CN113300056A - 极耳连接组件、单体电池、极耳和转接片的连接方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种极耳连接组件、单体电池、极耳和转接片的连接方法。极耳连接组件包括转接片、极耳组件以及连接件；极耳组件包括多片极耳，多片极耳层叠设置且至少部分极耳的部分导电层未被相邻极耳覆盖；连接件依次穿过极耳组件并与转接片连接，以使未被相邻极耳覆盖的导电层与转接片电连接。本申请采用连接件辅助极耳组件和转接片电连接，使极耳组件上的电子可以较好地导向转接片，本申请的连接方式可以不使用现有的极耳与铜箔(或者铝箔)的转接工艺，简化连接流程；此外，本申请通过连接件的连接方式可以避免超声焊接过程中金属碎屑对电池安全性能的影响。

Description

极耳连接组件、单体电池、极耳和转接片的连接方法

技术领域

本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种极耳连接组件、单体电池、极耳和转接片的连接方法。

背景技术

目前，二次电池(例如锂电池)的电极组件与顶盖片之间的连接方式主要是：先将电极组件的极耳与转接片进行超声波焊接，然后再通过将转接片与顶盖进行装配，安全性能是在整个连接和装配过程中均需要考虑的。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种极耳连接组件、单体电池、极耳和转接片的连接方法，其旨在提高电池的安全性能。

本申请提供一种极耳连接组件，极耳连接组件包括：

转接片；

极耳组件，所述极耳组件位于所述转接片和所述连接片之间；所述极耳组件包括多片极耳，每片所述极耳均包括绝缘支撑层和覆盖所述绝缘支撑层的表面且面向所述转接片的导电层，多片所述极耳层叠设置且至少部分所述极耳的部分所述导电层未被相邻极耳覆盖，以使未被相邻极耳覆盖的导电层能与所述转接片接触；以及

连接件，所述连接件依次穿过所述连接片和所述极耳组件并与所述转接片连接，以使未被相邻极耳覆盖的所述导电层与所述转接片电连接。

本申请采用连接件辅助极耳组件和转接片电连接，使极耳组件上的电子可以较好地导向转接片，本申请的连接方式可以不使用现有的极耳与铜箔(或者铝箔)的转接工艺，简化连接流程。此外，采用本申请的连接方式可以避免超声焊接过程中金属碎屑对电池安全性能的影响。

在本申请的一些实施例中，沿所述极耳的厚度方向，多片所述极耳呈阶梯状分布。

在本申请的一些实施例中，沿所述极耳的厚度方向，所述极耳的长度依次增加。

在本申请的一些实施例中，极耳连接组件还包括垫片，所述垫片位于所述极耳组件背离所述转接片的一侧且与所述极耳组件抵接，所述垫片的形状为楔形。

在本申请的一些实施例中，所述极耳连接组件还包括垫片，所述垫片位于所述极耳组件背离所述转接片的一侧且与所述极耳组件抵接，所述垫片由弹性材料制成。

在本申请的一些实施例中，极耳组件还包括连接片，所述连接片位于所述极耳组件背离所述转接片的一侧，所述连接件依次穿过所述连接片、所述极耳组件并与所述转接片连接。

在本申请的一些实施例中，所述连接片的形状为楔形，所述连接片面向所述极耳组件的一面为斜面，所述斜面与所述极耳组件面向所述转接片的表面适配。

在本申请的一些实施例中，连接件为铆钉或者螺钉。

本申请还提供一种单体电池，单体电池包括多个电芯，所述电芯通过上述的极耳连接组件电连接。

本申请还提供一种极耳和转接片的连接方法，每片所述极耳均包括支撑层和覆盖所述支撑层表面的导电层，多片所述极耳层叠设置且至少部分所述极耳的部分所述导电层未被相邻极耳覆盖；所述极耳和转接片的连接方法包括：

将连接件穿过多片极耳与所述转接片连接，使未被相邻极耳覆盖的导电层均与所述转接片电连接。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的单体电池第一视角的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的单体电池第二视角的结构示意图；

图3示出了本申请实施例提供的极耳连接组件第一视角的结构示意图；

图4示出了本申请实施例提供的极耳连接组件第二视角的结构示意图；

图5示出了本申请实施例提供的极耳连接组件的爆炸图；

图6示出了本申请实施例提供的极耳组件第一种示例的结构示意图；

图7示出了本申请实施例提供的极耳组件第二种示例的结构示意图；

图8示出了本申请实施例提供的极耳组件第三种示例的结构示意图；

图9示出了本申请实施例提供的极耳组件第四种示例的结构示意图；

图10示出了本申请实施例提供的极耳组件第五种示例的结构示意图。

图标：100-单体电池；110-电芯；120-转接片；200-极耳连接组件；201-输出面；210-极耳组件；211-极耳；212-通孔；220-连接片；230-连接件；240-垫片。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

图1示出了本申请实施例提供的单体电池100第一视角的结构示意图，图2示出了本申请实施例提供的单体电池100第二视角的结构示意图，请一并参阅图1和图2，本实施例提供一种单体电池100，单体电池100主要包括两个电芯110，两个电芯110通过转接片120电连接；详细地，两个电芯110的正极极耳与一个转接片120连接，两个电芯110的负极极耳与一个转接片120连接。需要说明的是，在本申请的其他实施例中，单体电池100中包含的电芯110的数量可以不限于两个，例如可以为三个及以上。

在本申请中，定义极耳和转接片120连接后的组件为极耳连接组件200，图3示出了本申请实施例提供的极耳连接组件200第一视角的结构示意图，图4示出了本申请实施例提供的极耳连接组件200第二视角的结构示意图，图5示出了本申请实施例提供的极耳连接组件200的爆炸图，请一并参阅图3-图5，极耳连接组件200包括极耳组件210、转接片120、连接片220以及连接件230，极耳组件210位于转接片120和连接片220之间，连接件230穿过连接片220、极耳组件210和转接片120连接。

在本申请的一些实施例中，连接片220并非是必要的，可以不进行设置。以下就本申请含有连接片220的实施例作为示例进行描述。

极耳组件210是电芯110的一部分，例如极耳组件210可以通过集流体卷绕或者叠片后切割形成。

连接片220的主要作用在于为极耳组件210与连接件230提供受力点，避免连接件230在与极耳组件210连接过程中导致连接件230破坏极耳组件210。

在本实施例中，连接片220与极耳组件210背离转接片120端面的形状适配，换言之，在本申请的其他实施例中，连接片220可以为其他形状，例如，连接片220的表面形状与极耳组件210的输出面的形状适配；或者，连接片220可以完全覆盖极耳组件210背离转接片120端面。

在本申请中，极耳组件210通过复合集流体叠层或者切割后形成的；极耳组件210包括沿极耳组件210的厚度方向叠层设置的多片极耳211(见图6)，每片极耳211均包括支撑层和覆盖支撑层至少一个表面的导电层。

在一些实施例中，支撑层的材料为绝缘材料；在其他实施例中，支撑层也可以为可导电的材料，例如在绝缘高分子层中掺入一些导电剂。

作为示例性地，绝缘支撑层的材料例如可以为聚己内酰胺、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚苯乙烯等高分子材料。导电层的材料例如可以为铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金中的一种或多种。

绝缘支撑层的材料、导电层的材料可以根据极耳211的极性以及电性能需求等进行选择，本申请不对其进行限制。

在本申请中，极耳组件210包括多片极耳211，为了确保多片极耳211均能与转接片120电接触，使每片极耳211的电子均能传递至转接片120，在极耳组件210靠近转接片120的一端，每片极耳211均具有部分导电层位于在极耳组件210的表面，上述位于在极耳组件210表面的导电层能与转接片120电连接；换言之，多片极耳211层叠设置，且多片极耳211中有一部分或者全部的极耳211的导电层没有被相邻的极耳211覆盖，以使没有被相邻的极耳211覆盖的导电层可以与转接片120接触。例如，多片极耳211只有一些数量的极耳211的导电层没有被相邻的极耳211覆盖，没有被相邻的极耳211覆盖的导电层可以与转接片120接触，在具体的使用过程中，极耳组件210的电流可以通过与转接片120接触的导电层传导至转接片120。

在本申请中，定义极耳组件210面向转接片120的一面为输出面201，在本实施例中，输出面201并非是指一个规则的平面，极耳组件210面向转接片120的整个面都为输出面201；换言之，沿转接片120至极耳组件210的方向看极耳组件210，所能看到的整个面均为输出面201。至少部分数量的极耳211具有部分导电层位于输出面201，当极耳组件210与转接片120连接后，位于输出面201的每个导电层均能与转接片120电连接，使每片极耳211上的电子均能传导至转接片120。

以下就本申请实施例提供的极耳组件210做出几种示例。

图6示出了本申请实施例提供的极耳组件210第一种示例的结构示意图。

请参阅图6，在图6所示的第一种示例中，极耳组件210的输出面201呈阶梯状；换言之，暴露于输出面201的多个导电层呈阶梯状分布。

在图6所示的示例中，每片暴露于输出面201的导电层均为长方体形，并且每片暴露于输出面201的导电层的大小均相同。从转接片120至连接片220的方向，每片极耳211的长度依次增大。在图6所示的示例中，每片暴露于输出面201的导电层从极耳组件210的一侧延伸至另一侧。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，每片暴露于输出面201的导电层的位置关系可以如图6所示，但是形状可以不仅限于长方体形，例如可以为圆弧形、S形带状，或者其他不规则形状；此外，每片暴露于输出面201的导电层的大小可以不相同。

图7示出了本申请实施例提供的极耳组件210第二种示例的结构示意图。

请参阅图7，在图7所示的第二种示例中，极耳组件210的输出面201呈阶梯状，在图7中，每片极耳211的长度相同，每片暴露于输出面201的导电层占极耳211宽度方向的部分区域。

图7中，每片暴露于输出面201的导电层均为长方体形，并且每片暴露于输出面201的导电层的大小均相同；相应地，在其他实施例中，每片暴露于输出面201的导电层的可以为圆弧形、S形带状，或者其他不规则形状；每片暴露于输出面201的导电层的大小可以不相同。

图8示出了本申请实施例提供的极耳组件210第三种示例的结构示意图。

请参阅图8，在图8所示的第三种示例中，极耳组件210的输出面201呈阶梯状，在图8中，从输出面201至相对的另一面，每片极耳211的长度依次增大，暴露于输出面201的导电层暴露于极耳211的中间部位，暴露于输出面201的导电层的形状为U形，极耳组件210呈阶梯状的输出面201沿极耳211的根部向尖端倾斜。

在图8所示的示例中，每片暴露于输出面201的导电层的宽度可以相同，也可以不相同；此外，在其他示例中，暴露于输出面201的导电层的形状可以不限于U形，例如可以为向极耳211的根部凹陷的其他不规则形状。

图9示出了本申请实施例提供的极耳组件210第四种示例的结构示意图。

请参阅图9，在图9所示的第四种示例中，极耳组件210的输出面201呈阶梯状，在图9中，位于输出面201的导电层为椭圆环形，位于每片极耳211的导电层同心；从输出面201至相对的另一面，位于输出面201的导电层的内径环直径逐渐较小。

在图9所示的示例中，每片暴露于输出面201的导电层的宽度可以相同，也可以不相同；此外，在其他示例中，暴露于输出面201的导电层的形状可以不限于圆环形，例如可以为椭圆环形等。

图10示出了本申请实施例提供的极耳组件210第五种示例的结构示意图。

请参阅图10，在图10所示的第五种示例中，极耳组件210的输出面201呈阶梯状，在图10中，暴露于输出面201的导电层为圆弧形，暴露于同一极耳211的暴露于输出面201的导电层形成具有开口的开环，自由端并未连接；从输出面201至相对的另一面，暴露于输出面201的导电层的圆环直径逐渐较小。

承上所述，在图10所示的示例中，每片暴露于输出面201的导电层的宽度可以相同，也可以不相同；此外，在其他示例中，暴露于输出面201的导电层的形状可以不限于圆环形，例如可以为椭圆环形等。

请一并参阅图6-图10，图6-图10示出了五种极耳组件210的结构示意图，每个示例中，暴露于输出面201的导电层的分布方式、形状并不完全相同，在上述五个示例中，每片极耳211位于输出面201的导电层均为连续的，换言之，每片极耳211仅具有一个位于输出面201的导电层，需要说明的是，在本申请的其他实施例中，每片极耳211可以包括两个或者更多个的导电层位于输出面201；例如，极耳组件210具有多个如图7所示的阶梯状输出面201。

承上所述，极耳组件210位于连接片220和转接片120之间，极耳组件210的输出面201面向转接片120，连接件230穿过连接片220、极耳组件210与转接片120连接，使转接片和极耳组件210电连接。

在本实施例中，为了使连接件230更好地穿过极耳组件210，极耳组件210设置有通孔212，通孔212供连接件230穿过，通孔212与连接件230的数量匹配。可以理解的是，极耳组件210可以不预制通孔212，连接件230可以戳穿极耳组件210从而达到穿过极耳组件210对其固定的目的。

请再次参阅图1-图3，在本实施例中，为了使极耳组件210的输出面201与转接片120更好的贴合，促进极耳组件210上的电子更好地导流至转接片120，极耳连接组件200还包括垫片240，垫片240位于连接片220和极耳组件210之间，垫片240的主要作用是使每片极耳211暴露于输出面201的导电层均能较好地与转接片120贴合。

在本实施例中，垫片240根据极耳组件210的输出面201以及连接片220的形状进行配置，在垫片240的作用下，使极耳组件210能与转接片120贴合。图3所示的示例中，极耳组件210的结构是图6所示的示例，垫片240为长方体形，垫片240为柔性材料制成，垫片240与极耳组件210背离输出面201的一面贴合后；极耳组件210的整个输出面201与转接片120贴合，增加电子传输性能。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，垫片240可以为楔形，垫片240与极耳组件210共同形成长方形薄片；换言之，极耳组件210的输出面201为图6所示示例中的梯形斜面，垫片240也具有梯形斜面，两者倾斜方向相反，共同形成一个方形；极耳组件210的整个输出面201与转接片120贴合，增加电子传输性能。

例如，在一些实施例中，垫片240具有与输出面201相同大小的斜面，斜面与输出面201的倾斜方向相反，需要说明的是，在本申请的其他实施例中，垫片240的斜面可以比输出面201小，在垫片240的作用下，倾斜的输出面201的部分表面与转接片120贴合，其仍然是有利于极耳组件210上的电子传递至转接片120；或者，垫片240的斜面可以比输出面201大。

在本申请中，垫片240由弹性材料制成，例如橡胶、树脂等。垫片240的弹性作用下，使整个输出面201与转接片120贴合更紧密。需要说明的是，在本申请的其他实施例中，垫片240可以由刚性材料制成，不具有弹性，也可以实现极耳组件210的整个输出面201与转接片120贴合的目的。

请再次参阅图7-图10，在本申请中，垫片240的形状可以根据极耳组件210的形状进行适配；垫片240可以具有与图7-图10中所示的倾斜面，在垫片240的作用下，使极耳组件210的输出面201与转接片120面向极耳组件210的一面相互贴合。或者，垫片240为长方体形，在弹性材料的作用下，仍然可以实现极耳组件210整个输出面与转接片120的贴合。需要说明的是，在本申请的其他实施例中，可以不设置垫片240，例如，将连接片220靠近极耳组件210的面设置为与输出面201匹配的斜面，连接片220面向极耳组件210的表面为斜面，该斜面与极耳组件210的输出面201的倾斜部分适配。以使极耳组件210的输出面201整面均与转接片120贴合。

请再次参阅图3，在本实施例中，连接件230为铆钉，连接片220设置有铆接孔，铆钉穿过连接片220、极耳组件210然后采用压铆的方式将连接片220、极耳组件210以及转接片120固定。需要说明的是，在本申请的其他实施例中，连接件230可以为螺钉等其他连接结构。

在本实施例中，连接件230需要穿过垫片240，需要说明的是，在本申请的其他实施例中，连接件230可以不穿过垫片240，例如，垫片240的面积较小，垫片240位于连接件230的一侧，垫片240避让连接件230所在的区域。

在本实施例中，极耳连接组件200包括多个连接件230，多个连接件230间隔分布于输出面201，需要说明的是，在本申请的其他实施例中，连接件230的数量可以为1个、2个、3个或者更多个等等。

在本申请中，极耳211极性可以为正极，也可以为负极，不对其进行限定。

本申请就上述极耳连接组件200的连接过程做出示例，示出一种极耳211与转接片120的连接方法。

连接方法包括：将多片极耳211组成的极耳组件210安装于转接片120和连接片220之间，使每片极耳211均具有部分导电层位于输出面201；将连接件230依次穿过连接片220、多片极耳211与转接片120连接，使多片极耳211与转接片120电连接。

需要说明的是，可以在连接过程中通过不同的重叠方法将每片极耳211叠层使每片极耳211均具有部分导电层位于输出面201；也可以预先将多片极耳211裁剪为每片觉均具有部分导电层位于输出面201的极耳组件210。

在极耳连接组件200具有垫片240的实施例中，在连接过程中，需要将垫片240安装于极耳组件210和连接片220之间。

本申请实施例提供的极耳连接组件200至少具有以下优点：

本申请采用连接件230辅助极耳组件210和转接片120电连接，使极耳组件210上的电子可以较好地导向转接片120，本申请的连接方式可以不使用现有的极耳与铜箔(或者铝箔)的转接工艺，简化连接流程。此外，本申请采用的连接方式可以避免超声焊接过程中金属碎屑对电池安全性能的影响。

本申请实施例提供的单体电池100具有上述极耳连接组件200的优点，且本申请的实施例提供的单体电池100的优率较高，减小不良率。

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)

1.一种极耳连接组件，其特征在于，所述极耳连接组件包括：

转接片；

极耳组件；所述极耳组件包括多片极耳，每片所述极耳均包括支撑层和覆盖所述支撑层的表面且面向所述转接片的导电层，多片所述极耳层叠设置且至少部分所述极耳的部分所述导电层未被相邻极耳覆盖，以使未被相邻极耳覆盖的导电层能与所述转接片接触；以及

连接件，所述连接件穿过所述极耳组件并与所述转接片连接，以使未被相邻极耳覆盖的所述导电层与所述转接片电连接。

2.根据权利要求1所述的极耳连接组件，其特征在于，沿所述极耳的厚度方向，多片所述极耳呈阶梯状分布。

3.根据权利要求2所述的极耳连接组件，其特征在于，沿所述的厚度方向，所述极耳的长度依次增加。

4.根据权利要求2所述的极耳连接组件，其特征在于，所述极耳连接组件还包括垫片，所述垫片位于所述极耳组件背离所述转接片的一侧且与所述极耳组件抵接，所述垫片的形状为楔形。

5.根据权利要求2所述的极耳连接组件，其特征在于，所述极耳连接组件还包括垫片，所述垫片位于所述极耳组件背离所述转接片的一侧且与所述极耳组件抵接，所述垫片由弹性材料制成。

6.根据权利要求1所述的极耳连接组件，其特征在于，所述极耳组件还包括连接片，所述连接片位于所述极耳组件背离所述转接片的一侧，所述连接件依次穿过所述连接片、所述极耳组件并与所述转接片连接。

7.根据权利要求6所述的极耳连接组件，其特征在于，所述连接片的形状为楔形，所述连接片面向所述极耳组件的一面为斜面，所述斜面与所述极耳组件面向所述转接片的表面适配。

8.根据权利要求1-7任一项所述的极耳连接组件，其特征在于，所述极耳连接组件包括多个所述连接件，多个所述连接件沿所述极耳的根部至所述极耳的自由端间隔分布。

9.一种单体电池，其特征在于，所述单体电池包括多个电芯，所述电芯通过权利要求1-8任一项所述的极耳连接组件电连接。

10.一种极耳和转接片的连接方法，其特征在于，每片所述极耳均包括支撑层和覆盖所述支撑层的表面的导电层，多片所述极耳层叠设置且至少部分所述极耳的部分所述导电层未被相邻极耳覆盖；所述极耳和转接片的连接方法包括：

将连接件穿过多片极耳与所述转接片连接，使未被相邻极耳覆盖的导电层均与所述转接片电连接。

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