[发明专利]基于极耳直引式平焊结构的动力电池顶盖

说明书

本发明公开了一种基于极耳直引式平焊结构的动力电池顶盖，包括金属硬连接件、金属护片、上盖板、上塑胶和两个电极柱，所述金属护片通过裸电芯的极耳与金属硬连接件相连，上盖板固定在上塑胶上，上盖板与上塑胶相配合，所述电极柱的一端与金属硬连接件电连接，电极柱的另一端穿过上塑胶和上盖板，所述电极柱与上塑胶密封连接。以上塑胶代替保持架，减小保持架占用的空间，提高电池内部空间利用率，将电池的能量密度至少提升7％；取消保持架后不必使用金属导体连接裸电芯和顶盖板的电极，缩短电路的距离，降低电池内阻，提高倍率性能，同时大幅度降低因内阻产生的热量，提高电池的安全性能。

技术领域

本发明属于电池制造技术领域，具体涉及一种基于极耳直引式平焊结构的动力电池顶盖。

背景技术

目前，对于电动汽车和储能电站，业内普遍采用硬壳电池，都希望提高电池内部空间的利用率。裸电芯与顶盖板连接的间隙区域普遍采用塑胶保持架的模式，将裸电芯与顶盖板隔开。不同容量的电池，根据容量大小设计保持架高度，保持架的高度一般在8～12mm不等，相当于占用了电芯8～12mm的高度空间，占用比例很大，影响了电池的能量密度。

因为现有动力电池极耳都是Y型结构，必须引入长度为30～54mm的金属导体(厚度和宽度根据电池容量设计)来连接裸电芯和顶盖板的电极组件，根据ρ＝R*S/L(R电阻、S截面积、L长度、ρ电阻率)，这就增加了电池的物理内阻，不利于倍率放电，倍率放电时产热量大，存在安全问题。再者，因为过长(30～54mm)的金属导体要窝在8～12mm空间里，会存在负极碰到壳体或盖板的安全隐患，所以必须增加保持架来防护。

保持架一般分左右两块，在组装工序将左右两块通过卡扣的形式连接在一起。那么就需增加工序和设备来完成保持架组合的动作，这也增加了企业的投入和生产成本。动力电池产线自动化是必然的趋势，而左右保持架的组合在自动化作业时，容易产生不良品，降低了产品合格率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种基于极耳直引式平焊结构的动力电池顶盖，取消保持架，减少生产工序，提高电池内部空间利用率并减小电池内阻。

为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：基于极耳直引式平焊结构的动力电池顶盖，包括金属硬连接件、金属护片、上盖板、上塑胶、密封圈、固定件和两个电极柱，裸电芯的极耳设在金属护片与金属硬连接件之间，所述金属护片通过裸电芯的极耳与金属硬连接件相连，所述上盖板设有防爆阀，上盖板固定上塑胶，上盖板与上塑胶相配合，所述上塑胶设有泄压孔，所述电极柱的一端与金属硬连接件电连接，电极柱的另一端穿过上塑胶和上盖板，所述电极柱通过密封圈与上塑胶密封连接，电极柱通过固定件与上盖板固定连接。

进一步地，所述金属护片与裸电芯的极耳通过超声焊接固定在一起，所述金属硬连接件与裸电芯的极耳通过超声焊接固定在一起，所述金属硬连接件通过激光与电极柱平焊连接。

进一步地，所述上塑胶的高度为5～7mm。

进一步地，所述上塑胶的背面设有与金属硬连接件相配合的凹槽，所述金属硬连接件设在凹槽内。

进一步地，所述上盖板采用导电材料制成，所述电极柱包括正极柱和负极柱，所述固定件包括导电固定件和绝缘固定件，所述正极柱通过导电固定件与上盖板电连接，负极柱通过绝缘固定件与上盖板绝缘连接。

进一步地，所述上盖板和正极柱的材质均为铝，负极柱的为铜铝电极柱，与正极柱相连的金属硬连接件的材质为铝，与负极柱相连的金属硬连接件的材质为铜，与正极柱相连的金属护片的材质为铝，与负极柱相连的金属护片的材质为铜。

其中，动力电池顶盖，包括上盖板、上塑胶、密封圈、固定件和两个电极柱，所述上盖板设有防爆阀，上盖板固定上塑胶，上盖板与上塑胶相配合，所述上塑胶设有泄压孔，所述电极柱贯穿上塑胶和上盖板，电极柱通过密封圈与上塑胶密封连接，电极柱通过固定件与上盖板固定连接。