CN210956823U - 单体电池及动力电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单体电池及动力电池组，该单体电池包括转接片、极柱和带极耳的电芯，转接片包括第一连接部和第二连接部，第二连接部设置在第一连接部的相对两端，第一连接部开设有凹槽，极柱与第一连接部电性连接，在垂直于转接片的方向上凹槽的投影覆盖极柱的投影，极耳与第二连接部电性连接。本实用新型的单体电池在不降低转接片载流能力的前提下，保证极柱与第一连接部的正常焊接，避免了第一连接部在与极柱焊接时出现爆点或气孔的不良现象。

Description

单体电池及动力电池组

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种单体电池和动力电池组。

背景技术

随着新能源行业的蓬勃发展，以及新能源电动汽车的进一步普及，对于动力电芯的安全性能要求，也更受重视。但是，另一方面，随着新能源行业补贴退坡，动力电芯也面临提质降本的迫切需求。

目前降低动力电芯成本的主要方式是将单体电芯规格加大，主要是电芯厚度&宽度加大，单体电芯容量相应的大大增加。但随之而来的是电芯载流温升的急剧增加，尤其体现在动力电芯的连接部位，如极耳，顶盖极柱端子以及正负极转接片。作为裸电芯与顶盖极柱端子的转接部件，转接片包含极柱连接区和极耳连接区。

所述极柱连接区与顶盖极柱端子通过激光焊接连接，所述极耳连接区通过超声焊接或者电阻焊接连接；由于激光焊接限制，转接片厚度不能太大，否则难以保证焊接效果(易发生爆点或气孔)，熔深熔宽较小；若需提升熔宽熔深，则需增大焊接功率，相应的可能会造成焊接熔深过深，破坏顶盖极柱端子以及设置在极柱端子与顶盖之间的弹性密封件。但是另一方面，转接片的载流能力不能下降，载流能力下降后，会造成电芯大电流充放电时，温升容易过大，引发安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单体电池和动力电池组以解决转接片焊接的良品率和载流能力相互矛盾的问题。

为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案实现的：

一种单体电池，该单体电池包括转接片、极柱和带极耳的电芯，转接片包括第一连接部和第二连接部，第二连接部设置在第一连接部的相对两端，第一连接部开设有凹槽，极柱与第一连接部电性连接，在垂直于转接片的方向上凹槽的投影覆盖极柱的投影，极耳与第二连接部电性连接。

进一步地，极柱与第一连接部的远离凹槽的一侧连接。

进一步地，极柱插至于凹槽中。

进一步地，极柱抵接于凹槽的内壁。

进一步地，凹槽的轮廓形状与极柱的截面形状相同。

进一步地，转接片还包括伸长部，伸长部与第一连接部连接，凹槽进一步贯通伸长部。

进一步地，第一连接部进一步开设有避让通槽。

进一步地，单体电池还包括保护片，转接片、极耳和保护片依次层叠焊接连接，极耳弯折半包围保护片，保护片为对折结构，保护片的一侧边设置有弯折圆角，且保护片的设置有弯折圆角的一侧朝向极耳的弯折部分。

进一步地，保护片的远离弯折圆角的一侧设置有防反结构，防反结构设置于保护片的一角，且防反结构为倒角结构。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种动力电池组，动力电池组包括汇流片和上述的单体电池，汇流片与多个单体电池电性连接。

本实用新型实施例的有益效果为：本申请的单体电池包括转接片、极柱和带极耳的电芯，极柱通过转接片与极耳电性连接，从而给电芯充电和将电芯中的电量导出。转接片包括第一连接部和第二连接部，第二连接部设置在第一连接部的相对两端，第一连接部开设有凹槽，极柱与第一连接部电性连接，在垂直于转接片的方向上凹槽的投影覆盖极柱的投影，极耳与第二连接部电性连接。第一连接部的凹槽区域的厚度小于第二连接部的厚度，从而在不降低转接片载流能力的前提下，保证极柱与第一连接部的正常焊接，避免了第一连接部在与极柱焊接时出现爆点或气孔的不良现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或前期研发中的技术方案，下面将对实施例或前期研发描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本申请提供的单体电池的一实施例的截面示意图；

图2是本申请提供的图1中A区域的局部放大示意图；

图3是本申请提供的转接片的一实施例的结构示意图；

图4是本申请提供的单体电池的一实施例的展开结构示意图；

图5是本申请提供的保护片的一实施例的结构示意图；

图6是本申请提供的动力电池组的一实施例的结构示意图。

图示标记如下：

动力电池组1000 动力电池组1000

汇流片200 汇流片200

单体电池100 单体电池100

转接片120 转接片120

第一连接部122 第一连接部122

凹槽1221 凹槽1221

避让通槽1223 避让通槽1223

第二连接部124 第二连接部124

伸长部126 伸长部126

极柱140 极柱140

电芯160 电芯160

极耳162 极耳162

具体实施方式

在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

请参阅图1至图3，图1是本申请提供的单体电池100的一实施例的截面示意图，图2是本申请提供的图1中A区域的局部放大示意图，图3是本申请提供的转接片120的一实施例的结构示意图。

本申请的单体电池100包括转接片120、极柱140和带极耳162的电芯160，极柱140通过转接片120与极耳162电性连接，从而给电芯160充电和将电芯160中的电量导出。

转接片120包括第一连接部122和第二连接部124，第二连接部124设置在第一连接部122的相对两端，第一连接部122开设有凹槽1221，极柱140与第一连接部122电性连接，在垂直于转接片120的方向上凹槽1221的投影覆盖极柱140的投影，极耳162与第二连接部124电性连接。第一连接部122的凹槽1221区域的厚度小于第二连接部124的厚度，从而在不降低转接片120载流能力的前提下，保证极柱140与第一连接部122的正常焊接，避免了第一连接部122在与极柱140焊接时出现爆点或气孔的不良现象。

第二连接部124的厚度可以为0.5毫米至3毫米；凹槽1221的深度可以为0.2毫米至2.8毫米。

在一可选的实施例中，极柱140与第一连接部122的远离凹槽1221的一侧连接，凹槽1221可以用于对焊接设备进行定位。

在另一可选的实施例中，极柱140插至于凹槽1221中。进一步地，极柱140抵接于凹槽1221的内壁，从而对极柱140进行限位。此时，凹槽1221的轮廓形状可以与极柱140的截面形状相同或者相近。

转接片120还包括伸长部126，伸长部126与第一连接部122连接，凹槽1221进一步贯通伸长部126。伸长部126用于保证极柱140在焊接过程中发生偏位时仍然可以与转接片120电性连接。

第一连接部122进一步开设有避让通槽1223，该避让通槽1223用于增强转接片120的适应性，为单体电池100预留更多的空间安装其它零件。

请参阅本申请的图2、图4和图5，图4是本申请提供的单体电池100的一实施例的展开结构示意图，图5是本申请提供的保护片180的一实施例的结构示意图。

本申请的单体电池100还包括保护片180，转接片120、极耳162和保护片180依次层叠焊接连接，极耳162弯折半包围保护片180，保护片180为对折结构，保护片180的一侧边设置有弯折圆角182，且保护片180的设置有弯折圆角182的一侧朝向极耳162的弯折部分。

极耳162弯折后半包围保护片180，保护片180为对折结构，例如将保护片180采用箔材，可以将箔材沿中心线进行对折形成保护片180，箔材的厚度为0.01至1mm，为提高焊接效果，箔材的厚度还可以设计为0.05至0.3mm，保护片180一侧边设置有弯折圆角182，其中，转接片120、极耳162和保护片180依次层叠焊接。

在前期研发中，为了防止刺破极耳162，通常采用单层的铜铝箔充当垫片，垫在极耳162与超声焊头之间，但单层铜铝箔边缘尖锐，且有五金冲压时形成的边缘毛刺，容易损伤极耳162，另外，裸电芯160超焊完后需沿垫片边缘弯折，垫片尖锐的边缘容易割伤极耳162，为了避免垫片对极耳162的损伤，可以通过将箔材垫片的两侧往中间对折，在两侧弯折后自然成型圆角，以避免边缘锐角毛刺损伤极耳162。但是，两侧对折垫片的工艺复杂，生产成本高，另一方面，弯折的两侧偏斜时，会在中部形成较大的接缝，使得垫片的厚度差异较大，焊接效果差。

在本实用新型的实施例中，转接片120、极耳162和保护片180通过超声焊接连接，当焊接转接片120和极耳162时，将保护片180垫在极耳162和超声焊头之间，从而避免焊接时刺破极耳162，焊接完成后需要将极耳162沿保护片180边缘进行弯折，此时保护片180的设置有弯折圆角182的一侧朝向极耳162弯折部分，弯折圆角182圆润而不尖锐，不会割伤极耳162，对极耳162形成有效保护，另一方面，保护片180采用对折结构，对折工艺简单，成本低，再一方面，对折后的保护片180厚度均匀一致，焊接效果好，且不容易产生金属屑。

本实施例通过将保护片180设计成对折结构，保护片180的一侧边设置有弯折圆角182，将转接片120、极耳162和保护片180依次层叠焊接连接，极耳162弯折后半包围保护片180，保护片180设置有弯折圆角182的一侧朝向极耳162的弯折部分，保护片180的边缘为弯折圆角182从而不会对极耳162造成损坏，另一方面，保护片180为对折结构，加工简单，能有效降低生产成本，而且对折后的保护片180厚度均匀，能有效提高焊接效果。

在一些实施例中，保护片180的远离弯折圆角182的一侧设置有防反结构184。防反结构184设置于保护片180的远离弯折圆角182一侧边的一角处，且防反结构184为倒角结构，保护片180在折叠后会进行冲切整形，将会顺着冲切方向形成毛刺结构，毛刺结构如果朝向远离电芯160的方向放置，将会在焊接过程中刺破极耳162，本实用新型的保护片180的防反结构184能保证毛刺朝向电芯160方向，从而避免毛刺在焊接过程中刺破极耳162。

在一些可选实施例中，单体电池100还包括绝缘片，绝缘片设置在保护片180和靠近电芯160区域的极耳162之间。转接片120、极耳162和保护片180依次层叠焊接连接后，将极耳162进行弯折后半包围保护片180，此时保护片180设置于极耳162弯折形成的半包围结构中，通过将绝缘片设置于保护片180和靠近电芯160区域的极耳162之间，即保护片180顺着冲切方向形成毛刺结构朝向绝缘片，从而避免毛刺结构刺伤电芯160这边的极耳162，对极耳162进行保护。

在一些可选实施例中，保护片180采用至少两次对折的工艺制得，保护片180的对折结构可以通过进行多次(例如2次或者3次)对折制得，多次对折形成的保护片180的厚度均匀一致，能有效保证焊接效果。

请参照图6，图6是本申请提供的动力电池组1000的一实施例的结构示意图。

本实用新型还提供一种动力电池组1000，该动力电池组1000包括汇流片200和多个上述任一实施例的单体电池100，汇流片200与多个单体电池100电性连接。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种单体电池，其特征在于：所述单体电池包括转接片、极柱和带极耳的电芯，所述转接片包括第一连接部和第二连接部，所述第二连接部设置在所述第一连接部的相对两端，所述第一连接部开设有凹槽，所述极柱与所述第一连接部电性连接，在垂直于所述转接片的方向上所述凹槽的投影覆盖所述极柱的投影，所述极耳与所述第二连接部电性连接。

2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于：所述极柱与所述第一连接部的远离所述凹槽的一侧连接。

3.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于：所述极柱插至于所述凹槽中。

4.根据权利要求3所述的单体电池，其特征在于：所述极柱抵接于所述凹槽的内壁。

5.根据权利要求4所述的单体电池，其特征在于：所述凹槽的轮廓形状与所述极柱的截面形状相同。

6.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于：所述转接片还包括伸长部，所述伸长部与所述第一连接部连接，所述凹槽进一步贯通所述伸长部。

7.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于：所述第一连接部进一步开设有避让通槽。

8.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于：所述单体电池还包括保护片，所述转接片、所述极耳和所述保护片依次层叠焊接连接，所述极耳弯折半包围所述保护片，所述保护片为对折结构，所述保护片的一侧边设置有弯折圆角，且所述保护片的设置有所述弯折圆角的一侧朝向所述极耳的弯折部分。

9.根据权利要求8所述的单体电池，其特征在于：所述保护片的远离所述弯折圆角的一侧设置有防反结构，所述防反结构设置于所述保护片的一角，且所述防反结构为倒角结构。

10.一种动力电池组，其特征在于：所述动力电池组包括汇流片和多个如权利要求1至9任一项所述的单体电池，所述汇流片与所述多个单体电池电性连接。

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