[发明专利]一种圆柱电池连接片集流盘连接结构及工艺

说明书

本发明公开了一种圆柱电池连接片集流盘连接结构，包括钢壳壳壁焊接区一、连接柄一、电芯焊接区一、钢壳壳壁焊接区二、连接柄二、电芯焊接区二、连接柄三、卷芯、钢壳、正极端均、负极端子和连接片集流盘机构，所述卷芯的外部套设有钢壳，且卷芯上设置有正极端均和负极端子，所述正极端均和负极端子分别通过对应的连接片集流盘机构与钢壳的两端相连接。将连接片集流盘同钢壳壳壁焊接工序从主工序中拿出，可以单线生产或者委外加工，提升主工序制造效率，产品合格率以及制造可靠性等，降低产品质量损失，同时单线生产或者委外加工可以针对性控制产品质量，降低此工序异常对主工序生产影响。

技术领域

本发明涉及电池生产技术领域，具体为一种圆柱电池连接片集流盘连接结构及工艺。

背景技术

电池一种能储存电能的构件，常见的电池为圆柱型电池，圆柱型电池从结构上来说，一般有五部分构成，分别为卷芯、外壳、正极端子、负极端子以及连接片集流盘，卷芯的正负极端子通过连接片连接至正负极端子后，装配入壳进行密封，实现电池制造加工，从结构原理上看，使用物理连接（铆接、螺纹连接等）或者焊接（激光焊接、电阻焊接、锡焊）等均可以实现上述电芯连接正负极端子过程，但从大规模、高效率、低投入、连接可靠性好、性能匹配等角度来看，大部分的连接方式都不可行；目前有一类圆柱锂离子电池，其主体结构为：钢壳壳底开孔，铆接正极铝极柱端子，端子与钢壳壳壁之间绝缘，卷芯正极同铝极柱连接，负极同钢壳壳壁连接，后盖密封；其加工方式为：卷芯激光焊接连接片集流盘、卷芯入壳，正极端子焊接，负极同壳壁焊接、后盖密封；目前常用的负极连接方式为：①使用电阻焊接方式，将铜/镍焊接到负极端子；②使用激光焊接方式，将铜/镍焊接到负极端子上；③使用超声焊接方式，将连接片焊接到负极端子上；

其中电阻焊接工艺是利用电流穿过焊接界面处产生的欧姆热，局部熔化焊接界面材料，冷却后形出稳定焊接结合区域；电池装配过程中，当卷芯装配入壳后，采用此种工艺将卷芯负极连接到负极端子上；电阻焊接效率较高，焊接质量较稳定；

而激光焊接工艺是利用高能激光束加热照射区域，使照射区域材料局部熔化，冷却后形成稳定的焊接结合区域；电池装配过程中，当卷芯装配入壳后，采用此种工艺将卷芯负极/负极连接片连接到负极端子上，焊接效率高，焊接质量较稳定；

使用超声焊接工艺，利用焊头的高频震动，带动焊接面相对高频滑动摩擦，因摩擦产热使焊接区局部熔化，冷却后形成稳定的焊接结合区域；电池装配过程中，当卷芯装配入壳后，采用此种工艺将卷芯负极/负极连接片连接到负极端子上，焊接质量稳定；

但是上述三种焊接方式，还存在一定的问题：

上述的三种装配及焊接方式存在以下问题：

电阻焊接单焊点较小，对于需要大电流流过部位，单次小焊点无法满足要求；焊接拉力较低，同时易出现虚焊问题；电阻焊在平面上焊接较容易，但焊接面呈圆弧时因接触面积控制问题，焊接效果变差；对于需要将负极同钢壳内部进行焊接这种场景，因钢壳内壁呈弧度，焊接效果差；

激光焊接对焊接贴合要求高，对焊接件间间隙或者异物包容度较低，出现间隙或者异物后，易出现焊穿、炸火等问题，直接会破坏结构件的密封性、甚至损坏电池导致电池报废；另焊接过程中有金属焊渣存在，焊渣在电池内部容易导致多种安全性能问题；

超声焊接效率较低，同时焊接件焊接时易产生大量金属粉尘，进入电池内部，粉尘易导致电池内部出现安全性能问题；

同时以上焊接装配方式从制造可靠性、质量缺陷控制、生产效率以及制造成本上看均不理想；

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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备防撞功能的组合式公路护栏及使用方法，以解决上述背景技术中提出现有的三种电池负极连接方式效果较差，且效率较低的问题。