CN110560879A - 一种电芯极耳焊接方法和二次电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电芯极耳焊接方法和二次电池,电芯极耳焊接方法是将不同电芯的同极极耳依次叠放在对应的转接片上,并在叠放的所有同极极耳上放置对应的上转接片,然后进行一次超声焊接以将所有同极极耳及对应的转接片和上转接片焊接连接在一起,以形成极耳搭接结构。相比于现有技术中极耳焊接次数与极耳数量一致的方案,本发明所提供的电芯极耳焊接方法可有效减少焊接次数,降低焊接次数过多而带来的电芯报废的风险,有效提高焊接稳定性,改善电芯装配质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种电芯极耳焊接方法和二次电池。
背景技术
日常生活中各种数码设备主要使用锂电池,近年来,随着数码设备的功能越来越多,数码设备的配置越来越高,传统的单电芯电池已不能满足数码设备所需的电能,具有更大电容量的双电芯电池顺势而生。双电芯电池是将两个电芯并联在一起,从而使得电池具有更大的电容量,提高了电池的续航能力。
目前双电芯的连接方式主要是将两个电芯并联,两个电芯间隔设置,通过将两个电芯的对应极耳焊接连接实现两个电芯的并联。焊接连接时,将各电芯的相应正极极耳焊接在相应正极转接片的同一侧面上,两正极极耳间隔一定的距离,需要进行两次焊接操作,同样的,对于双电芯的负极来讲,双电芯的两个负极极耳焊接在负极转接片的同一侧面上并间隔一定距离,同样需要焊接两次,对于双电芯焊接而言,总共需要四次超声焊接操作。上述焊接连接于一个转接片的两同极性极耳间隔布置,需要对应各极耳分别进行一次超声焊接,焊接次数与待连接的极耳数量一致,而较多的焊接次数实际上极大的增加了由定位误差、焊接误差等因素带来的电芯报废的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电芯极耳焊接方法,以解决现有技术中每个极耳需要分别进行焊接导致焊接次数较多而增加了电池报废风险的技术问题;同时,本发明还提供一种二次电池,以解决现有技术中每个极耳分别与转接片独立焊接连接导致焊接次数较多而增加电池报废风险的技术问题。
为实现上述目的,本发明电芯极耳焊接方法的技术方案是:一种电芯极耳焊接方法,将不同电芯的同极极耳依次叠放在对应的下转接片上,并在叠放的所有同极极耳上放置对应的上转接片,然后进行一次超声焊接以将所有同极极耳及对应的上转接片和下转接片焊接连接在一起,以形成极耳搭接结构。
有益效果是:本发明所提供的电芯极耳焊接方法中,将不同电芯的同极极耳依次叠放在对应的下转接片上,放置上转接片,然后进行一次超声焊接,将需导电连接的同极极耳及对应的下转接片、上转接片一次性焊接连接在一起,形成极耳搭接结构,无论是叠放两个、三个还是更多个极耳,利用这种方式均是进行一次超声焊接即可。相比于现有技术中极耳焊接次数与极耳数量一致的方案,本发明所提供的电芯极耳焊接方法可有效减少焊接次数,降低焊接次数过多而带来的电芯报废的风险,有效提高焊接稳定性,改善电芯装配质量。
进一步地,任意相邻的两叠放的同极极耳的重合长度介于11.7-12.2㎜。
进一步地,所述下转接片和上转接片均与对应的同极极耳的材质相同。
进一步地,超声焊接时在相应同极极耳、下转接片及上转接片上形成矩形的焊印区。利用形成的矩形焊印区充分保证连接强度,保证焊接质量。
本发明二次电池的技术方案是:一种二次电池,包括至少两个并联布置的电芯,所有电芯的正极极耳和与正极极耳对应的第一下转接片、第一上转接片对应叠放并通过超声焊接连接以形成正极极耳搭接结构,进而实现不同电芯的正极极耳的导电连接,其中,所述第一上转接片和第一下转接片对应位于依次叠放的所有电芯的正极极耳的两侧;所有电芯的负极极耳和与负极极耳对应的第二下转接片、第二上转接片对应叠放并通过超声焊接连接以形成负极极耳搭接结构,进而实现不同电芯的负极极耳的导电连接,其中,所述第二上转接片和第二下转接片对应位于依次叠放的所有电芯的负极极耳的两侧。
有益效果是:本发明所提供的二次电池中,所有电芯的正极极耳依次叠放布置并与第一下转接片和第一上转接片叠放在一起以通过超声焊接连接,所有电芯的负极极耳同样的依次叠放布置并与第二下转接片和第二上转接片叠放在一起以通过超声焊接连接,这样一来,在二次电池生产过程中,无论是叠放两个、三个还是更多个极耳,正极极耳的导电连接仅需要一次超声焊接即可,负极极耳的导电连接也仅需要一次超声焊接即可。相比于现有技术中极耳焊接次数与极耳数量一致的方案,一次焊接即可完成同极极耳导电连接结构,可有效减少焊接次数,降低焊接次数过多而带来的电芯报废的风险,有效提高焊接稳定性,改善电芯装配质量。
进一步地,任意相邻的两叠放的同极极耳的重合长度介于11.7-12.2㎜。
进一步地,所述第一下转接片、第一上转接片均与对应的正极极耳的材质相同;所述第二下转接片、第二上转接片均与对应的负极极耳的材质相同。
进一步地,二次电池包括并联布置的两个所述的电芯,所述正极极耳和负极极耳分别位于对应电芯的二分之一厚度位置处。
进一步地,超声焊接时在正极极耳、第一下转接片及第一上转接片上形成矩形的第一焊印区,在负极极耳、第二下转接片及第二上转接片上形成矩形的第二焊印区。利用形成的矩形焊印区充分保证连接强度,保证焊接质量。
附图说明
图1为本发明电芯极耳焊接方法一种实施例中转接片、极耳及上转接片布置结构示意图;
图2为本发明二次电池的一种实施例中双电芯连接结构示意图;
图3为图1所示双电芯连接结构的俯视图;
附图标记说明:1-第一电芯,2-第二电芯,3-负极下转接片,4-负极上转接片,5-负极极耳,6-正极极耳,7-正极下转接片,8-正极上转接片,501-第一负极极耳,502-第二负极极耳,601-第一正极极耳,602-第二正极极耳,30-第二下转接片,40-第二上转接片,70-第一下转接片,80-第一上转接片,100-第一焊印区,200-第二焊印区。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明提供的电芯极耳焊接方法的实施例,该实施例中的电芯极耳焊接方法是将不同电芯的同极极耳依次叠放在对应的下转接片上,并在叠放的所有同极极耳上放置对应的上转接片,然后进行一次超声焊接以将所有同极极耳及对应的下转接片和上转接片焊接连接在一起,以形成极耳搭接结构。
具体操作时,先将对应的下转接片置于待连接的极耳下侧,然后将不同电芯的待导电连接的同极极耳依次叠放在下转接片上,再将对应的上转接片放置在叠放布置的同极极耳上,然后进行超声焊接,将下转接片、叠放的同极极耳及上转接片焊接连接在一起,以形成不同电芯之间的同极极耳的导电连接。
如图1所示,对应于需并联布置的第一电芯1和第二电芯2来讲,将与正极极耳6对应的正极下转接片7放置于待连接的正极极耳6下侧,将两电芯的两个正极极耳6依次叠放在正极下转接片7上,再将对应的正极上转接片8放置在叠放布置的两正极极耳6上,然后进行超声焊接,即可将正极下转接片、叠放的正极极耳及正极上转接片焊接连接在一起,以形成正极极耳搭接结构。
同样的,对于负极极耳来讲,将与负极极耳5对应的负极下转接片3放置于待连接的负极极耳5下侧,将两电芯的两个负极极耳5依次叠放在负极下转接片3上,再将对应的负极上转接片4放置在叠放布置的两负极极耳5上,然后进行超声焊接,即可将负极下转接片3、叠放的负极极耳5及负极上转接片4焊接连接在一起,以形成负极极耳搭接结构。
无论是对于两个正极极耳,还是对于两个负极极耳,均只需要一次超声焊接即可。实际上,不论待连接的同极极耳有多少个如三个极耳、四个极耳等,均只需要一次超声焊接即可,进而可有效减少焊接次数,降低焊接次数过多而带来的电芯报废的风险,有效提高焊接稳定性,改善电芯装配质量。
需要说明的是,在叠放极耳时,任意相邻的两叠放的同极极耳的重合长度介于11.7-12.2㎜,以保证焊接后的导电连接质量。
并且,为满足正常的焊接连接要求及导电要求,转接片和上转接片均与对应的同极极耳的材质相同。例如,如果用于正极极耳焊接时,正极极耳为铝,对应的转接片及上转接片也选择铝材质。而如果用于负极极耳焊接时,负极极耳为铜,则对应的转接片及上转接片也选择铜材质。
实际上,本实施例中,在进行超声焊接时,为保证焊接连接强度,超声焊接时在相应极耳、下转接片及上转接片上形成矩形的焊印区。焊印区的大小可根据叠放的同极极耳大小来确定,以保证焊接强度为基准。
本发明还提供了二次电池的实施例,该实施例中的二次电池中不同电芯的同极极耳采用上述电芯极耳焊接方法焊接连接,具体内容如下:二次电池包括壳体和盖板,在壳体中设置并联布置的第一电芯1和第二电芯2,各电芯的同极极耳和对应的转接片、上转接片对应叠放并通过超声焊接连接以形成相应的极耳搭接结构,实现同极性极耳的导电连接,并利用激光焊接连接的方式将对应的转接片与相应盖板上的相应极柱焊接连接。
二次电池的壳体和盖板与现有技术中的二次电池的壳体和盖板的结构相同,在此不再赘述。
具体的,对于两电芯的正极极耳来讲,如图2和图3所示,第一电芯1的第一正极极耳501和第二电芯2的第二正极极耳502对应依次叠放,并对应布置于第一上转接片80和第一下转接片70之间,而第一下转接片70、叠放的两正极极耳及第一上转接片80由下向上依次叠放布置并通过超声焊接连接,形成正极极耳搭接结构,实现两电芯的正极极耳的导电连接。
此处的第一下转接片70和第一上转接片80的材质与正极极耳的材质相同,例如,正极极耳采用铝的话,第一下转接片70和第一上转接片80也采用铝质材料。
对于两电芯的负极极耳来讲,如图1和图2所示,第一电芯1的第一负极极耳501和第二电芯2的第二负极极耳502对应依次叠放,并对应布置于第二上转接片40和第二下转接片30之间,而第二下转接片30、叠放的两负极极耳及第二上转接片40由下向上依次叠放布置并通过超声焊接连接,形成负极极耳搭接结构,实现两电芯的负极极耳的导电连接。
此处的第二下转接片30和第二上转接片40的材质与负极极耳的材质相同,例如,负极极耳采用铜的话,第二下转接片30和第二上转接片40也由铜质材料制成。
需要说明的是,无论是正极极耳搭接结构还是负极极耳搭接结构,对应叠放的同极极耳的冲动和长度介于11.7-12.2mm,以保证焊接连接器强度。对应于此,在正极极耳、第一下转接片70及第一上转接片80上形成矩形的第一焊印区100,在负极极耳、第二下转接片30及第二上转接片40上形成矩形的第二焊印区200。
如图2所示,本实施例中第一正极极耳601、第一负极极耳501均设置在第一电芯1厚度的二分之一位置处,同样的第二正极极耳602、第二负极极耳502均设置在第二电芯2厚度的二分之一位置处,这样能够为第一下转接片70、第二下转接片30、第一上转接片80以及第二上转接片40的焊接固定提供一定的操作空间。
本实施例所提供的二次电池中,并联布置的两电芯的正极极耳通过一次超声焊接即可实现导电连接,两电芯的负极极耳也是通过一次超声焊接即可实现导电连接,焊接次数少,降低了焊接次数过多而带来的电芯报废的风险。
本实施例中,二次电池中含有两个电芯,极耳搭接结构对应包括两个极耳,在其他实施例中,如果二次电池中含有三个电芯以上电芯的话,对应的极耳搭接结构则对应包括三三个以上的极耳,将对应的同极极耳依次叠放并对应布置在对应转接片和上转接片之间,然后利用超声一次焊接即可。
本实施例中,相应叠放的同极极耳、对应转接片及上转接片上形成的焊印区为矩形。在其他实施例中,在满足焊接强度的情况下,焊印区也可为其他形状如三角形、圆形灯结构。
Claims (9)
1.一种电芯极耳焊接方法,其特征在于:将不同电芯的同极极耳依次叠放在对应的下转接片上,并在叠放的所有同极极耳上放置对应的上转接片,然后进行一次超声焊接以将所有同极极耳及对应的上转接片和下转接片焊接连接在一起,以形成极耳搭接结构。
2.根据权利要求1所述的电芯极耳焊接方法,其特征在于:任意相邻的两叠放的同极极耳的重合长度介于11.7-12.2㎜。
3.根据权利要求1或2所述的电芯极耳焊接方法,其特征在于:所述下转接片和上转接片均与对应的同极极耳的材质相同。
4.根据权利要求1或2所述的电芯极耳焊接方法,其特征在于:超声焊接时在相应同极极耳、上转接片及下转接片上形成矩形的焊印区。
5.一种二次电池,包括至少两个并联布置的电芯,其特征在于:
所有电芯的正极极耳和与正极极耳对应的第一下转接片、第一上转接片对应叠放并通过超声焊接连接以形成正极极耳搭接结构,进而实现不同电芯的正极极耳的导电连接,其中,所述第一上转接片和第一下转接片对应位于依次叠放的所有电芯的正极极耳的两侧;
所有电芯的负极极耳和与负极极耳对应的第二下转接片、第二上转接片对应叠放并通过超声焊接连接以形成负极极耳搭接结构,进而实现不同电芯的负极极耳的导电连接,其中,所述第二上转接片和第二下转接片对应位于依次叠放的所有电芯的负极极耳的两侧。
6.根据权利要求5所述的二次电池,其特征在于:任意相邻的两叠放的同极极耳的重合长度介于11.7-12.2㎜。
7.根据权利要求5或6所述的二次电池,其特征在于:所述第一下转接片、第一上转接片均与对应的正极极耳的材质相同;所述第二下转接片、第二上转接片均与对应的负极极耳的材质相同。
8.根据权利要求5或6所述的二次电池,其特征在于:二次电池包括并联布置的两个所述的电芯,所述正极极耳和负极极耳分别位于对应电芯的二分之一厚度位置处。
9.根据权利要求5或6所述的二次电池,其特征在于:超声焊接时在正极极耳、第一下转接片及第一上转接片上形成矩形的第一焊印区,在负极极耳、第二下转接片及第二上转接片上形成矩形的第二焊印区。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20220105 Address after: No.1 Jiangdong Avenue, Jintan District, Changzhou City, Jiangsu Province Applicant after: Zhongchuangxin Aviation Technology Co.,Ltd. Address before: No.66, Binhe North Road, high tech Development Zone, Luoyang City, Henan Province Applicant before: CHINA AVIATION LITHIUM BATTERY Co.,Ltd. |
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GR01 | Patent grant | ||
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