CN106207269B - 电池 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池。电池包括顶盖、第一集电件以及若干裸电芯，每个所述裸电芯包括第一极耳以及第二极耳，所述第一极耳位于所述裸电芯的一个侧部并且包括第一片状层叠部分，所述第二极耳位于所述裸电芯的另一侧部并且包括第二片状层叠部分，所述顶盖包括第一极柱和第二极柱，所述第一集电件为第一柔性体，包括相连接的第一极柱连接部分和第一极耳连接部分，所述第一极柱连接部分与所述第一极柱连接，所述第一极耳连接部分与所述第一片状层叠部分连接，所述第二极柱与所述第二极耳电连接。利用该方案，降低了裸电芯的入壳难度。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池。
背景技术
电池包括裸电芯、集电件、顶盖以及外壳，裸电芯被封装在顶盖以及外壳形成的收纳空间内。裸电芯一般通过第一极片和第二极片卷绕而成，第一极片在未涂覆浆料的边缘处卷绕形成第一极耳。顶盖上包括第一极柱和第二极柱，第一极耳通过集电件与第一极柱连接，第二极柱通过第二极耳与第二极片连接，从而实现裸电芯电能的输出。
上述的电池，集电件与第一极耳焊接连接，焊接时，需要用焊接工装压住第一极耳和集电件，而焊接工装施加于集电件上的压力会导致集电件不同程度的变形，由于集电件为硬质结构，集电件变形后会带着裸电芯偏移其入壳位置，在后续的装配过程中导致裸电芯入壳困难。
因此，需要提出一种改进方案解决上述缺陷。
发明内容
本申请提供了一种电池，可降低裸电芯的入壳难度。
一种电池，包括顶盖、第一集电件以及若干裸电芯，每个所述裸电芯包括第一极耳以及第二极耳，所述第一极耳位于所述裸电芯的一个侧部并且包括第一片状层叠部分，所述第二极耳位于所述裸电芯的另一侧部并且包括第二片状层叠部分，所述顶盖包括第一极柱和第二极柱，
所述第一集电件为第一柔性体，且包括相连接的第一极柱连接部分和第一极耳连接部分，所述第一极柱连接部分与所述第一极柱连接，所述第一极耳连接部分与所述第一片状层叠部分连接，
所述第二极柱与所述第二极耳电连接。
优选地，所述第一极柱连接部分具有第一极柱连接端，所述第一极耳连接部分具有第一极耳连接端，
所述第一极柱连接部分通过所述第一极柱连接端与所述第一极柱连接，所述第一极耳连接部分通过所述第一极耳连接端与所述第一极耳连接，
所述第一柔性体为金属箔层叠体，所述金属箔层叠体由若干层金属箔层沿其厚度方向叠放而成，若干层所述金属箔层分别在所述第一极耳连接端以及所述第一极柱连接端固定，在其余部分彼此分离。
优选地，所述第一极耳连接端与所述第一极柱连接端均固接为一体。
优选地，所述第一极耳连接部分的数量为两个，两个所述第一极耳连接部分向远离彼此的一侧延伸，且每个所述第一极耳连接部分能够与一个所述第一片状层叠部分连接。
优选地，所述第一极耳连接部分至少包括两个子连接段，每个所述子连接段仅由部分所述金属箔层层叠形成，每个所述子连接段能够分别与一个所述第一片状层叠部分连接。
优选地，形成一个所述子连接段的所述金属箔层不再参与形成其余所述子连接段。
优选地，所述第一极柱连接端上开设有通孔，所述第一极柱包括有凸台，所述凸台嵌设在所述通孔内且焊接连接。
优选地，还包括第二集电件，所述第二集电件为第二柔性体，
所述第二集电件包括相连接的第二极柱连接部分和第二极耳连接部分，所述第二极柱连接部分与所述第二极柱连接，所述第二极耳连接部分与所述第二片状层叠部分连接。
优选地，所述第二极柱连接部分具有第二极柱连接端，所述第二极耳连接部分具有第二极耳连接端，所述第二柔性体为金属箔层叠体，所述金属箔层叠体由若干层金属箔层沿其厚度方向叠放而成，若干层所述金属箔层分别在所述第二极耳连接端以及所述第二极柱连接端固定，在其余部分彼此分离。
优选地，所述第一极柱连接部分以及所述第一极耳连接部分垂直相接。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请提供的电池，包括第一集电件，第一集电件包括第一极耳连接部分，本方案将第一集电件设置为柔性体，当第一极耳连接部分与第一极耳的片状层叠部分连接时，虽然在焊接工装的压力作用下，第一集电件也会发生变形并可能导致裸电芯偏移。但是，由于柔性体具有多个自由度，其可以弯折成任何角度，当焊接完成后，第一集电件的变形还可以通过自身柔性得到回复，并能够使裸电芯复原到的原来的入壳位置，从而使得裸电芯的入壳难度降低。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的第一集电件的实施例一与第一极柱的连接示意图；
图2为本申请实施例所提供的第一集电件的实施例一的立体图；
图3为本申请实施例所提供的第一集电件的实施例一的变形示意图；
图4为本申请实施例所提供的第一集电件的实施例二的立体图；
图5为本申请实施例所提供的第一集电件的实施例二与第一极柱的连接示意图；
图6为本申请实施例所提供的第一集电件与第一极柱以及第二集电件与第二极柱的连接示意图；
图7为本申请实施例所提供的电池的剖视图。
附图标记：
10-顶盖；
101-第一极柱；
101a-凸台；
102-第二极柱；
20-第一集电件；
201-第一极柱连接部分；
2011-第一极柱连接端；
2011a-通孔；
202-第一极耳连接部分；
2021-第一极耳连接端；
30-第二集电件。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
如图1所示，本申请实施例提供了一种电池，包括顶盖10、第一集电件20以及若干裸电芯(图中未示出)。每个裸电芯包括第一极耳、第二极耳以及第一极片、第二极片。第一极片以及第二极片均包括涂覆有活性物质层区域和未涂覆活性物质层区域，裸电芯可以通过第一极片以及第二极片卷绕或叠置而成，第一极片以及第二极片卷绕或叠置之后，在第一极片的未涂覆活性物质层区域形成第一极耳，在第二极片上未涂覆活性物质层区域形成第二极耳，第一极耳以及第二极耳分别位于裸电芯的一个侧部且相对设置。
对于卷绕电芯而言，第一极耳包括位于第一极耳两端的第一弧形部分和位于第一极耳中部的第一片状层叠部分，第二极耳包括位于第二极耳两端的第二弧形部分和位于第二极耳中部的第二片状层叠部分。其中，为了便于后续焊接以及缓解卷绕应力，也可以在卷绕之后切除第一弧形部分与第二弧形部分。对于叠片电池而言，第一极片的未涂覆活性物质区域层叠后形成第一极耳，第二极片的未涂覆活性物质区域层叠后形成第二极耳，并且，第一极耳以及第二极耳仅包括片状层叠部分。
当电池包括多个裸电芯时，多个裸电芯通常沿其厚度方向层叠设置，并且，相同极性的第一极耳均位于裸电芯的同一个侧部，相同极性的第二极耳均位于裸电芯的同一个侧部。第一极耳以及第二极耳分别从裸电芯中伸出，可以实现裸电芯中电能的输出。如图1所示，顶盖10包括第一极柱101，第一极柱101经由第一集电件20与第一极耳连接。
如图2所示，第一集电件20为第一柔性体，其包括相连接的第一极柱连接部分201和第一极耳连接部分202，第一极柱连接部分201具有第一极柱连接端2011，第一极柱连接端2011与第一极柱101连接，第一极耳连接部分202具有第一极耳连接端2021，第一极耳连接端2021与第一片状层叠部分电连接。本实施例中，优选第一极柱连接部分201以及第一极耳连接部分202垂直相接。如此设置后，可以根据第一极耳的位置，将第一极耳连接部分202相对第一极柱连接部分201以垂直的方式弯折，弯折后的第一极耳连接部分202与第一片状层叠部分平行，从而方便了两者之间的连接。
在上述的方案中，当第一集电件20采用第一柔性体时，在焊接工装的压力作用下，柔性的第一集电件20也会发生变形，并且可能导致裸电芯偏移。但是，由于第一柔性体的柔性使其具有多个自由度，当焊接完成后，第一集电件20的变形还可以通过自身柔性得到恢复，并能够使裸电芯复原到的原来的入壳位置，从而使得裸电芯的入壳难度降低。
如图3所示，第一集电件20可以选择软导线或软编制线等。本实施例中，第一柔性体优选为金属箔层叠体。具体地，金属箔层叠体由若干层金属箔层沿其厚度方向叠放而成，并且若干层金属箔层分别在第一极耳连接端2021以及第一极柱连接端2011固定，在其余部分彼此分离。金属箔层叠体在分离处具有柔性，当焊接工装的压力被撤销后，金属箔层叠体能够通过自身柔性回复变形，并带动裸电芯复原到初始安装位置，从而降低裸电芯的入壳难度。
且优选地，为了方便第一柔性体与第一极柱101以及第一极耳的连接，本实施例中，优选第一极耳连接端2021与第一极柱连接端2011均固接为一体。该一体式结构可通过压接、铆接等方式实现。在本实施例中，第一极耳连接端2021与第一极柱连接端2011通过焊接形成一体式结构。并且，当第一集电件20的厚度较小时，还可进一步优选第一极柱连接端2011与第一极柱101采用激光穿透焊接，焊接强度可靠且损伤小。
进一步地，如图1-2所示，为了增加焊接强度，本实施例还优选在第一极柱连接端2011上开设有通孔2011a，相应地，第一极柱101上包括有凸台101a，凸台101a嵌设在通孔2011a内且焊接连接，此方案使得凸台101a的外轮廓面均与通孔2011a的内壁连接，从而增加了第一极柱连接端2011与第一极柱101的连接面积，提高了两者连接的可靠性。其中，通孔2011a的直径根据第一极柱101的凸台101a的直径以及第一极柱101所通过的电流匹配设置。
此外，如图4～5所示，为了减少第一集电件20的数量，简化电池的内部结构，本实施例还优选设置两个第一极耳连接部分202，两个第一极耳连接部分202朝向远离彼此的一侧延伸，且每个第一极耳连接部分202能够与一个第一片状层叠部分连接。如此设置后，当电池包括多个裸电芯时，每个第一集电件20可分别与两个第一极耳连接，减少了第一集电件20的使用数量。
两个第一极耳连接部分202的设置方式可以采用如下实施例一，即两个第一极耳连接部分202反向延伸，并与第一极柱连接部分201形成“T”形结构，其中“T”形结构的竖直段为第一极柱连接部分201，“T”形结构的水平段分别为两个第一极耳连接部分202。
此外，两个第一极耳连接部分202的设置方式可以采用如下实施例二，两个第一极耳连接部分202与第一极柱连接部分201形成“Y”形结构。“Y”形结构竖直段为第一极柱连接部分201，上部两侧的分支段分别为两个第一极耳连接部分202。
且更优地，对于采用金属箔层叠体形成的第一集电件20而言，还可以进一步增加每个第一极耳连接部分202所能连接的第一极耳的数量。具体地，在金属箔层叠体中的若干层金属箔层中，利用其中部分金属箔层可以层叠形成至少两个子连接段，每个子连接段都可以分别与一个第一片状层叠部分连接。这样的设置可以在每个第一极耳连接部分202上均形成多个子连接段，以节约电池的内部空间，简化电池内部结构。
当每个第一极耳连接部分202形成多个子连接段时，可以采用其中两个相邻的子连接段共用部分金属箔层。在本实施例中，为了保证各个子连接段与第一片状层叠部分的可靠连接，优选形成一个子连接段的金属箔层不与形成其余子连接段金属箔层共用，使得每一金属箔层仅属于一个子连接段，以减小电连接的故障率，提高可靠度。
如图6所示，顶盖还包括第二极柱102，本申请提供的电池还包括第二集电件30，第二极耳经由第二集电件30与第二极柱102连接。
第二集电件30可以参照第一集电件20的设置，并且，将第二集电件30优选设置为第二柔性体。第二集电件30包括相连接的第二极柱连接部分和第二极耳连接部分，第二极柱连接部分与第二极柱连接，第二极耳连接部分与第二片状层叠部分连接。该方案使得裸电芯中的第二极耳经由第二集电件30与第二极柱102连接，且在第二集电件30的柔性连接下，裸电芯的入壳难度能够进一步降低。
同样地，第二集电件30也可以优选设置为金属箔层叠体，金属箔层叠体由若干层金属箔层沿其厚度方向叠放而成，若干层金属箔层分别在第二极耳连接端以及第二极柱连接端固定，在其余部分彼此分离。本实施例中的第二集电件30与第一集电件20的设置方式基本相同，且具有相同的技术效果，在此不再赘述。
本申请中，第一集电件20和第二集电件30分别采用铝箔层叠体和铜箔层叠体，铝箔层叠体优选1060材料，可应用于正极，铜箔层叠体优选T2材料，可应用于负极。且每层铜箔或铝箔的厚度可以在0.1mm～0.5mm范围内选取，其柔性较佳。
如图7所示，电池还包括外壳，外壳以及顶盖10连接并形成容纳裸电芯的容纳空间。顶盖10上设置有防爆阀以及注液孔。第一极耳和第二极耳相对设置在裸电芯的侧部，第一极柱101通过第一集电件20与第一极耳连接，第二极柱102通过第二集电件30与第二极耳连接。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池，包括顶盖、第一集电件以及若干裸电芯，每个所述裸电芯包括第一极耳以及第二极耳，所述第一极耳位于所述裸电芯的一个侧部并且包括位于第一极耳两端的第一弧形部分和位于第一极耳中部的第一片状层叠部分，所述第二极耳位于所述裸电芯的另一侧部并且包括位于第二极耳两端的第二弧形部分和位于第二极耳中部的第二片状层叠部分，所述顶盖包括第一极柱和第二极柱，
其特征在于，
所述裸电芯在卷绕之后切除所述第一弧形部分和第二弧形部分；
所述第一集电件为第一柔性体，且包括相连接的第一极柱连接部分和第一极耳连接部分，所述第一极柱连接部分与所述第一极柱连接，所述第一极耳连接部分与所述第一片状层叠部分连接，
所述第二极柱与所述第二极耳电连接。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一极柱连接部分具有第一极柱连接端，所述第一极耳连接部分具有第一极耳连接端，
所述第一极柱连接部分通过所述第一极柱连接端与所述第一极柱连接，所述第一极耳连接部分通过所述第一极耳连接端与所述第一极耳连接，
所述第一柔性体为金属箔层叠体，所述金属箔层叠体由若干层金属箔层沿其厚度方向叠放而成，若干层所述金属箔层分别在所述第一极耳连接端以及所述第一极柱连接端固定，在其余部分彼此分离。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一极耳连接端与所述第一极柱连接端均固接为一体。
4.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述第一极耳连接部分的数量为两个，两个所述第一极耳连接部分向远离彼此的一侧延伸，且每个所述第一极耳连接部分能够与一个所述第一片状层叠部分连接。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述第一极耳连接部分至少包括两个子连接段，每个所述子连接段仅由部分所述金属箔层层叠形成，每个所述子连接段能够分别与一个所述第一片状层叠部分连接。
6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，形成一个所述子连接段的所述金属箔层不再参与形成其余所述子连接段。
7.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一极柱连接端上开设有通孔，所述第一极柱包括有凸台，所述凸台嵌设在所述通孔内且焊接连接。
8.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，还包括第二集电件，所述第二集电件为第二柔性体，
所述第二集电件包括相连接的第二极柱连接部分和第二极耳连接部分，所述第二极柱连接部分与所述第二极柱连接，所述第二极耳连接部分与所述第二片状层叠部分连接。
9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述第二极柱连接部分具有第二极柱连接端，所述第二极耳连接部分具有第二极耳连接端，所述第二柔性体为金属箔层叠体，所述金属箔层叠体由若干层金属箔层沿其厚度方向叠放而成，若干层所述金属箔层分别在所述第二极耳连接端以及所述第二极柱连接端固定，在其余部分彼此分离。
10.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述第一极柱连接部分以及所述第一极耳连接部分垂直相接。
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