[实用新型]电极端子的铆接结构、圆柱形电池单元、电池组和车辆

说明书

本实用新型公开了一种电极端子的铆接结构、圆柱形电池单元、电池组和车辆。电极端子的铆接结构包括：电池罐，其被构造成具有一个开口侧；电极端子，其通过形成在所述电池罐的底部中的穿孔铆接；以及铆钉垫片，其插设在所述电极端子与所述穿孔之间。此外，所述电极端子包括：主体部分，其插入到所述穿孔中；外凸缘部分，其被构造成从所述主体部分的通过所述底部的外表面暴露的一侧的圆周沿着所述底部的所述外表面延伸；内凸缘部分，其被构造成从所述主体部分的通过所述底部的内表面暴露的另一侧的圆周朝向所述底部的所述内表面延伸；以及平坦部分，其设置到所述内凸缘部分的内侧。

技术领域

本公开涉及电极端子的铆接结构以及包括该铆接结构的圆柱形电池单元、电池组和车辆。

背景技术

容易应用于各种产品组并且具有诸如高能量密度的电特性的二次电池不仅普遍应用于便携式装置，而且普遍应用于由电驱动源驱动的电动车辆(EV)、混合电动车辆(HEV)等。

这些二次电池作为新能源以改善生态友好性和能量效率而引起关注，因为它们具有可显著减少化石燃料的使用的主要优点以及不会因使用能量而产生副产物的次要优点。

目前在本领域中广泛使用的二次电池包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。一种单元式二次电池单元具有约2.5V至4.5V的工作电压。因此，当需要更高的输出电压时，通过串联连接多个电池单元来构造电池组。另外，根据电池组所需的充电/放电容量，多个电池单元可以并联连接以形成电池组。因此，包括在电池组中的电池单元的数量和电连接的形式可以根据所需的输出电压和/或充电/放电容量而不同地设定。

同时，作为一种二次电池单元，已知有圆柱形、矩形和袋型电池单元。在圆柱形电池单元的情况下，用作绝缘体的隔膜插设在正极和负极之间，并且它们被卷绕以形成果冻卷形式的电极组件，该电极组件与电解质一起被插入到电池罐中以构造电池。另外，条形电极接头可连接到正极和负极中的每一者的未涂覆部分，并且电极接头将电极组件和暴露于外部的电极端子电连接。作为参考，正极端子是密封电池罐的开口的密封体的盖板，负极端子是电池罐。

然而，根据具有这种结构的传统的圆柱形电池单元，由于电流集中在与正极的未涂覆部分和/或负极的未涂覆部分联接的条形电极接头中，所以由于条形电极接头的小的横截面面积导致的大的电阻和大量发热，使得集流效率不好。

对于具有18650或21700形状因数的小圆柱形电池单元，电阻和热不是主要问题。然而，当形状因数增大以将圆柱形电池单元应用于电动车辆时，在快速充电过程期间，圆柱形电池单元可能在电极接头周围产生大量热的同时着火。

为了解决该问题，提供了一种圆柱形电池单元(所谓的无接头圆柱形电池单元)，在该圆柱形电池单元中正极的未涂覆部分和负极的未涂覆部分被设计成分别定位在果冻卷型电极组件的顶部和底部处，并且集流板被焊接到未涂覆部分以提高集流效率。

图1至图3是示出制造无接头圆柱形电池单元的过程的视图。图1示出电极板的结构，图2示出卷绕电极板的过程，图3示出将集流板焊接到未涂覆部分的弯曲表面的过程。图4是示出无接头圆柱形电池单元的沿纵向方向(Y)截取的截面图。

参照图1至图4，正极板10和负极板11具有片材形集流器20涂覆有活性材料 21的结构，并且在沿卷绕方向X的一个长侧处包括未涂覆部分22。

如图2所示，通过将正极板10和负极板11与两个片材的隔膜12顺序地堆叠在一起，然后将它们在一个方向X上卷绕，来制造电极组件A。此时，正极板10和负极板11的未涂覆部分被布置成在相反方向上。

在卷绕过程之后，正极板10的未涂覆部分10a和负极板11的未涂覆部分11a朝向芯弯曲。在此之后，将集流板30、31分别焊接并联接到未涂覆部分10a、11a。