一种复合极柱、电池盖板组件及电池的制作方法

本发明涉及电池，尤其涉及一种复合极柱、电池盖板组件及电池。

背景技术：

1、随着锂离子电池技术的日益成熟，锂离子电池作为动力电池被广泛应用于电动汽车和储能领域中。其中，锂离子电池的电池盖板组件是影响电池安全性、密封性的核心部件，电池盖板组件的性能稳定对于电池正常工作至关重要。

2、电池盖板组件一般包括盖板主体、上塑件、下塑件和极柱，上塑件和下塑件分别设置在盖板主体的两侧，极柱依次穿设于下塑件、光铝片和上塑件。下塑件通常采用塑料材料（pp）制成，其耐热温度小于180℃，耐热性能不佳。在极柱与电芯的极耳激光焊接时，焊接产生的热量可能会熔化或灼伤下塑件。下塑件作为电池盖板组件中起到支撑、绝缘、密封的核心部件，若其发生损坏会给电池造成严重的安全隐患。为了避免下塑件在焊接过程中受热损坏，现有技术中通常采用在下塑件与盖板主体之间设置隔热垫的方式来阻隔热量传递，然而隔热垫一般采用橡胶等材料制成，在受热后隔热垫容易发生变形导致失效，寿命较短。现有技术中也有通过改变下塑件的材料，使其具有较好的耐热性能，但是耐热性能高的材料价格相对较高，增加了成本。

3、另外，随着锂离子电池的发展，人们对于电池快充的需求日益增多，这就意味着极柱的过流能力、散热能力需要相应提高，目前传统极柱的过流能力、散热能力欠佳，当充电功率较大时，极柱处发热量较大，也容易造成下塑件受热变形，造成安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复合极柱、电池盖板组件及电池，其能够很好的阻隔与下塑件之间的热量传递，结构简单、隔热效果好，并且复合极柱的过流能力、散热能力良好，安全性高。

2、为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种复合极柱，所述复合极柱包括：

4、主体，具有互相连接的柱体部和平板部；

5、焊接部，所述焊接部用于与极耳或连接片焊接连接；

6、复合部，两侧分别连接所述平板部和所述焊接部，所述复合部能够导电连通所述主体与所述焊接部，所述复合部被配置阻隔所述焊接部与所述主体之间的热量传递；

7、其中，所述平板部的厚度为l1，所述平板部、所述复合部和所述焊接部的厚度之和为w，w的取值范围满足1.5mm≤w≤10mm，l1/w＞0.5。

8、可选地，所述复合部设置有一个，所述复合部采用导电隔热材料制成；和/或

9、所述复合部的厚度为l2，所述焊接部的厚度为l3，所述复合部的厚度在所述复合部和所述焊接部的厚度之和中的占比为k，k=l2/(l2+l3)，k的取值范围满足0.4≤k≤0.5。

10、可选地，所述复合部设置有至少两个，至少两个所述复合部层叠设置，相邻的两个所述复合部采用不同的导电隔热材料制成。

11、可选地，第n个所述复合部的厚度在所有所述复合部和所述焊接部的厚度之和中的占比为kn，kn=l2n/(σl2n+l3)；

12、kn的取值范围满足1/(n+1)-0.1≤kn≤1/(n+1)；

13、其中，l2n为第n个所述复合部的厚度，l3为所述焊接部的厚度，n为大于1的整数。

14、可选地，所述主体采用铝材料制成，所述焊接部采用铜材料或镍材料制成。

15、可选地，所述主体为一体结构。

16、可选地，所述主体、所述复合部和所述焊接部采用半熔态连续铸造及轧制工艺制作而成。

17、第二方面，本发明提供一种电池盖板组件，包括盖板主体、下塑件和上述任一方案中的复合极柱，所述复合极柱的柱体部依次穿过所述下塑件和所述盖板主体设置，所述复合极柱的平板部与所述下塑件抵接，所述复合极柱的焊接部与极耳或连接片连接。

18、可选地，所述电池盖板组件还包括上塑件和连接块，所述柱体部远离所述平板部的一端依次穿过所述下塑件、所述盖板主体、所述上塑件和所述连接块设置，所述柱体部远离所述平板部的端部与所述连接块连接。

19、第三方面，本发明提供一种电池，包括电芯，以及上述任一方案中的电池盖板组件，所述电芯具有极耳，所述极耳与所述电池盖板组件上的复合极柱的焊接部连接；

20、或，所述电池还包括连接片，所述电芯具有极耳，所述连接片的一端与所述极耳连接，所述连接片的另一端与所述电池盖板组件的复合极柱的焊接部连接。

21、本发明的有益效果为：

22、本发明提供一种复合极柱，包括依次设置的主体、焊接部和复合部。主体包括互相连接的柱体部和平板部，焊接部与极耳或连接片焊接连接。复合部夹设在平板部和焊接部之间，且复合部、焊接部均为板状结构。复合部的两侧分别与平板部和焊接部连接，复合部能够导电连通主体与焊接部，通过设置复合部使得复合极柱在满足过流需要的同时，兼具隔绝热量传递的作用，复合部能够隔绝大部分热量传递至主体，此时主体的温度不至于过高导致下塑件熔化或灼伤，从而保证安全性。

23、本发明提供一种电池盖板组件，包括盖板主体、下塑件和上述复合极柱。复合极柱的柱体部依次穿过下塑件和盖板主体设置，复合极柱的平板部与下塑件抵接，复合极柱的焊接部与极耳或连接片连接。由于复合极柱的平板部与焊接部之间设有复合部，且该复合部具有导电和隔热的性能，使得焊接部与极耳或连接片进行焊接时，复合极柱的主体温度较低，不会到达下塑件的熔点，避免下塑件被熔化或灼伤，保证了电池盖板组件的安全性，避免安全隐患。

24、本发明还提供一种电池，包括电芯，以及上述电池盖板组件，电芯具有极耳，极耳与电池盖板组件上的复合极柱的焊接部连接。或者电芯具有极耳，极耳与电池的连接片的一端连接，连接片的另一端与电池盖板组件的复合极柱的焊接部连接。通过采用该电池盖板组件，使得电芯的极耳或连接片与复合极柱进行焊接时，不会熔化或灼伤电池盖板组件的下塑件，进而提高电池的安全性能，避免安全隐患。

技术特征：

1.一种复合极柱，其特征在于，所述复合极柱(100)包括：

2.根据权利要求1所述的复合极柱，其特征在于，所述复合部(130)设置有一个，所述复合部(130)采用导电隔热材料制成；和/或

3.根据权利要求1所述的复合极柱，其特征在于，所述复合部(130)设置有至少两个，至少两个所述复合部(130)层叠设置，相邻的两个所述复合部(130)采用不同的导电隔热材料制成。

4.根据权利要求3所述的复合极柱，其特征在于，第n个所述复合部(130)的厚度在所有所述复合部(130)和所述焊接部(120)的厚度之和中的占比为kn，kn=l2n/(σl2n+l3)，kn的取值范围满足1/(n+1)-0.1≤kn≤1/(n+1)；

5.根据权利要求1-4中任一项所述的复合极柱，其特征在于，所述主体(110)采用铝材料制成，所述焊接部(120)采用铜材料或镍材料制成。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的复合极柱，其特征在于，所述主体(110)为一体结构。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的复合极柱，其特征在于，所述主体(110)、所述复合部(130)和所述焊接部(120)采用半熔态连续铸造及轧制工艺制作而成。

8.一种电池盖板组件，其特征在于，包括盖板主体(200)、下塑件(300)和权利要求1-7中任一项所述的复合极柱(100)，所述复合极柱(100)的柱体部(111)依次穿过所述下塑件(300)和所述盖板主体(200)设置，所述复合极柱(100)的平板部(112)与所述下塑件(300)抵接，所述复合极柱(100)的焊接部(120)与极耳(700)或连接片连接。

9.根据权利要求8所述的电池盖板组件，其特征在于，所述电池盖板组件还包括上塑件(400)和连接块(500)，所述柱体部(111)远离所述平板部(112)的一端依次穿过所述下塑件(300)、所述盖板主体(200)、所述上塑件(400)和所述连接块(500)设置，所述柱体部(111)远离所述平板部(112)的端部与所述连接块(500)连接。

10.一种电池，其特征在于，包括电芯，以及权利要求8或9所述的电池盖板组件，所述电芯具有极耳(700)，所述极耳(700)与所述电池盖板组件的复合极柱(100)的焊接部(120)连接；

技术总结
本发明涉及电池技术领域，具体公开了一种复合极柱、电池盖板组件及电池，该复合极柱包括依次设置的主体、焊接部和复合部。主体包括互相连接的柱体部和平板部，焊接部与极耳或连接片焊接连接。复合部夹设在平板部和焊接部之间。复合部的两侧分别与平板部和焊接部连接，复合部能够导电连通主体与焊接部，复合部在满足复合极柱过流需要的同时，还兼具隔绝热量传递的作用，能够隔绝大部分热量传递至主体，主体的温度不至于过高导致下塑件熔化或灼伤，从而保证安全性。本发明提供一种电池盖板组件和电池，包括上述复合极柱。

技术研发人员：刘友健,马永贵,袁跃,李照华
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23