CN205985173U - 极耳结构和电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出了一种极耳结构和一种电池，其中，极耳结构包括：极耳基体；集流体，与所述极耳基体相连，所述极耳基体与所述集流体的焊接后最大厚度小于或等于所述极耳基体和所述集流体的厚度之和的1.5倍。通过本实用新型的技术方案，将极耳结构的厚度，也就是极耳基体与所述集流体的焊接后最大厚度，限制为小于或等于极耳基体和集流体的厚度之和的1.5倍，使得极耳结构的厚度适宜，避免因极耳结构的厚度过大而造成的焊接电阻过大的缺陷，提高电芯的内部对称性，增加了极耳结构的可靠性，从而避免变形，提升了电池的整体性能。

Description

极耳结构和电池
【技术领域】
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种极耳结构和一种电池。
【背景技术】
极耳结构与电池的电芯性能息息相关，目前，现有的极耳结构中，往往会出现焊接厚度过大的情况，而焊接厚度过大往往会导致焊接电阻过大，影响极耳结构乃至整个电池的性能。
因此，如何避免因焊接厚度过大而影响电池性能，成为目前亟待解决的技术问题。
【实用新型内容】
本实用新型提供了一种极耳结构和一种电池，用以解决相关技术中因焊接厚度过大而影响电池性能的问题。
第一方面，本实用新型的实施例提出了一种极耳结构，包括：极耳基体；集流体，与所述极耳基体相连，所述极耳基体与所述集流体的焊接后最大厚度小于或等于所述极耳基体和所述集流体的厚度之和的1.5倍。
优选地，所述极耳基体的数量为一个或多个，每个所述极耳基体与所述集流体相连接。
优选地，所述极耳基体包括：焊接区，具有若干个焊点，所述焊接区通过所述若干个焊点与所述集流体连接，所述极耳基体和所述集流体的厚度之和大于或等于10微米，且小于或等于250微米。
优选地，所述若干个焊点中的每个焊点的焊接面积小于或等于1平方毫米。
优选地，所述焊接区中每平方毫米面积内的焊点数量大于或等于1个。
优选地，所述若干个焊点的总焊接面积小于或等于所述焊接区的面积的70％。
优选地，所述若干个焊点呈行列式排布或圆周式排布。
优选地，所述极耳基体还包括：非焊接区，与所述焊接区相连，所述非焊接区的端部为弧形。
第二方面，本实用新型的实施例提出了一种电池，该电池的一个或多个极耳包括上述技术方案中任一项所述的极耳结构。
其中，该电池具有卷绕式电芯、叠片式电芯或卷绕叠片混合式电芯。
本实用新型中，为了解决相关技术中因焊接厚度过大而影响电池性能的问题，通过将极耳结构的厚度，也就是极耳基体与所述集流体的焊接后最大厚度，限制为小于或等于极耳基体和集流体的厚度之和的1.5倍，使得极耳结构的厚度适宜，避免因极耳结构的厚度过大而造成的焊接电阻过大的缺陷，提高电芯的内部对称性，增加了极耳结构的可靠性，从而避免变形，提升了电池的整体性能。
【附图说明】
图1示出了根据本实用新型的一个实施例的极耳结构的示意图；
图2示出了图1示出的极耳结构中的焊接后的极耳基体的示意图；
图3示出了相关技术中非焊接区的端部示意图；
图4示出了图1示出的极耳结构中的非焊接区的端部示意图；
其中，图1、图2和图4中部件名称与附图标记的对应关系为：
极耳结构1，极耳基体11，焊接区111，焊点1111，非焊接区112，端部1121，集流体12。
【具体实施方式】
为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1示出了根据本实用新型的一个实施例的极耳结构的示意图。
如图1所示，极耳结构1包括极耳基体11和集流体12，集流体12与极耳基体11相连，极耳基体11的厚度为S1，集流体12的厚度为S2，极耳基体11与集流体12的焊接后最大厚度S3(包含焊印)小于或等于极耳基体11和集流体12的厚度之和的1.5倍。
例如，可采用80微米的铝带极耳和14微米的铝箔集流体进行焊接研究，采用三种焊座和两种焊头做实验，其实验内容如下表1所示。
表1
焊座 焊头 焊接厚度(微米) 焊接拉力(牛顿) 焊接电阻(毫欧)
实施例1 刻齿焊座 粗纹焊头 141 18.49 105
实施例2 刻齿焊座 细纹焊头 139 22.22 103
实施例3 陶瓷焊座 粗纹焊头 125 34.9 100
实施例4 陶瓷焊座 细纹焊头 118 33.19 98
实施例5 腐蚀焊座 粗纹焊头 135 28.07 100
实施例6 腐蚀焊座 细纹焊头 138 29.23 99
通过实验发现陶瓷焊座和细纹焊头组合使用效果最佳，陶瓷焊座的焊接效果优于腐蚀焊座，刻齿焊座焊接效果略差，在腐蚀焊座中粗纹焊头的焊接效果比细纹焊头略好，这可能与腐蚀焊座的结构有关，在其他焊座中细纹焊头的焊接效果略好于粗纹焊头。通过焊座和焊头优化，控制焊点数量和大小，得到更好的焊接效果。
另外，极耳基体11与集流体12的焊接后最大厚度S3小于或等于极耳基体11和集流体12的厚度之和的倍数也可以选为根据需要除此之外的其他倍数值。
在上述实施例中，极耳基体11的数量为一个或多个，每个极耳基体11与集流体12相连接。
通过上述方案，为了解决相关技术中因焊接厚度过大而影响电池性能的问题，通过将极耳结构的厚度，也就是极耳基体与所述集流体的焊接后最大厚度，限制为小于或等于极耳基体和集流体的厚度之和的1.5倍，使得极耳结构的厚度适宜，避免因极耳结构的厚度过大而造成的焊接电阻过大的缺陷，提高电芯的内部对称性，增加了极耳结构的可靠性，从而避免变形，提升了电池的整体性能。
图2示出了图1示出的极耳结构中的焊接后的极耳基体的示意图。
如图2所示，极耳基体11包括焊接区111，焊接区111具有若干个焊点1111，由此，焊接区111通过若干个焊点1111与集流体12连接，极耳基体11和集流体12的厚度之和大于或等于10微米，且小于或等于250微米。
在上述实施例中，焊接区111和集流体12的厚度之和优选为大于或等于10微米，且小于或等于250微米，当然，也可以选为根据需要除此之外的其他厚度范围。
其中，通过将极耳基体和集流体的厚度之和限定在一定范围内，也就是将焊接后最大厚度限制在了一定范围内，避免因焊接后最大厚度过大而造成的焊接电阻过高、虚焊等问题，提升了极耳结构和电池的性能。
同时，由于对电池两极的极耳结构的焊接后最大厚度进行了限制，可以使得电池的电芯内部结构对称，减少电芯变形，也减少虚焊。
在上述实施例中，焊点1111的数量为一个或多个，每个焊点的焊接面积小于或等于1平方毫米。
其中，每个焊点的焊接面积小于或等于的面积可以是1平方毫米，当然，也可以选为根据需要除此之外的其他值。
通过对每个焊点的焊接面积进行限制，可以避免因单个焊点的焊接面积过大而造成熔断集流体，提升了极耳结构的可靠性。
另外，焊点的形状包括但不限于多边形、圆形或椭圆形。
在上述实施例中，焊接区111中每平方毫米面积内的焊点1111数量大于或等于1个。
其中，对于小型电池，可以将每平方毫米面积选为平方毫米，另外，在每平方毫米面积选为平方毫米时，每平方毫米面积内的焊点1111数量大于或等于1个，当然，每平方毫米面积内的焊点1111数量大于的数目也可以选为根据需要除此之外的其他值。
通过对焊点数量进行限制，可以避免因焊点数量过多导致总焊接面积过大，进而造成熔断集流体，提升了极耳结构的可靠性。
在上述实施例中，焊点1111的总焊接面积小于或等于焊接区111的面积的70％。
其中，该百分比优选为70％，当然，也可以选为根据需要除此之外的其他值。
通过对总焊接面积的进行限制，可以避免因总焊接面积过大造成熔断集流体，提升了极耳结构的可靠性。
综上，焊点面积过大会因为焊头的表面不平，致使焊接效果差，部分区域连接不好，引起焊接电阻大，熔断集流体等问题。极耳基体的焊接区每平方毫米的焊点数若平均大于等于1个，焊点数目太少，而总的来说，无论是焊点大，还是空焊区域大，焊点数目太少，对焊接电阻都不利。
在上述实施例中，焊点1111呈行列式排布或圆周式排布。
焊点1111呈规律性排布，可以使得极耳基体与集流体的焊接更加可靠，其中，排布方式包括但不限于行列式排布或圆周式排布。
在上述实施例中，电池可采用卷绕式电芯、叠片式电芯或卷绕叠片混合式电芯。
如图3所示，在相关技术中，非焊接区的端部一般较尖，容易划伤其他电芯或操作人员。
为解决上述问题，如图4所示，极耳基体11的非焊接区112与焊接区111相连，非焊接区112的端部1121为弧形，也就是为圆形或椭圆形，从而避免了划伤其他电芯或操作人员的情况发生。
另外，本实用新型的实施例还提出了一种电池，该电池的一个或多个极耳包括上述技术方案中任一项所述的极耳结构1，因此，该电池具有与上述技术方案中任一项所述的极耳结构1相同的技术效果，在此不再赘述。
以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，通过本实用新型的技术方案，通过将极耳结构焊接后的最大厚度限制为小于或等于极耳基体和集流体的厚度之和的1.5倍，使得极耳结构的厚度适宜，避免因极耳结构的厚度过大而造成的焊接电阻过大的缺陷，提高电芯的内部结构对称性，增加了极耳结构的可靠性，从而避免变形，提升了电池的整体性能。一般情况下正极选用铝箔做集流体，铝条做极耳，负极采用铜箔做集流体，镍、铜镀镍、铜条等做极耳，集流体和极耳的材质不受限制，可以使用其他材质。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种极耳结构，其特征在于，包括：
极耳基体；
集流体，与所述极耳基体相连，所述极耳基体与所述集流体的焊接后最大厚度小于或等于所述极耳基体和所述集流体的厚度之和的1.5倍。
2.根据权利要求1所述的极耳结构，其特征在于，所述极耳基体的数量为一个或多个，每个所述极耳基体与所述集流体相连接。
3.根据权利要求1所述的极耳结构，其特征在于，所述极耳基体包括：
焊接区，具有若干个焊点，所述焊接区通过所述若干个焊点与所述集流体连接，所述极耳基体和所述集流体的厚度之和大于或等于10微米，且小于或等于250微米。
4.根据权利要求3所述的极耳结构，其特征在于，所述若干个焊点中的每个焊点的焊接面积小于或等于1平方毫米。
5.根据权利要求4所述的极耳结构，其特征在于，所述焊接区中每平方毫米面积内的焊点数量大于或等于1个。
6.根据权利要求5所述的极耳结构，其特征在于，所述若干个焊点的总焊接面积小于或等于所述焊接区的面积的70％。
7.根据权利要求4所述的极耳结构，其特征在于，所述若干个焊点呈行列式排布或圆周式排布。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的极耳结构，其特征在于，所述极耳基体还包括：
非焊接区，与所述焊接区相连，所述非焊接区的端部为弧形。
9.一种电池，其特征在于，所述电池的一个或多个极耳包括如权利要求1至8中任一项所述的极耳结构。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池具有卷绕式电芯、叠片式电芯或卷绕叠片混合式电芯。
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