CN115377621A - 一种转接片和电极转接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种转接片，转接片包括沿x向平行设置且处于同一平面的两个用于连接电池极耳的极耳转接部和设置于两个极耳转接部的内侧边之间的沿y向使所述的两个极耳转接部形成连接的极柱转接部；所述极柱转接部的第一侧面上设有半封闭的凸台部，所述凸台部的内部形成中空腔体，极柱转接部的第二侧面上设有与所述中空腔体相连通的极柱焊接口；所述的凸台部包括与极耳转接部平行但处于不同平面的焊接平台和使所述焊接平台与极耳转接部形成连接的过渡部。本发明提供的转接片中，极柱转接部与极耳转接部之间同时形成水平连接结构和夹角连接结构，两种连接结构相互配合能够提高极柱转接部与极耳转接部之间的抗弯能力。
Description
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，具体地涉及一种转接片和电极转接结构。
背景技术
由于化石能源的不可再生性以及使用过程中带来的污染问题，越来越多的领域开始寻找化石能源的替代品，例如近些年来依靠电力驱动的新能源汽车在市场上开始逐渐占据份额。电动汽车、电动自行车等电动交通工具及储能设施等大中型电动设备的使用成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的重要技术手段，而这些领域的发展很大程度上依赖于高性能电池的发展，例如电动汽车为了达到与现有燃油车相当的高续航性能需要保证电池容量大、占用空间小，锂电池由于其具有较高的能量密度，使得空间利用率较高，在新能源领域中有较广的应用前景。
申请号为CN201910082660.1的专利文件公开了一种转接片，转接片包括平板片和凸包，凸包的下端设于平板片的上侧，凸包为半封闭状凸起结构，凸包的下端设有一个开口，平板片设有第一通孔，第一通孔与开口相导通，凸包具有与电池导电模块电连接的上端，平板片用于电连接电池极耳。该专利技术方案中转接片呈“山”字形，转接片位于两侧的两个分支用于与极耳进行连接，位于中间的一个分支用于与顶盖进行连接。该转接片的三个分支所占用的空间面积较大，不利于电池能量密度的提高，且位于中间的与顶盖进行连接的分支受力后容易弯曲变形甚至折断。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种转接片，该转接片面积占用较小、与极耳和盖板焊接方便，且转接片不容易发生弯曲断裂。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种转接片，包括沿x向平行设置且处于同一平面的两个用于连接电池极耳的极耳转接部和设置于两个极耳转接部的内侧边之间的沿y向使所述的两个极耳转接部形成连接的极柱转接部；所述极柱转接部的第一侧面上设有半封闭的凸台部，所述凸台部的内部形成中空腔体，极柱转接部的第二侧面上设有与所述中空腔体相连通的极柱焊接口；所述的凸台部包括与极耳转接部平行但处于不同平面的焊接平台和使所述焊接平台与极耳转接部形成连接的过渡部。
需要说明的是，本发明中所述的x向和y向指的是在某二维平面中相互垂直的任意两个方向，并非特指某个固定方向，并且以二维直角坐标系为例，在坐标系中沿着x轴正方向和x轴负方向统称为本发明所述的x向，y向同理。
本发明提供的转接片中，极柱转接部设置于两个极耳转接部的内侧边之间位置，极柱转接部设有半封闭的凸台部，凸台部的焊接平台通过过渡部与极耳转接部形成连接。在现有技术中，极柱转接部与极耳转接部通常为基本一体的平面结构，两个平面结构之间施加扭转力时，连接位点容易发生形变，导致极柱转接部与极耳转接部之间发生弯曲，而本发明所述的过渡部用于连接处于不同平面高度的焊接平台与极耳转接部，因此过渡部与极耳转接部之间会形成相互垂直或者呈一定夹角的连接结构，极柱连接部与极耳连接部之间除了形成一体的平面结构区域外还包括夹角结构区域，对极耳转接部与极柱转接部之间施加扭转力时，平面结构区域与夹角结构区域产生的抗弯抵抗力阈值会大于现有技术中的一体平面结构，因此极耳转接部与极柱转接部之间不容易发生弯曲。同时，极柱连接部设置于两个极耳连接部的内侧边之间，因此转接片的占用面积不超过两个极耳转接部的外侧边围成的矩形面积，有利于提高能量密度。
进一步地，所述的极柱转接部与极耳转接部内侧边的中部形成连接，每个所述极耳转接部相对于极柱转接部形成延伸方向相反的两个焊接端头，位于不同极耳转接部上的向同一方向延伸的两个焊接端头之间形成空置区。
进一步地，所述平台焊接部为矩形，所述的过渡部包含四个连接侧面，其中两个连接侧面面向y向，另两个连接侧面面向x向。
进一步地，所述过渡部面向y向的两个连接侧面与极耳转接部的内侧边形成过渡连接。
进一步地，所述的极柱转接部还包括平面连接部，所述平面连接部与极耳转接部处于同一平面并且两端分别与两个极耳转接部的内侧边相接，所述过渡部面向x向的两个连接侧面远离焊接平台的一端与所述的平面连接部形成过渡连接。
进一步地，转接片的厚度为0.6~2.0mm，所述凸台部相对于极耳转接部所在平面形成的凸出高度为1.5~2.0mm。
本发明的另一目的在于提供一种电极转接结构，该电机转接结构包括电芯极组和上述的任一电极转接片；所述的电芯极组包括并联设置的两个电芯单元，每个电芯单元的正极和负极各自连接有一个极耳；所述的两个电芯单元中，与正极形成连接的两个极耳通过一个电极转接片形成连接，与负极形成连接的两个极耳通过另一电极转接片形成连接；所述的极耳包括位于端部的焊接部和使所述焊接部与电芯单元的正极或负极形成连接的中间部，所述焊接部与电极转接片的极耳转接部贴合并形成焊接连接。
进一步地，所述的极柱转接部与极耳转接部内侧边的中部形成连接，每个所述极耳转接部相对于极柱转接部形成延伸方向相反的两个焊接端头；所述的极耳转接部与极耳形成焊接连接的区域位于自身的两个焊接端头。
进一步地，电机转接结构还包括保护片，所述的保护片设置于极耳的焊接部表面。
进一步地，电极转接结构还包括盖板组件，所述的盖板组件设有与所述凸台部形状配合的定位槽，凸台部嵌入所述定位槽中形成配合结构，凸台部的嵌入端与盖板组件的极柱形成焊接固定。
应用本发明方案可以取得以下有益效果：
1、本发明提供的转接片中，极柱转接部与极耳转接部内侧边形成连接，因此转接片在x向上的整体长度不超过极耳转接部的长度，转接片的整体占用面积不超过两个极耳转接部的外侧边围成的矩形面积，相较于现有技术中的转接片占用空间更小。
2、本发明提供的转接片中，极柱转接部与极耳转接部之间形成多种连接结构，例如在某些实施例中，极柱转接部与极耳转接部之间一方面通过平面连接部形成水平连接结构，另一方面通过连接侧面形成夹角连接结构，两种连接结构相互配合能够提高极柱转接部与极耳转接部之间的抗弯能力。
3、在一些实施方式中，盖板组件设有定位槽，转接片的凸台部能够与定位槽形成配合，使转接片与盖板组件之间不能沿x向或y向相对滑动，或者发生相对转动，从而提高了焊接精度。
4、在一些实施方式中，转接片的两个极耳转接部均具有两个焊接端头，将焊接端头作为焊接位点时，可以使极耳转接部的焊接位点与极柱转接部的焊接位点错开，避免进行极耳焊接和极柱焊接时相互造成影响，同时使转接片在受到垂直于平面方向的力时具有弹性形变空间，降低断裂发生的概率。
附图说明
图1为一个实施例中转接片的结构示意图；
图2为图1中转接片的正视剖面结构示意图；
图3为另一实施例中转接片的结构示意图；
图4为图4中转接片的正视剖面结构示意图；
图5为另一实施例中转接片的结构示意图；
图6为一个实施例中电极转接结构的示意图；
图7为另一实施例中电极转接结构的示意图；
图中，1-转接片，2-电芯极组，3-盖板组件，11-极耳转接部，12-极柱转接部，13-空置区，21-电芯单元，22-极耳，23-保护片，31-极柱，32-盖板主体，33-盖板绝缘件，111-焊接端头，121-凸台部，122-中空腔体，123-极柱焊接口，124-平面连接部，1311-焊接平台，1312-过渡部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制；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，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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发明中的具体含义。
实施例
如图1和图2所示，本发明提供了一种转接片，转接片的材质为导电金属，其主要由AL1060构成。转接片包括沿x向设置的两个长条片状的极耳转接部11，两个极耳转接部设置于同一平面内，在两个极耳转接部相互靠近的内侧边的中部，极柱转接部12在y向上使两个极耳转接部形成连接，即两侧的两个极耳转接部分别与中间的极柱转接部形成导电路径，由于极柱转接部连接两各极耳转接部的中部，因此每个极耳转接部在x向上相对于极柱转接部会形成沿相反方向延伸的两个焊接端头111，在极柱转接部形成的间隔下，分别位于两个极耳转接部上的朝向同一方向延伸的两个焊接端头之间形成空置区14，即极柱转接部在x向上的位置限制极耳转接部的两端之间。作为优选实施方式，空置区在y向上的长度略大于极耳转接部在y向上的长度，使得极柱转接部具有较大的面积以供后续焊接操作，空置区在x向上的长度为极耳转接部长度的20%~30%，即极柱转接部在x向上的长度为极耳转接部的40%~60%，在保证极柱转接部与极耳转接部之间连接强度的同时使焊接端头具有一定面积，方便后续极耳转接部与极耳之间的连接。极柱转接部的第一侧面（使用时与极柱进行焊接的一侧面）设有半封闭的凸台部121，凸台部内部形成有中空腔体122，极柱转接部的第二侧面形成与所述中空腔体连通的极柱焊接口123，在进行极柱焊接时，焊头从极柱焊接口处进行焊接操作，使凸台部与极柱形成连接。所述的凸台部包括一个焊接平台1311和使焊接平台最终与极耳转接部形成电通路的过渡部1312，焊接平台的外侧表面为平面状，以便与极柱进行连接。在本实施例中焊接平台的形状大致为矩形，过渡部则具有四个与焊接平台基本垂直的连接侧面，每一个连接侧面均对应矩形的一条边，并且四个连接侧面中，两个连接侧面面向x向，两个连接侧面面向y向，面向y向的两个连接侧面与极耳转接部的内侧边形成直接连接。极柱转接部除了凸台部外，还设有平面连接部124，平面连接部呈长条状并且设置于凸台部x向的外侧，平面连接部与极耳转接部处于同一平面，其y向的两端分别与两个极耳转接部的内侧边形成连接。上述的四个连接侧面中，面向x向的连接侧面与所述的平面连接部124形成连接。本实施例的极耳保护片可以通过极耳转接部从第一侧与极耳形成连接，并从第二侧与极柱形成连接，从而使极耳与极柱之间形成电通路，由于具有两个极耳转接部，因此可以与两个极耳形成连接并使所述的两个极耳形成并联结构，实现电池的增容。
在另一实施方式中，凸台部的连接侧面可以是曲面结构，如图3和图4所示的一种转接片，该转接片的四个连接侧面均为“S”状曲面，曲面状的连接侧面可以与焊接平台、极耳转接部和平面连接部形成更自然的过渡。
在另一实施方式中，凸台部的焊接平台可以是矩形以外的其他的形状，如图5所示的一种转接片，其焊接平台为圆形，因此凸台部呈圆柱状，过渡部由一体的弧形侧面形成。在另一实施方式中，焊接平台也可为椭圆形结构，或者中部为矩形、两端为半圆形的类椭圆形结构。
如图6所示，本发明的一个实施例还提供了一种电池极耳转接结构，该结构由电芯极组2和转接片1构成，电芯极组包括并联设置的两个电芯单元21和设置在电芯单元其中一端的极耳22，每一个电芯单元均包含一个与阳极相连的极耳和一个与阴极相连的极耳，两个电芯单元紧贴设置，并且与电芯单元的阳极相连的两个极耳设置于同一侧，与电芯单元的阴极相连的两个极耳设置于另一侧，与阳极相连的两个极耳通过一个转接片形成并联连接，与阴极相连的两个极耳通过另一个转接片形成并联连接。具体地，转接片如图1~6任一所示，转接片两侧的两个极耳转接部各自与一个极耳形成连接。极耳形成“7”字形结构，其中横向结构为焊接部，用于与转接片的极耳转接部形成焊接连接，纵向结构为中间部，用于将焊接部与电芯单元连接，在极耳与转接片焊接前，焊接部与中间部为一体平面结构，将焊接部与转接片焊接完成后，对极耳进行弯折，即形成“7”字形结构。具体地，在焊接时，焊接部与极耳转接部的焊接端头形成焊接连接，即每个极耳的焊接部与极耳转接部之间均通过两个焊接端头形成两处焊接位点，通过该焊接方法可以使极耳转接部与极柱转接部的焊接位点错开，避免极耳转接部与极柱转接部分别焊接时产生相互影响。进一步地，为了对焊接部进行保护，避免焊头直接接触极耳并造成极耳结构损伤，在焊接部还设置有保护片23，更进一步地，为了避免极耳在弯折过程中发生折断，保护片23包括金属材质的主体件和设置在极耳将要形成折角的一侧的折角保护件，折角保护件形成非尖锐的表面结构，使极耳弯折过程中能够形成自然过渡而非形成尖锐折角。
如图7所示，本发明的一个实施例还提供了另一种电池极耳转接结构，该结构由电芯极组2、转接片1和盖板组件3依次连接形成，其中电芯极组用于存储电能，转接片用于使电芯极组与盖板组件之间形成电通路，盖板组件用于与外接设备之间进行电能传输。电芯极组包括两个电芯单元和设置在电芯单元其中一端的极耳，每一个电芯单元均包含一个与阳极相连的极耳和一个与阴极相连的极耳，两个电芯单元紧贴设置，并且与电芯单元阳极相连的两个极耳设置于同一侧，与电芯单元阴极相连的两个极耳设置于同一侧，与阳极相连的两个极耳通过一个转接片形成并联连接，与阴极相连的两个极耳通过另一个转接片形成并联连接。盖板组件包括盖板主体32、盖板绝缘件33和贯通盖板主体和盖板绝缘件的极柱31。盖板组件朝向转接片一侧设置有一定位槽，定位槽的形状与转接片的凸台部一致，使凸台部能够嵌入定位槽中并形成配合固定，所述的凸台部包括矩形的焊接平台和包含四个连接侧面的过渡部构成，凸台部的焊接平台与盖板组件的极柱内端相接，并通过激光焊接连为一体，凸台部的四个连接侧面分别与定位槽形成抵接，使转接片与盖板组件之间不能发生x向或y向的滑动，也不能发生相对旋转，从而提高焊接精度。此外，在焊接过程中过渡部内部的半封闭的中空腔体形成了一个相对独立的空间，在焊接过程中产生的焊渣会被截留在中空腔体中而不会飞溅至其他部位。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种转接片，其特征在于：包括沿x向平行设置且处于同一平面的两个用于连接电池极耳的极耳转接部和设置于两个极耳转接部的内侧边之间的沿y向使所述的两个极耳转接部形成连接的极柱转接部；所述极柱转接部的第一侧面上设有半封闭的凸台部，所述凸台部的内部形成中空腔体，极柱转接部的第二侧面上形成与所述中空腔体相连通的极柱焊接口；所述的凸台部包括与极耳转接部平行但处于不同平面的焊接平台和使所述焊接平台与极耳转接部形成连接的过渡部。
2.根据权利要求1所述的一种转接片，其特征在于：所述的极柱转接部与极耳转接部内侧边的中部形成连接，每个所述极耳转接部相对于极柱转接部形成延伸方向相反的两个焊接端头，位于不同极耳转接部上的向同一方向延伸的两个焊接端头之间形成空置区。
3.根据权利要求2所述的一种转接片，其特征在于：所述平台焊接部为矩形，所述的过渡部包含四个连接侧面，其中两个连接侧面面向y向，另两个连接侧面面向x向。
4.根据权利要求3所述的一种转接片，其特征在于：所述过渡部面向y向的两个连接侧面与极耳转接部的内侧边形成过渡连接。
5.根据权利要求1所述的一种转接片，其特征在于：所述的极柱转接部还包括平面连接部，所述平面连接部与极耳转接部处于同一平面并且y向上的两端分别与两个极耳转接部的内侧边相接，所述过渡部面向x向的两个连接侧面远离焊接平台的一端与所述的平面连接部形成过渡连接。
6.根据权利要求1所述的一种转接片，其特征在于：转接片的厚度为0.6~2.0mm，所述凸台部相对于极耳转接部所在平面形成的凸出高度为1.5~2.0mm。
7.一种电极转接结构，其特征在于，包括电芯极组和权利要求1~6任一所述的电极转接片；所述的电芯极组包括并联设置的两个电芯单元，每个电芯单元的正极和负极各自连接有一个极耳；所述的两个电芯单元中，与正极形成连接的两个极耳通过一个电极转接片形成连接，与负极形成连接的两个极耳通过另一电极转接片形成连接；所述的极耳包括位于端部的焊接部和使所述焊接部与电芯单元的正极或负极形成连接的中间部，所述焊接部与电极转接片的极耳转接部贴合并形成焊接连接。
8.根据权利要求7所述的一种电极转接结构，其特征在于：所述的极柱转接部与极耳转接部内侧边的中部形成连接，每个所述极耳转接部相对于极柱转接部形成延伸方向相反的两个焊接端头；所述的极耳转接部与极耳形成焊接连接的区域位于自身的两个焊接端头。
9.根据权利要求8所述的一种电极转接结构，其特征在于：还包括保护片，所述的保护片设置于极耳的焊接部表面。
10.根据权利要求7所述的一种电极转接结构，其特征在于：还包括盖板组件，所述的盖板组件设有与所述凸台部形状配合的定位槽，凸台部嵌入所述定位槽中形成配合结构，凸台部的嵌入端与盖板组件的极柱形成焊接固定。
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