【技术实现步骤摘要】
本申请涉及方形电池结构，特别是涉及一种方形电池结构及其装配方法。
技术介绍
1、方形电池在动力电池及储能电池
中占有重要地位，其结构设计和制造工艺对于电池的性能和安全性有着重要影响。在传统方形电池的制造过程中，顶盖上复合极柱的设计以及电芯与盖板的焊接环节存在一些潜在的不足和挑战，一方面，现有的极柱结构存在占用电池内部空间较大，进而影响电池内部能量密度；另一方面，传统的方形电池主要是顶盖上复合极柱，电芯与盖板连接之后，再进行入壳，其中电芯与盖板焊接过程中，通常需要使用到转接片，需要分别将转接片与极耳焊接、与极柱焊接等工艺，而且焊接过程中，还存在电芯、极耳翻折以及盖板翻折等工序，工艺相对较为复杂，而且存在极耳转接片焊接毛刺、极柱转接片毛刺等戳破电芯进而引发短路等安全隐患的问题。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对提供一种能够提高电池能量密度、能够简化装配工序以及安全性相对较好的方形电池结构及其装配方法。
2、第一方面，本申请提供一种方形电池结构，包括：
3、壳体，壳体具有一端开口的中空结构，所述壳体于其开口方向上相垂直的侧壁上开设有极柱安装孔；
4、电芯，电芯容置于所述壳体的所述中空结构内，所述电芯具有极耳；
5、极柱安装结构，所述极柱安装结构安装于所述极柱安装孔，所述极柱安装结构包括固定环、绝缘件、极柱及转接片，所述固定环焊接于所述壳体的所述极柱安装孔的侧壁，所述极柱包括相连接的插入部及盘状部，所述盘状部位于所述壳体相对的外侧，
6、盖板，所述盖板焊接于所述壳体的开口位置处。
7、在其中一个实施例中，所述极柱安装孔的截面为圆形；
8、在其中一个实施例中，所述壳体上开设有两个极柱安装孔，两个所述极柱安装结构一一对应安装于两个所述极柱安装孔，其中一个所述极柱安装结构的极柱为正极柱，另一所述极柱安装结构的极柱为负极柱。
9、在其中一个实施例中，所述转接片包括相连接的极柱连接部以及极耳连接臂，所述极柱连接部焊接于所述极柱的插入部，电芯的极耳弯折并焊接于所述极耳连接臂靠近所述极柱的一侧。
10、在其中一个实施例中，所述转接片具有两个极耳连接臂，两个所述极耳连接臂均连接所述极柱连接部，所述转接片整体呈现y形结构。
11、在其中一个实施例中，所述极柱连接部上开设有圆形的焊接孔，所述转接片的焊接孔套置并焊接于所述极柱的所述插入部；所述插入部上还开设有环形的焊接槽，所述焊接槽贯通所述插入部的侧壁，所述转接片的焊接孔套置并焊接于所述焊接槽的槽壁。
12、在其中一个实施例中，所述绝缘件位于所述盘状部与固定环之间；所述极柱安装结构还包括下塑胶，所述下塑胶位于所述转接片与所述固定环之间。
13、在其中一个实施例中，所述壳体于其外侧围绕所述极柱安装孔开设有第一削薄槽，所述壳体于内侧围绕所述极柱安装孔开设有第二削薄槽，所述固定环远离所述转接片的一面与所述第一削薄槽的槽壁平齐；所述固定环于靠近所述转接片的一侧开设有限位缺口槽，所述下塑胶于靠近所述固定环的一侧形成有台阶结构，所述台阶结构具有第一台阶面及第二台阶面，所述第一台阶面相对于所述第二台阶面更靠近所述转接片，所述第一台阶面抵接所述固定环靠近所述转接片的一面，所述第二台阶面抵接所述固定环的所述限位缺口槽的槽壁；所述限位缺口槽于所述壳体开口方向的槽壁与所述第二削薄槽于所述壳体开口方向的槽壁相平齐；所述下塑胶的所述第二台阶面抵接所述第二削薄槽于所述壳体开口方向的槽壁。
14、在其中一个实施例中，所述绝缘件注塑形成于所述极柱的盘状部与所述固定环之间。
15、在其中一个实施例中，所述固定环上开设有容置槽，所述容置槽与所述固定环的环口相连通，所述绝缘件安装于所述容置槽，所述绝缘件上开设有限位槽，所述极柱的所述盘状部安装于所述限位槽，所述极柱的插入部穿过所述固定环的环口并焊接于所述转接片。
16、在其中一个实施例中，所述绝缘件远离所述转接片的一侧相对于所述壳体远离所述转接片的一侧更向外突出；
17、在其中一个实施例中，所述盘状部远离所述转接片的一侧相对于所述绝缘件远离所述转接片的一侧更向外突出。
18、在其中一个实施例中，转接片与极柱的插入部之间通过激光焊接形成有环形的连接焊印，连接焊印的焊印面积s满足如下关系式：
19、
20、其中，a是转接片的过流面积，单位为a/mm2；q是电池的容量，单位是ah；c是充电倍率，z为超激光焊有效面积常数，取值为85％-95％。
21、第二方面，本申请提供一种如上任一实施例中所述的方形电池结构的装配方法，包括如下步骤：
22、将电芯的极耳焊接于极柱安装结构的转接片；
23、将电芯入壳壳体，并将极柱安装结构的固定环对位并焊接于壳体的极柱安装孔；
24、将盖板焊接于所述壳体。
25、上述方形电池结构，通过在壳体上开设极柱安装孔以及设置上述极柱安装结构，极柱安装结构通过固定环安装于极柱安装孔，如此，一方面，极柱安装结构通过包括固定环、绝缘件、极柱及转接片，可以预先做成一个复合件，然后再将复合件与电芯的极耳焊接之后，再将极柱安装结构通过固定环焊接安装于壳体的极柱安装孔上，入壳的装配工序相对较为简单，可以避免焊接极柱、转接片等过程中的复杂的翻转等工序，降低自动化装配难度；另一方面，本申请通过将电芯的极耳弯折并焊接于所述转接片靠近所述极柱的一侧，可以减少极耳转接片的焊接毛刺、褶皱戳破电芯引发的短路安全隐患，而且由于极柱安装结构复合了转接片，并且极柱安装结构是个单独件，电芯极耳在与转接片焊接时焊接实现难度较低。此外，本申请的极柱安装结构直接利用转接片来将极柱进行焊接固定于固定环，能够减少传统转接片与极柱焊接后对电池内部空间的占用，提高了空间利用率，能够减少内部空间浪费，有助于提高能量密度。
26、本申请的方形电池结构，壳体和盖板，成本都相对较为低廉，极柱安装结构整体相对较小，相对于传统复合到盖板上时，本申请的良率水平以及分担的制造成本水平都更低。尤其是结合本申请的入壳工序，工序更为简单，生产装配操作灵活，能够进一步降低制造成本，有利于电池整体成本的降低。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种方形电池结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方形电池结构，其特征在于，所述极柱安装孔的截面为圆形；
3.根据权利要求2所述的方形电池结构，其特征在于，所述转接片包括相连接的极柱连接部以及极耳连接臂，所述极柱连接部焊接于所述极柱的插入部，电芯的极耳弯折并焊接于所述极耳连接臂靠近所述极柱的一侧。
4.根据权利要求3所述的方形电池结构，其特征在于，所述转接片具有两个极耳连接臂，两个所述极耳连接臂均连接所述极柱连接部，所述转接片整体呈现Y形结构。
5.根据权利要求4所述的方形电池结构，其特征在于，所述极柱连接部上开设有圆形的焊接孔，所述转接片的焊接孔套置并焊接于所述极柱的所述插入部；所述插入部上还开设有环形的焊接槽，所述焊接槽贯通所述插入部的侧壁，所述转接片的焊接孔套置并焊接于所述焊接槽的槽壁。
6.根据权利要求5所述的方形电池结构，其特征在于，所述绝缘件位于所述盘状部与固定环之间；所述极柱安装结构还包括下塑胶，所述下塑胶位于所述转接片与所述固定环之间；
7.根据权利要求6所述的方形电池结构，其
8.根据权利要求1所述的方形电池结构，其特征在于，所述绝缘件远离所述转接片的一侧相对于所述壳体远离所述转接片的一侧更向外突出；
9.根据权利要求8所述的方形电池结构，其特征在于，转接片与极柱的插入部之间通过激光焊接形成有环形的连接焊印，连接焊印的焊印面积S满足如下关系式：
10.一种如权利要求1至8中任一项所述的方形电池结构的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种方形电池结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方形电池结构，其特征在于，所述极柱安装孔的截面为圆形；
3.根据权利要求2所述的方形电池结构，其特征在于，所述转接片包括相连接的极柱连接部以及极耳连接臂，所述极柱连接部焊接于所述极柱的插入部，电芯的极耳弯折并焊接于所述极耳连接臂靠近所述极柱的一侧。
4.根据权利要求3所述的方形电池结构，其特征在于，所述转接片具有两个极耳连接臂，两个所述极耳连接臂均连接所述极柱连接部，所述转接片整体呈现y形结构。
5.根据权利要求4所述的方形电池结构，其特征在于，所述极柱连接部上开设有圆形的焊接孔，所述转接片的焊接孔套置并焊接于所述极柱的所述插入部；所述插入部上还开设有环形的焊接槽，所述焊接槽贯通所述插入部的侧壁，所述转接片的焊接孔套置并焊接于所述焊接槽的槽壁。
6.根据权利要求5所述的方形...
【专利技术属性】
技术研发人员：范辉贤，李凤良，付晓林，阳明，李毅恒，夏勇亮，侯涛，朱坤庆，
申请(专利权)人：广州融捷能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。