CN106207069B - 一种电池及一种聚合物软电芯并联连接的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池技术领域，公开了一种电池及一种聚合物软电芯并联连接的方法，两个连接件分别将正极极耳并联端、负极极耳并联端包覆于其内部，承受了大部分的作用力，从而保证聚合物软电芯的极耳在并联连接的过程中基本不受力，因此极耳通过激光焊接在聚合物软电芯内部的正、负极上所形成的焊点不易脱落；此外，聚合物软电芯通过固定在电路板上的两个连接件实现聚合物软电芯的并联连接，因此不会造成聚合物软电芯的局部高温而导致对聚合物软电芯的内部造成不可修复的伤害，避免了聚合物软电芯在后续使用过程中存在漏液、起涨等现象，从而解决了聚合物软电芯的本体不耐热的技术问题，使得电池在使用过程中具有长时间的续航能力。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池及一种聚合物软电芯并联连接的方法。
背景技术
目前，以聚合物为载体的新能源，如移动电源、动力电源和储能能源等，多采用单个聚合物软电芯，由于单个聚合物软电芯容量低，使得其在使用过程中很难满足长时间的续航能力。
现有聚合物软电芯的极耳是其软肋，单体聚合物软电芯的极耳一般是用激光焊接在电芯内部的正负极上，因此极耳不能受力、不能拉扯、不能震动，否则容易造成焊点脱落。同时，聚合物软电芯本体不耐热，而传统聚合物软电芯直接在极耳上焊接导线，再通过导线使两个极耳相连，最后将极耳连接到电路板上，在极耳上焊接导线容易造成电芯的局部高温，导致对电芯内部造成不可修复的伤害，使得电芯在后续使用中存在漏液、起涨等现象。因此，实现多个聚合物软电芯的并联连接存在诸多隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池及一种聚合物软电芯并联连接的方法，以解决聚合物软电芯在并联连接时存在的由于极耳受力导致焊点容易脱落和电芯本体不耐热的技术问题，使得电池在使用过程中能够满足长时间的续航能力。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电池，包括多个聚合物软电芯、两个连接件和电路板，所述多个聚合物软电芯依次层叠，其中，每个所述聚合物软电芯包括一个正极极耳和一个负极极耳，所述多个聚合物软电芯的多个正极极耳并联形成一个正极极耳并联端，所述多个聚合物软电芯的多个负极极耳并联形成一个负极极耳并联端；
所述连接件由第一连接片和第二连接片连接形成，且所述连接件的所述第一连接片与所述电路板固定连接；其中，一个连接件的所述第一连接片、所述正极极耳并联端与该连接件的所述第二连接片依次层叠并固定连接；另一个连接件的所述第一连接片、所述负极极耳并联端与该连接件的所述第二连接片依次层叠并固定连接。
作为优选方案，每个所述聚合物软电芯的侧边和底部设有绝缘纸。
作为优选方案，相邻的两个聚合物软电芯之间设有带孔的双面带胶的泡绵。
作为优选方案，所述正极极耳并联端通过对至少一个所述聚合物软电芯的所述正极极耳进行折弯生成；所述负极极耳并联端通过对至少一个所述聚合物软电芯的所述负极极耳进行折弯生成。
作为优选方案，所述第一连接片和所述第二连接片为镍片。
作为优选方案，所述一个连接件的所述第一连接片、所述正极极耳并联端与该连接件的所述第二连接片通过点焊连接；所述另一个连接件的所述第一连接片、所述负极极耳并联端与该连接件的所述第二连接片通过点焊连接。
作为优选方案，所述电路板包括正极输入端和负极输入端，所述一个连接件的所述第一连接片通过SMT工艺固定在所述电路板的所述正极输入端上并与所述正极输入端电连接；所述另一个连接件的所述第一连接片通过SMT工艺固定在所述电路板的所述负极输入端上并与所述负极输入端电连接。
为了解决相同的技术问题，本发明还提供一种聚合物软电芯并联连接的方法，包括以下步骤：
S1、将多个聚合物软电芯依次层叠并固定连接，其中,每个聚合物软电芯包括一个正极极耳及一个负极极耳；
S2、将多个聚合物软电芯的多个正极极耳并联连接形成正极极耳并联端，将多个聚合物软电芯的多个负极极耳并联连接形成负极极耳并联端；
S3、将正极极耳并联端和负极极耳并联端分别设置到位于电路板上的两个连接件上，其中，所述连接件由第一连接片和第二连接片连接形成，所述正极极耳并联端设置于一个连接件的所述第一连接片上，所述负极极耳并联端设置于另一个连接件的所述第一连接片上；
S4、将所述的两个连接件的第二连接片折弯，使一个连接件的第一连接片、正极极耳并联端与该连接件的第二连接件依次层状叠合连接，使另一个连接件的第一连接片、负极极耳并联端与该连接件的第二连接件依次层状叠合连接；
S5、将一个连接件的第一连接片、正极极耳并联端与该连接件的第二连接片固定连接，将另一个连接件的第一连接片、负极极耳并联端与该连接件的第二连接片固定连接。
作为优选方案，步骤S2具体为，通过过折弯至少一个聚合物软电芯的正极极耳和负极极耳，使多个聚合物软电芯的多个正极极耳并联连接形成正极极耳并联端，多个聚合物软电芯的多个负极极耳并联连接形成负极极耳并联端。
作为优选方案，步骤S5中，通过点焊工艺实现一个连接件的第一连接片、正极极耳并联端与该连接件的第二连接片的固定连接；通过点焊工艺实现另一个连接件的第一连接片、负极极耳并联端与该连接件的第二连接片的固定连接。
本发明提供了一种电池，包括多个聚合物软电芯、两个连接件和电路板，一个连接件的第一连接片、正极极耳并联端与该连接件的第二连接片依次层叠并固定连接，另一个连接件的第一连接片、负极极耳并联端与该连接件的第二连接片依次层叠并固定连接，从而实现多个聚合物软电芯的并联连接到电路板上，在并联连接过程中，两个连接件分别将正极极耳并联端、负极极耳并联端包覆于其内部，承受了大部分的作用力，使得聚合物软电芯的正极极耳和负极极耳得到有效的保护，从而保证聚合物软电芯的正极极耳和负极极耳在并联连接的过程中基本不受力，因此正极极耳和负极极耳通过激光焊接在聚合物软电芯内部的正、负极上所形成的焊点不易脱落。此外，聚合物软电芯的正极极耳之间和负极极耳之间均不直接采用导线连接，而是通过固定在电路板上的两个连接件实现聚合物软电芯的正极极耳与正极极耳的并联连接，负极极耳与负极极耳的并联连接，因此不会造成聚合物软电芯的局部高温而导致对聚合物软电芯的内部造成不可修复的伤害，避免了聚合物软电芯在后续使用过程中存在漏液、起涨等现象，从而解决了聚合物软电芯的本体不耐热的技术问题，使得电池在使用过程中具有长时间的续航能力。
附图说明
图1是本发明实施例中的电池的结构示意图；
图2是本发明实施例中的多个聚合物软电芯的分解图；
图3是本发明实施例中的多个聚合物软电芯的正极极耳并联端、负极极耳并联端的结构示意图；
图4是本发明实施例中的连接件与电路板的装配示意图；
图5是本发明实施例中的多个聚合物软电芯与连接件的装配示意图。
其中，1、聚合物软电芯；11、正极极耳；12、负极极耳；2、连接件；21、第一连接片；22、第二连接片；3、电路板；4、正极极耳并联端；5、负极极耳并联端；6、绝缘纸；7、泡绵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
结合如图1至图3所示，本发明优选实施例的一种电池，包括多个聚合物软电芯1、两个连接件2和电路板3，所述多个聚合物软电芯1依次层叠，其中，每个所述聚合物软电芯1包括一个正极极耳11和一个负极极耳12，所述多个聚合物软电芯1的多个正极极耳11并联形成一个正极极耳并联端4，所述多个聚合物软电芯1的多个负极极耳12并联形成一个负极极耳并联端5。每个所述连接件2由第一连接片21和第二连接片22连接形成，且所述连接件2的所述第一连接片21与所述电路板3固定连接；其中，一个连接件2的所述第一连接片21、所述正极极耳并联端4与该连接件2的所述第二连接片22依次层叠并固定连接；另一个连接件2的所述第一连接片21、所述负极极耳并联端5与该连接件2的所述第二连接片22依次层叠并固定连接。
在本发明实施例中，所述一个连接件2的第一连接片21、正极极耳并联端4与该连接件2的第二连接片22依次层叠并固定连接，所述另一个连接件2的第一连接片21、负极极耳并联端5与该连接件2的第二连接片22依次层叠并固定连接，从而实现多个聚合物软电芯1并联连接到电路板3上，在并联连接过程中，两个连接件2分别将正极极耳并联端4、负极极耳并联端5包覆于其内部，承受了大部分的作用力，使得聚合物软电芯1的正极极耳11和负极极耳12得到有效的保护，从而保证聚合物软电芯1的正极极耳11和负极极耳12在并联连接的过程中基本不受力，因此正极极耳11和负极极耳12通过激光焊接在聚合物软电芯1内部的正、负极上所形成的焊点不易脱落。
此外，聚合物软电芯1的正极极耳11之间和负极极耳12之间均不直接采用导线连接，而是通过固定在电路板3上的两个连接件2实现聚合物软电芯1的正极极耳11与正极极耳11的并联连接，负极极耳12与负极极耳12的并联连接，因此不会造成因聚合物软电芯1的局部高温而导致对聚合物软电芯1的内部造成不可修复的伤害，避免了聚合物软电芯1在后续使用过程中存在漏液、起涨等现象，从而解决了聚合物软电芯1的本体不耐热的技术问题，使得电池在使用过程中具有长时间的续航能力。
如图2所示，为了防止所述多个聚合物软电芯1在并联连接过程中发生漏电，对所述聚合物软电芯1造成损害以及防止操作者出现安全问题。优选地，本实施例中每个所述聚合物软电芯1的侧边和底部设有绝缘纸6。
如图2所示，相邻的两个所述聚合物软电芯1的连接方式有多种，可以是粘结的方式，可以是通过紧固件来连接，又可以是其它任意连接方式。优选地，本实施例中的相邻的两个所述聚合物软电芯1之间设有带孔的双面带胶的泡绵7。
如图3所示，本实施例中的所述正极极耳并联端4通过对至少一个所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11进行折弯生成；所述负极极耳并联端5通过对至少一个聚合物软电芯1的所述负极极耳12进行折弯生成。例如，当所述聚合物软电芯1为两个时，所述正极极耳并联端4(或所述负极极耳并联端5)可以通过折弯一个所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11(或所述负极极耳12)后与另一个所述正极极耳11(或所述负极极耳12)形成接触生成，也可以通过同时折弯两个所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11(或所述负极极耳12)使二者形成接触生成。当所述聚合物软电芯1为三个时，所述正极极耳并联端4(或所述负极极耳并联端5)可以通过折弯两侧的所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11(或所述负极极耳12)后与位于中间的所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11(或所述负极极耳12)形成接触生成，也可以通过向下折弯位于中间与上层的两个所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11(或所述负极极耳12)后与下层的所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11(或所述负极极耳12)形成接触生成。
应当理解的是，对于更多聚合物软电芯1的情况，可同样根据上述的方法对其正极极耳11和负极极耳12进行折弯来生成所述正极极耳并联端4及所述负极极耳并联端5，只需保证折弯后的各个所述正极极耳11之间和各个负极极耳12之间都是电连接的即可，这些结构均在本发明的保护范围之内，在此不做赘述。
在本发明实施例中，所述第一连接片21和所述第二连接片22可由导电金属或合金材料制成，例如，可采用不锈钢、铜合金和镍等可焊接的金属或合金材料，为了提高焊接性能，保证一个连接件2、所述正极极耳并联端4与所述电路板3的可靠连接，另一个连接件2、所述负极极耳并联端5与所述电路板3的可靠连接。本实施例中的所述第一连接片21和所述第二连接片22为镍片。
如图1所示，为了实现一个连接件2与正极极耳并联端4、另一个连接件2与负极极耳并联端5的可靠连接，保证多个聚合物软电芯1并联连接后的稳定性。本实施例中所述一个连接件2的所述第一连接片21、所述正极极耳并联端4与该连接件的所述第二连接片22通过点焊连接；所述另一个连接件2的所述第一连接片21、所述负极极耳并联端5与该连接件的所述第二连接片22通过点焊连接。通过点焊工艺利用点焊设备的压脚将多个聚合物软电芯1的正极极耳并联端4与一个连接件2压紧，负极极耳并联端5与另一个连接件2压紧，通过压紧施加压力，利用电阻热熔原理进行点焊，最终在两个连接件上分别形成4个焊点，实现一个连接件2与正极极耳并联端4、另一个连接件2与负极极耳并联端5的可靠连接。
结合图4至图5所示，所述电路板3包括正极输入端和负极输入端，所述一个连接件2的所述第一连接片21通过SMT工艺固定在所述电路板3的所述正极输入端上并与所述正极输入端电连接；所述另一个连接件2的所述第一连接片21通过SMT工艺固定在所述电路板3的所述负极输入端上并与所述负极输入端电连接，通过SMT工艺实现连接件2与电路板3的可靠电连接，保证电路的稳定性。
为了解决相同的技术问题，本发明还提供一种聚合物软电芯并联连接的方法，包括以下步骤：
S1、将多个聚合物软电芯1依次层叠并固定连接，其中,每个聚合物软电芯1包括一个正极极耳11及一个负极极耳12；
S2、将多个聚合物软电芯1的多个正极极耳11并联连接形成正极极耳并联端4，将多个聚合物软电芯1的多个负极极耳12并联连接形成负极极耳并联端5；
S3、将正极极耳并联端4和负极极耳并联端5分别设置到位于电路板3上的两个连接件2上，其中，连接件2由第一连接片21和第二连接片22连接形成，正极极耳并联端4设置于一个连接件2的第一连接片21上，负极极耳并联端5设置于另一个连接件2的第一连接片21上；
S4、将两个连接件2的第二连接片22折弯，使一个连接件2的第一连接片21、正极极耳并联端4与该连接件2的第二连接件22依次层状叠合连接，使另一个连接件2的第一连接片21、负极极耳并联端5与该连接件的第二连接件22依次层状叠合连接；
S5、将一个连接件2的第一连接片21、正极极耳并联端4与该连接件2的第二连接片22固定连接，将另一个连接件2的第一连接片21、负极极耳并联端5与该连接件2的第二连接片22固定连接。
在本发明实施例中，两个连接件2分别将正极极耳并联端4、负极极耳并联端5包覆于其内部，承受了大部分的作用力，使得聚合物软电芯1的正极极耳11和负极极耳12得到有效的保护，从而保证聚合物软电芯1的正极极耳11和负极极耳12在并联连接的过程中基本不受力，因此正极极耳11和负极极耳12通过激光焊接在聚合物软电芯1内部的正、负极上所形成的焊点不易脱落。此外，聚合物软电芯1的正极极耳11之间和负极极耳12之间均不直接采用导线连接，而是通过固定在电路板3上的两个连接件2实现聚合物软电芯1的正极极耳11与正极极耳11的并联连接，负极极耳12与负极极耳12的并联连接，因此不会造成因聚合物软电芯1的局部高温而导致对聚合物软电芯1的内部造成不可修复的伤害，避免了聚合物软电芯1在后续使用过程中存在漏液、起涨等现象，从而解决了聚合物软电芯1的本体不耐热的技术问题，使得电池在使用过程中具有长时间的续航能力。
如图2所示，在本实施例的步骤S2中，通过折弯至少一个聚合物软电芯1的正极极耳11和负极极耳12，使多个聚合物软电芯1的多个正极极耳11并联连接形成正极极耳并联端4，多个聚合物软电芯1的多个负极极耳12并联连接形成负极极耳并联端5。例如，当所述聚合物软电芯1为两个时，可以通过折弯一个所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11(或所述负极极耳12)后与另一个所述正极极耳11(或所述负极极耳12)接触生成所述正极极耳并联端4(或所述负极极耳并联端5)，也可以通过同时折弯两个所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11(或所述负极极耳12)并使二者接触生成所述正极极耳并联端4(或所述负极极耳并联端5)；当所述聚合物软电芯1为三个时，通过折弯两侧的所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11(或所述负极极耳12)后与位于中间的所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11(或所述负极极耳12)接触生成所述正极极耳并联端4(或所述负极极耳并联端5)，也可以通过向下折弯位于中间与上层两个所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11(或所述负极极耳12)后与下层的所述聚合物软电芯1的所述正极极耳11(或所述负极极耳12)接触生成所述正极极耳并联端4(或所述负极极耳并联端5)。
应当理解的是，对于更多聚合物软电芯1的情况，可同样根据上述的方法对其正极极耳11和负极极耳12进行折弯来生成所述正极极耳并联端4及所述负极极耳并联端5，只需保证折弯后的各个所述正极极耳11之间和各个负极极耳12之间都是电连接的即可，这些结构均在本发明的保护范围之内，在此不做赘述。
如图1所示，本实施例的步骤S5中，通过点焊工艺实现一个连接件2的第一连接片21、正极极耳并联端4与该连接件2的第二连接片22的固定连接；通过点焊工艺实现另一个连接件2的第一连接片21、负极极耳并联端5与该连接件的第二连接片22的固定连接。通过点焊工艺利用点焊设备的压脚将多个聚合物软电芯1的正极极耳并联端4与一个连接件2压紧，负极极耳并联端5与另一个连接件2压紧，通过压紧施加压力，利用电阻热熔原理进行点焊，最终在两个连接件上分别形成4个焊点，实现一个连接件2与正极极耳并联端4、另一个连接件2与负极极耳并联端5的可靠连接。
综上，本发明提供的一种电池及一种聚合物软电芯并联连接的方法，一个连接件2的第一连接片21、正极极耳并联端4与该连接件2的第二连接片22依次层叠并固定连接，另一个连接件2的第一连接片21、负极极耳并联端5与该连接件2的第二连接片22依次层叠并固定连接，从而实现多个聚合物软电芯1并联连接到电路板3上，在并联连接过程中，两个连接件2分别将正极极耳并联端4、负极极耳并联端5包覆于其内部，承受了大部分的作用力，使得聚合物软电芯1的正极极耳11和负极极耳12得到有效的保护，从而保证聚合物软电芯1的正极极耳11和负极极耳12在并联连接的过程中基本不受力，因此正极极耳11和负极极耳12通过激光焊接在聚合物软电芯1内部的正、负极上所形成的焊点不易脱落。此外，聚合物软电芯1的正极极耳11之间和负极极耳12之间均不直接采用导线连接，而是通过固定在电路板3上的两个连接件2实现聚合物软电芯1的正极极耳11与正极极耳11的并联连接，负极极耳12与负极极耳12的并联连接，因此不会造成因聚合物软电芯1的局部高温而导致对聚合物软电芯1的内部造成不可修复的伤害，避免了聚合物软电芯1在后续使用过程中存在漏液、起涨等现象，从而解决了聚合物软电芯1的本体不耐热的技术问题，使得电池在使用过程中具有长时间的续航能力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电池，其特征在于，包括多个聚合物软电芯、两个连接件和电路板，所述多个聚合物软电芯依次层叠，其中，每个所述聚合物软电芯包括一个正极极耳和一个负极极耳，所述多个聚合物软电芯的多个正极极耳并联形成一个正极极耳并联端，所述多个聚合物软电芯的多个负极极耳并联形成一个负极极耳并联端；
所述连接件由第一连接片和第二连接片连接形成，且所述连接件的所述第一连接片与所述电路板固定连接；其中，一个连接件的所述第一连接片、所述正极极耳并联端与该连接件的所述第二连接片依次层叠并固定连接；另一个连接件的所述第一连接片、所述负极极耳并联端与该连接件的所述第二连接片依次层叠并固定连接。
2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，每个所述聚合物软电芯的侧边和底部设有绝缘纸。
3.如权利要求1所述的电池，其特征在于，相邻的两个聚合物软电芯之间设有带孔的双面带胶的泡绵。
4.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述正极极耳并联端通过对至少一个所述聚合物软电芯的所述正极极耳进行折弯生成；所述负极极耳并联端通过对至少一个所述聚合物软电芯的所述负极极耳进行折弯生成。
5.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一连接片和所述第二连接片为镍片。
6.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述一个连接件的所述第一连接片、所述正极极耳并联端与该连接件的所述第二连接片通过点焊连接；所述另一个连接件的所述第一连接片、所述负极极耳并联端与该连接件的所述第二连接片通过点焊连接。
7.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电路板包括正极输入端和负极输入端，所述一个连接件的所述第一连接片通过SMT工艺固定在所述电路板的所述正极输入端上并与所述正极输入端电连接；所述另一个连接件的所述第一连接片通过SMT工艺固定在所述电路板的所述负极输入端上并与所述负极输入端电连接。
8.一种聚合物软电芯并联连接的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将多个聚合物软电芯依次层叠并固定连接，其中,每个聚合物软电芯包括一个正极极耳及一个负极极耳；
S2、将多个聚合物软电芯的多个正极极耳并联连接形成正极极耳并联端，将多个聚合物软电芯的多个负极极耳并联连接形成负极极耳并联端；
S3、将正极极耳并联端和负极极耳并联端分别设置到位于电路板上的两个连接件上，其中，所述连接件由第一连接片和第二连接片连接形成，所述正极极耳并联端设置于一个连接件的所述第一连接片上，所述负极极耳并联端设置于另一个连接件的所述第一连接片上；
S4、将所述的两个连接件的第二连接片折弯，使一个连接件的第一连接片、正极极耳并联端与该连接件的第二连接件依次层状叠合连接，使另一个连接件的第一连接片、负极极耳并联端与该连接件的第二连接件依次层状叠合连接；
S5、将一个连接件的第一连接片、正极极耳并联端与该连接件的第二连接片固定连接，将另一个连接件的第一连接片、负极极耳并联端与该连接件的第二连接片固定连接。
9.如权利要求8所述的聚合物软电芯并联连接的方法，其特征在于，步骤S2具体为：
通过折弯至少一个聚合物软电芯的正极极耳和负极极耳，使多个聚合物软电芯的多个正极极耳并联连接形成正极极耳并联端，多个聚合物软电芯的多个负极极耳并联连接形成负极极耳并联端。
10.如权利要求8所述的聚合物软电芯并联连接的方法，其特征在于，步骤S5中，通过点焊工艺实现一个连接件的第一连接片、正极极耳并联端与该连接件的第二连接片的固定连接；通过点焊工艺实现另一个连接件的第一连接片、负极极耳并联端与该连接件的第二连接片的固定连接。
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