[发明专利]一种圆形锂离子电池的集流盘结构及焊接方法

说明书

本发明公开了一种新型圆形锂离子电池的集流盘结构及焊接方法。本发明集流盘结构在负极集流盘中间开孔，在负极集流盘上均匀设置4个底部不封闭的扇形切割线，底部不封闭的扇形切割线的根部对称设置两条沿径向的切割直线，并负极集流盘上的切割直线内设置切割折线，切割折线的拐弯处为圆角；在正极集流盘上均匀设置4个扇形切割线,每个扇形切割线的弧线中心处对称设置两条沿径向的切割直线，并在正极集流盘的两条切割直线内的区域设置切割折线，切割折线的拐弯处为圆角，正极集流盘与正极柱进行底焊；负极集流盘与壳体激光焊接。本发明集流盘结构及焊接方法简易，适用各种圆形全极耳揉平工艺，根据不同的电池设定可调节的集流盘尺寸，以保证电芯的过流能力。

技术领域

本发明涉及锂离子电池生产领域，更具体的说，涉及一种圆形锂离子电池的集流盘结构及焊接方法。

背景技术

锂离子电池不仅广泛应用于移动电话、数码相机和PC电脑等3C领域，还应用于电动工具领域，随着国家对新能源汽车的大力支持，自2011年之后锂离子电池在电动汽车和电动自行车领域也迎来了蓬勃发展的机会，在一系列型号的锂离子电池中，圆柱形铝壳锂离子电池由于能量密度高、安全性能好等优点而备受关注。

全极耳的圆柱形铝壳锂离子电池是目前常用的装配方式，然而全极耳结构圆柱铝壳电池面临的难题是如何实现极耳与盖板极柱之间的连接，因此，集流盘成为连接电池极耳和盖板极柱的关键，目前常见的集流盘为圆柱或方形，电池装配是将集流盘放置在电池极耳端面中心，随后采用激光焊接的方式将集流盘和电池极耳焊接成为一个整体，集流盘的另一端通过焊接或铆接的方式与盖板的极柱连接在一起，进而通过电池极耳、集流盘、极柱的连接，使得圆柱铝壳锂离子电池的密封和电流回路。

现有集流盘结构抗振动性能较差，较难满足在车辆上长期振动不开裂的需求，且缺少对电流过大时的电池内部的自我保护能力。因此迫切需要开发出一种新的集流盘结构，能够有效解决电池抗振动性能与过流保护功能。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种圆形锂离子电池的集流盘结构及焊接方法。

本发明一种新型圆形锂离子电池的集流盘结构，包括负极集流盘和正极集流盘，在负极集流盘中间开孔，在负极集流盘上均匀设置4个底部不封闭的扇形切割线，底部不封闭的扇形切割线的根部对称设置两条沿径向的切割直线，并负极集流盘上的切割直线内设置切割折线，切割折线的拐弯处为圆角；在正极集流盘上均匀设置4个扇形切割线,每个扇形切割线的弧线中心处对称设置两条沿径向的切割直线，并在正极集流盘的两条切割直线内的区域设置切割折线，切割折线的拐弯处为圆角，正极集流盘与正极柱进行底焊；负极集流盘与壳体激光焊接。

本发明的集流盘结构在竖线内切割一些带圆角的折线形状进行受力缓冲，增强了电池内部抗振动能力，避免振动后焊接点开焊，通过集流盘折线结构区域实现过流保护功能，在折线区域如电流过大会通过熔断的方法对电池进行保护。该正极柱连接结构采用超声扭矩焊增加了极柱与集流盘的过流面积，负极壳体与负极集流盘采用激光焊接增加了壳体与负极集流盘的过流面积，进行后序封口，保证了焊接强度与密封性，提升后序抗振动能力，可满足电池大电流充放电。

一种新型圆形锂离子电池的集流盘结构的焊接方法，步骤如下：

S1:将卷绕完成后的极组进行一次、二次揉平得到极组A；

S2:使用预先设定参数的激光焊接设备对上一步所得极组A与负极集流盘4进行激光焊接，得到极组B；

S3:将上一步所得极组B与正极集流盘6进行激光焊接，得到极组C；

S4:将上一步所得极组C入到放好正极垫片9的圆型壳体中；

S5:将壳体上的正极柱7与正极集流盘6进行底焊；

S6:将壳体的上部分与负极集流盘4进行激光焊接密封；

S7:将电池盖板放入壳体上，进行卷边，注液，封口。