[实用新型]圆柱形电池及其电极集流组件

说明书

本申请公开了一种圆柱形电池的电极集流组件以及配置这种组件的圆柱形电池，电极集流组件包括导电材质的集流板和导电材质的电极端子，所述集流板朝向所述电极端子的那一侧固定设置有一引流柱，所述电极端子上开设有与所述引流柱相适配的通孔，所述引流柱插入所述通孔中、并且通过对所述引流柱外周壁与所述通孔孔壁之间的环形缝隙区域作焊接处理而使得所述引流柱与所述电极端子密封焊接。本申请的电极集流组件结构紧凑，制作简单，兼顾了载流能力及焊接性能，使得电池的内阻降低，功率性能大幅度提高，从而可以避免使用过程中电池温度过高，改善电池组温度场的均一性，提升电池组的性能和可靠性，延长使用寿命。

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种圆柱形电池电极的集流组件以及配置这种组件的圆柱形电池。

背景技术

近几年来，随着混合动力汽车、电动汽车、电动摩托车等市场的不断发展，蓄电池的作用越来越被重视，蓄电池组的规模即每组中集成电池的数量越来越大，对蓄电池的功率输出特性和可靠性要求也越来越高。

可是，目前被广泛使用的蓄电池，如镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池及铅酸电池，都存在着单体电池的容量越大，其功率性能显著下降的情况。造成这种结果的原因很多，但是，其中最主要的一个原因是电池本身的集流效果下降、内阻较大所导致的。特别是在大电流充放电时，因电池产生的热量不能及时导出，整组电池就会在高温下工作，因而导致电池性能的迅速劣化；更为严重的是，如果电池组内部热量导出不均匀，就会使个别电池处于比同组中其它电池更高的环境温度下工作，从而易造成这部分电池过充或过放，性能过早衰退，从而导致整组电池性能降低和寿命缩短。为了减少电池组内部热量局部积聚和温度不均匀，人们不得不加大电池之间的排列间距，采取通风甚至通水等强制冷却措施，这样不仅增大了电池组的体积，更提高了设计难度和制造成本。

传统的蓄电池正负极的集流结构如下图所示，其采用金属壳的圆柱型蓄电池电池壳3为中空带底部的圆柱型，电池壳3的底部同时也是负极端子；安全阀4是目前密封蓄电池上普遍采用的一种安全阀，也就是正极端子2；负极集流板8一方面通过焊接与筒状卷绕的极组(也称电极卷芯)的负极端连接在一起，同时通过焊接与电池壳3的壳底部连接在一起。正极集流盘7通过焊接与筒状卷绕的极组(也称电极卷芯)连接在一起，同时通过焊接与正极端子2连接在一起。安全阀4与电池壳3通过一个塑胶材质的绝缘环5来实现电气绝缘，同时起到密封作用。

传统蓄电池的制作步骤：(1)按传统的技术制作出预定尺寸的正极板9、负极板10，将隔膜11放在正极板9和负极板10之间，一起卷绕成圆筒状极组，即卷绕极芯。(2)用电阻焊机或是激光焊机将正极端子与正极引流条6焊接在一起；用电阻焊机或是激光焊机将负极端子(电池壳壳底)与负极集流板8焊接在一起；(3)将卷绕成筒状的极组装入电池壳3中，将电阻焊机的针状电极从筒状极组的中心插入，并与正极集流板7接触，将电阻焊机的另一个电极与电池壳底接触并焊接住。注入电解液，再用类似的方法将正极集流板上的引流元件与安全阀4焊住。(4)采用机械方法通过绝缘垫5将电池壳3与安全阀4密封并实现电气绝缘。

上述正极集流板7、正极引流条6、负极集流板8(尤其是引流条)均为单层金属片结构，当金属片比较薄时，易于焊接，但承载的电流较小。若简单增加金属片厚度，以提高集流板和引流板承载的电流能力，会大幅增加焊接难度。

发明内容

本申请目的是：针对现有技术的不足，本项目提出一种新型结构的圆柱形电池电极的集流组件以及配置这种组件的圆柱形电池，该电极集流组件结构紧凑，制作简单，兼顾了载流能力及焊接性能，使得电池的内阻降低，功率性能大幅度提高，从而可以避免使用过程中电池温度过高，改善电池组温度场的均一性，提升电池组的性能和可靠性，延长使用寿命。

本申请的技术方案是：