CN113571846A - 集流体组件、电池单体、电池包及集流体组件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集流体组件、电池单体、电池包和集流体组件的制造方法，集流体组件包括：集流体和导电连接构件。集流体包括多个层叠设置的极片，每个极片的极耳上均具有多个间隔设置的穿线部，每个极耳上的穿线部在极片的层叠方向上对应设置且对应设置的穿线部构成穿线部组，导电连接构件包括导电转接片、保护片和至少一条导电丝线，导电丝线穿设于穿线部组以与每个极耳电连接，导电转接片和保护片分别叠置在集流体的厚度方向上的相对两侧，至少导电转接片与导电丝线电连接。根据本发明实施例的集流体组件，可以解决多层复合结构集流体过流能力差的问题；并且，可以减轻重量，降低导电连接构件的材料用量，节省成本。

Description

集流体组件、电池单体、电池包及集流体组件的制造方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种集流体组件、电池单体、电池包及集流体组件的制造方法。

背景技术

以锂离子二次电池为代表的二次电池，具有高容量和高能量密度，并且贮藏性能和充放电的反复特性等也优良，因此应用较为广泛。为了降低二次电池集流体的成本以及提高电池质量，采用高分子薄膜和导电层结合的多层复合结构作为集流体的极片，但由于该电池极片两侧的导电层被高分子薄膜隔开，电流无法通过，导致过流能力差。

相关技术中，采用将两层金属箔片与每个极片的极耳焊接连接，然后再将与每个极耳连接的所有金属箔片再焊接连接，这样可以将该集流体的所有导电层电流汇集出来，解决了多层复合结构集流体过流能力差的问题。但是，该设置方式使得每个极耳同时引入两层金属箔片，在复合结构集流体的基础上增加了重量和成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种集流体组件，该集流体组件可以解决多层复合结构集流体过流能力差的问题，并且可以减轻重量，降低导电连接构件的材料用量，节省成本。

本发明还提出了一种具有上述集流体组件的电池单体。

本发明还提出了一种具有上述电池单体的电池包。

本发明还提出了一种集流体组件的制造方法。

根据本发明第一方面实施例的集流体组件，包括：集流体，所述集流体包括多个层叠设置的极片，所述极片包括极片本体和连接于所述极片本体的极耳，每个所述极耳上均具有多个间隔设置的穿线部，每个所述极耳上的所述穿线部在所述极片的层叠方向上对应设置且对应设置的所述穿线部构成穿线部组；导电连接构件，所述导电连接构件包括导电转接片、保护片和至少一条导电丝线，所述导电丝线穿设于所述穿线部组以与每个所述极耳电连接，所述导电转接片和所述保护片分别叠置在所述集流体的厚度方向上的相对两侧，至少所述导电转接片与所述导电丝线电连接。

根据本发明实施例的集流体组件，通过导电丝线穿设于集流体的多个极耳，可以实现导电丝线与多个极耳的电连接，并使得导电丝线与导电转接片电连接，这样可以将该集流体的所有导电层电流汇集出来，可以解决多层复合结构集流体过流能力差的问题；并且，可以减轻重量，降低导电连接构件的材料用量，节省成本。

根据本发明的一些实施例，所述穿线部为沿所述极耳的厚度方向贯穿所述极耳的穿线孔，所述导电丝线与每个所述极耳的所述穿线孔的内壁均电连接。

根据本发明的一些可选实施例，所述穿线部的直径范围为0.5～2mm。

可选地，所述穿线部的直径范围为0.7～1.5mm。

根据本发明的一些可选实施例，所述导电丝线包括穿设段和连接段，所述穿设段穿设于所述穿线部组且大致沿所述集流体的厚度方向延伸，所述连接段位于所述集流体的厚度方向上的相对两侧，所述连接段大致平行于所述集流体且至少部分位于相邻两个所述穿线部组之间，所述连接段连接穿设于相邻两个所述穿线部组的所述穿设段，所述导电转接片和所述保护片与位于所述集流体的厚度方向上相对两侧的所述连接段分别相连。

在本发明的一些可选实施例中，至少一部分所述穿线部组穿设多个所述穿设段，穿设于同一所述穿线部组的多个所述穿设段中的至少一个与所述极耳电连接。

进一步地，穿设于同一所述穿线部组中的多个所述穿设段中的至少两个电连接。

在本发明的一些可选实施例中，多个所述穿线部组呈多排设置，每排排布有多个所述穿线部组，所述导电丝线的数量与所述穿线部组的排数相同，每条所述导电丝线穿设于对应的一排所述穿线部组，每排所述穿线部组中的第一个所述穿线部组穿设单个所述穿设段，每排所述穿线部组中的其余所述穿线部组均穿设两个所述穿设段。

在本发明的一些具体实施例中，位于所述集流体的厚度方向两侧的所述连接段分别为第一连接段、第二连接段，所述第一连接段位于每排相邻两个所述穿线部组之间且大致沿着每排所述穿线部组的排布方向延伸，所述第二连接段位于每排相邻两个所述穿线部组之间且呈开环形，每排所述穿线部组之间的多个所述第二连接段呈依次环环相扣状。

在本发明的一些可选实施例中，所述穿线部的直径与穿设于同一所述穿线部组中的所有所述穿设段的直径之和的比值范围为1.2～1.5。

根据本发明的一些实施例，多个所述穿线部组呈多排设置，每排排布有多个所述穿线部组，每条所述导电丝线至少穿设于至少一排所述穿线部组。

根据本发明的一些可选实施例，所述导电丝线的数量与所述穿线部组的排数相同，每条所述导电丝线穿设于对应的一排所述穿线部组。

根据本发明的一些可选实施例，多排所述穿线部组沿所述极耳的长度方向排布，每排多个所述穿线部组沿所述极耳的宽度方向排布，所述极耳的长度方向为所述极耳向外延伸出所述极片本体的方向，所述极耳的宽度方向垂直于所述极耳的长度方向。

根据本发明的一些可选实施例，所述极耳与所述导电转接片以及所述保护片重叠的区域为重合区，所述穿线部形成在所述重合区，所述重合区的长度范围为5～20mm，所述重合区的长度方向为所述极耳向外延伸出所述极片本体的方向。

可选地，所述重合区的长度范围为8～15mm。

根据本发明的一些实施例，所述导电丝线的条数范围为1～5。

根据本发明的一些实施例，每条所述导电丝线的两端均与所述集流体相连。

根据本发明的一些实施例，每个所述极片包括非导电膜和设在所述非导电膜的厚度方向上相对两侧的导电层，所述导电丝线与每个所述极耳的所述导电层均电连接。

根据本发明第二方面实施例的电池单体，包括：根据本发明上述第一方面实施例的集流体组件。

根据本发明实施例的电池单体，通过设置上述的集流体组件，可以解决多层复合结构集流体过流能力差的问题；并且，可以减轻重量，降低导电连接构件的材料用量，节省成本。

根据本发明第三方面实施例的电池包，包括：根据本发明上述第二方面实施例的电池单体。

根据本发明实施例的电池包，通过设置上述的电池单体，可以解决多层复合结构集流体过流能力差的问题；并且，可以减轻重量，降低导电连接构件的材料用量，节省成本。

根据本发明第四方面实施例的集流体组件的制造方法，所述集流体组件包括集流体和导电连接构件，所述集流体包括多个层叠设置的极片，所述极片包括极片本体和连接于所述极片本体的极耳，每个所述极耳上均形成有多个间隔设置的穿线部所述穿线部为沿所述极耳的厚度方向贯穿所述极耳的穿线孔，

所述导电连接构件包括导电转接片、保护片和至少一条导电丝线，所述制造方法包括如下步骤：S1、将多个所述极片层叠设置，且将每个所述极耳上的所述穿线部在所述极片的层叠方向上对齐设置，在所述极片的层叠方向上对齐设置的多个所述穿线部构成穿线部组；S2、将所述导电丝线穿设于多个所述穿线部组，直至所有的所述穿线部组穿设完毕；S3、将所述导电转接片和保护片放置在所述集流体的厚度方向上的相对两侧，采用超声波焊接将所述导电连接片、所述保护片均与所述导电丝线焊接连接，在此过程中所述导电丝线与所述穿线部的内壁焊接连接，以实现所述导电丝线与所述极耳电连接。

根据本发明实施例的集流体组件的制造方法，通过导电丝线穿设于集流体的多个极耳，并通过超声波焊接使得导电丝线与导电转接片电连接，可以实现导电丝线与多个极耳的可靠电连接，这样可以将该集流体的所有极耳电流汇集出来，可以解决多层复合结构集流体过流能力差的问题；并且，可以减轻重量，降低导电连接构件的材料用量，节省成本。

根据本发明的一些实施例，所述集流体的厚度方向上的相对两侧分别为第一侧和第二侧，所述导电丝线穿设于多个所述穿线部组包括如下步骤：S21、所述导电丝线从所述第一侧向下穿设于第一个所述穿线部组；S22、所述导电丝线沿所述第二侧朝向第二个所述穿线部组的方向走线，并到达第二个所述穿线部组所在位置；S23、所述导电丝线向上穿设于第二个所述穿线部组；S24、所述导电丝线沿所述第一侧朝向第一个所述穿线部组的方向走线并绕过穿设于第一个所述穿线部组的穿设段，而后朝向第二个所述穿线部组的方向走线，并到达第二个所述穿线部组所在位置；S25、所述导电丝线向下穿设于第二个所述穿线部组；所述导电丝线依照所述步骤S22-S25的穿线方法依次向后进行穿设，直至所述导电丝线穿设结束。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一些实施例的电池单体的电芯卷绕示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视图；

图3是根据本发明一些实施例的集流体组件的部分结构示意图；

图4是根据本发明一些实施例的集流体组件的导电丝线穿设集流体的示意图；

图5是根据本发明一些实施例的集流体组件的导电丝线穿设集流体的另一角度示意图；

图6是根据本发明一些实施例的集流体组件的单个极片的剖视图。

附图标记：

电芯100；

正极极片10a；

负极极片10b；

集流体1；第一侧1a；第二侧1b；

极片10；极片本体11；极耳12；第一区域13；重合区14；穿线部15；穿线部组150；第二区域16；

非导电膜101；导电层102；

导电丝线20；穿设段21；第一连接段22；第二连接段23；

导电转接片30；保护片40。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的集流体组件，该集流体组件可以用于二次电池，例如可以用于锂离子电池。

如图3-图6所示，根据本发明第一方面实施例的集流体组件，包括：集流体1和导电连接构件。

参照图3和图6，集流体1可以包括多个层叠设置的极片10，每个极片10可以为多层复合结构。例如，每个极片10可以包括非导电膜101和设在非导电膜101的厚度方向上相对两侧的导电层102，非导电膜101和位于其两侧的导电层102在极片10的厚度方向上层叠设置，非导电膜101可以为高分子膜，导电层102可以为金属导电层，例如导电层102可以为金属铝层或金属铜层。通过将极片10设置为多层复合结构，可以降低成本，同时也可以提高电池质量。

其中，非导电膜101两侧的导电层102均分为两个区域，该两个区域分别为第一区域13和第二区域16，其中第一区域13的表面被活性物资覆盖，第二区域16的表面不覆盖活性物质，活性物质可以涂覆在第一区域13，活性物质可以为石墨类浆料，在集流体组件用于锂离子电池时，石墨类浆料可以作为储存或嵌入锂离子的载体。在集流体1上靠近活性物质的区域涂覆有陶瓷保护层，用以保护导电层102，避免因弯折导致导电层102断裂。

极片10包括极片本体11和连接于极片本体11的极耳12，极耳12可以由极片10的坯片切出。通过设置的极耳12，方便极片10向外部引线，实现与外部的电连接。每个极耳12上均具有多个间隔设置的穿线部15，穿线部15可以为沿极耳12的厚度方向贯穿极耳12的穿线孔，穿线部15可以为厚度小于极耳12的其他部分的厚度的实体结构。每个极耳12上的穿线部15的数量可以均相同，每个极耳12上的穿线部15在极片10的层叠方向上对应设置且对应设置的穿线部15构成穿线部组150。也就是说，所有极耳12上的穿线部15的数量以及位置可以均是相同且对应的，在将多个极片10层叠设置时，所有极耳12上的穿线部15在极片10层叠方向上对齐设置。

例如，集流体1包括十三个层叠设置的极片10，每个极片10的极耳12上均形成有二十四个穿线部15，所有极耳12上的二十四个穿线部15在极片10的层叠方向上分别对齐设置，这样在极片10层叠方向上对齐设置的十三个穿线部15构成一个穿线部组150，这样形成了二十四个穿线部组150。

需要解释的是，本发明所述的“多个”是指两个或两个以上。

导电连接构件包括导电转接片30、保护片40和至少一条导电丝线20，导电丝线20穿设于穿线部组150，每个穿线部组150均穿设有导电丝线20，每条导电丝线20可以穿设于至少两个穿线部组150。导电丝线20可以为一条，此时导电丝线20穿设所有的穿线部组150；导电丝线20也可以为多条，每条导电丝线20可以穿设至少两个穿线部组150，每条导电丝线20穿设的穿线部组150可以彼此均不重复。每条导电丝线20穿设的穿线部组150的数量可以相同，每条导电丝线20穿设的穿线部组150的数量也可以不同；或者，其中一部分导电丝线20穿设的穿线部组150的数量可以相同，另一部分导电丝线20穿设的穿线部组150的数量不同。

可选地，导电丝线20的条数范围为1～5。通过将导电丝线20的条数范围设置在1～5，可以保证导电丝线20穿设集流体1的穿线效率。并且，在导电丝线20为多条时，可以减少单个导电丝线20的长度，提高单个导电丝线20的结构强度，提高导电丝线20穿设集流体1过程中的工艺可靠性。

例如，导电丝线20可以为四条，穿线部组150可以为二十四个且分成四排排布，每排排布有六个穿线部组150，每排的穿线部组150分别通过一条导电丝线20进行穿设。

由于导电丝线20穿设于多个极耳12上的穿线部15，可以实现导电丝线20与每个极耳12均电连接，这样可以实现导电丝线20与每个极片10电连接。在极片10设置为包括非导电膜101和设在非导电膜101的厚度方向上相对两侧的导电层102的结构时，导电丝线20与每个极耳12的导电层102均电连接，导电丝线20可以与每个极耳12的两个导电层102均电连接。在穿线部15为沿极耳12的厚度方向贯穿极耳12的穿线孔时，导电丝线20与每个极耳12的穿线孔的内壁均电连接，从而可以实现导电丝线20与每个极耳12均电连接。例如，在极片10设置为包括非导电膜101和设在非导电膜101的厚度方向上相对两侧的导电层102的结构时，导电丝线20与每个极耳12的穿线孔的内壁(该处内壁是指由导电层102的一部分构成的穿线孔的内壁)均电连接。导电丝线20穿设于极耳12上的多个穿线部组150，不仅可以将集流体1的多个极耳12连接成一个整体，并且可以实现将每个极耳12上的电流汇聚至导电丝线20上。

可选地，每条导电丝线20的两端均与集流体1相连，从而可以使得每条导电丝线20可靠地固定在集流体1上，防止脱线。例如，可以通过焊接例如超声波焊接，使得每条导电丝线20的两端与集流体1焊接连接。

导电转接片30和保护片40分别叠置在集流体1的厚度方向(参照图3中的e1方向)上的相对两侧，至少导电转接片30与导电丝线20电连接，可以是导电转接片30与导电丝线20电连接，也可以是导电转接片30和保护片40均与导电丝线20电连接。这样汇聚至导电丝线20上的电流可以汇聚至导电转接片30上，从而可以将该集流体1的所有导电层102电流汇集出来，可以解决多层复合结构集流体1过流能力差的问题；并且，可以减轻重量，降低导电连接构件的材料用量，节省成本。

其中，导电转接片30可以金属铝片或金属铜片，保护片40可以为金属片，例如保护片40可以为金属铝片或金属铜片。导电丝线20可以为金属丝线，由此使得导电丝线20具有较好的结构强度和变形能力。例如，导电丝线20可以为铜丝线、铝丝线、铜合金丝线、铝合金丝线等金属丝线。

根据本发明实施例的集流体组件，通过导电丝线20穿设于集流体1的多个极耳12，可以实现导电丝线20与多个极耳12的电连接，并使得导电丝线20与导电转接片30电连接，这样可以将该集流体1的所有导电层102电流汇集出来，可以解决多层复合结构集流体1过流能力差的问题；并且，可以减轻重量，降低导电连接构件的材料用量，节省成本。

根据本发明的一些实施例，参照图3-图5，多个穿线部组150呈多排(例如四排)设置，每排排布有多个(例如六个)穿线部组150，每条导电丝线20至少穿设于至少一排穿线部组150。由此，通过将多个穿线部组150呈多排设置，且使得每条导电丝线20按排进行穿设，可以使得穿线轨迹简单，方便控制，提高穿线效率和穿线可靠性。

根据本发明的一些可选实施例，参照图3-图5，导电丝线20的数量与穿线部组150的排数相同，例如导电丝线20为四条，穿线部组150为四排设置且每排排布六个穿线部组150，每条导电丝线20穿设于对应的一排穿线部组150。通过使得导电丝线20的数量与穿线部组150的排数相同，且使得每条导电丝线20穿设于对应的一排穿线部组150，可以使得每条导电丝线20在穿设集流体1的过程中可以大致按照每排多个穿线部组150的排列方向进行穿设，穿设过程中无需频繁改变路线，进一步地简化导电丝线20的穿线轨迹，可以进一步地提高穿线效率。

根据本发明的一些可选实施例，参照图3-图5，多排穿线部组150沿极耳12的长度方向(参照图4和图5中的e2方向)排布，每排多个穿线部组150沿极耳12的宽度方向(参照图4和图5中的e3方向)排布，极耳12的长度方向为极耳12向外延伸出极片本体11的方向，极耳12的宽度方向垂直于极耳12的长度方向。通过将多排穿线部组150沿极耳12的长度方向排布且使得每排多个穿线部组150沿极耳12的宽度方向排布，由于极耳12的宽度方向上的两侧无障碍遮挡，方便穿线设备大致沿着极耳12的宽度方向对集流体1的多个极耳12进行穿线操作。

根据本发明的一些可选实施例，参照图4和图5，极耳12与导电转接片30以及保护片40重叠的区域为重合区14，穿线部15形成在极耳12的重合区14，重合区14的长度范围为5～20mm，重合区14的长度方向为极耳12向外延伸出所述极片本体11的方向，重合区14为上述第二区域16的一部分，重合区14的长度小于第二区域16的长度。通过将重合区14的长度设置在上述范围内，可以保证极耳12的穿线区域位于未覆盖活性物质的第二区域16，并且可以使得极耳12的重合区14整体均处在平直区域，可以避免重合区14的部分位于极耳12的弯曲区域，使得重合区14与极耳12的弯曲区域之间具有一定的距离，从而使得穿线部15均形成在极耳12的平直区域且与极耳12的弯曲区域之间具有一定距离，减少导电丝线20穿线极耳12之后形成的整体结构受到较大的弯曲应力而影响可靠性，提高了集流体组件的电流汇聚之处的可靠性。

可选地，重合区14的长度范围为8～15mm。通过将重合区14的长度范围限制在8～15mm，从而可以使得重合区14具有较大的长度，从而保证导电丝线20的穿线范围较大，从而保证过流能力，并且可以进一步地使得重合区14与极耳12的弯曲区域保持较大的距离，进一步地提高集流体组件的电流汇聚之处的可靠性。

根据本发明的一些实施例，参照图3-图5，穿线部15为沿极耳12的厚度方向贯穿极耳12的穿线孔，导电丝线20与每个极耳12的穿线孔的内壁均电连接。通过将穿线部15设置为穿线孔，方便了导电丝线20穿设于穿线部15。在制造该集流体组件的过程中，导电丝线20穿设穿线孔之后，导电丝线20可能与穿线孔的内壁接触或是具有很小的间隙，在后续将导电转接片30以及保护片40与穿设有导电丝线20的集流体1进行焊接连接时，例如可以通过超声波焊接连接，在焊接连接的过程中，例如通过导电丝线20与穿线孔的内壁之间相互摩擦振动，可以实现导电丝线20与穿线孔的内壁焊接连接，从而可以实现导电丝线20与每个极耳12的穿线孔的内壁均电连接。

根据本发明的一些可选实施例，在穿线部15为穿线孔时，穿线部15的直径范围可以为0.5～2mm。将穿线部15的直径设置在上述范围内，可以减少由于开孔对集流体1整体结构强度的影响，使得集流体1整体保持较高的结构强度，并且方便导电丝线20穿设穿线部15，同时也可以避免由于导电丝线20的直径过小而在穿线的过程中出现易损坏的问题，并且保证导电丝线20过流可靠。

可选地，在穿线部15为穿线孔时，穿线部15的直径范围为0.7～1.5mm。通过将穿线部15的直径范围设置在0.7～1.5mm之间，可以更好地兼顾集流体1的结构强度、导电丝线20的穿设方便性以及可靠性的问题。

根据本发明的一些可选实施例，参照图3-图5，导电丝线20包括穿设段21和连接段，穿设段21穿设于穿线部组150且大致沿集流体1的厚度方向延伸，连接段位于集流体1的厚度方向上的相对两侧，连接段大致平行于集流体1且至少部分位于相邻两个穿线部组150之间，连接段可以将穿设于相邻两个穿线部组150的穿设段21进行连接，导电转接片30和保护片40与位于集流体1的厚度方向上相对两侧的连接段分别相连。通过将导电丝线20设置为包括上述的穿设段21和连接段，方便导电丝线20类似于缝纫线进行缝纫，使得导电丝线20将集流体1的多个极耳12实现可靠连接，并且方便了导电转接片30和保护片40与导电丝线20的可靠连接。

在本发明的一些可选实施例中，参照图3-图5，至少一部分穿线部组150穿设有多个穿设段21(例如两个)，穿设于同一穿线部组150的多个穿设段21中的至少一个与极耳12电连接。例如可以是一部分穿线部组150穿设有多个穿设段21，其余穿线部组150穿设有一个穿设段21；也可以是每个穿线部组150均穿设有多个穿设段21。穿设于同一穿线部组150的多个穿设段21中的至少一个与极耳12电连接，从而可以实现导电丝线20与极耳12电连接。通过使得至少一部分穿线部组150穿设有多个穿设段21，可以提高导电丝线20穿设于穿线部组150内的部分与穿线孔的内壁电连接的可靠性，也可以提高整体连接的结构强度。

进一步地，穿设于同一穿线部组150中的多个穿设段21中的至少两个电连接。这样，可以增加穿设于同一穿线部组150中的多个穿设段21与穿线孔的内壁实现电连接的几率，进一步地提高导电丝线20穿设于穿线部组150内的部分与穿线孔的内壁电连接的可靠性。

例如，至少一部分穿线部组150穿设有两个穿设段21，穿设于同一穿线部组150的两个穿设段21中的一个与极耳12电连接，该两个穿设段21电连接，这样可以实现穿设于同一穿线部组150的两个穿设段21均与穿线孔的内壁实现电连接，提高了导电丝线20穿设于穿线部组150内的部分与穿线孔的内壁电连接的可靠性，并且可以提高导电丝线20的过流能力。

可以理解的是，在制造该集流体组件的过程中，导电丝线20穿设穿线孔之后，穿设于同一穿线部组150中的多个穿设段21，可能是其中一部分穿设段21与穿线孔的内壁接触，另一部分穿设段21与穿线孔的内壁之间具有很小的间隙，或者也有可能是所有穿设段21均与穿线孔的内壁之间具有很小的间隙，或者也有可能是所有穿设段21均与穿线孔的内壁接触。在后续将导电转接片30以及保护片40与穿设有导电丝线20的集流体1进行焊接连接时，例如可以通过超声波焊接连接，在焊接连接的过程中，例如通过导电丝线20与穿线孔的内壁之间相互摩擦振动，以及位于同一穿设部组150内的多个穿设段21之间的相互摩擦振动，可以实现穿设段21与穿线孔的内壁焊接连接，也可以实现位于同一穿设部组150内的穿设段21之间的焊接连接，从而可以实现导电丝线20与每个极耳12的穿线孔的内壁均实现可靠电连接。

在本发明的一些可选实施例中，参照图3-图5，在穿线部15为穿线孔时，多个穿线部组150可以呈多排设置，每排排布有多个穿线部组150，导电丝线20的数量与穿线部组150的排数相同，例如导电丝线20为四条，穿线部组150的排数为四排。每条导电丝线20穿设于对应的一排穿线部组150，每排穿线部组150中的第一个穿线部组150穿设单个穿设段21，每排穿线部组150中的其余穿线部组150均穿设两个穿设段21。通过将每排穿线部组150中的第一个穿单线且其余穿线部组150穿双线，可以方便地通过穿线设备类似于缝纫机的缝纫操作对集流体1进行穿线操作，并且双线穿线，可以提高导电丝线20穿设于穿线部组150内的部分与穿线孔的内壁电连接的可靠性，也可以提高整体的结构强度。

在本发明的一些具体实施例中，参照图3-图5，位于集流体1的厚度方向两侧的连接段分别为第一连接段22、第二连接段23，第一连接段22位于每排相邻两个穿线部组150之间且大致沿着每排穿线部组150的排布方向延伸，第一连接段22连接穿设于相邻两个穿线部组150的穿设段21；第二连接段23位于每排相邻两个穿线部组150之间且呈开环形，每排穿线部组150之间的多个第二连接段23呈依次环环相扣状，第二连接段23连接穿设于相邻两个穿线部组150的穿设段21。通过该方式进行穿线，可以提高穿线的可靠性，使得集流体组件的整体结构更加可靠和稳定。

在本发明的一些可选实施例中，穿线部15的直径与穿设于同一穿线部组150中的所有穿设段21的直径之和的比值范围为1.2～1.5。例如，在同一穿线部组150内穿设有两个穿设段21，穿线部15的直径与两个穿设段21的直径之和的比值范围是1.2～1.5。由此，可以使得导电丝线20较为容易穿过穿设部组150，并且由于导电丝线20与穿线孔的内壁之间间隙较小或者有可能接触，在穿线之后的焊接等工序中，可以保证导电丝线20的穿设段21可以与穿线孔的内壁焊接连接，从而可以保证导电丝线20与极耳12实现电连接。

参照图1和图2并结合图3-图6，根据本发明第二方面实施例的电池单体，包括：根据本发明上述第一方面实施例的集流体组件。其中，电池单体的电芯100可以包括卷绕的正极极片10a和负极极片10b。电池单体的正极集流体组件包括多个层叠设置的正极极片10a，电池单体的正极集流体组件可以采用上述集流体组件；电池单体的负极集流体组件包括多个层叠设置的负极极片10b，电池单体的负极集流体组件可以采用上述集流体组件。

根据本发明实施例的电池单体，通过设置上述的集流体组件，可以解决多层复合结构集流体1过流能力差的问题；并且，可以减轻重量，降低导电连接构件的材料用量，节省成本。

根据本发明第三方面实施例的电池包，包括：根据本发明上述第二方面实施例的电池单体，电池包可以包括多个电池单体。

根据本发明实施例的电池包，通过设置上述的电池单体，可以解决多层复合结构集流体1过流能力差的问题；并且，可以减轻重量，降低导电连接构件的材料用量，节省成本。

根据本发明第四方面实施例的集流体组件的制造方法，集流体组件包括集流体1和导电连接构件。

集流体1包括多个层叠设置的极片10，极片10包括极片本体11和连接于极片本体11的极耳12，每个极耳12上均形成有多个间隔设置的穿线部15，每个极耳12上的穿线部15的数量相同，穿线部15为沿极耳12的厚度方向贯穿极耳12的穿线孔。导电连接构件包括导电转接片30、保护片40和至少一条导电丝线20。

其中，集流体组件的制造方法包括如下步骤：

S1、将多个极片10层叠设置，且将每个极耳12上的穿线部15在极片10的层叠方向上对齐设置，在极片10的层叠方向上对齐设置的多个穿线部15构成穿线部组150；

S2、通过穿线设备将导电丝线20穿设于多个穿线部组150，直至所有的穿线部组150穿设完毕，从而通过导电丝线20将多个极耳12进行缝合连接，使得多个极耳12密贴合在一起；

S3、将导电转接片30和保护片40放置在集流体1的厚度方向上的相对两侧，具体地，使得导电转接片30和保护片40覆盖在极耳12的缝合区域，此时极耳12与导电转接片30和保护片40重叠区域为重合区14，采用超声波焊接将导电转接片30、保护片40均与导电丝线20焊接连接，在此过程中，由于导电丝线20相对穿线部15的内壁振动，可以实现导电丝线20与穿线部15的内壁焊接连接，从而可以实现导电丝线20与极耳12电连接，并且也可以实现导电丝线20的两端与极耳12焊接连接。

根据本发明实施例的集流体组件的制造方法，通过导电丝线20穿设于集流体1的多个极耳12，并通过超声波焊接使得导电丝线20与导电转接片30电连接，可以实现导电丝线20与多个极耳12的可靠电连接，这样可以将该集流体1的所有极耳12电流汇集出来，可以解决多层复合结构集流体1过流能力差的问题；并且，可以减轻重量，降低导电连接构件的材料用量，节省成本。

根据本发明的一些实施例，集流体1的厚度方向上的相对两侧分别为第一侧1a和第二侧1b，导电丝线20穿设于多个穿线部组150包括如下步骤：

S21、导电丝线20从第一侧1a向下穿设于第一个穿线部组150；

S22、导电丝线20沿第二侧1b朝向第二个穿线部组150的方向走线，并到达第二个穿线部组150所在位置；

S23、导电丝线20向上穿设于第二个穿线部组150；

S24、导电丝线20沿第一侧1a朝向第一个穿线部组150的方向走线并绕过穿设于第一个穿线部组150的穿设段21，而后朝向第二个穿线部组150的方向走线，并到达第二个穿线部组150所在位置；

S25、导电丝线20向下穿设于第二个穿线部组150；

导电丝线20依照步骤S22-S25的穿设方法依次向后进行穿设，直至导电丝线20穿设结束。

在该导电丝线20穿设于多个穿线部组150的方法中，该导电丝线20穿设的第一个穿线部组150为单线穿线，该导电丝线20穿设的其余穿线部组150均为双线穿线，并且相邻穿线部组150之间的导电丝线20依次实现环环相扣状，可以方便地通过穿线设备类似于缝纫机的缝纫操作对集流体1进行穿线操作，穿线操作较为简单且易于控制，可以提高导电丝线20穿设于穿线部组150内的部分与穿线孔的内壁电连接的可靠性，也可以提高整体的结构强度。

例如，在本发明的一些具体实施例中，参照图3-图5，导电丝线20的数量与穿线部组150的排数相同，导电丝线20为四条，穿线部组150为四排设置且每排排布六个穿线部组150，每条导电丝线20穿设于对应的一排穿线部组150，每排六个穿线部组150依次为第一个穿线部组150、第二个穿线部组150、第三个穿线部组150、第四个穿线部组150、第五个穿线部组150和第六个穿线部组150。每条导电丝线20穿设于对应的一排穿线部组150的穿线方法相同，每条导电丝线20穿设于对应的一排穿线部组150的穿线方法具体如下：

S201、导电丝线20从第一侧1a向下穿设于第一个穿线部组150；

S202、导电丝线20沿第二侧1b朝向第二个穿线部组150的方向走线，并到达第二个穿线部组150所在位置；

S203、导电丝线20向上穿设于第二个穿线部组150；

S204、导电丝线20沿第一侧1a朝向第一个穿线部组150的方向走线并绕过穿设于第一个穿线部组150的穿设段21，而后朝向第二个穿线部组150的方向走线，并到达第二个穿线部组150所在位置；

S205、导电丝线20向下穿设于第二个穿线部组150；

S206、导电丝线20沿第二侧1b朝向第三个穿线部组150的方向走线，并到达第三个穿线部组150所在位置；

S207、导电丝线20向上穿设于第三个穿线部组150；

S208、导电丝线20沿第一侧1a朝向第二个穿线部组150的方向走线并绕过穿设于第二个穿线部组150的穿设段21，而后朝向第三个穿线部组150的方向走线，并到达第三个穿线部组150所在位置；

S209、导电丝线20向下穿设于第三个穿线部组150；

S210、导电丝线20沿第二侧1b朝向第四个穿线部组150的方向走线，并到达第四个穿线部组150所在位置；

S211、导电丝线20向上穿设于第四个穿线部组150；

S212、导电丝线20沿第一侧1a朝向第三个穿线部组150的方向走线并绕过穿设于第三个穿线部组150的穿设段21，而后朝向第四个穿线部组150的方向走线，并到达第四个穿线部组150所在位置；

S213、导电丝线20向下穿设于第四个穿线部组150；

S214、导电丝线20沿第二侧1b朝向第五个穿线部组150的方向走线，并到达第五个穿线部组150所在位置；

S215、导电丝线20向上穿设于第五个穿线部组150；

S216、导电丝线20沿第一侧1a朝向第四个穿线部组150的方向走线并绕过穿设于第四个穿线部组150的穿设段21，而后朝向第五个穿线部组150的方向走线，并到达第五个穿线部组150所在位置；

S217、导电丝线20向下穿设于第五个穿线部组150；

S218、导电丝线20沿第二侧1b朝向第六个穿线部组150的方向走线，并到达第六个穿线部组150所在位置；

S219、导电丝线20向上穿设于第六个穿线部组150；

S220、导电丝线20沿第一侧1a朝向第五个穿线部组150的方向走线并绕过穿设于第五个穿线部组150的穿设段21，而后朝向第六个穿线部组150的方向走线，并到达第六个穿线部组150所在位置；

S221、导电丝线20向下穿设于第六个穿线部组150。

由此，完成了一条导电丝线20穿设于一排穿线部组150的穿线操作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (22)

1.一种集流体组件，其特征在于，包括：

集流体，所述集流体包括多个层叠设置的极片，所述极片包括极片本体和连接于所述极片本体的极耳，每个所述极耳上均具有多个间隔设置的穿线部，每个所述极耳上的所述穿线部在所述极片的层叠方向上对应设置且对应设置的所述穿线部构成穿线部组；

导电连接构件，所述导电连接构件包括导电转接片、保护片和至少一条导电丝线，所述导电丝线穿设于所述穿线部组以与每个所述极耳电连接，所述导电转接片和所述保护片分别叠置在所述集流体的厚度方向上的相对两侧，至少所述导电转接片与所述导电丝线电连接。

2.根据权利要求1所述的集流体组件，其特征在于，所述穿线部为沿所述极耳的厚度方向贯穿所述极耳的穿线孔，所述导电丝线与每个所述极耳的所述穿线孔的内壁均电连接。

3.根据权利要求2所述的集流体组件，其特征在于，所述穿线部的直径范围为0.5～2mm。

4.根据权利要求3所述的集流体组件，其特征在于，所述穿线部的直径范围为0.7～1.5mm。

5.根据权利要求2所述的集流体组件，其特征在于，所述导电丝线包括穿设段和连接段，所述穿设段穿设于所述穿线部组且大致沿所述集流体的厚度方向延伸，所述连接段位于所述集流体的厚度方向上的相对两侧，所述连接段大致平行于所述集流体且至少部分位于相邻两个所述穿线部组之间，所述连接段连接穿设于相邻两个所述穿线部组的所述穿设段，所述导电转接片和所述保护片与位于所述集流体的厚度方向上相对两侧的所述连接段分别相连。

6.根据权利要求5所述的集流体组件，其特征在于，至少一部分所述穿线部组穿设多个所述穿设段，穿设于同一所述穿线部组的多个所述穿设段中的至少一个与所述极耳电连接。

7.根据权利要求6所述的集流体组件，其特征在于，穿设于同一所述穿线部组中的多个所述穿设段中的至少两个电连接。

8.根据权利要求5所述的集流体组件，其特征在于，多个所述穿线部组呈多排设置，每排排布有多个所述穿线部组，所述导电丝线的数量与所述穿线部组的排数相同，每条所述导电丝线穿设于对应的一排所述穿线部组，每排所述穿线部组中的第一个所述穿线部组穿设单个所述穿设段，每排所述穿线部组中的其余所述穿线部组均穿设两个所述穿设段。

9.根据权利要求8所述的集流体组件，其特征在于，位于所述集流体的厚度方向两侧的所述连接段分别为第一连接段、第二连接段，所述第一连接段位于每排相邻两个所述穿线部组之间且大致沿着每排所述穿线部组的排布方向延伸，所述第二连接段位于每排相邻两个所述穿线部组之间且呈开环形，每排所述穿线部组之间的多个所述第二连接段呈依次环环相扣状。

10.根据权利要求5所述的集流体组件，其特征在于，所述穿线部的直径与穿设于同一所述穿线部组中的所有所述穿设段的直径之和的比值范围为1.2～1.5。

11.根据权利要求1所述的集流体组件，其特征在于，多个所述穿线部组呈多排设置，每排排布有多个所述穿线部组，每条所述导电丝线至少穿设于至少一排所述穿线部组。

12.根据权利要求11所述的集流体组件，其特征在于，所述导电丝线的数量与所述穿线部组的排数相同，每条所述导电丝线穿设于对应的一排所述穿线部组。

13.根据权利要求11所述的集流体组件，其特征在于，多排所述穿线部组沿所述极耳的长度方向排布，每排多个所述穿线部组沿所述极耳的宽度方向排布，所述极耳的长度方向为所述极耳向外延伸出所述极片本体的方向，所述极耳的宽度方向垂直于所述极耳的长度方向。

14.根据权利要求1所述的集流体组件，其特征在于，所述极耳与所述导电转接片以及所述保护片重叠的区域为重合区，所述穿线部形成在所述重合区，所述重合区的长度范围为5～20mm，所述重合区的长度方向为所述极耳向外延伸出所述极片本体的方向。

15.根据权利要求14所述的集流体组件，其特征在于，所述重合区的长度范围为8～15mm。

16.根据权利要求1所述的集流体组件，其特征在于，所述导电丝线的条数范围为1～5。

17.根据权利要求1所述的集流体组件，其特征在于，每条所述导电丝线的两端均与所述集流体相连。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的集流体组件，其特征在于，每个所述极片包括非导电膜和设在所述非导电膜的厚度方向上相对两侧的导电层，所述导电丝线与每个所述极耳的所述导电层均电连接。

19.一种电池单体，其特征在于，包括：根据权利要求1-18中任一项所述的集流体组件。

20.一种电池包，其特征在于，包括：根据权利要求19所述的电池单体。

21.一种集流体组件的制造方法，其特征在于，所述集流体组件包括集流体和导电连接构件，所述集流体包括多个层叠设置的极片，所述极片包括极片本体和连接于所述极片本体的极耳，每个所述极耳上均形成有多个间隔设置的穿线部，所述穿线部为沿所述极耳的厚度方向贯穿所述极耳的穿线孔，

所述导电连接构件包括导电转接片、保护片和至少一条导电丝线，所述制造方法包括如下步骤：

S1、将多个所述极片层叠设置，且将每个所述极耳上的所述穿线部在所述极片的层叠方向上对齐设置，在所述极片的层叠方向上对齐设置的多个所述穿线部构成穿线部组；

S2、将所述导电丝线穿设于多个所述穿线部组，直至所有的所述穿线部组穿设完毕；

S3、将所述导电转接片和保护片放置在所述集流体的厚度方向上的相对两侧，采用超声波焊接将所述导电连接片、所述保护片均与所述导电丝线焊接连接，在此过程中所述导电丝线与所述穿线部的内壁焊接连接，以实现所述导电丝线与所述极耳电连接。

22.根据权利要求21所述的集流体组件的制造方法，其特征在于，所述集流体的厚度方向上的相对两侧分别为第一侧和第二侧，所述导电丝线穿设于多个所述穿线部组包括如下步骤：

S21、所述导电丝线从所述第一侧向下穿设于第一个所述穿线部组；

S22、所述导电丝线沿所述第二侧朝向第二个所述穿线部组的方向走线，并到达第二个所述穿线部组所在位置；

S23、所述导电丝线向上穿设于第二个所述穿线部组；

S24、所述导电丝线沿所述第一侧朝向第一个所述穿线部组的方向走线并绕过穿设于第一个所述穿线部组的穿设段，而后朝向第二个所述穿线部组的方向走线，并到达第二个所述穿线部组所在位置；

S25、所述导电丝线向下穿设于第二个所述穿线部组；

所述导电丝线依照所述步骤S22-S25的穿线方法依次向后进行穿设，直至所述导电丝线穿设结束。

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