CN216958437U - 一种电芯连接片及单体电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电芯连接片及单体电池，涉及电池技术领域。电芯连接片包括极耳连接部和极柱连接部，极耳连接部包括极耳连接片和保护片，保护片的一侧与极耳连接片连接，另一侧与极耳连接片形成开合口，自开合口将极耳置于极耳连接片和保护片之间，将保护片、极耳和极耳连接片焊接。极柱连接部与极耳连接片位于同一平面内，且与极耳连接片连接，极柱连接部与极柱焊接。通过在极耳连接部设置保护片，在极耳与极耳连接片超声焊接时，避免了极耳振断的风险和焊头与极耳粘连的风险。而且将极柱连接部与极耳连接片设置为位于同一平面内，与极柱焊接连接，保证了极耳与极柱连接的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯连接片及单体电池。
背景技术
目前方形铝壳锂离子电芯连接片的作用是连接芯包的极耳和顶盖组件的极柱，电芯连接片与极耳超声焊接，与极柱激光焊接，保证连接强度和过流强度。
由于极耳包括多层4μm～16μm的箔材，现有技术中的电芯连接片直接与极耳超声焊接，超声焊接时极耳易振断，且粘连焊头。而且现有技术中的电芯连接片，极耳与极耳连接片连接后，极柱连接片穿过极柱孔与极柱焊接连接，容易破坏极耳连接片与极柱连接片连接的稳定性，影响单体电池的性能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种电芯连接片及单体电池，能够保证极耳与极柱连接的稳定性，保证单体电池的性能。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种电芯连接片，包括：
极耳连接部，包括极耳连接片和保护片，所述保护片的一侧与所述极耳连接片连接，另一侧与所述极耳连接片形成开合口，自所述开合口将极耳置于所述极耳连接片和所述保护片之间，将所述保护片、所述极耳和所述极耳连接片焊接；
极柱连接部，与所述极耳连接片位于同一平面内，且与所述极耳连接片连接，所述极柱连接部与极柱焊接。
作为电芯连接片的一个可选方案，电芯连接片还包括熔断部，所述熔断部设置于所述极耳连接部和所述极柱连接部之间。
作为电芯连接片的一个可选方案，所述极耳连接部包括第一极耳连接部和第二极耳连接部，所述第一极耳连接部通过连通部与第二极耳连接部连接；
所述熔断部包括第一熔断部和第二熔断部，所述第一熔断部一端与所述第一极耳连接部连接，另一端与所述极柱连接部连接；所述第二熔断部一端与所述第二极耳连接部连接，另一端与所述极柱连接部连接。
作为电芯连接片的一个可选方案，所述电芯连接片上还设置有间隔部，所述间隔部用于间隔所述第一熔断部和所述第二熔断部。
作为电芯连接片的一个可选方案，所述第一极耳连接部的长度和所述第二极耳连接部的长度相同，且均大于所述连通部的长度。
作为电芯连接片的一个可选方案，所述连通部的长度等于所述第一极耳连接部的长度的一半；或，所述连通部的长度等于所述第二极耳连接部的长度的一半。
作为电芯连接片的一个可选方案，所述极柱连接部设置有多个焊接凹槽，所述焊接凹槽的内侧壁为倾斜面，且自所述焊接凹槽的端面至底部的开口逐渐减小。
作为电芯连接片的一个可选方案，所述倾斜面的倾斜角度为30°～60°。
作为电芯连接片的一个可选方案，所述焊接凹槽的深度大于0.2mm。
作为电芯连接片的一个可选方案，所述焊接凹槽的最大开口的面积为 0.09mm2～0.49mm2。
一种单体电池，包括电芯和盖板，所述电芯包括极耳，所述盖板上设置有极柱，所述极耳和所述极柱通过如以上任一方案所述的电芯连接片连接。
作为单体电池的一个可选方案，所述电芯包括芯包，所述芯包包括第一芯包和第二芯包，所述第一芯包的极耳和所述第二芯包的极耳均与所述极耳连接部连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供的电芯连接片，通过在极耳连接部设置保护片，在极耳与极耳连接片焊接时，自保护片和极耳连接片的开合口将极耳置于保护片和极耳连接片之间，超声焊接时，超声焊头设置于保护片的上方，将保护片、极耳和极耳连接片焊接在一起，超声焊头与极耳不直接接触，避免了极耳振断的风险，以及焊头与极耳粘连的风险。而且将极柱连接部与极耳连接片设置为位于同一平面内，与极柱焊接连接。相对于现有技术，避免了极耳和极耳连接部焊接后，极柱连接部穿过极柱孔与极柱焊接时破坏极耳连接部和极柱连接部连接的稳定性，保证了极耳与极柱连接的稳定性。
本实用新型提供的单体电池，应用上述的电芯连接片，保证了极耳与极柱连接的可靠性，从而保证了单体电池的性能。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式提供的盖板的俯视图；
图2是本实用新型具体实施方式提供的盖板的正视图；
图3是本实用新型具体实施方式提供的盖板的仰视图；
图4是本实用新型具体实施方式提供的电芯连接片连接极柱和极耳的结构示意图；
图5是本实用新型具体实施方式提供的电芯连接片的结构示意图；
图6是本实用新型具体实施方式提供的电芯连接片的侧视图；
图7是本实用新型具体实施方式提供的第一芯包的结构示意图；
图8是本实用新型具体实施方式提供的电芯连接片的俯视图。
图中：
100、第一芯包；200、第二芯包；300、盖板；
101、第一正极耳；102、第一负极耳；201、第二正极耳；202、第二负极耳；301、正极柱；302、负极柱；
1、第一极耳连接部；2、第二极耳连接部；3、极柱连接部；4、第一熔断部；5、第二熔断部；6、连通部；7、间隔部；8、超声焊接印记；
11、极耳连接片；12、保护片；31、焊接凹槽。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1-图4所示，本实施例提供了一种单体电池，包括电芯和盖板300，电芯包括极耳，盖板300上设置有极柱，极耳和极柱通过电芯连接片连接。
本实施例提供的单体电池为方形铝壳锂电池，还包括壳体，正极耳和负极耳从电芯的一端引出。盖板300上设置有正极柱301和负极柱302，将电芯放置于壳体后，正极耳与正极柱301通过一个电芯连接片连接，负极耳与负极柱302 通过另一个电芯连接片连接。极耳与电芯连接片通过超声焊接连接，极柱与电芯连接片通过激光焊接连接。
需要说明的是，用于连接正极耳和正极柱301的电芯连接片与正极耳和正极柱301的材质相同，均由铝制成。用于连接负极耳和负极柱302的电芯连接片与负极耳和负极柱302的材质相同，均由铜制成。
如图5和图6所示，本实施例还提供了一种电芯连接片，包括极耳连接部和极柱连接部3，极耳连接部包括极耳连接片11和保护片12，保护片12的一侧与极耳连接片11连接，另一侧与极耳连接片11形成开合口，自开合口将极耳置于极耳连接片11和保护片12之间，将保护片12、极耳和极耳连接片11焊接。极柱连接部3与极耳连接片11位于同一平面内，且与极耳连接片11连接，极柱连接部3与极柱焊接。
通过在极耳连接部设置保护片12，在极耳与极耳连接片11超声焊接时，自保护片12和极耳连接片11的开合口将极耳置于保护片12和极耳连接片11之间，超声焊头设置于保护片12上，将保护片12、极耳和极耳连接片11焊接在一起，超声焊头与极耳不直接接触，避免了极耳振断的风险，以及超声焊头与极耳粘连的风险。而且将与极柱焊接连接的极柱连接部3与极耳连接片11设置为位于同一平面内，相对于现有技术，避免了极耳和极耳连接部焊接后，极柱连接部穿过极柱孔与极柱焊接时破坏极耳连接部和极柱连接部连接的稳定性，保证了极耳与极柱连接的稳定性。
如图8所示，作为电芯连接片的一个可选方案，电芯连接片还包括熔断部，熔断部设置于极耳连接部和极柱连接部3之间。当单体电池由于滥用而温度升高时，容易发生火灾导致安全事故的发生。通过设置熔断部，在单体电池的电流过大时，极耳连接部和极柱连接部3之间的熔断部会熔断，切断极耳与极柱的连接，使得单体电池处于短路状态，提高了单体电池的安全性能。
如图4和图7所示，本实施例提供的单体电池的电芯包括芯包和极耳，极耳连接于芯包的一端。芯包包括第一芯包100和第二芯包200，第一芯包100的极耳和第二芯包200的极耳分别与极耳连接部连接。第一芯包100包括第一正极耳101和第一负极耳102，第二芯包200包括第二正极耳201和第二负极耳 202，第一正极耳101和第二正极耳201均通过铝制的电芯连接片与正极柱301 连接，第一负极耳102和第二负极耳202均通过铜制的电芯连接片与负极柱302 连接。
如图8所示，作为电芯连接片的一个可选方案，极耳连接部包括第一极耳连接部1和第二极耳连接部2，第一极耳连接部1通过连通部6与第二极耳连接部2连接。熔断部包括第一熔断部4和第二熔断部5，第一熔断部4一端与第一极耳连接部1连接，另一端与极柱连接部3连接；第二熔断部5一端与第二极耳连接部2连接，另一端与极柱连接部3连接。
如图5、图6和图8所示，在本实施例中，第一极耳连接部1的极耳连接片 11和第二极耳连接部2的极耳连接片11通过一个连通部6连接为一体结构。第一极耳连接部1的保护片12和第二极耳连接部2的保护片12通过另一个连通部6连接为一体结构，且两个保护片12均自相互靠近的一侧向上弯折，两个连通部6通过超声焊接将极耳连接片11和保护片12连接，使得极耳连接片11远离连通部6的一侧与保护片12远离连通部6的一侧形成开合口。超声焊接后，连通部6上留有超声焊接印记8。
第一正极耳101和第二正极耳201与铝制的电芯连接片连接时，第一正极耳101设置于第一极耳连接部1的极耳连接片11和保护片12之间，通过超声焊接将第一正极耳101与第一极耳连接部1焊接。第二正极耳201设置于第二极耳连接部2的极耳连接片11和保护片12之间，通过超声焊接将第二正极耳 201与第二极耳连接部2焊接。极柱连接部3与正极柱301激光焊接连接，从而将第一芯包100和第二芯包200的正极能量均汇集于正极柱301。
第一负极耳102和第二负极耳202与铜制的电芯连接片连接时，第一负极耳102设置于第一极耳连接部1的极耳连接片11和保护片12之间，通过超声焊接将第一负极耳102与第一极耳连接部1焊接。第二负极耳202设置于第二极耳连接部2的极耳连接片11和保护片12之间，通过超声焊接将第二负极耳 202与第二极耳连接部2焊接。极柱连接部3与负极柱302激光焊接连接，从而将第一芯包100和第二芯包200的负极能量均汇集于负极柱302。
将熔断部分为第一熔断部4和第二熔断部5，减小了熔断面积，熔断的速度更快，能够更及时地消除起火风险。
在本实施例中，第一熔断部4和第一极耳连接部1为一体结构，第二熔断部5与第二极耳连接部2为一体结构。
作为电芯连接片的一个可选方案，第一极耳连接部1的长度和第二极耳连接部2的长度相同，且均大于连通部6的长度。
将第一极耳连接部1的长度和第二极耳连接部2的长度设置为相同，保证了第一极耳连接部1和第二极耳连接部2的对称性。为了减轻电芯连接片的重量，将设置于第一极耳连接部1和第二极耳连接部2之间的连通部6的长度设置为小于第一极耳连接部1和第二极耳连接部2的长度。
可选地，连通部6的长度等于第一极耳连接部1长度的一半；或，连通部6 的长度等于第二极耳连接部2的长度的一半。当然，在其他实施例中，对于连通部6的长度不作具体限定，也可以等于第一极耳连接部1(第二极耳连接部2) 的长度的三分之一或四分之一等。只需满足能将第一极耳连接部1和第二极耳连接部2连接，且能通过超声焊接将保护片12与极耳连接片11连接即可。
作为电芯连接片的一个可选方案，电芯连接片上还设置有间隔部7，间隔部 7用于间隔第一熔断部4和第二熔断部5。在本实施例中，间隔部7位于第一熔断部4和第二熔断部5之间，且与连通部6相对应设置。示例性地，在熔断过程中，若第一熔断部4先熔断，第二熔断部5未熔断时，第一极耳连接部1的电流通过连通部6汇集至第二熔断部5，加快第二熔断部5的熔断速度，从而更快地切断电流，提高了单体电池的安全性能。
作为电芯连接片的一个可选方案，极柱连接部3设置有多个焊接凹槽31，焊接凹槽31的内侧壁为倾斜面，且自焊接凹槽31的端面至底部的开口逐渐减小。在极柱与极柱连接部3激光焊接时，激光自焊接凹槽31的开口照射至焊接凹槽31的底部，以将极柱连接部3从焊接凹槽31的底部焊接于盖板300的极柱上。焊接凹槽31的设置有效防止激光焊接光反导致激光镜头烧坏，同时避免了电芯连接片虚焊。
作为电芯连接片的一个可选方案，倾斜面的倾斜角度为30°～60°。焊接凹槽31拔模成型，倾斜面的倾斜角度即拔模角度设置为30°～60°，防止模具拔模时粘连物料，且在极柱与极柱连接片激光焊接时形成漫反射不会损伤激光镜头。
在本实施例中，拔模角度为45°。
作为电芯连接片的一个可选方案，焊接凹槽31的深度大于0.2mm，如 0.25mm、0.27mm或0.3mm等。当焊接凹槽31的深度大于0.2mm时，激光焊接的效果更好。但焊接凹槽31的深度也不宜过深，否则会影响电芯连接片的过流效果。
作为电芯连接片的一个可选方案，焊接凹槽31的最大开口的面积为 0.09mm2～0.49mm2。
极柱与极柱连接部3激光焊接时，激光功率设置为2800KW～3200KW，将焊接凹槽31的表面尺寸设计为0.3mm～0.7mm*0.3mm～0.7mm，达到的焊接效果更好，能有效防止激光焊接光反导致的激光镜头烧坏，以及造成电芯连接片虚焊。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (12)
1.一种电芯连接片，其特征在于，包括：
极耳连接部，包括极耳连接片(11)和保护片(12)，所述保护片(12)的一侧与所述极耳连接片(11)连接，另一侧与所述极耳连接片(11)形成开合口，自所述开合口将极耳置于所述极耳连接片(11)和所述保护片(12)之间，将所述保护片(12)、所述极耳和所述极耳连接片(11)焊接；
极柱连接部(3)，与所述极耳连接片(11)位于同一平面内，且与所述极耳连接片(11)连接，所述极柱连接部(3)与极柱焊接。
2.根据权利要求1所述的电芯连接片，其特征在于，还包括熔断部，所述熔断部设置于所述极耳连接部和所述极柱连接部(3)之间。
3.根据权利要求2所述的电芯连接片，其特征在于，所述极耳连接部包括第一极耳连接部(1)和第二极耳连接部(2)，所述第一极耳连接部(1)通过连通部(6)与第二极耳连接部(2)连接；
所述熔断部包括第一熔断部(4)和第二熔断部(5)，所述第一熔断部(4)一端与所述第一极耳连接部(1)连接，另一端与所述极柱连接部(3)连接；所述第二熔断部(5)一端与所述第二极耳连接部(2)连接，另一端与所述极柱连接部(3)连接。
4.根据权利要求3所述的电芯连接片，其特征在于，所述电芯连接片上还设置有间隔部(7)，所述间隔部(7)用于间隔所述第一熔断部(4)和所述第二熔断部(5)。
5.根据权利要求3所述的电芯连接片，其特征在于，所述第一极耳连接部(1)的长度和所述第二极耳连接部(2)的长度相同，且均大于所述连通部(6)的长度。
6.根据权利要求5所述的电芯连接片，其特征在于，所述连通部(6)的长度等于所述第一极耳连接部(1)的长度的一半；或，所述连通部(6)的长度等于所述第二极耳连接部(2)的长度的一半。
7.根据权利要求1所述的电芯连接片，其特征在于，所述极柱连接部(3)设置有多个焊接凹槽(31)，所述焊接凹槽(31)的内侧壁为倾斜面，且自所述焊接凹槽(31)的端面至底部的开口逐渐减小。
8.根据权利要求7所述的电芯连接片，其特征在于，所述倾斜面的倾斜角度为30°～60°。
9.根据权利要求7所述的电芯连接片，其特征在于，所述焊接凹槽(31)的深度大于0.2mm。
10.根据权利要求7所述的电芯连接片，其特征在于，所述焊接凹槽(31)的最大开口的面积为0.09mm2～0.49mm2。
11.一种单体电池，包括电芯和盖板(300)，所述电芯包括极耳，所述盖板(300)上设置有极柱，其特征在于，所述极耳和所述极柱通过如权利要求1-10任一项所述的电芯连接片连接。
12.根据权利要求11所述的单体电池，其特征在于，所述电芯包括芯包，所述芯包包括第一芯包(100)和第二芯包(200)，所述第一芯包(100)的极耳和所述第二芯包(200)的极耳均与所述极耳连接部连接。
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