CN114649624B - 电极连接片和电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池技术领域，具体提供一种电极连接片和电池，旨在解决现有电极连接片在与极耳或极柱焊接时容易产生振动并因此造成电芯损伤的问题。为此，本发明的电极连接片包括连接片本体以及设置在连接片本体的端面上的减振结构，减振结构包括多个减振单元，多个减振单元依次首尾相连以在整体上形成环形结构，减振结构在连接片本体上的投影所占据的区域作为分界线以将连接片本体的端面划分为第一焊接区和第二焊接区，第一焊接区位于减振结构的内侧，用于与电池的极柱焊接，第二焊接区位于减振结构的外侧，用于与电池的极耳焊接。基于此，本发明的电极连接片通过减振结构的设置有效减少电芯因电极连接片与极耳或极柱焊接时产生的振动而造成的损伤。

Description

电极连接片和电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体提供一种电极连接片和电池。

背景技术

现有电池都将电极连接片设计成平面，并在平面上设置凸起结构，以增强电极连接片的强度，防止电极连接片在转运时或者与极耳和极柱在焊接时发生变形。然而，现有电极连接片无法降低其与极柱超声扭矩焊接时带来的振动，容易对电芯造成损伤。具体而言，振动产生的力主要来自电极连接片平面方向，因此电极连接片受到的是平面方向的剪切力，但该剪切力在平面方向很难释放，因此电极连接片在与极柱超声扭矩焊接时会发生严重的振动。大振幅的振动破坏了电池内部结构，尤其会对电芯造成损伤，此外，电极连接片与极柱焊接的大振幅振动还会影响极耳与电极连接片焊接强度。

相应地，本领域需要一种新的电极连接片和电池来解决或者在一定程度上缓解上述问题。

发明内容

本发明旨在解决或者在一定程度上缓解上述技术问题，即，现有电极连接片在与极耳或极柱焊接时容易产生振动并因此造成电芯损伤的问题。

在第一方面，本发明提供一种电池的电极连接片，所述电极连接片包括连接片本体以及设置在所述连接片本体的端面上的减振结构，所述减振结构包括多个减振单元，所述多个减振单元依次首尾相连以在整体上形成环形结构，以所述减振结构沿垂直于所述连接片本体方向上的投影所占据的区域作为分界线将所述连接片本体的端面划分为第一焊接区和第二焊接区，所述第一焊接区位于所述减振结构的内侧，用于与所述电池的极柱焊接，所述第二焊接区位于所述减振结构的外侧，用于与所述电池的极耳焊接。

在上述电极连接片的可选技术方案中，所述电极连接片的形状为圆形，所述减振结构的整体形状为圆环形。

在上述电极连接片的可选技术方案中，所述减振单元包括第一减振槽、第二减振槽和减振凸起，所述第一减振槽的第一端和所述第二减振槽的第一端相连通以共同形成弯折的槽体，所述减振凸起设置在所述第一减振槽的上方，并且相邻的两个所述减振单元的槽体相连通。

在上述电极连接片的可选技术方案中，所述减振凸起为拱形结构。

在上述电极连接片的可选技术方案中，位于所述减振凸起的第一端面上的远离所述电极连接片的圆心的第一端点和所述圆心的连线与所述第一端面形成的钝角大于位于所述减振凸起的第二端面上的远离所述圆心的第二端点和所述圆心的连线与所述第二端面形成的钝角，其中，所述第一端点和所述圆心的距离大于所述第二端点和所述圆心的距离。

在上述电极连接片的可选技术方案中，所述电极连接片还包括至少两个设置在所述连接片本体上的分割槽，所述分割槽位于所述第二焊接区内且与所述第二减振槽相连通。

在上述电极连接片的可选技术方案中，至少两个所述分割槽沿所述连接片本体的周向均匀分布。

在上述电极连接片的可选技术方案中，所述分割槽的槽宽沿所述连接片本体的径向自内向外逐渐变宽。

另一方面，本发明还提供一种电池，所述电池包括筒状壳体、极柱、电芯以及上述可选实施例中所述的电极连接片，所述极柱和所述电芯设置在所述筒状壳体中，所述极柱与所述电极连接片的第一焊接区焊接，所述电芯的极耳与所述电极连接片的第二焊接区焊接。

在上述电池的可选技术方案中，所述减振凸起的端面的面积满足下式：

C≥(A*X)/B，

其中，C为所述减振凸起的端面的面积，B为所述电极连接片的过流系数，A为所述电芯的电芯容量，X为所述电芯的过流能力与所述电芯容量的比值。

在采用上述技术方案的情况下，本发明的电极连接片能够通过减振结构的设置有效减少电芯因电极连接片与极耳或极柱焊接时产生的振动而造成的损伤。

此外，在本发明的可选技术方案中，分割槽的设置能够将连接片本体分为相对独立的区域，以进一步有效避免因焊接产生的振动对电芯造成的损伤。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1示出了本发明的电极连接片的结构示意图，其中示出了减振单元的结构；

图2示出了本发明的电极连接片的结构示意图，其中示出了激光焊线的设置位置；

图3示出了本发明的电极连接片的局部结构示意图；

附图标记：

1、连接片本体；11、第一焊接区；12、第二焊接区；13、分割槽；14、焊线；

2、减振结构；21、减振单元；211、第一减振槽；212、第二减振槽；213、减振凸起；2131、第一端面；2132、第二端面。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，本发明并不对所述电极连接片的具体应用对象和具体应用位置作任何限制，其可以用于圆柱电池，也可以用于方形电池，可以用于卷芯电池，也可以用于叠片电池，可以用于电池的正极连接片，也可以用于电池的负极连接片，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际的使用情况自行设定。这种具体应用对象和具体应用位置的改变并不偏离本发明的基本原理，因此将落入本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述结构特征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发明的限制。此外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至3所示，本发明的电极连接片包括连接片本体1以及设置在连接片本体1的端面上的减振结构2，减振结构2包括多个减振单元21，多个减振单元21依次首尾相连以在整体上形成环形结构。具体地，作为一种可选的实施方式，所述电极连接片的形状为圆形，第一焊接区11大致呈圆形，减振结构2的整体形状为圆环形，第二焊接区12大致呈圆环形；具体地，第一焊接区11占据的圆形区域以及第二焊接区12和减振结构2占据的环形区域呈同心设置；当然，本发明并不对连接片本体1和减振结构2的具体结构和整体形状作任何限制，其还可以是正方形、长方形，甚至是不规则形状，本领域技术人员可以根据实际的使用情况自行设定。

进一步地，以减振结构2沿垂直于连接片本体1方向上的投影所占据的区域作为分界线将连接片本体1的端面划分为第一焊接区11和第二焊接区12，第一焊接区11位于减振结构2的内侧(参阅图1中的方向，靠近圆心点a的位置为内侧，靠近圆周的位置为外侧)，用于与所述电池的极柱焊接，第二焊接区12位于减振结构2的外侧，用于与所述电池的极耳焊接。

需要说明的是，本发明不对第一焊接区11和第二焊接区12的具体设置位置以及具体的占据面积作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。在本可选实施例中，如图1所示，第一焊接区11大致呈圆形，第二焊接区大致12呈圆环形，减振结构2整体呈圆环形位于第一焊接区11和第二焊接区12之间。基于此种设置方式，本发明的减振结构2能够进一步均匀降低连接片本体1的各个方向上与极柱和极耳焊接过程中产生的振动的振幅，进而能够进一步有效保证电芯不会因焊接振动而受到损伤，有效保证电池的质量。此外，还需要说明的是，本发明也不对所述电极连接片与极耳和极柱之间具体的焊接方式作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定；可选地，所述电极连接片与极耳之间采用激光焊接的方式，与极柱之间采用超声扭矩焊接的方式，即，第一焊接区11为超声扭矩焊接区，第二焊接区12为激光焊接区，以便有效保证电池的生产效率和良率。

进一步地，如图1至3所示，在本可选实施例中，减振单元21包括第一减振槽211、第二减振槽212和减振凸起213，第一减振槽211的第一端和第二减振槽212的第一端相连通以共同形成弯折的槽体，减振凸起213设置在第一减振槽211的上方，并且相邻的两个减振单元21的槽体相连通。进一步可选地，位于减振凸起213的第一端面2131上的远离第一焊接区11的圆心(图1中点a)的第一端点(图1中点b)和圆心点a的连线(图1中线M)与第一端面2131形成的钝角(图1中∠5)大于位于减振凸起213的第二端面2132上的远离圆心点a的第二端点(图1中点c)和圆心点a的连线(图1中线N)与第二端面2132形成的钝角(图1中∠6)，其中，所述第一端点和圆心点a的距离大于所述第二端点和圆心点a的距离，以使减振结构2能够形成圆环形。当然，需要说明的是，本发明不对减振单元21的具体排布方式作任何限制，其还可以使∠5的角度小于∠6的角度，相应地，所述第一端点和圆心点a的距离小于所述第二端点和圆心点a的距离，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

需要说明的是，本发明不对第一减振槽211、第二减振槽212和减振凸起213的具体形状以及减振凸起213的具体结构作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。优选地，在本具体实施例中，减振凸起213在连接片本体1上的投影形状、第一减振槽211的形状以及第二减振槽212的形状均为梯形，且减振凸起213在连接片本体1上的投影形状和第一减振槽211的形状相同，其腰边的长度小于底边的长度，第二减振槽212的腰边的长度大于底边的长度。

此外，还需要说明的是，本发明也不对第一减振槽211、第二减振槽212和减振凸起213的具体设置数量作任何限制；优选地，减振凸起213的个数为16个，相应地，第一减振槽211和第二减振槽212的个数也为16个。具体地，在第一减振槽211、第二减振槽212和减振凸起213的设置数量均为16个的基础上，∠5的角度为150°，∠6的角度为130°，当然，本发明也不对∠5和∠6的具体角度作任何限制，本领域技术人员可以根据减振凸起213的实际设置数量自行设定∠5和∠6的具体角度。进一步地，减振凸起213的结构优选为拱形结构，以便在保证所述电极连接片的制备效率的情形下，还能够有效减轻所述电极连接片与极耳和极柱焊接时产生的振动；当然，这并不是限制性的，只要能够保证减振结构2呈环形结构设置并起到减振作用即可，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

进一步可选地，所述电极连接片还包括四个设置在连接片本体1上的分割槽13，分割槽13用于注入电解液，分割槽13位于第二焊接区12内且与第二减振槽212相连通，分割槽13的远离圆心点a的一端距离连接片本体1的圆周具有一定的距离，当然，本发明并不对分割槽13的远离圆心点a的一端距离连接片本体1的圆周的具体距离，即，分割槽13的具体长度作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

进一步地，在本具体实施例中，四个分割槽13沿连接片本体1的周向均匀分布，且分割槽13的槽宽沿连接片本体1的径向自内向外逐渐变宽，以便于能够同步浸润电芯的内外周。四个分割槽13的设置能够将连接片本体1分割为四个相对独立的区域，以便能够有效消除其他三个区域的平面度对当前焊接区域的影响，还能够有效避免当前焊接区产生的振动对其他区域的影响。需要说明的是，本发明不对分割槽13的具体形状以及设置数量作任何限制，本领域技术人员可以根据实际使用情况自行设定。

此外，如图2所示，在本实施例中，所述电极连接片还包括十二条设置在连接片本体1上的焊线14，每条焊线14由八个圆形焊点均匀排布而成，且八个圆形焊点整体呈直线排布，即，每条焊线14整体呈直线形。具体地，每个焊点以激光脉冲的方式形成，十二条焊线14沿连接片本体1的周向均匀分布在第二焊接区12内。进一步地，每两个分割槽13之间设置有三条焊线14和四个减振单元21；每条焊线14能够与第二减振槽212整体呈一条线，且每条焊线14中靠近圆心点a的焊点紧靠第二减振槽212设置。需要说明的是，本发明并不对焊线14的具体设置数量、每条焊线14中焊点的具体设置数量作任何限制，也不对焊点的具体排布方式、具体形状和具体形成方式作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

在另一方面，本发明还要求保护一种电池，所述电池包括筒状壳体、极柱、电芯以及上述可选实施例中所述的电极连接片，所述电芯设置在所述筒状壳体中，所述电芯上设置有轴向通孔，所述极柱设置于所述轴向通孔中。所述极柱与所述电极连接片的第一焊接区11进行超声扭矩焊接，所述电芯的极耳与所述电极连接片的第二焊接区12进行激光焊接。需要说明的是，本发明不对所述筒状壳体、所述极柱、所述电芯以及所述电池的其他结构(如：顶盖总成)的具体结构和连接关系作任何限制，本领域技术人员可以根据实际的使用情况自行设定。

进一步地，在本可选实施例中，减振凸起213的端面的面积需要满足下式，以便满足所述电芯的过流能力：

C*B≥A*X，

其中，C为减振凸起213的端面的面积，B为所述电极连接片的过流系数，A为所述电芯的电芯容量，X为所述电芯的过流能力与所述电芯容量的比值。

基于上式，本发明的减振结构2的设置能够有效满足所述电芯的过流能力，即，本发明的电极连接片既能够有效保证所述电芯的过流能力，还能够有效降低所述电极连接片与所述极柱和所述电芯的极耳焊接过程中产生的振动的振幅，以有效降低振动对所述电池的内部结构，尤其是对所述电芯的损伤，有效保证的所述电池的良率。

此外，需要说明的是，本发明不对减振凸起213的端面的面积的计算方式作任何限制，本领域技术人员可以根据减振凸起213的具体结构和具体形状自行设定；例如，可以对端面的投影面积进行积分计算。在本可选实施例中，减振凸起213的端面的面积的计算公式如下：

C＝2*π*R*(c/360)*d*h

其中，R为第一焊接区11的半径，c为位于减振凸起213的第一端面2131上的远离圆心(图1中点a)的第一端点(图1中点b)和圆心的连线(图1中线M)与位于减振凸起213的第二端面2132上的远离圆心的第二端点(图1中点c)和圆心的连线(图1中线N)的夹角(图1中∠7)，d为减振凸起213的数量，h为连接片本体1的厚度。当然，这种计算方式并不是限制性的，也不对本发明的保护范围构成任何限制。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池的电极连接片，其特征在于，所述电极连接片包括连接片本体以及设置在所述连接片本体的端面上的减振结构，

所述减振结构包括多个减振单元，所述多个减振单元依次首尾相连以在整体上形成环形结构，所述减振单元包括第一减振槽、第二减振槽和减振凸起，所述第一减振槽的第一端和所述第二减振槽的第一端相连通以共同形成弯折的槽体，所述减振凸起设置在所述第一减振槽的上方，并且相邻的两个所述减振单元的槽体相连通；

以所述减振结构沿垂直于所述连接片本体方向上的投影所占据的区域作为分界线将所述连接片本体的端面划分为第一焊接区和第二焊接区，

所述第一焊接区位于所述减振结构的内侧，用于与所述电池的极柱焊接，

所述第二焊接区位于所述减振结构的外侧，用于与所述电池的极耳焊接。

2.根据权利要求1所述的电极连接片，其特征在于，所述电极连接片的形状为圆形，所述减振结构的整体形状为圆环形。

3.根据权利要求1所述的电极连接片，其特征在于，所述减振凸起为拱形结构。

4.根据权利要求3所述的电极连接片，其特征在于，位于所述减振凸起的第一端面上的远离所述电极连接片的圆心的第一端点和所述圆心的连线与所述第一端面形成的钝角大于位于所述减振凸起的第二端面上的远离所述圆心的第二端点和所述圆心的连线与所述第二端面形成的钝角，其中，所述第一端点和所述圆心的距离大于所述第二端点和所述圆心的距离。

5.根据权利要求3所述的电极连接片，其特征在于，所述电极连接片还包括至少两个设置在所述连接片本体上的分割槽，所述分割槽位于所述第二焊接区内且与所述第二减振槽相连通。

6.根据权利要求5所述的电极连接片，其特征在于，至少两个所述分割槽沿所述连接片本体的周向均匀分布。

7.根据权利要求5所述的电极连接片，其特征在于，所述分割槽的槽宽沿所述连接片本体的径向自内向外逐渐变宽。

8.一种电池，其特征在于，所述电池包括筒状壳体、极柱、电芯以及上述权利要求1至7中任一项所述的电极连接片，

所述极柱和所述电芯设置在所述筒状壳体中，所述极柱与所述电极连接片的第一焊接区焊接，所述电芯的极耳与所述电极连接片的第二焊接区焊接。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述减振凸起的端面的面积满足下式：

C≥(A*X)/B，

其中，C为所述减振凸起的端面的面积，B为所述电极连接片的过流系数，A为所述电芯的电芯容量，X为所述电芯的过流能力与所述电芯容量的比值。