工序，进一步提升焊接可靠性。
附图说明
[0022]图1为本专利技术圆柱电池转配结构示意图；
[0023]图2为本专利技术模切示意图；
[0024]图3为本专利技术卷绕示意图；
[0025]图4为本专利技术中现有技术一示意图；
[0026]图5为本专利技术中现有技术二示意图。
[0027]图中：1、电芯正极片极耳箔材；2、负极片极耳箔材；3、组合式集流盘；301、保持架；302、铜质集流盘；303、铝质集流盘；304、铜质集流盘延伸端；305、铝质集流盘延伸端；4、组合端盖；401、铝制极柱；402、绝缘片；403、镀镍钢端盖；5、电池壳。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]请参阅图1
‑
3，本专利技术提供一种技术方案：一种圆柱电池结构的装配工艺，包括电芯正极片极耳箔材1、负极片极耳箔材2、组合式集流盘3、保持架301、铜质集流盘302、铝质集流盘303、铜质集流盘延伸端304、铝质集流盘延伸端305、组合端盖4、铝制极柱401、绝缘
片402、镀镍钢端盖403和电池壳5，工艺包括以下步骤
[0030]第一步、将圆柱电池极片进行激光模切，模切各部分尺寸L1、L2、d1、d2
……
尺寸根据电池极片、隔膜等实际厚度以及实际卷绕后需呈现的效果计算得出；
[0031]第二步、将电芯正极片极耳箔材1同负极片极耳箔材2同侧进行卷绕，卷绕后正极极耳在电池左半圆内，负极极耳在电池右半圆内，极耳相互分隔，不重合接触；
[0032]第三步、使用组合式集流盘3进行端面焊接，利用激光焊接分别将电芯正极片极耳箔材1和负极片极耳箔材2同组合式集流盘3对应位置进行焊接；
[0033]第四步、将铜质集流盘延伸端304和铝质集流盘延伸端305同组合端盖4进行焊接，焊接完成后，折叠铜质集流盘延伸端304和铝质集流盘延伸端305后，将组合端盖4同电池壳5组合装配，使用激光焊接封闭组合端盖4及电池壳5结合处；
[0034]组合式集流盘3包括保持架301、铜质集流盘302、铝质集流盘303、铜质集流盘延伸端304和铝质集流盘延伸端305，且保持架301使用绝缘耐热聚合物材质，其中铜质集流盘延伸端304和铝质集流盘延伸端305均为焊接端；
[0035]保持架301中部固定有铜质集流盘302和铝质集流盘303，且铜质集流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种圆柱电池结构的装配工艺，包括电芯正极片极耳箔材(1)、负极片极耳箔材(2)、组合式集流盘(3)、保持架(301)、铜质集流盘(302)、铝质集流盘(303)、铜质集流盘延伸端(304)、铝质集流盘延伸端(305)、组合端盖(4)、铝制极柱(401)、绝缘片(402)、镀镍钢端盖(403)和电池壳(5)，其特征在于，工艺包括以下步骤第一步、将圆柱电池极片进行激光模切，模切各部分尺寸根据电池极片、隔膜等实际厚度以及实际卷绕后需呈现的效果计算得出；第二步、将电芯正极片极耳箔材(1)同负极片极耳箔材(2)同侧进行卷绕，卷绕后正极极耳在电池左半圆内，负极极耳在电池右半圆内，极耳相互分隔，不重合接触；第三步、使用组合式集流盘(3)进行端面焊接，利用激光焊接分别将电芯正极片极耳箔材(1)和负极片极耳箔材(2)同组合式集流盘(3)对应位置进行焊接；第四步、将铜质集流盘延伸端(304)和铝质集流盘延伸端(305)同组合端盖(4)进行焊接，焊接完成后，折叠铜质集流盘延伸端(304)和铝质集流盘延伸端(305)后，将组合端盖(4)同电池壳(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯杨，于晓磊，徐超，边飞宇，樊程，
申请(专利权)人：安徽利维能动力电池有限公司，
类型：发明
国别省市：