CN216413213U - 软包电池连接板及极耳焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池焊接领域，公开了一种软包电池连接板，包括连接主体，连接主体上设有铜片或镍片，铜片或镍片呈梳齿状设置在连接主体的两侧，电池的极耳与铜片或镍片上下排布；还公开一种极耳焊接工装，包括用于置放电芯的焊接底座、设置在焊接底座上的支撑单元，支撑单元包括呈梳齿状排布的导向条，电池的极耳与导向条上下排布。本实用新型可取消穿极耳动作，另采用支撑单元支撑，无需增加汇流排或PCB板的重量和成本，只需一次焊接，且可减少焊接后的极耳受力。

Description

软包电池连接板及极耳焊接工装

技术领域

本实用新型涉及电池焊接领域，尤其涉及一种软包电池连接板及极耳焊接工装。

背景技术

软包锂离子电池的极耳焊接是指将电芯极片层叠后，每层极片一端伸出一层极耳箔片，其中正极为铝箔，负极为铜箔，在极耳箔片对齐后，需要将极耳箔片和极耳片焊接在一起形成电芯，使锂离子电池在充放电过程中有流畅的电子导通路径。

目前软包电池极耳焊接的连接板结构主要有两种，方案一是采用塑料支架配合汇流排，进行激光焊接或超声焊接，再通过线束或FPC焊接采样。方案二是在PCB板上贴铜片，极耳折弯到铜片上后激光焊接，再通过PCB板采样。

现有方式主要存在问题如下：

1、方案一中需要多个零部件组合，集成化程度低，且需要汇流排和采集线两次焊接；

2、方案一、方案二焊接时靠汇流排或PCB板支撑，均需要汇流排或PCB板有较厚的厚度避免焊穿，导致重量及成本均较高；

3、焊接时极耳要从连接板的缝隙中穿过，使极耳与铜片紧密贴合，以确保焊接时形成有效的焊缝，而极耳在与铜片压紧时需要一定的空间，且需要避让开焊接区域，故焊盘需要有足够的宽度，例如需要≥4.4mm，但因电芯的厚度有限，导致允许极耳穿过的间隙较窄(现有的缝隙最宽2mm)，造成焊接步骤前的穿极耳较困难；

4、方案一、方案二中汇流排位置均刚性固定，电芯膨胀后电芯位置移动，两侧的电芯极耳会受到较大的拉力，可能导致极耳断裂。

发明内容

本实用新型针对的目的在于提供一种软包电池连接板及极耳焊接工装，可取消穿极耳动作，另采用支撑单元支撑，无需增加汇流排或PCB板的重量和成本，只需一次焊接，且可减少焊接后的极耳受力。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

软包电池连接板，包括连接主体，连接主体上设有铜片或镍片，铜片或镍片呈梳齿状设置在连接主体的两侧，电池的极耳与铜片或镍片上下排布。连接板的铜片或镍片设计成梳齿状结构，取消穿极耳动作。

进一步地，铜片或镍片的厚度在0.1-0.3mm之间。具有较大的柔性，在电芯膨胀后，铜片或镍片本身可发生旋转变形，避免极耳受到较大的拉力。

进一步地，连接主体上的铜片或镍片为悬臂状态。焊接后的铜片或镍片为悬臂状态，受力时易产生形变，可减小后续使用中的极耳受力。

进一步地，铜片表面镀镍。

本实用新型还提供一种与软包电池连接板配合的极耳焊接工装，包括用于置放电芯的焊接底座、设置在焊接底座上的支撑单元，支撑单元包括呈梳齿状排布的导向条，电池的极耳与导向条上下排布。支撑单元的导向条用于支撑极耳，无需增加汇流排或PCB板的重量和成本。

进一步地，导向条上与极耳对应位置设有垫片。铜片或镍片被焊穿后，仍有垫片进行隔离，保证焊缝有效成型。

进一步地，垫片为陶瓷片。焊缝不会与陶瓷片粘连，大幅提高焊接优率。

进一步地，支撑单元还包括支撑架，导向条设置在支撑架上。用于安装导向条。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

1、在连接主体上贴铜片或镍片，极耳直接焊接到铜片或镍片上，一次焊接即可实现电连接及采样连接。

2、连接板的铜片或镍片设计成梳齿状结构，极耳只需要穿入梳齿状结构间的缝隙中，梳齿状结构的缝隙很大，可达6-8mm，易于安装，因此取消穿极耳动作，在支撑单元的辅助下，将连接板直接安装到支撑单元预定的位置即可。

3、焊接时靠支撑单元支撑，支撑单元上对应的焊接位置贴有陶瓷片，即使焊穿依然可保证焊缝成型良好；另可大幅减薄汇流排，减轻重量，降低成本。

4、连接主体上的铜片或镍片的厚度仅为0.1-0.3mm，且为悬臂结构，具有较大的柔性，在电芯膨胀后，铜片或镍片本身可发生旋转变形，避免极耳受到较大的拉力。

附图说明

图1为本实用新型极耳焊接示意图；

图2为本实用新型焊接工装及电池模组爆炸图；

图3为本实用新型连接板结构图；

图4为本实用新型支撑单元结构图；

图5为本实用新型使用该连接板的电池模组结构图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中1—焊接底座、2—快速夹、3—平台、4—支撑架、5—导向条、6—电芯封边、7—极耳、8—垫片、9—连接主体、10—铜片或镍片、11—插接件、12—焊盘、13—电池模组。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例1

如图1、2、4所示，极耳焊接工装，包括用于置放电芯的焊接底座1、用于锁紧焊接底座1的快速夹2、用于支撑极耳7的支撑单元，焊接底座1上端具有用于安装支撑单元的平台3，支撑单元设置在平台3上。快速夹2设置在焊接底座1侧面，支撑单元包括呈U型的支撑架4、呈梳齿状设置在支撑架4内的导向条5，导向条5可方便支撑单元穿入电芯封边6间的间隙且用于支撑极耳7。支撑架4的横截面呈『型，将支撑架4推入平台3后可在水平面上定位在平台3上，起到限位作用。在本实施例中，支撑架4的左右两侧内端的部分均做为一导向条5。

导向条5上与极耳7对应位置开有凹槽，凹槽内镶嵌有垫片8，每个极耳7上均对应有一垫片8。在本实施例中，垫片8为陶瓷片。陶瓷片的耐热性极高，在激光焊接设备将连接板的铜片或镍片10焊穿时，激光无法损伤陶瓷片，依然可保证焊缝有效成型，且焊缝不会与陶瓷片粘连，大幅提高焊接优率。电池的极耳7与垫片8上下重叠。

实施例2

如图1、2、3、5所示，软包电池连接板，包括连接主体9，在本实施例中，连接主体9为PBC板。连接主体9宽度的两侧均通过回流焊焊接镀镍的铜片或镍片10，用于与极耳7进行焊接。铜片或镍片10呈梳齿状焊接在连接主体9宽度的两侧。铜片或镍片10的厚度在0.1-0.3mm之间，由于铜片或镍片10较薄，容易出现焊穿现象。焊接后的铜片或镍片10为悬臂状态，受力时易产生形变，可减小后续使用中的极耳7受力。电池的极耳7、铜片或镍片10、垫片8自上而下重叠。

在本实施例中，选用镀镍的铜片。连接主体9上设置有插接件11，连接主体9在每一个焊盘12处布线汇集在插接件11处，实现电压采样。插接件11位置和数量可视产品要求进行调整。如图3所示在连接主体9两端的焊盘12上设置过孔，允许电流从连接主体9底面流向顶面。连接主体9顶面的焊盘12焊接总正/负连接线，实现电流输入和输出。

实施例3

极耳焊接方法，包括以下步骤：

将电池模组13装入焊接底座1，并通过快速夹2锁紧；

电池模组13安装到位后，将支撑单元安装在平台3上，安装支撑单元的过程中，极耳7会从呈梳齿状排布的导向条间的缝隙穿入，使导向条5位于极耳7下方，支撑单元定位好后，支撑单元的每片垫片8均分别位于每片极耳7的下方；

然后将呈梳齿状设置的铜片或镍片10从导向条的缝隙间插到极耳7下方，使极耳7折叠至连接板的铜片或镍片10上，垫片8位于铜片或镍片10下；在本实施例中，选用镀镍的铜片，焊接设备选用激光焊接设备。移至激光焊接设备内，焊接压头将极耳7压紧后进行焊接；极耳7被压紧后，电芯的折弯极耳7、连接板的铜片、垫片8自上而下重叠，激光在垫片8的区域对极耳7进行焊接；

焊接后移出焊接设备，拆下支撑单元，垫片8脱离极耳7，形成焊缝，焊接完成。

在本实施例中，垫片8为陶瓷片。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.软包电池连接板，包括连接主体(9)，其特征在于，连接主体(9)上设有铜片或镍片(10)，铜片或镍片(10)呈梳齿状设置在连接主体(9)的两侧，电池的极耳(7)与铜片或镍片(10)上下排布。

2.根据权利要求1所述的软包电池连接板，其特征在于，铜片或镍片(10)的厚度在0.1-0.3mm之间。

3.根据权利要求1所述的软包电池连接板，其特征在于，连接主体(9)上的铜片或镍片(10)为悬臂状态。

4.根据权利要求1所述的软包电池连接板，其特征在于，铜片表面镀镍。

5.与软包电池连接板配合的极耳焊接工装，其特征在于，包括用于置放电芯的焊接底座(1)、设置在焊接底座(1)上的支撑单元，支撑单元包括呈梳齿状排布的导向条(5)，电池的极耳(7)与导向条(5)上下排布。

6.根据权利要求5所述的极耳焊接工装，其特征在于，导向条(5)上与电池的极耳(7)对应位置设有垫片(8)。

7.根据权利要求6所述的极耳焊接工装，其特征在于，垫片(8)为陶瓷片。

8.根据权利要求5所述的极耳焊接工装，其特征在于，支撑单元还包括支撑架(4)，导向条(5)设置在支撑架(4)上。

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