本申請涉及電池技術領域,尤其涉及一種集電板、動力電池以及動力電池的制造方法。
背景技術:
動力電池包括多個裸電芯、頂蓋以及集電板,多個裸電芯通過集電板與頂蓋連接,實現(xiàn)裸電芯電能的輸出。
相關技術中,集電板為沖壓成型件,具有多處彎折,這種結構的集電板與多個裸電芯焊接時,定位以及焊接空間小,操作不便。
因此,需要提出一種改進方案解決上述缺陷。
技術實現(xiàn)要素:
本申請實施例提供了一種集電板、動力電池以及動力電池的制造方法,能夠降低集電板與裸電芯的焊接難度。
本申請的第一方面提供了一種集電板,包括極耳連接段、薄弱段以及極柱連接段,所述極耳連接段通過所述薄弱段與所述極柱連接段連接,
所述集電板具有沿自身厚度方向相對分布的兩個第一側面以及與兩個所述第一側面均相接且相對分布的兩個第二側面,所述集電板具有展開狀態(tài)與彎折狀態(tài),所述集電板能夠在所述薄弱段彎折以使所述集電板處于所述彎折狀態(tài),在所述彎折狀態(tài)下,所述極耳連接段向靠近所述第一側面的一側翻轉至與所述極柱連接段呈一非零夾角,
所述集電板在所述展開狀態(tài)與所述彎折狀態(tài)下,所述極耳連接段能夠與極耳連接,所述極柱連接段能夠與極柱連接。
優(yōu)選地,所述集電板上具有第一開口,所述薄弱段位于所述第一開口處,所述第一開口開設在所述第一側面上并且分別向兩個所述第二側面延伸并貫穿。
優(yōu)選地,所述集電板上具有第二開口,所述薄弱段位于所述第二開口處,所述第二開口開設在所述第二側面上并且分別向兩個所述第一側面延伸并貫穿。
優(yōu)選地,所述第二開口的數(shù)量為兩個,兩個所述第二開口分別設置在一個所述第二側面上且相對設置。
優(yōu)選地,所述第二開口與所述第一側面的相交線為圓弧曲線。
優(yōu)選地,所述極耳連接段以及所述薄弱段的數(shù)量均為兩個,每個所述極耳連接段通過一個所述薄弱段與所述極柱連接段連接。
優(yōu)選地,兩個所述極耳連接段分別從所述極柱連接段向遠離彼此的一側延伸且對稱設置。
本申請的第二方面提供了一種動力電池,包括頂蓋、裸電芯、以及上述權利要求中任一項所述的集電板,
所述頂蓋包括極柱,
所述裸電芯包括電芯本體以及極耳,所述極耳設置在所述電芯本體的側部,且所述極耳包括片狀層疊部分,
所述極耳連接段與所述片狀層疊部分連接,所述極柱連接段與所述極柱連接,且所述極耳連接段與所述極柱連接段呈一非零夾角。
優(yōu)選地,所述裸電芯的數(shù)量為多個,多個所述裸電芯沿厚度方向層疊設置,且相同極性的極耳位于所述電芯本體的同一側,
每個所述集電板包括兩個所述極耳連接段,兩個所述極耳連接段分別與一個所述片狀層疊部分連接。
本申請的第三方面提供了一種動力電池的制造方法,該制造方法用于制造上述任一項所述的動力電池,包括以下步驟:
a.在所述集電板的展開狀態(tài)下,將所述極柱連接段與所述極柱連接,將所述極耳連接段與所述片狀層疊部分連接;
b.翻轉所述極耳連接段,使其在所述薄弱段向靠近所述第一側面的一側翻轉至與所述極柱連接段形成一非零夾角。
本申請?zhí)峁┑募夹g方案可以達到以下有益效果:
本申請的第一方面提供了一種集電板,包括極耳連接段、薄弱段以及極柱連接段,極耳連接段通過薄弱段與極柱連接段連接。該集電板具有展開狀態(tài)和彎折狀態(tài),集電板在展開狀態(tài)下,可以將極柱連接段與頂蓋上的極柱連接,極耳連接段與裸電芯的極耳連接。連接完成后,集電板能夠在薄弱段彎折并處于彎折狀態(tài),此時,極耳連接段與極柱連接段呈一非零夾角,且連接后的裸電芯、頂蓋以及處于彎折狀態(tài)的集電板能夠作為半成品組裝在動力電池中,此方案增加了裸電芯與集電板定位以及連接時的空間,降低了連接時的難度。
本申請的第二方面提供了一種動力電池,該動力電池包括上述的集電板,由于集電板具有上述的技術效果,包含該集電板的動力電池也應具有上述的技術效果。
本申請的第三方面提供了一種動力電池的制造方法,該動力電池的制造方法中采用了該集電板,由于集電板具有上述的技術效果,包含該集電板的動力電池的制造方法也應具有上述的技術效果。
應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的,并不能限制本申請。
附圖說明
圖1為本申請實施例所提供的集電板的實施例一的示意圖;
圖2為圖1中薄弱段的放大視圖;
圖3本申請實施例所提供的集電板的實施例二的示意圖;
圖4為圖3中A部分的放大視圖;
圖5本申請實施例所提供的集電板的實施例三的示意圖;
圖6為圖5中B部位的放大視圖;
圖7為本申請實施例所提供的集電板、頂蓋以及裸電芯的分解視圖;
圖8為本申請實施例所提供的集電板為展開狀態(tài)時與頂蓋以及裸電芯的連接示意圖;
圖9為本申請實施例所提供的集電板為彎折狀態(tài)時與頂蓋以及裸電芯的連接示意圖。
附圖標記:
1-集電板;
11-極耳連接段;
12-薄弱段;
12a-第一開口;
12b-第二開口;
13-極柱連接段;
131-通孔;
14-第一側面;
141-圓弧曲線;
15-第二側面;
2-頂蓋;
21-極柱;
211-凸臺;
3-裸電芯;
31-電芯本體;
32-極耳。
此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分,示出了符合本申請的實施例,并與說明書一起用于解釋本申請的原理。
具體實施方式
下面通過具體的實施例并結合附圖對本申請做進一步的詳細描述。
如圖1、圖8和圖9所示,本申請實施例提供了一種集電板1,包括極耳連接段11、薄弱段12以及極柱連接段13,極耳連接段11通過薄弱段12與極柱連接段13連接。
集電板1具有沿其自身厚度方向相對分布的兩個第一側面14,兩個相對分布的第二側面15,并且,每個第二側面15均與兩個第一側面14相接。
集電板1具有展開和彎折兩種狀態(tài),圖1和圖8為集電板1的展開狀態(tài),在展開狀態(tài)下,極耳連接段11可以與裸電芯中的極耳連接,極柱連接段13可以與頂蓋上的極柱連接。
并且,集電板1能夠在薄弱段12彎折并使得集電板1處于彎折狀態(tài),如圖9所示,當集電板1分別與極耳、極柱連接后,可將集電板1置于彎折狀態(tài),即將極耳連接段11向靠近第一側面14的一側翻轉至與極柱連接段13呈一非零夾角,此時,集電板1即處于彎折狀態(tài)。且連接后的裸電芯、頂蓋以及集電板1能夠作為半成品組裝在動力電池中,此方案增加了裸電芯與集電板1定位以及連接時的空間,降低了連接時的難度。
本申請中,要求薄弱段12的強度較小且便于彎折。根據一個實施例,薄弱段12可以設置成薄壁段,使得該薄壁段的厚度小于集電板1其它部分的厚度。由于薄壁段具有較小的彎曲強度,因此集電板1容易在薄壁段彎折。
根據一個優(yōu)選的實施例一,如圖2所示,集電板1上具有第一開口12a,薄弱段12位于第一開口12a處,第一開口12a開設在第一側面14上并且分別向兩個第二側面15延伸并貫穿。
根據另一個優(yōu)選的實施例二,如圖3-4所示,集電板1具有第二開口12b,薄弱段12位于第二開口12b處,第二開口12b開設在第二側面15上并且分別向兩個第一側面14延伸并貫穿。
上述實施例一以及實施例二均以去除材料的方式降低集電板1在該部位的強度,使其形成薄弱段12且便于彎折。上述兩實施方式簡單、方便。此外,集電板1的彎折可以通過人工或設備實現(xiàn),本實施例中,在人力能夠彎折得到情況下,優(yōu)選采取人工彎折的方式,而無需利用設備進行彎折,一方面使得集電板1的折彎操作更加簡單、方便,另一方面還可以避免利用設備彎折時對裸電芯以及頂蓋造成損傷。
如圖5-6所示,在實施例二中,還可以進一步將第二開口12b的數(shù)量設置為兩個,兩個第二開口12b分別設置在一個第二側面15上且相對設置。該方案較設置一個第二開口12b相比,極耳連接段11更加容易翻轉,且翻轉時的操作力進一步減小。
當薄弱段12設置為第二開口12b時,為了避免在薄弱段12上出現(xiàn)裂縫導致集電板1開裂,優(yōu)選第二開口12b與第一側面14的相交線為圓弧曲線141,這樣,當極耳連接段11在此處翻轉時,在第二開口12b處就會減小應力集中現(xiàn)象,減小集電板1出現(xiàn)斷裂的風險。
相關技術中,通常一個集電板1與一個裸電芯的極耳連接,當有多個裸電芯時,集電板1的數(shù)量也需相應增加。如圖1所示,為了減少集電板1的使用數(shù)量,優(yōu)選每個集電板1包括兩個極耳連接段11以及兩個薄弱段12,每個極耳連接段11通過一個薄弱段12與極柱連接段13連接。這樣一來,一個集電板1就能夠與兩個極耳連接,減少了集電板1的數(shù)量。
根據一個實施例,兩個極耳連接段11可以分別從極柱連接段13向遠離彼此的一側延伸且對稱設置。例如,兩個極耳連接段11與極柱連接段13形成為T形結構或Y形結構,對于T形結構,兩個水平段分別為一個極耳連接段11,豎直段為極柱連接段13,對于Y形結構,上方的兩個傾斜段分別為一個極耳連接段11,下方的豎直段為極柱連接段13。上述兩極耳連接段11均為對稱結構,其加工時的工藝性好,與極耳連接時的工藝性好。
如圖7-9所示,本申請的實施例還提供了一種動力電池,包括集電板1、頂蓋2以及裸電芯3。頂蓋2包括極柱21,裸電芯3包括電芯本體31以及極耳32,集電板1分別與極柱21以及極耳32連接,實現(xiàn)裸電芯3電能的輸出。
電芯本體31通常由極片卷繞形成,極耳32設置在電芯本體31的側部,且極耳32具有片狀層疊部分,極耳連接段11與片狀層疊部分連接,極柱連接段13與極柱21連接,且極耳連接段11與極柱連接段13呈一非零夾角,此時,集電板1處于彎折狀態(tài),如圖9所示。
極柱21包括凸臺211,極柱連接段13開設有通孔131,極柱21與極柱連接段13連接時,凸臺211嵌裝在通孔131內,凸臺211的圓周面與通孔131的內壁貼合以增加兩者的連接面積,增大連接強度。通常,極柱21與極柱連接段13優(yōu)選激光焊接。
在上述的動力電池中,該集電板1具有展開狀態(tài)和彎折狀態(tài),集電板1可以在展開狀態(tài)下分別與極柱21和裸電芯3連接,連接后,將集電板1在薄弱段12彎折,使得集電板1處于彎折狀態(tài),集電板1處于彎折狀態(tài)時,極耳連接段11與極柱連接段13呈一非零夾角。該方案使得裸電芯3與集電板1的定位以及焊接時的空間增加,降低了焊接時的難度。
當動力電池中設置多個裸電芯3時,多個裸電芯3可以沿厚度方向層疊設置,且相同極性的極耳32位于電芯本體31的同一側,每個集電板1包括兩個極耳連接段11,兩個極耳連接段11分別與一個片狀層疊部分連接。該方案中,一個集電板1能夠與兩個裸電芯3的極耳32連接,減小了集電板1的數(shù)量。
極耳32包括第一極耳和第二極耳,頂蓋2包括第一極柱和第二極柱,第一極耳經由第一集電板與第一極柱連接,第二極耳經由第二集電板與第二極柱連接。根據一個實施例,第一集電板采用本申請實施例提供的集電板1的結構,第二集電板可以采用其他結構,即可實現(xiàn)增加焊接空間、降低焊接難度這一目的。根據其他一些實施例,第一集電板與第二集電板均可以采用本申請實施例提供的集電板1的結構,如此設置后,使得增加焊接空間、降低焊接難度這一效果得到強化。第一集電板作為正極集電板時可以優(yōu)選的材料為1060鋁,作為負極集電板時可以優(yōu)選的材料為T2銅。
本申請的實施例還提供了一種動力電池的制造方法,該制造方法能夠制造上述的動力電池,該制造方法包括以下步驟:
步驟a.如圖7-8所示,在集電板1的展開狀態(tài)下,將極柱連接段13與極柱21連接,將極耳連接段11與片狀層疊部分連接,極耳連接段11與片狀層疊部分可以優(yōu)選貼合并且在貼合處連接,此連接面積大,連接可靠性高;
步驟b.如圖9所示,翻轉極耳連接段11,使其在薄弱段12向靠近第一側面14的一側翻轉并與極柱連接段13形成一非零夾角。
該制造方法中,集電板1在展開狀態(tài)下與極柱21和裸電芯3連接,連接后,將集電板1在薄弱段12彎折,使得極耳連接段11與極柱連接段13呈一非零夾角。該方案使得裸電芯3與集電板1的定位以及焊接時的空間增加,降低了焊接時的難度。
以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本申請,對于本領域的技術人員來說,本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本申請的保護范圍之內。