CN109786644A - 连接片、盖板组件和电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连接片、盖板组件和电池，所述连接片包括本体部和设置在所述本体部一端的至少一个极柱部，所述本体部的另一端作为与所述电池的极耳相连的连接部；所述极柱部凸出于所述本体部以作为所述电池的极柱。连接片的本体部能够实现盖板组件和电芯的连接，极柱部作为极柱使用，避免了盖板组件再额外设置极柱，减少了盖板组件中的零部件数量，节约了相应的模具的成本。

Description

连接片、盖板组件和电池

技术领域

本发明涉及电池结构，特别涉及一种连接片、盖板组件和电池。

背景技术

电池以方形电池为例，方形电池主要包括盖板组件、连接片和电芯，目前常见的盖板组件结构如图1所示，这类盖板组件包括极柱d、压板c、止动架a、基板b等多个零部件，其中大多零部件采用模具冲压成型，无形中增加了模具的费用。而且，这种电池组装过程中，需要先将电芯的极耳与连接片超声焊接，接着再将连接片与极柱d激光焊接以实现盖板组件与电芯的电连接，随后再进行包膜工序，两次焊接工序也增加了生产工序繁琐程度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种连接片、盖板组件和电池。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种电池的连接片，所述连接片包括本体部和设置在所述本体部一端的至少一个极柱部，所述本体部的另一端作为与所述电池的极耳相连的连接部；所述极柱部凸出于所述本体部以作为所述电池的极柱。

上述方案中，当所述连接片上设有一个所述极柱部时，所述极柱部上设有防扭转的限位面。

上述方案中，所述本体部还包括熔断部，所述熔断部位于所述极柱部和所述连接部之间；所述连接片还包括覆盖在所述熔断部的绝缘片。

上述方案中，在第一方向上，所述绝缘片的两侧均凸出于所述熔断部。

本发明实施例还提供了一种盖板组件，所述盖板组件包括盖板和至少一个上述的连接片，所述极柱部穿设于所述盖板以形成极柱。

上述方案中，所述盖板组件还包括与所述极柱部一一对应的密封件，所述密封件套设在所述极柱部外以密封所述极柱部与所述盖板之间的缝隙。

上述方案中，所述盖板包括止动架和基板，所述基板安装在所述止动架的一个表面上，所述连接片安装在所述止动架的另一个表面上；所述止动架上设有与所述极柱部一一对应的第一避让孔，所述基板上设有与所述第一避让孔一一对应的第二避让孔，所述极柱部穿设于相应的所述第一避让孔和第二避让孔。

上述方案中，所述连接片的数量为两个，两个所述连接片分别位于所述盖板的两端；

所述盖板还包括稳流件、绝缘件以及与所述连接片一一对应的压板，所述稳流件位于其中一个所述压板和所述基板之间，所述绝缘件位于另一个所述压板和所述基板之间；

所述压板上设有与相应的所述极柱部一一对应的第三避让孔，所述稳流件上设有与相应的所述极柱部一一对应的第四避让孔，所述绝缘件上设有与相应的所述极柱部一一对应的第五避让孔，其中一个所述连接片的所述极柱部依次穿设于相应的所述第一避让孔、相应的所述第二避让孔、第四避让孔和相应的第三避让孔；另一个所述连接片的所述极柱部依次穿设于相应的所述第一避让孔、相应的所述第二避让孔、第五避让孔和相应的第三避让孔。

上述方案中，所述基板上设有间隔设置的防爆阀和注液孔；所述止动架包括止动架本体和自所述止动架本体的一个表面向另一个表面凹陷形成的透气槽，所述透气槽与所述防爆阀相对设置，所述透气槽上设有至少一个透气孔；

所述止动架还包括与所述注液孔相对的注液通道，所述注液通道位于止动架本体上，并与所述透气槽间隔设置；或若干个所述透气孔中至少一个为所述注液通道。

本发明实施例还提供了一种电池，所述电池包括电芯和上述的盖板组件，所述电芯包括卷芯和自所述卷芯端部伸出的极耳，所述极耳与所述连接部相连，所述盖板与所述卷芯抵接。

本发明提供了一种连接片、盖板组件和电池，其中，连接片的本体部能够实现盖板组件和电芯的连接，极柱部作为极柱使用，避免了盖板组件再额外设置极柱，减少了盖板组件中的零部件数量，节约了相应的模具的成本。而且，极柱部和本体部作为不可分割的一个整体，在电池的组装过程中，电芯与连接片焊接后即可进行包膜工序，减少了现有技术中电芯与连接片焊接后，连接片与盖板的焊接工序。

附图说明

图1为现有技术中盖板组件的结构示意图；

图2为本发明实施例中连接片一个可选的结构示意图；

图3为图2中连接片的俯视图；

图4为本发明实施例中连接片的其他结构示意图；

图5为本发明实施例中盖板组件和连接片装配时一个可选结构的爆炸图，其中未示出绝缘片；

图6为图5中止动架的俯视图；

图7为本发明实施例盖板组件中止动架另一个可选结构的俯视图。

附图标记：连接片10；本体部11；连接部111；避让缺口112；极柱部12；限位面121；熔断部13；缺口131；绝缘片14；止动架20；第一避让孔21；透气槽22,26；透气孔221；注液通道23,24；止动架本体25；基板30；第二避让孔31；防爆阀32；注液孔33；绝缘件40；第五避让孔41；压板50；第三避让孔51；稳流件60；第四避让孔61；密封件70。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“水平”、“底”等指示的方位或者位置关系为基于附图2和附图5所示的方位或位置关系。

一方面，本发明实施例提供了一种电池的连接片10，连接片10包括本体部11和设置在本体部11一端的至少一个极柱部12，本体部11的另一端作为与电池的极耳相连的连接部111；极柱部12凸出于本体部11以作为电池的极柱。

本体部11和极柱部12在物理上不可分割，作为一个整体。例如：连接片10一体成型，或者由以下方法制备：先分别加工本体部11和极柱部12，然后通过摩擦焊接的方式，将柱状的极柱部12与片状的本体部11组合为一个整体。再或者，连接片10采用本领域技术人员所熟知的其他方法制备。如图2所示，本体部11为片状结构，极柱部12垂直于本体部11以便作为极柱使用，连接片10与盖板安装时，本体部11的上表面与盖板贴合，极柱部12穿设于盖板实现了对连接片10的固定，电芯的极耳与连接部111相连。本发明实施例连接片10避免了盖板组件再额外设置极柱，减少了盖板组件中的零部件数量，节约了相应的模具的成本。而且，在电池的组装过程中，电芯与连接片10焊接后即可进行包膜工序，减少了现有技术中电芯与连接片10焊接后，连接片10与盖板的激光焊接工序。

如图1所示，目前的盖板组件中，极柱d穿设于止动架a和基板b，由于极柱d的引出部分e为圆柱形，电池在使用过程中由于外界震动，会导致该引出部分e发生转动，盖板组件密封失效，从而造成电池内部的电解液从上述引出部分e的周侧泄露。为了避免上述问题，图1所示的盖板组件中还需要设置防止极柱扭转的零部件，如陶瓷柱f。而在本发明的一些实施例中，当连接片10上设有一个极柱部12时，极柱部12上设有防扭转的限位面121。限位面121能够避免极柱部12发生扭转，进而省去了陶瓷柱等防扭转零部件。既保证了盖板组件的密封效果，也减少了盖板组件中的零部件数量，节约了开发模具的成本，且减轻了盖板组件的重量以实现电池结构件的轻量化需求，进而提高了电池的能量密度。例如，极柱部12采用非圆柱形结构以避免极柱部12发生扭转。非圆柱形结构包括横截面形状为矩形、椭圆形、拱形、星形、梯形中的一种或至少两种的组合，或其他任意具有限位面121的形状。

当连接片10上设有两个以上间隔设置的极柱部12时，也能够避免发生扭转，进而省去盖板组件中的防扭转零部件。可理解的是，当连接片10上设有两个以上间隔设置的极柱部12时，极柱部12上可以具有限位面121，此时，极柱部12的形状与连接片10上只设置一个极柱部12时相同。极柱部12上也可以不具有限位面121，如，极柱部12的形状为圆柱形。在本发明示出的实施例中，如图2至图4所示，连接片10上设有两个横截面形状为长方形的极柱部12，该极柱部12具有限位面121。

一般地，电池包括两个连接片10，如与正极极耳相连的正极连接片，和与负极极耳相连的负极连接片，为了保证电池在过充时的安全性，其中一个连接片10上需要设置熔断部13和绝缘片14。具体地，在本发明一些实施例中，本体部11还包括熔断部13，熔断部13位于极柱部12和连接部111之间；连接片10还包括覆盖在熔断部13的绝缘片14。电池过充时，电池内部瞬间通过的大电流产生的大量热量会先将熔断部13熔断，以达到电池断路的目的，使得电池不会继续充电，避免积聚更多的热量而爆炸起火，保证了电池的安全性。绝缘片14能够将极柱部12和极耳隔断，避免极耳由于错位直接搭接在熔断部13或越过熔断部13直接搭接在与极柱部12相连的部分本体部11上的状况。连接片10为导电件，例如：连接片10为铝、铜、镍或铜镍合金等金属材料。从而电池产生的电流经极耳通过本体部11能够传递至极柱部12。

进一步地，熔断部13包括缺口131，为了避免较长的极耳错位搭接在与极柱部12相连的部分本体部11上，绝缘片14至少覆盖缺口131靠近极柱部12的边缘处。例如绝缘片14至少覆盖在图3中B所示区域代表的边缘处，边缘B的大小依据极耳可能延伸到极柱部12所在一侧的长度而定。如图2和图3所示，缺口131位于熔断部13的中部，缺口131距离所述熔断部13沿第一方向的两侧的距离相等。或者，如图4所示，缺口131位于熔断部13沿第一方向的两侧。如图2所示，第一方向指连接片10的宽度方向。

在本发明一些实施例中，在第一方向上，绝缘片14的两侧均凸出于熔断部13。凸出的部分绝缘片14延长了绝缘片14在第一方向上的长度，从而降低了绝缘片14与本体部11的安装精度，方便了绝缘片14的安装。优选地，绝缘片14每侧凸出于熔断部13的宽度A大于等于0.7mm。如A还可以为0.9mm、1mm、1.2mm、1.5mm。

常见地，绝缘片14通过胶粘方式覆盖在熔断部13上，为了避免绝缘片14贴胶后导致自动化上料时，绝缘片14之间相互粘接，不易分开，绝缘片14和本体部11之间的胶层长度小于等于熔断部13的长度。即绝缘片14上的胶层不会裸露在外，方便了绝缘片14上料。

如图2和图3所示，连接片10上可以设置一个连接部111以连接一个电芯。连接片10上也可以设置两个以上的连接部111，如图4所示，连接片10上设置两个连接部111以连接两个电芯。

另一方面，本发明实施例还提供了一种盖板组件，盖板组件包括盖板和上述的连接片10，极柱部12穿设于盖板以形成极柱。

如图5和图6所示，盖板上设有通孔，通孔的形状与极柱部12的截面形状相匹配，并一一对应，极柱部12穿设于相应的通孔。当连接片10具有防扭转作用时，即连接片10只包括一个极柱部12时，该极柱部12具有限位面121。当连接片10具有两个以上极柱部12时，两个以上极柱部12能够避免扭转，盖板组件无需设置如图1所示的陶瓷柱等防扭转的零部件。

可以理解的是，盖板组件也具有上述连接片10所具有的优点，不再详述。

进一步地，盖板组件还包括与极柱部12一一对应的密封件70，密封件70套设在极柱部12外以密封极柱部12与盖板之间的缝隙。密封件70避免了电池内部的电解液通过极柱部12和盖板之间的缝隙泄露。密封件70的数量和极柱部12的数量相等，并一一对应。密封件70可以选用与极柱部12的横截面形状匹配的橡胶圈，该橡胶圈为绝缘件40，避免了电池的正极极耳和负极极耳在盖板处形成回路，导致电池短路。

在本发明一个可选的实现方式中，盖板包括止动架20和基板30，基板30安装在止动架20的一个表面上，连接片10安装在止动架20的另一个表面上；止动架20上设有与极柱部12一一对应的第一避让孔21，基板30上设有与第一避让孔21一一对应的第二避让孔31，极柱部12穿设于相应的第一避让孔21和第二避让孔31。一般地，电池还包括上部开口的外壳，盖板组件安装在外壳的开口处，电芯位于外壳内部，止动架20可以直接与电芯抵接，用于稳固电芯，避免电芯在外壳内部晃动。具体地，上述盖板上的通孔包括第一避让孔21和第二避让孔31，连接片10的本体部11水平设置，极柱部12穿设于相应的第一避让孔21和第二避让孔31。如图5所示，极柱部12的横截面为长方形，第一避让孔21和第二避让孔31均为长方形以便与极柱部12相匹配。

电芯包括卷芯和自卷芯一端伸出的极耳，极耳包括正极极耳和负极极耳，正极极耳和负极极耳可以均位于卷芯的同一端，也可以分别位于卷芯的两端。相应地，当正极极耳和负极极耳分别位于卷芯的两端时，对应的电池结构为：外壳两端开口，电池包括两个盖板组件，每个盖板组件均包括一个上述连接片10。

当正极极耳和负极极耳可以均位于卷芯的同一端时，对应的电池结构为：外壳一端开口，电池包括一个如图5中所示的盖板组件，在本发明示出的实施例中，盖板组件包括两个连接片10，两个连接片10分别位于盖板的两端；盖板还包括稳流件60、绝缘件40以及与连接片10一一对应的压板50，稳流件60位于其中一个压板50和基板30之间，绝缘件40位于另一个压板50和基板30之间；压板50上设有与相应的极柱部12一一对应的第三避让孔51，稳流件60上设有与相应的极柱部12一一对应的第四避让孔61，绝缘件40上设有与相应的极柱部12一一对应的第五避让孔41，其中一个连接片10的极柱部12依次穿设于相应的第一避让孔21、相应的第二避让孔31、第四避让孔61和相应的第三避让孔51；另一个连接片10的极柱部12依次穿设于相应的第一避让孔21、相应的第二避让孔31、第五避让孔41和相应的第三避让孔51。具体地，与稳流件60相对的连接片10上设置有上述熔断部13和绝缘片14。如图5所示，盖板组件的正极部分和负极部分分别设有连接片10，其中位于正极部分的连接片10为正极连接片10，位于负极部分的连接片10为负极连接片10。正极部分处，从上至下依次设有压板50、稳流件60、基板30、止动架20和正极连接片；负极部分处，从上至下依次设有压板50、绝缘件40、基板30、止动架20和负极连接片，止动架20具有绝缘性，基板30可以导电，正极连接片10通过稳流件60实现与基板30的导通，负极连极片通过绝缘件40避免了与基板30的导通，从而避免了电芯在盖板组件处短路。

正极极耳和负极极耳分别位于卷芯的两端时，盖板组件的负极部分和正极部分也相应的分开设置，其他的盖板组件的结构本领域技术人员可根据上述记载进行调整，不再详述。

进一步地，基板30上设有间隔设置的防爆阀32和注液孔33；止动架20包括止动架本体25和自止动架本体25的一个表面向另一个表面凹陷形成的透气槽22,26，透气槽22,26与防爆阀32相对设置，透气槽22,26上设有若干个透气孔221；止动架20还包括与注液孔33相对的注液通道23,24。在本发明的一些实施例中，如图6所示，注液通道23位于止动架本体25上，并与透气槽22间隔设置。进一步地，注液通道23包括向电芯方向凸出的凸起结构(未示出)，该凸起结构用于顶开位于止动架20下方的极耳，以方便注入电解液。进一步地，为了避免连接片10对注液造成干涉，本体部11位于连接部111的一端还设有避让缺口112，该避让缺口112能够避让注液通道23，以方便注入电解液。

在本发明的另一些实施例中，注液通道24还可以设置在透气槽26上，具体地，若干个透气孔221中至少一个为注液通道24。如图7所示，透气槽26同时与注液孔33和防爆阀32相对设置，从而透气槽26上的透气孔221能够将图6所示的实施例中透气孔221区域和用于注液的注液通道23道合二为一。即本实施例中，透气孔221即可用于透气，也可以用于注液。相对于图6所示止动架20的透气槽22，本实施例中，透气槽26的尺寸更大。具体地，当电解液从注液孔33注入时，电解液会经透气孔221进入电池内，此时，透气孔221充当注液通道24的作用，当电池启动防爆保护时，电池内部的气体会经透气孔221在防爆阀32底部聚集，此时透气孔221用于透气，达到预设压力后，防爆阀32破裂，电池的电芯结构破坏，电池失效，进而保证了电池的安全。透气槽22,26自基板30处向电芯处凹槽，即透气槽22,26自上向下凹槽，相当于注液孔33周侧的上述凸起结构，该透气槽22,26能够顶开极耳，方便电解液的注入。不仅如此，将注液通道24和防爆阀32透气孔221合二为一后，也增大了极耳的错位空间，进一步方便了极耳与连接片10的超声焊接。

再一方面，本发明实施例还提供了一种电池，电池包括电芯和上述的盖板组件，电芯包括卷芯和自卷芯端部伸出的极耳，极耳与连接部111相连，盖板与卷芯抵接。本实施例中的电池具有上述连接片10和盖板组件的所有优点，不再详细描述。

可以理解的是，本发明实施例的电池包括但不限于锂离子电池。

根据本发明实施例的连接片10、盖板组件和电池的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池的连接片，其特征在于，所述连接片包括本体部和设置在所述本体部一端的至少一个极柱部，所述本体部的另一端作为与所述电池的极耳相连的连接部；所述极柱部凸出于所述本体部以作为所述电池的极柱。

2.根据权利要求1所述的连接片，其特征在于，当所述连接片上设有一个所述极柱部时，所述极柱部上设有防扭转的限位面。

3.根据权利要求1所述的连接片，其特征在于，所述本体部还包括熔断部，所述熔断部位于所述极柱部和所述连接部之间；所述连接片还包括覆盖在所述熔断部的绝缘片。

4.根据权利要求3所述的连接片，其特征在于，在第一方向上，所述绝缘片的两侧均凸出于所述熔断部。

5.一种盖板组件，其特征在于，所述盖板组件包括盖板和至少一个权利要求1至4任一项所述的连接片，所述极柱部穿设于所述盖板以形成极柱。

6.根据权利要求5所述的盖板组件，其特征在于，所述盖板组件还包括与所述极柱部一一对应的密封件，所述密封件套设在所述极柱部外以密封所述极柱部与所述盖板之间的缝隙。

7.根据权利要求5所述的盖板组件，其特征在于，所述盖板包括止动架和基板，所述基板安装在所述止动架的一个表面上，所述连接片安装在所述止动架的另一个表面上；所述止动架上设有与所述极柱部一一对应的第一避让孔，所述基板上设有与所述第一避让孔一一对应的第二避让孔，所述极柱部穿设于相应的所述第一避让孔和第二避让孔。

8.根据权利要求7所述的盖板组件，其特征在于，所述连接片的数量为两个，两个所述连接片分别位于所述盖板的两端；

所述盖板还包括稳流件、绝缘件以及与所述连接片一一对应的压板，所述稳流件位于其中一个所述压板和所述基板之间，所述绝缘件位于另一个所述压板和所述基板之间；

所述压板上设有与相应的所述极柱部一一对应的第三避让孔，所述稳流件上设有与相应的所述极柱部一一对应的第四避让孔，所述绝缘件上设有与相应的所述极柱部一一对应的第五避让孔，其中一个所述连接片的所述极柱部依次穿设于相应的所述第一避让孔、相应的所述第二避让孔、第四避让孔和相应的第三避让孔；另一个所述连接片的所述极柱部依次穿设于相应的所述第一避让孔、相应的所述第二避让孔、第五避让孔和相应的第三避让孔。

9.根据权利要求7所述的盖板组件，其特征在于，所述基板上设有间隔设置的防爆阀和注液孔；所述止动架包括止动架本体和自所述止动架本体的一个表面向另一个表面凹陷形成的透气槽，所述透气槽与所述防爆阀相对设置，所述透气槽上设有至少一个透气孔；

所述止动架还包括与所述注液孔相对的注液通道，所述注液通道位于止动架本体上，并与所述透气槽间隔设置；或若干个所述透气孔中至少一个为所述注液通道。

10.一种电池，其特征在于，所述电池包括电芯和权利要求5至9任一项所述的盖板组件，所述电芯包括卷芯和自所述卷芯端部伸出的极耳，所述极耳与所述连接部相连，所述盖板与所述卷芯抵接。