CN207409580U - 一种动力电池顶盖与电芯的连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池顶盖与电芯的连接结构，包括顶盖和电芯，所述顶盖设置有第一极柱和第二极柱，所述电芯设置有第一极耳和第二极耳，所述第一极耳通过第一连接片与所述第一极柱电性连接，所述第二极耳通过第二连接片与所述第二极柱电性连接，还包括第一压接片和第二压接片，所述第一压接片通过焊接的方式设置于所述第一极耳，所述第二压接片通过焊接的方式设置于所述第二极耳。相比于现有技术，本实用新型通过在极耳与连接片的连接位置焊接压接片，这样能够有效增加该连接结构的连接强度和可靠性，从而避免极耳在弯折时容易出现断裂问题，提高电池的安全性能。
Description
技术领域
本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池顶盖与电芯的连接结构。
背景技术
目前，提升锂离子动力电池的能量密度和安全性能，是进一步提升其在市场上竞争优势的两个重要指标。
现有技术中，顶盖与电芯的连接一般采用软连接件进行连接，即设置在顶盖上的正极柱和设置在电芯的正极耳分别与铝软连接件进行焊接，而设置在顶盖上的负极柱和设置在电芯的负极耳分别与铜软连接件进行焊接。然而，在实际生产中发现，这样的连接结构由于强度不够而容易发生断裂现象，进而影响电池的安全性能，并造成电芯的报废。
此外，为了实现电池的过流保护功能，如图1所示，一般通过在软连接件30设置断电保险孔的方式形成过电流断电安全结构，软连接件30的一端与极柱20的底部焊接，其另一端与极耳10焊接，实现极耳10与极柱20的连接。这种方式虽然能够起到过流保护功能，但由于软连接件30有一定的厚度，其折叠在电池内部，需要占用一定空间，进而使得电池体积能量密度降低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种动力电池顶盖与电芯的连接结构，提高连接结构的可靠性，防止极耳容易出现断裂的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种动力电池顶盖与电芯的连接结构，包括顶盖和电芯，所述顶盖设置有第一极柱和第二极柱，所述电芯设置有第一极耳和第二极耳，所述第一极耳通过第一连接片与所述第一极柱电性连接，所述第二极耳通过第二连接片与所述第二极柱电性连接，还包括第一压接片和第二压接片，所述第一压接片通过焊接的方式设置于所述第一极耳，所述第二压接片通过焊接的方式设置于所述第二极耳。
作为本实用新型所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述电芯的数量设置为多个，多个第一极耳平均分成两组分别电性连接于第一连接片的两侧，多个第二极耳平均分成两组分别电性连接于第二连接片的两侧。
作为本实用新型所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述第一压接片和所述第二压接片的两侧分别设置为圆弧面结构。其中，将压接片的两侧设置成平滑的圆弧面结构，这样能够有效防止压接片两侧的棱角或披锋刮损弯折的极耳，避免造成极耳损坏。
作为本实用新型所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述焊接的方式为超声波焊接或激光焊接。
作为本实用新型所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述第一连接片包括第一极耳连接部及由第一极耳连接部的一端凸伸形成的第一极柱连接部。
作为本实用新型所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述第二连接片包括第二极耳连接部及由第二极耳连接部的一端凸伸形成的第二极柱连接部。
作为本实用新型所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述第一极耳连接部设置有注液孔，所述第二极耳连接部设置有透气孔。其中，在第一极耳连接部设置注液孔主要是为了对应顶盖上的注液孔，以便于对电池进行注液；而在第二极耳连接部设置透气孔，主要是为了对应顶盖上翻转片的透气孔，以便于电池发生故障时能够及时透气泄压，保证电池的安全性能。
作为本实用新型所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述第二极柱连接部的一侧设置有定位槽。
作为本实用新型所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述第一极耳连接部与所述第一极柱连接部之间设置有熔断结构。
作为本实用新型所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述熔断结构包括设置于第一极柱连接部的保险孔或保险腔，以及包覆在所述保险孔或保险腔外的绝缘强化层。当电池短路时，整个电路瞬间产生很大的电流，由于保险孔区域过流面积小，电阻大，会首先发生高温熔断，从而保护电路。然而，由于第一连接片一般采用铜片或铝片制作，因而在第一连接片开设保险孔后会降低保险孔区域的机械强度，使第一连接片很容易在保险孔处发生断裂；因此，本实用新型通过加设绝缘强化层，一方面，绝缘强化层能够对第一连接片的保险孔区域起到强化和保护作用；另一方面，当电池短路发热时，第一连接片的保险孔区域会形成熔断点，熔断点处的绝缘强化层熔化并覆盖在熔断点处的断面上，从而彻底阻断电路，避免熔断位置有藕断丝连的情况，由此进一步提高电池安全性能。此外，通过设置保险腔的方式同样能够减小过流面积，并且，由于这种结构不会使熔断结构的周面发生断开，因此电流可通过保险腔的四周分散流通，利于电流的均匀分布，同时也能够使第一极柱连接部保留较大的结构强度。
作为本实用新型动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述绝缘强化层由绝缘树脂构成，所述绝缘树脂为环氧树脂、聚苯硫醚、聚甲醛、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯树脂和聚碳酸脂的至少一种；上述树脂均具有良好的强度和绝缘性能，完全能够满足使用需求。
作为本实用新型所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述保险孔为盲孔或通孔，所述保险腔为球体腔、圆柱体腔或方体腔。
作为本实用新型所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述保险孔的形状可以为圆形孔、椭圆形孔、方形孔或腰形孔。
作为本实用新型所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一种改进，所述第一连接片、所述第一极耳和所述第一压接片的材质相同，所述第二连接片、所述第二极耳和所述第二压接片的材质相同；这样可以保证良好的焊接效果和较好的过流性能。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型一种动力电池顶盖与电芯的连接结构，包括顶盖和电芯，所述顶盖设置有第一极柱和第二极柱，所述电芯设置有第一极耳和第二极耳，所述第一极耳通过第一连接片与所述第一极柱电性连接，所述第二极耳通过第二连接片与所述第二极柱电性连接，还包括第一压接片和第二压接片，所述第一压接片通过焊接的方式设置于所述第一极耳，所述第二压接片通过焊接的方式设置于所述第二极耳。相比于现有技术，本实用新型通过在极耳与连接片的连接位置焊接压接片，这样能够有效增加该连接结构的连接强度和可靠性，从而避免极耳在弯折时容易出现断裂问题，提高电池的安全性能。
附图说明
图1为现有技术中顶盖极柱与电芯极耳通过软连接件连接的结构示意图。
图2为本实用新型的结构示意图。
图3为本实用新型的连接结构的结构分解图。
图4为本实用新型中第一连接片的结构示意图。
图5为本实用新型中第二连接片的结构示意图。
图中：10-极耳；20-极柱；30-软连接件；1-顶盖；2-电芯；21-第一极耳；22-第二极耳；3-第一连接片；31-第一极耳连接部；32-第一极柱连接部；33-熔断结构；34-注液孔；4-第二连接片；41-第二极耳连接部；42-第二极柱连接部；43-定位槽；44-透气孔；5-第一压接片；6-第二压接片。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图2~5所示，一种动力电池顶盖与电芯的连接结构，包括顶盖1和电芯2，顶盖1设置有第一极柱和第二极柱，电芯2设置有第一极耳21和第二极耳22，第一极耳21通过第一连接片3与第一极柱电性连接，第二极耳22通过第二连接片4与第二极柱电性连接，还包括第一压接片5和第二压接片6，第一压接片5通过焊接的方式设置于第一极耳21，第二压接片6通过焊接的方式设置于第二极耳22；焊接的方式可以为超声波焊接或激光焊接，通过增设压接片，能够有效增加该连接结构的连接强度和可靠性，从而避免极耳在弯折时容易出现断裂问题，提高电池的安全性能。
其中，第一连接片3包括第一极耳连接部31及由第一极耳连接部31的一端弯压凸伸形成的第一极柱连接部32；第二连接片4包括第二极耳连接部41及由第二极耳连接部41的一端弯压凸伸形成的第二极柱连接部42。当电芯2的数量为单个时，第一极耳21电性连接于第一极耳连接部31，第二极耳22电性连接于第二极耳连接部41；当电芯2的数量为多个（两个以上）时，多个第一极耳21平均分成两组分别电性连接于第一极耳连接部31的两侧，多个第二极耳22平均分成两组分别电性连接于第二极耳连接部41的两侧。
在根据本实用新型的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一实施例中，第一压接片5和第二压接片6的两侧分别设置为圆弧面结构，这样能够有效防止压接片两侧的棱角或披锋刮损弯折的极耳，避免造成极耳损坏，进一步提升连接结构的安全性和可靠性。
在根据本实用新型的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一实施例中，第一极耳连接部31设置有注液孔34，第二极耳连接部41设置有透气孔44。其中，在第一极耳连接部31设置注液孔34主要是为了对应顶盖1上的注液孔，以便于对电池进行注液；而在第二极耳连接部41设置透气孔44，主要是为了对应顶盖1上的翻转片，以便于电池发生故障时能够及时透气泄压，保证电池的安全性能。
在根据本实用新型的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一实施例中，第二极柱连接部42的一侧设置有定位槽43，设置的定位槽43可以与组装模具相配合，方便第二连接片4的安装定位，避免第二连接片4在装配或焊接过程容易发生移位。
在根据本实用新型的动力电池顶盖与电芯的连接结构的一实施例中，第一极耳连接部31与第一极柱连接部32之间设置有熔断结构33，熔断结构33包括设置于第一极柱连接部32的保险孔或保险腔，以及包覆在保险孔或保险腔外的绝缘强化层。其中，保险孔为盲孔或通孔，至于保险孔的截面形状，可以为保险孔为圆形、椭圆形、正方形孔、长方形、腰形等常见形状，也可以采用其它形状，在此不做限制；绝缘强化层由绝缘树脂构成，绝缘树脂为环氧树脂、聚苯硫醚、聚甲醛、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯树脂和聚碳酸脂的至少一种；上述树脂均具有良好的强度和绝缘性能，完全能够满足使用需求。
当电池短路时，整个电路瞬间产生很大的电流，由于保险孔区域过流面积小，电阻大，会首先发生高温熔断，从而保护电路。然而，由于第一连接片3一般采用铜片或铝片制作，因而在第一连接片3开设保险孔后会降低保险孔区域的机械强度，使第一连接片3很容易在保险孔处发生断裂；因此，本实用新型通过加设绝缘强化层，一方面，绝缘强化层能够对第一连接片3的保险孔区域起到强化和保护作用；另一方面，当电池短路发热时，第一连接片3的保险孔区域会形成熔断点，熔断点处的绝缘强化层熔化并覆盖在熔断点处的断面上，从而彻底阻断电路，避免熔断位置有藕断丝连的情况，由此进一步提高电池安全性能。
此外，保险腔可以设置为球体腔、圆柱体腔或方体腔；通过设置保险腔的方式同样能够减小过流面积，并且，由于这种结构不会使熔断结构33的周面发生断开，因此电流可通过保险腔的四周分散流通，利于电流的均匀分布，同时也能够使第一极柱连接部32保留较大的结构强度。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (10)
1.一种动力电池顶盖与电芯的连接结构，包括顶盖和电芯，所述顶盖设置有第一极柱和第二极柱，所述电芯设置有第一极耳和第二极耳，所述第一极耳通过第一连接片与所述第一极柱电性连接，所述第二极耳通过第二连接片与所述第二极柱电性连接，其特征在于：还包括第一压接片和第二压接片，所述第一压接片通过焊接的方式设置于所述第一极耳，所述第二压接片通过焊接的方式设置于所述第二极耳。
2.根据权利要求1所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构，其特征在于：所述电芯的数量设置为多个，多个第一极耳平均分成两组分别电性连接于第一连接片的两侧，多个第二极耳平均分成两组分别电性连接于第二连接片的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构，其特征在于：所述第一压接片和所述第二压接片的两侧分别设置为圆弧面结构。
4.根据权利要求1所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构，其特征在于：所述焊接的方式为超声波焊接或激光焊接。
5.根据权利要求1所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构，其特征在于：所述第一连接片包括第一极耳连接部及由第一极耳连接部的一端凸伸形成的第一极柱连接部；所述第二连接片包括第二极耳连接部及由第二极耳连接部的一端凸伸形成的第二极柱连接部。
6.根据权利要求5所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构，其特征在于：所述第一极耳连接部设置有注液孔，所述第二极耳连接部设置有透气孔。
7.根据权利要求5所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构，其特征在于：所述第二极柱连接部的一侧设置有定位槽。
8.根据权利要求5所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构，其特征在于：所述第一极耳连接部与所述第一极柱连接部之间设置有熔断结构。
9.根据权利要求8所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构，其特征在于：所述熔断结构包括设置于第一极柱连接部的保险孔或保险腔，以及包覆在所述保险孔或保险腔外的绝缘强化层。
10.根据权利要求9所述的动力电池顶盖与电芯的连接结构，其特征在于：所述保险孔为盲孔或通孔，所述保险腔为球体腔、圆柱体腔或方体腔。
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