CN113097661A - 电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池，包括导电壳体、顶盖和电芯，所述导电壳体与所述顶盖绝缘连接并围设成腔体，所述电芯位于所述腔体内，所述顶盖具有导电件，所述电芯包括与所述导电件焊接在一起的极耳，所述导电件远离所述极耳的表面具有由所述焊接形成的第一焊印。本发明在导电件远离极耳的表面形成焊印，能够有效避免虚焊问题，提高电池的密封性，利于其功能发挥。

Description

电池
技术领域
本发明涉及一种电池。
背景技术
电池一般包括壳体和置于壳体内的电芯，电芯具有连接正极模组(由正极片组成)的正极耳和连接负极模组(由负极片组成)的负极耳，通常需要采用导电件(或称连接件)分别与正极耳和负极耳连接，以分别形成电池的正负极，实现电池的制作。一般可以将极耳与导电件焊接在一起，但常规电池结构中，极耳与导电件的焊接部位存在虚焊(即部分区域并未焊接在一起)问题，而该虚焊问题通常无法检测，由于该虚焊问题的存在，导致电池的密封性不好，影响电池的功能发挥，也会存在一定的安全风险。
发明内容
本发明提供一种电池，以至少解决上述现有技术中存在的电池结构中极耳与导电件之间存在的虚焊问题以及由此导致的电池密封性不好等缺陷。
本发明的一方面，提供一种电池，包括导电壳体、顶盖和电芯，导电壳体与顶盖绝缘连接并围设成腔体，电芯位于腔体内，顶盖包括导电件，电芯包括与导电件焊接在一起的极耳，导电件远离极耳的表面具有由该焊接形成的第一焊印。
根据本发明的一些实施例，第一焊印的宽度为0.1mm-1.6mm；和/或，以导电件远离极耳的表面为基准，焊印的高度为0.05mm-0.8mm。
根据本发明的一些实施例，极耳远离导电件的一面具有由上述焊接形成的第二焊印，第二焊印的宽度大于第一焊印的宽度。
根据本发明的一些实施例，顶盖还包括连接件，导电件具有第一部分和围绕第一部分的第二部分；导电壳体与连接件连接，连接件与第二部分通过绝缘密封件连接，以实现导电壳体与顶盖的绝缘连接；第一部分与极耳焊接在一起，以实现导电件与极耳焊接在一起；第一部分具有通孔，通孔位于由第一焊印围设而成的区域内。
根据本发明的一些实施例，在从第一焊印至通孔的方向上，第一焊印至通孔的距离大于或等于0.5mm；和/或，第一焊印至绝缘密封件的距离大于1.5mm。
根据本发明的一些实施例，连接件与极耳位于导电件的下方，极耳远离导电件的一面具有由上述焊接形成的第二焊印，第二焊印最远离导电件的部位位于连接件远离导电件的一面的下方。
根据本发明的一些实施例，通孔内填充有绝缘填充物，绝缘填充物包括高分子材料和/或无机材料。
根据本发明的一些实施例，绝缘密封件为橡胶材质；和/或，绝缘密封件的厚度为0.03mm-0.15mm。
根据本发明的一些实施例，极耳为正极极耳，电芯还包括负极极耳，负极极耳与导电壳体连接。
根据本发明的一些实施例，极耳为负极极耳，电芯还包括与导电壳体连接的正极极耳。
本发明的实施，至少具有如下有益效果：
本发明提供的电池，在导电件远离极耳的表面形成焊印，能够有效避免虚焊问题，提高电池的密封性，利于其功能发挥；此外，还可以根据该焊印辅助调整电池制作过程中各部件的设置位置(即根据该焊印进行定位)，更利于电池的制作。
附图说明
图1和图2分别为本发明一实施例中电池结构不同位置的剖面图(图1显示正极耳，图2显示负极耳)；
图3为本发明一实施例中封盖于导电壳体上的顶盖的俯视图。
附图标记说明：
1：导电壳体；2：导电件：3：电芯；4：腔体；5：连接件；6：绝缘密封件；7：绝缘件；21：第一焊印；21’：第二焊印；22：通孔；31：负极耳；32：正极耳；33：正极片；34：隔膜；35：负极片；H：第一焊印的高度；W1：第一焊印的宽度；W2：第一焊印至通孔的距离。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的方案，下面结合附图对本发明作进一步地详细说明。以下所列举具体实施方式只是对本发明的原理和特征进行描述，所举实例仅用于解释本发明，并非限定本发明的范围。基于本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。以下，以与导电件2焊接在一起的极耳为正极耳(正极极耳)为例说明，但不局限于此。
如图1至图3所示，本发明一实施方式的电池包括导电壳体1、顶盖和电芯3，导电壳体1与顶盖绝缘连接并围设成腔体4，电芯3位于腔体4内，顶盖包括导电件2，电芯3包括与导电件2焊接在一起的正极耳32，导电件2远离正极耳32的表面具有由该焊接形成的第一焊印21。
焊印是由焊接导致的印记，即经焊接后，相对于未焊接部位，焊接部位产生明显不同的形态，例如颜色不同、或者形成凸起等。具体实施时，可以通过调整焊接力度等条件，使得导电件2与正极耳32焊接在一起后在导电件2远离正极耳32的表面形成第一焊印21，通过第一焊印21可以监测焊接效果，避免虚焊等问题。其中，焊接方式可以包括激光焊接。
在一些实施例中，第一焊印21的宽度W1为0.1mm-1.6mm，例如0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm或这些数值中的任意两者组成的范围，利于监测焊接效果，避免虚焊问题，进一步保证电池的功能发挥。
进一步地，以导电件2远离正极耳32的表面为基准，第一焊印21的高度H为0.05mm-0.8mm，例如0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm或这些数值中的任意两者组成的范围，利于进一步保证导电件2与正极耳32之间的焊接强度，避免虚焊问题，同时简化电池的制作工艺。具体来说，该第一焊印21是由上述焊接导致的在导电件2远离正极耳32的表面形成的凸起，该凸起至导电件2远离正极耳32的表面的最大垂直距离即为第一焊印21的高度H。
一般情况下，焊印穿透正极耳32与导电件2进行上述焊接形成的焊接部位，即在正极耳32远离导电件2的一面具有由上述焊接形成的第二焊印21’，第二焊印21’例如是在正极耳32远离导电件2的一面形成的凸起等，具体实施时，将正极耳32与导电件2叠放后，可从正极耳32的一侧进行焊接，所形成的第二焊印21’的宽度一般大于第一焊印21的宽度，利于进一步提高正极耳32与导电件2之间的焊接强度，避免虚焊问题。
在一些实施例中，顶盖还包括连接件5，导电件2具有第一部分和围绕第一部分的第二部分；导电壳体1与连接件5连接，连接件5与第二部分通过绝缘密封件6连接，以实现导电壳体1与顶盖的绝缘连接；第一部分与正极耳32焊接在一起，以实现导电件2与正极耳32焊接在一起，意即，第一焊印21存在于第一部分远离正极耳32的一面，该结构利于提高电池整体的密封性能(图3为导电件2所在一面的顶盖结构示意图)。其中，导电壳体1与连接件5远离导电件2的一端连接，其连接方式例如是焊接。
具体地，导电件2的第一部分具有通孔22，通孔22位于由第一焊印21围设而成的区域内，即通孔22被与导电件2焊接在一起的正极耳32密封(如图1和图2所示)，意即，通过将导电件2与正极耳32焊接在一起，能够同时起到连接导电件2与正极耳32以及密封作用。
通孔22可以作为电池制作过程中的定位孔，即在电池的制作过程中，可以通过该通孔22判断/调整各部件方位，例如，在电池的制作过程中，一般是依次将导电件2、密封绝缘件6、连接件5层叠设置后，再进行压合/复合处理，从而制得顶盖，该过程中，可以通过通孔22调整连接件5与密封绝缘件的放置位置，更利于顶盖的制作，以及使得所制作顶盖具有良好的密封性等性能；再如，在对导电件2进行表面除油等处理时，通常是批量进行(即同时对多个导电件2同时进行表面除油等处理)，以确保导电件表面处理的一致性，该过程可以通过通孔(或称为定位孔)22将各个导电件间隔开，利于操作；再如，在做PACK焊接导线或导电片时，可以通过通孔22进行定位，控制由PACK焊接形成的焊印在第一焊印21与通孔22之间，可以降低PACK焊接时焊穿导电件2导致的电池漏液风险(在本发明的电池结构体系下，即使PACK焊接焊穿导电件2，仍会被正极耳32封堵，从而避免电池漏液)。因此，通过通孔22的设置，利于进一步提高电池性能及制作效率。
在一些实施例中，通孔22、第一焊印21围设而成的区域、导电件2同心设置，即通孔22、第一焊印21围设而成的区域、导电件2的中心在同一条轴线上，例如，通孔22的横截面、第一焊印21围设而成的区域的横截面、导电件2的横截面基本为圆形，其圆心在同一条轴线上(如图3所示)，更利于发挥其作为定位孔的作用，提高电池的制作良率以及电池性能。
在一些优选实施例中，在从第一焊印21至通孔22的方向上，第一焊印21至通孔22的距离W2大于或等于0.5mm，例如为0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.5mm、2.8mm、3mm或这些数值中的任意两者组成的范围。举例来说，第一焊印21围设而成的区域的横截面、通孔22的横截面基本为圆形(如图3所示)，第一焊印21围设而成的区域的横截面的半径为d1，通孔22的横截面的半径为d2，第一焊印21至通孔22的距离即为d1与d2的差值(即W2＝d1-d2)。
进一步地，第一焊印21至绝缘密封件6的距离大于1.5mm，例如为1.6mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.5mm或其中的任意两者组成的范围。
如上所述，正极耳32远离导电件2的一面可以具有由上述焊接形成的第二焊印21’，在一些实施例中，连接件5与正极耳32位于导电件2的下方，第二焊印21’最远离导电件2的部位位于连接件5远离导电件2的一面的下方，即正极耳32表面的焊印(第二焊印21’)高度低于连接件5的内表面(连接件5远离导电件2的一面)。
在一些实施例中，通孔22内填充有绝缘填充物，利于进一步保证电池的密封性，避免漏液等问题。该绝缘填充物可以包括高分子材料和/或无机材料，例如包括AB胶等，但不局限于此。
在一些实施例中，正极耳32的厚度为0.04mm-1mm，例如0.04mm、0.06mm、0.08mm、0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、1mm或这些数值中的任意两者组成的范围，利于正极耳32与导电件2焊接后形成焊印，并保证电池的功能发挥。
可选地，正极耳32的材质可以是铝，但不以此为限，也可以是其他常规正极耳材质。
进一步地，导电件2的厚度可以为0.06mm-0.5mm，例如0.06mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm或这些数值中的任意两者组成的范围。
可选地，导电件的材质可以是铝合金或双层铝镍复合材料，但不局限于此，也可以是其他导电材质。
在一些实施例中，绝缘密封件6为橡胶材质，其可以是常规绝缘密封胶。
在一些实施例中，绝缘密封件6的厚度一般可以为0.03mm-0.15mm，例如0.03mm、0.05mm、0.08mm、0.1mm、0.13mm、0.15mm或这些数值中的任意两者组成的范围，利于电池的密封性能。
上述连接件5可以是本领域常规导电元件，其材质例如是镍、不锈钢、不锈钢镀镍等，在一些实施例中，连接件5的厚度为0.1mm-0.3mm，例如0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm或这些数值中的任意两者组成的范围。
在一些实施例中，上述导电壳体1的厚度可以为0.1mm-0.3mm，例如0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm或这些数值中的任意两者组成的范围。可选地，导电壳体1的材质例如是不锈钢，但不局限于此。
电芯3还包括与导电壳体1连接的负极耳31，在一些实施例中，负极耳31与导电壳体1之间的连接方式为焊接，负极耳31具体可以是焊接在导电壳体1底面的中部，焊接方式例如是电阻焊等。
具体地，电芯3包括正极片33、负极片35、间隔正极片33和负极片34的隔膜35，其可以是由正极片33、隔膜34、负极片35依次层叠设置后经卷绕形成的卷绕式结构或者经叠片形成的叠片式结构，但不局限于此，也可以是其他常规结构。
一般情况下，电芯3靠近导电件2的一端、以及远离导电件2的一端均具有绝缘件7(端面绝缘件)，其中，也可以在正极耳32远离导电件2的表面贴一层绝缘件(平片绝缘件)，以代替电芯靠近导电件2的一端的绝缘件。可选地，该绝缘件可以包括绝缘胶。
上述电池还包括电解液，其可以是本领域常规电解液，本发明对此不作特别限制，不再赘述。
本发明的电池可以是扣式电池，例如扣式聚合物锂离子电池等，通过本发明的结构设计，能够有效改善极耳与导电件之间的虚焊问题，从而提高电池的密封性等性能，利于其功能发挥。
本发明的电池可以按照本领域常规方法制得，在一些优选实施例中，上述电池的制作过程可以包括：
(1)将导电件2的第二部分通过绝缘密封件6与连接件5通过热压等方式连接在一起，制成顶盖；其中，导电件2的中间设有通孔(或称中心孔)22，根据该通孔判断/调整热压整形过程中各部件的方位。
(2)将电芯3放入由导电壳体1围设形成的腔体内，将电芯的负极耳31焊接在导电壳体1底面的中部；
(3)将顶盖上导电件2的第一部分与电芯3的正极耳32焊接在一起，并使导电件2远离正极耳32的表面具有由该焊接形成的第一焊印21以及正极耳32远离导电件2的表面具有由该焊接形成的第二焊印21’，且满足第一焊印21围设而成的区域、通孔22、导电件2同心设置；
(4)将经步骤(3)制得的电池半成品进行烘烤等工序，然后向其中注入电解液，再将顶盖上的连接件5与导电壳体1焊接在一起，完成合盖；根据需要采用绝缘填充物将通孔22填堵(也可不填)，然后采用外包装(聚氯乙烯(PVC等))进行封装，制得电池。
如上所述实施方式中，与导电件2焊接在一起的极耳为正极耳，但本发明不局限于上述实施方式，在另一实施方式中，与导电件2焊接在一起的极耳也可以为负极极耳(负极耳)，即将负极耳与导电件2焊接在一起并在导电件2远离负极耳的一面形成焊印，而正极耳与导电壳体连接，除将上述正极耳32与负极耳31的位置调换外，其他部件及各部件间的位置关系等条件以及原理及效果解释可以参见上述实施方式，于此不再重复赘述。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括导电壳体、顶盖和电芯，所述导电壳体与所述顶盖绝缘连接并围设成腔体，所述电芯位于所述腔体内，所述顶盖包括导电件，所述电芯包括与所述导电件焊接在一起的极耳，所述导电件远离所述极耳的表面具有由所述焊接形成的第一焊印。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一焊印的宽度为0.1mm-1.6mm；和/或，以所述导电件远离所述极耳的表面为基准，所述焊印的高度为0.05mm-0.8mm。
3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极耳远离所述导电件的一面具有由所述焊接形成的第二焊印，所述第二焊印的宽度大于所述第一焊印的宽度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电池，其特征在于，
所述顶盖还包括连接件，所述导电件具有第一部分和围绕所述第一部分的第二部分；
所述导电壳体与所述连接件连接，所述连接件与所述第二部分通过绝缘密封件连接，以实现所述导电壳体与所述顶盖的绝缘连接；
所述第一部分与所述极耳焊接在一起，以实现所述导电件与所述极耳焊接在一起；
所述第一部分具有通孔，所述通孔位于由所述第一焊印围设而成的区域内。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，在从所述第一焊印至所述通孔的方向上，所述第一焊印至所述通孔的距离大于或等于0.5mm；和/或，所述第一焊印至绝缘密封件的距离大于1.5mm。
6.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述连接件与所述极耳位于所述导电件的下方，所述极耳远离所述导电件的一面具有由所述焊接形成的第二焊印，所述第二焊印最远离所述导电件的部位位于所述连接件远离所述导电件的一面的下方。
7.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述通孔内填充有绝缘填充物，所述绝缘填充物包括高分子材料和/或无机材料。
8.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述绝缘密封件为橡胶材质；和/或，所述绝缘密封件的厚度为0.03mm-0.15mm。
9.根据权利要求1-3任一项所述的电池，其特征在于，所述极耳为正极极耳，所述电芯还包括负极极耳，所述负极极耳与所述导电壳体连接。
10.根据权利要求1-3任一项所述的电池，其特征在于，所述极耳为负极极耳，所述电芯还包括与所述导电壳体连接的正极极耳。
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