本发明专利技术公开了一种圆柱电池盖板、圆柱电池及装配方法。该圆柱电池盖板包括包括极柱、基板、上集流盘和铆钉，极柱、基板和上集流盘通过铆钉连接在一起，且铆钉电性连接极柱与上集流盘，上集流盘位于基板的底部，铆钉设于偏离基板中心的位置。通过将铆钉设于偏离所述基板中心的位置，使得绕所述铆钉轴线转动所述上集流盘，能够将所述上集流盘与电芯极耳的焊接区域从所述基板的底部转出进行焊接，焊接完成后再转动回到基板的底部，从而在现有的上集流盘结构上省去用于折叠的连接结构，实现结构的简化，降低成本，节省电池内部空间，且上集流板装配时无需折叠工序，提高生产效率；设计制造时也无需考虑厚度的影响。也无需考虑厚度的影响。也无需考虑厚度的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种圆柱电池盖板、圆柱电池及装配方法
[0001]本专利技术涉及电池端盖
，具体涉及一种圆柱电池盖板、圆柱电池及装配方法。
技术介绍
[0002]随着新能源电池技术的不断提升，对锂离子电池的要求也越来越高，高能量密度和高安全性成为了锂离子电池发展的主要目标。当前锂离子电池大概可以分为三个方向：软包电池、方形电池和圆柱型电池，目前，全极耳大圆柱电池成为了锂离子电池发展的重要方向。
[0003]现有的全极耳大圆柱电池结构主要为：在盖板中间打孔，通过铆钉将盖板上方极柱与盖板下方上集流盘连接，盖板与极柱以及盖板与上集流盘之间通过增加绝缘件，保证极柱与盖板以及上集流盘与盖板的绝缘。装配时，正负极上集流盘分别与揉平后卷芯端面焊接，保证电池正负极极柱与卷芯导通，上集流盘焊接完成对上集流盘进行“Z”字型压缩折弯，使圆柱电池盖板中心与卷芯中心对齐，实现盖板与卷芯的装配过程。
[0004]如在中国技术专利CN212934806U和CN216311911U的说明书中，就公开了这种常见的全极耳圆柱电池盖板结构，电池极柱在盖板中心位置，上集流盘焊接完成后，经过两次弯折完成上集流盘焊接面与盖板平行、卷芯与盖板中心对齐，实现装配固定。并且装配后，正负极上集流盘与塑料结构件的受力挤压防止卷芯上下晃动，或者通过对圆柱壳体进行滚槽设计防止电芯上下晃动。
[0005]当前的全极耳圆柱电池盖板结构存在以下缺点：
[0006]1、装配时，每个圆柱电池盖板上集流盘须经过两次弯折成“Z”形，从电池的制造工艺上来讲，两次弯折工艺需要控制点较多，其中某一个弯折尺寸出现偏差，就会造成上集流盘与盖板错位，影响圆柱电池盖板入壳准确度，降低生产效率。
[0007]2、随着圆柱电池能量密度、容量及倍率的设计增长，为满足圆柱电池盖板的过流能力，上集流盘的厚度需要进行持续加大，相应的上集流盘弯折的难度也会大大增加，实际制造加工困难，上集流盘材料铝或者铜抗形变能力不足，难以满足大容量、大倍率电池上集流盘弯折需求。
[0008]3、当前对上集流盘进行弯折的工艺，电芯装配入壳后，为防止卷芯在电池内部上下晃动，会通过塑料结构件与上集流盘对卷芯形成一定的挤压力，导致上集流盘两个弯折处在电芯内部持续受力，弯折位置应力集中，长期下来材料内部可能产生微裂纹，有折弯位置断裂的安全隐患。另外，正负极盖板的塑料结构件厚度以及上集流盘弯折后厚度会降低卷芯高度方向上的空间利用率，实际带来卷芯高度方向尺寸下降，降低电池的能量密度。
[0009]4、当前对壳体进行滚槽防止卷芯上下晃动的工艺，滚槽位置至少需要占用2～3mm空间，降低了电芯的空间利用率和能量密度。卷芯采用辊槽固定，当电芯直径增加后可靠性不高，电芯振动过程中，造成高度方向上卷芯中间抽芯，不利于大圆柱结构设计。
技术实现思路
[0010]本专利技术要解决的技术问题是提供一种圆柱电池盖板、圆柱电池及装配方法，将铆钉铆接位置偏移基板中心，优化上集流盘的结构和连接方式，使装配时无需折叠上集流盘，提高生产效率和空间利用率，且对电芯定位可靠。
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术的一种圆柱电池盖板，包括极柱、基板、上集流盘和铆钉，所述极柱、所述基板和所述上集流盘通过所述铆钉连接在一起，且所述铆钉电性连接所述极柱与所述上集流盘，所述上集流盘能够相对于所述基板绕所述铆钉轴线转动，所述铆钉设于偏离所述基板中心的位置，使得绕所述铆钉轴线转动所述上集流盘，能够将所述上集流盘与电芯极耳的焊接区域从所述基板的底部转出，焊接完成后再转动回到基板的底部。
[0012]在上述圆柱电池盖板中，通过将铆钉设于偏离所述基板中心的位置，使得绕所述铆钉轴线转动所述上集流盘，能够将所述上集流盘与电芯极耳的焊接区域从所述基板的底部转出进行焊接，焊接完成后再转动回到基板的底部，从而在现有的上集流盘结构上省去用于折叠的连接结构，实现结构的简化，降低成本，节省电池内部空间，且上集流板装配时无需折叠工序，提高生产效率；设计制造时也无需考虑厚度的影响。另外，旋转前后，上集流板的在厚度方向的浮动小，对电芯的轴向挤压限位可靠，可以节省塑料限位结构件及滚槽等结构的使用，提高空间利用率。
[0013]作为本专利技术圆柱电池盖板的改进，所述基板与所述上集流盘之间设置有下绝缘垫板，所述下绝缘垫板上设有供所述铆钉钉柱穿过的第四通孔。通过下绝缘垫板将基板与上集流盘绝缘隔开，避免出现短路现象。优选的，下绝缘垫板也可以设计定位结构，对卷芯进行定位。
[0014]进一步的，所述下绝缘垫板与所述上集流盘之间设置有旋转辅助件，所述旋转辅助件用于减少所述上集流盘与所述下绝缘垫板之间的旋转摩擦力。优选的，铆钉的钉帽设于上集流盘的底部。铆钉的顶端可以采用活动压铆的方式连接极柱、基板、上集流盘；也可以采用与极柱焊接的方式连接，在焊接前，施加一定的压力在极柱上，压紧基板和上集流盘。
[0015]由于铆钉活动压铆或其他方式连接后，上集流盘的转动需要克服由于轴向力而产生的静摩擦力，通过旋转辅助件降低上集流盘旋转摩擦力，使得旋转操作容易，对轴向的连接力影响也较小，使铆钉保持与上集流盘和极柱良好接触，即保持良好的导通状态。
[0016]更进一步的，所述旋转辅助件套设在所述铆钉钉柱上。优选的，旋转辅助件采用平面轴承。
[0017]作为本专利技术圆柱电池盖板的另一种改进，所述上集流盘包括矩形的板状主体和设于所述板状主体一侧的凸耳，所述板状主体用于与电芯极耳焊接，所述凸耳上设有供所述铆钉钉柱穿过的第七通孔。
[0018]通过在现有的上集流盘结构中，去掉需要折叠的连接部分，只保留与电芯极耳焊接部分，以及与铆钉连接的部分，实现对上集流盘结构和连接方式的优化。上集流盘的尺寸小于所述基板，从基板的顶部看，上集流盘的完全被覆盖在基板的底部，大大节省制造成本，简化结构。板状主体能够绕铆钉轴线旋转，转出基板的底部，从而具有充足的空间进行焊接操作。
[0019]优选的，板状主体的中心能够与所述基板的中心竖直对齐。
[0020]为了解决上述技术问题，本专利技术一种圆柱电池，包括如上所述的圆柱电池盖板，还包括壳体、下集流盘和卷芯，所述壳体的端口与所述基板边缘密封焊接，所述上集流盘与所述卷芯的正极极耳焊接，所述下集流盘与所述卷芯的负极极耳焊接，且与所述壳体的底板焊接固定。
[0021]在上述圆柱电池中，通过将电池盖板的铆钉设于偏离所述基板中心的位置，使得绕所述铆钉轴线转动所述上集流盘，能够将所述上集流盘与电芯极耳的焊接区域从所述基板的底部转出，进行焊接，焊接完成后再转动回到基板的底部，即将现有的折叠形集流盘转变设计为旋转型，从而在现有的上集流盘结构上省去用于折叠的连接结构，实现结构的简化，降低成本，节省电池内部空间，且上集流板装配时无需折叠工序，提高生产效率；设计制造时也无需考虑厚度的影响。另外，旋转前后，上集流板的在厚度方向的浮动小，对电芯的轴向挤压限位可靠，可以节省塑料限位结构件及滚槽等结构的使用，提高空间利用率。
[0022]为了解决上述技本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种圆柱电池盖板，其特征在于，包括极柱(1)、基板(3)、上集流盘(6)和铆钉(7)，所述极柱(1)、所述基板(3)和所述上集流盘(6)通过所述铆钉(7)连接在一起，且所述铆钉(7)电性连接所述极柱(1)与所述上集流盘(6)，所述上集流盘(6)能够绕所述铆钉(7)轴线转动，所述铆钉(7)设于偏离所述基板(3)中心的位置。2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池盖板，其特征在于，所述极柱(1)与所述基板(3)之间设置有上绝缘垫片(2)，所述极柱(1)上设有供所述铆钉(7)钉柱穿过的第一通孔(11)，所述上绝缘垫片(2)上设有供所述铆钉(7)钉柱穿过的第二通孔(21)。3.根据权利要求1所述的一种圆柱电池盖板，其特征在于，所述基板(3)上开有供所述铆钉(7)钉柱穿过的第三通孔(31)，所述第三通孔(31)上设置有密封件(4)，所述密封件(4)用于对所述第三通孔(31)与所述铆钉(7)钉柱之间进行密封。4.根据权利要求1所述的一种圆柱电池盖板，其特征在于，所述基板(3)与所述上集流盘(6)之间设置有下绝缘垫板(5)，所述下绝缘垫板(5)上设有供所述铆钉(7)钉柱穿过的第四通孔(51)。5.根据权利要求4所述的一种圆柱电池盖板，其特征在于，所述下绝缘垫板(5)与所述上集流盘(6)之间设置有旋转辅助件(8)，所述旋转辅助件(8)用于减少所述上集流盘(6)与所述下绝缘垫板(5)之间的旋转摩擦力。6.根据权利要求5所述的一种圆柱电池盖板，其特征在于，所述基板(3)的中心设置有注液孔(32)，所述下绝缘垫板(5)上设置有第五通孔(52)，所述上集流盘(6)上设置有第六通孔(...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴，朱杰，韩翰，邓庆雄，辛塍，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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