CN217062433U - 极芯连接装置及电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种极芯连接装置及电池组，极芯连接装置包括具有第一电极帽体和第二电极帽体的极芯连接片，所述第一电极帽体和第二电极帽体相连接，所述第一电极帽体和所述第二电极帽体分别与极芯相连接，其中，所述极芯的多层极耳聚拢形成环形结构，所述环形结构的端面与所述第一电极帽体和所述第二电极帽体连接。本实用新型提供的极芯连接装置及电池组，能够解决极耳焊接效率较低和连接可靠性较差的问题。

Description

极芯连接装置及电池组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种极芯连接装置及电池组。

背景技术

电池包括壳体和设置在壳体内的极芯，现有技术中的一种极芯由层叠设置的正极片、隔膜和负极片通过卷绕工艺形成。极芯的两端分别设置有正极耳和负极耳，正极耳和负极耳分别由正极片和负极片引出。电池的壳体内部注入有电解液，极芯浸入电解液中。

现有技术中，电池的生产工艺中，形成极芯之后，需要将每个极芯安装至壳体内，并且还需要向每个壳体内注入电解液。完成每个电池的生产工艺后，再通过PACK工艺，形成电池组。

然而，现有技术中电池的生产工艺中，需要将极芯装入壳体内，壳体上设置有连接片。电池工艺中，需要将极芯的极耳与连接片焊接，由于极耳具有多圈，每圈极耳与盖体的接触面较小，焊接时需要对每圈极耳进行焊接，连接效率较低，而且连接可靠性较差。

因此，如何解决现有技术中，极耳焊接效率较低和连接可靠性差的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种极芯连接装置及电池组，以解决极耳焊接效率较低和连接可靠性较差的问题。

本实用新型的第一方面提供一种极芯连接装置，包括具有第一电极帽体和第二电极帽体的极芯连接片，所述第一电极帽体和第二电极帽体通过导电连接件相连接，所述第一电极帽体和所述第二电极帽体分别与极芯相连接，其中，所述极芯的多层极耳聚拢形成环形结构，所述环形结构的端面与所述第一电极帽体和所述第二电极帽体连接。

根据本实用新型提供的极芯连接装置，所述第一电极帽体和所述第二电极帽体都设置有凹槽结构，所述凹槽结构扣置于极芯的端部；所述极芯的极耳连接在所述凹槽结构的槽底面上。

根据本实用新型提供的极芯连接装置，所述第一电极帽体和所述第二电极帽体均设置有通孔和用于密封所述通孔的密封结构。

根据本实用新型提供的极芯连接装置，所述密封结构包括密封胶钉，所述密封胶钉插装于所述通孔内。

根据本实用新型提供的极芯连接装置，所述导电连接件将所述密封胶钉封盖于所述通孔内。

根据本实用新型提供的极芯连接装置，所述第一电极帽体、所述导电连接件和所述第二电极帽体，三者构造为一体式结构

根据本实用新型提供的极芯连接装置，所述第一电极帽体、所述导电连接件和所述第二电极帽体，三者为分体式结构。

根据本实用新型提供的极芯连接装置，每个所述极芯的正极耳和负极耳分别设置在相对的两端。

根据本实用新型提供的极芯连接装置，所述第一电极帽体与极芯的正极耳相连接，所述第二电极帽体与另一个极芯的负极耳相连接。

本实用新型的第二方面提供一种电池组，包括多个极芯，所述极芯通过如上任一项所述的极芯连接装置相连接。

本实用新型提供的技术方案中，极芯连接装置用于将两个极芯进行导电连接。其中，极芯连接装置包括极芯连接片，极芯连接片包括通过导电连接件相连接的第一电极帽体和第二电极帽体，第一电极帽体和第二电极帽体分别与两个极芯相连接，其中，极芯的多层极耳聚拢形成环形结构，环形结构的端面与第一电极帽体和第二电极帽体连接。由于本实用新型提供的极芯连接装置，极芯的各圈极耳聚拢在一起后，形成具有一定厚度的环形结构，环形结构的端面与第一电极帽体和第二电极帽体形成面接触，焊接时，对该环形结构的端面整体焊接至第一电极帽体和第二电极帽体，能够有效提高焊接效率，而且，焊接面积较大，有效提高了焊接可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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获得其他的附图。

图1是本实用新型的实施例中电池浇注模块的示意图；

图2是本实用新型的实施例中多个极芯的连接结构示意图；

图3是本实用新型的实施例中极芯连接片的立体示意图；

图4是本实用新型实施例中极芯连接的剖面示意图；

图5是图6中A-A方向截面图；

图6是本实用新型实施例中电池浇注模块的剖面示意图；

图7是本实用新型实施例中极芯串联的示意图；

图8是本实用新型实施例中极芯串联的俯视图。

附图标记：

11：极芯；12：极芯连接片；13：箱体；14：极耳；15：密封胶钉；16：绝缘材料；17：第一极芯连接片；18：第二极芯连接片；19：第一电极帽体；20：第二电极帽体；21：导电连接件

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图8描述本实用新型的实施例中提供的极芯连接装置和电池组。

其中，极芯连接装置包括极芯连接片12，如图3所示，极芯连接片12包括通过导电连接件21相连接的第一电极帽体19和第二电极帽体20，第一电极帽体19和第二电极帽体20分别与极芯11相连接。第一电极帽体19、第二电极帽体20和导电连接件21均为金属材料，并且三者可以为通过铸造或冲压工艺形成的一体式结构。或者，在其它实施例中，第一电极帽体19、第二电极帽体20和导电连接件21，三者也可以为分体式结构。

在一些实施例中，如图3所示，第一电极帽体19和第二电极帽体20都可以为具有一定厚度的圆形片状结构，二者通过导电连接件21相连接在一起，构成了极芯连接片12。当然，在其它实施例中，第一电极帽体19和第二电极帽体20也可以为其它形状，比如，还可以二者还可以都设置为椭圆形片状结构、方形片状结构等，具体可以与极芯11的端面形状一致。

两个极芯11中，其中一个极芯11的极耳14与第一电极帽体19相连接，另一个极芯11的极耳14与第二电极帽体20相连接。具体地，极芯11的极耳14可以焊接在上述第一电极帽体19和第二电极帽体20。

需要说明的是，极芯11的正极耳和负极耳分别由每圈正极片和每圈负极片引出，即，正极耳和负极耳都为多圈。本实施例中，极芯11的两端出极耳，即，极芯11的正极耳和负极耳分别由极芯11的两端引出。如图4和图5所示，极芯11每端的多圈极耳14聚拢在一起形成环形结构，即多圈极耳14沿引出方向逐渐相互靠近，直至相互接触形成具有一定厚度的环形结构。本实施例中，环形结构的端面与第一电极帽体19和第二电极帽体20连接。

如此设置，环形结构的端面与第一电极帽体19和第二电极帽体20形成面接触，焊接时，对该环形结构的端面整体焊接至第一电极帽体19和第二电极帽体20，能够有效提高焊接效率，而且，焊接面积较大，有效提高了焊接可靠性。

在进一步的实施例中，极芯连接装置的第一电极帽体19和第二电极帽体20都设置有凹槽结构，凹槽结构扣紧于极芯11的端部；极芯11的极耳14连接在凹槽结构的槽底面上。

在一些实施例中，凹槽结构的形状与极芯11的端部形状相一致，并且，极芯11的端部伸入凹槽结构内部时，二者构成过盈配合，以使极芯11的端部与第一电极帽体19和第二电极帽体20形成密封连接。

当极芯11的端部伸入凹槽结构内部时，该端部的极耳14能够与凹槽结构的底面相接触，通过激光焊接的方式，能够在第一电极帽体19和第二电极帽体20的外侧将极耳14与凹槽结构的底面进行焊接。

在一些实施例中，极芯11与第一电极帽体19和第二电极帽体20相连接之后，再通过导电连接件21将第一电极帽体19和第二电极帽体20进行连接，其中导电连接件21可以与第一电极帽体19和第二电极帽体20都通过焊接相连接，或者，导电连接件21一端与第一电极帽体19焊接，另一端与第二电极帽体20相焊接或者通过铸造或冲压工艺构造为一体式结构。

如此设置，方便极芯11的布置连接，极芯连接片12可根据相邻的两个极芯11之间的距离进行适应性调整。

当然，在其它实施例中，第一电极帽体19、第二电极帽体20和导电连接件21也可以为通过铸造工艺或冲压工艺形成一体式结构。

另外，需要说明的是，当第一电极帽体19和第二电极帽体20将极芯11的端部密封之后，还需向极芯11的内部注入电解液以及对极芯11进行充电排气处理。

鉴于此，在进一步的实施例中，第一电极帽体19和第二电极帽体20均设置有通孔和用于密封通孔的密封结构。通过通孔可将电解液注入或浸入至极芯11内部，注入或浸入电解液后，可对电池进行化成工艺处理，即，向极芯11进行通电，通电后的极芯11会产生气泡，气泡由通孔排出。待气体排出时间达到一定时间后，通过密封结构可将通孔进行密封。

在一些实施例中，请参考图6和图7，密封结构包括密封胶钉15，密封胶钉15插装于通孔内。

密封胶钉15插装在通孔内后，可通过焊接导电连接件21，使导电连接件21封盖住电极帽体预留的通孔，避免密封胶钉15脱出。

进一步的实施例中，此外，需要说明的是，本实施例中的极芯11至少一端的极芯连接片12设置有通孔和用于将通孔密封的密封结构。在一些实施例中，各个极芯11的两端都通过上述设置有通孔和密封结构的极芯连接片12进行串联。

在其它的实施例中，如图7所示，极芯连接片12包括设置有通孔和密封结构的第一极芯连接片17，还包括未设置通孔的第二极芯连接片18，第一极芯连接片17和第二极芯连接片18分别密封连接在极芯组的两端。即，在该实施例中，极芯组一端的各个极芯连接片12设置有通孔和密封结构，而另一端的各个极芯连接片12没有设置通孔和密封结构。

极芯组的一端可以通过上述设置有通孔和密封结构的第一极芯连接片17进行串联，而另一端则可以通过没有设置通孔的第二极芯连接片18进行串联，在该实施例中，只通过极芯组的一端向极芯内部进行浸注液和排气，之后只需将第一极芯连接片17的通孔密封即可，能够有效提高生产效率。由于极芯至少一端的极芯连接片12设置有通孔，即使极芯连接片12与极芯11的端部密闭连接之后，电解液也可通过极芯连接片12的通孔进入到极芯11内部，电解液进入极芯11后，并且极芯组进行化成工艺时，极芯11内产生的气体也可以由通孔排出，之后再通过密封结构将通孔密封。通过密封结构将通孔密封之后，再进行浇注工艺，可避免液态的绝缘材料16进入极芯11内部。

需要说明的是，本实施例中提供的极芯连接装置适用于将多个极芯11进行串联，形成极芯组，之后将极芯组放置于箱体13内，并且通过浇注绝缘材料16，将极芯组、绝缘材料16和箱体13形成一体结构，进而不需对每个极芯11进行单独封装，有效提高了电池的生产效率，降低了生产成本。具体结构如下所述：

上述极芯11可以为卷芯，具体结构可以为圆柱形卷芯结构、椭圆形卷芯结构或方形卷芯结构。在其它实施例中，极芯11也可为叠片结构。

每个极芯11的两端都分别设置有正极耳和负极耳，正极耳和负极耳分别由正极片和负极片引出，极芯11内部含有电解液。需要说明的是，本实施例提供的极芯11可以为全极耳极芯，即极芯11的一端每圈正极片均引出有正极耳，另一端的每圈负极片均引出有负极耳。

多个极芯11依次串联，即，任意串联的两个极芯11中，其中一个极芯11的正极耳与另一个极芯11的负极耳电连接。每两个极芯11的正极耳和负极耳都通过极芯连接片12连接，多个极芯11依次串联，形成了极芯组。极芯11的数量可根据极芯组的电压和容量需求进行选择。比如，每个极芯11的电压为3伏，若需要48伏电压，则可以将16个极芯11进行串联，若需要24伏电压，则可以将8个极芯11进行串联。如此设置，能够构成了高压多级电池。

极芯连接片12将预设数量的极芯11串联在一起之后，形成了极芯组。极芯组放置于箱体13内部后，通过向箱体13内部浇注绝缘材料16，绝缘材料16凝固后形成浇注体，极芯组被浇注在了浇注体内部。如此形成了箱体13、极芯组和绝缘材料16的一体结构。

如此设置，绝缘材料16在浇注时，能够将每个极芯11单独的包裹在绝缘材料16内部，进而实现了对极芯11的整体封装，不需对每个极芯11再进行壳体的安装，省去了壳体的生产和安装环节，有效提高了生产效率，降低了生产成本。而且省去了PACK环节，进而也提高了生产效率，降低了生产成本。

在一些实施例中，每个极芯11的正极耳和负极耳分别设置在极芯上下两端，极芯呈阵列结构分布，并且在阵列结构中，偶数序的极芯较奇数序的极芯调转180°布置，以使相邻极芯的正负极交错排列。

比如，如图2所示，极芯11可以呈3*12的矩阵结构分布。每个极芯11两端出极耳，并且，按照排列顺序，偶数序的相对于奇数序的极芯11的极耳反向设置，比如，偶数序的极芯11的正极耳在上端布置，奇数序的极芯11的负极耳在上端布置，如此，在矩阵结构中，形成了极芯正负极交错排列的形式。极芯连接片12将相邻的两个极芯11串联在一起时，极芯连接片12只需设置较短的长度，即可将相邻的两个极芯11进行串联。

本实用新型的实施例还提供了一种电池组，包括多个极芯，极芯通过如上任一实施例所述的极芯连接装置相连接。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种极芯连接装置，其特征在于，包括具有第一电极帽体和第二电极帽体的极芯连接片，所述第一电极帽体和第二电极帽体通过导电连接件相连接，所述第一电极帽体和所述第二电极帽体分别与极芯相连接，其中，所述极芯的多层极耳聚拢形成环形结构，所述环形结构的端面与所述第一电极帽体和所述第二电极帽体连接。

2.根据权利要求1所述的极芯连接装置，其特征在于，所述第一电极帽体和所述第二电极帽体都设置有凹槽结构，所述凹槽结构扣置于极芯的端部；所述极芯的极耳连接在所述凹槽结构的槽底面上。

3.根据权利要求1或2所述的极芯连接装置，其特征在于，所述第一电极帽体和所述第二电极帽体均设置有通孔和用于密封所述通孔的密封结构。

4.根据权利要求3所述的极芯连接装置，其特征在于，所述密封结构包括密封胶钉，所述密封胶钉插装于所述通孔内。

5.根据权利要求4所述的极芯连接装置，其特征在于，所述导电连接件将所述密封胶钉封盖于所述通孔内。

6.根据权利要求1所述的极芯连接装置，其特征在于，所述第一电极帽体、所述导电连接件和所述第二电极帽体，三者构造为一体式结构。

7.根据权利要求1所述的极芯连接装置，其特征在于，所述第一电极帽体、所述导电连接件和所述第二电极帽体，三者为分体式结构。

8.根据权利要求1所述的极芯连接装置，其特征在于，每个所述极芯的正极耳和负极耳分别设置在相对的两端。

9.根据权利要求8所述的极芯连接装置，其特征在于，所述第一电极帽体与极芯的正极耳相连接，所述第二电极帽体与另一个极芯的负极耳相连接。

10.一种电池组，其特征在于，包括多个极芯，所述极芯通过如权利要求1-9任一项所述的极芯连接装置相连接。

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