CN217387465U - 一种极耳结构及具有该极耳结构的电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种极耳结构及具有该极耳结构的电池，该极耳结构包括多个集流体极耳，集流体极耳的厚度方向依次堆叠形成极耳群；预焊件，焊接于所述极耳群，用于引出所述集流体极耳；相邻的两个的集流体极耳的面积不相等。本实用新型通过优化极耳结构，能够简化复合集流体焊接工序，提高焊接效果。

Description

一种极耳结构及具有该极耳结构的电池

技术领域

本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种极耳结构及具有该极耳结构的电池。

背景技术

锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。

在电池使用中，因内部短路或外部异物刺穿导致短路引起热失控起火，甚至是爆炸，往往带来不可预估的破坏。近年来，为了克服电池安全问题，复合集流体应运而生，复合集流体是在高分子支撑层两面镀不同的物质薄的导电层。

但是，为了克服复合集流体高的电阻，电池采用多极耳或垫片工艺，不适用超声焊接，焊接方法较复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种极耳结构，通过优化极耳结构，能够简化复合集流体焊接工序，提高焊接效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种极耳结构，该极耳结构包括多个集流体极耳，沿厚度方向依次堆叠形成极耳群；预焊件，焊接于所述极耳群，用于引出所述集流体极耳；相邻的两个的集流体极耳的面积不相等。

优选的，位于所述极耳群中间的集流体极耳的长度大于位于极耳群两侧的集流体极耳的长度，或位于所述极耳群中间的集流体极耳的长度小于位于极耳群两侧的集流体极耳的长度。

优选的，至少三个相邻的所述集流体极耳的长度沿所述极耳群的厚度方向依次增加或减少。

优选的，相邻两个所述集流体极耳之间的长度差大于等于0.8mm，相邻两个所述集流体极耳之间的宽度差大于等于0.1mm。

优选的，所述预焊件的形状与所述极耳群的截面的形状匹配，所述预焊件截面形状为阶梯状。

优选的，所述预焊件的形状为层状；所述预焊件焊接在所述极耳群的顶面或底面，和/或所述预焊件插设在所述极耳群的间隙中。

优选的，所述预焊件的数量大于等于1，所述预焊件的边角为倒圆角结构，所述预焊件的材质与集流体极耳的镀层的材质相同。

优选的，所述极耳群具有至少三个侧部，所述预焊件焊接于任意所述侧部。

优选的，所述预焊件和多个集流体极耳之间具有至少一处焊点。

本实用新型的目的之二在于提供一种电池，包括上述的极耳结构。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型在复合集流体预留极耳位切割，形成多个集流体极耳，多个集流体极耳通过沿厚度方向堆叠形成极耳群，然后可采用超声或者激光焊接，将预焊件焊接到集流体极耳上，起到引出集流体极耳的作用，有助于提升负载电流，实现高倍率快充，最后将预焊件与电池极耳进行超声焊接或者激光焊接，相比现有的极耳结构，不仅能够导通复合集流体中的各个集流体极耳，而且可采用超声焊接或者激光焊接进行固定连接，有助于简化焊接工序，提高电池生产效率，其中，通过模切刀或者激光切割加工出集流体极耳，相邻的两个集流体极耳采用不相等面积的设计，增加集流体极耳和预焊件之间的接触面积，有助于提高两者焊接的稳固性，还可预留超声焊接或者激光焊接的空间，有助于提高焊接效果。此外，将预焊件焊接在所述极耳群一侧，再焊接极耳的设计，可减小电池极耳部分占电芯的长度，有利于提升能量密度。本实用新型能够简化复合集流体焊接工序，提高焊接效果。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。

图1为本实用新型中实施方式一的集流体在展开时的结构示意图。

图2为本实用新型中实施方式一的极耳群的结构示意图。

图3为本实用新型中实施方式一的极耳群的剖面分解示意图。

图4为本实用新型中实施方式一的预焊件的焊接示意图之一。

图5为本实用新型中实施方式一的预焊件的焊接示意图之二。

图6为本实用新型中实施方式二的极耳群的剖面分解示意图。

图7为本实用新型中实施方式三的极耳群的剖面分解示意图。

其中，附图标记说明如下：

1-集流体极耳；

2-极耳群；21-侧部；

3-预焊件；

4-焊点；

H-厚度方向。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图1～7对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

实施方式一

下面结合附图1～5描述实施方式一

极耳结构，包括多个集流体极耳1，沿集流体极耳1的厚度方向H依次堆叠形成极耳群2；预焊件3，焊接于极耳群2，用于引出集流体极耳1；相邻的两个的集流体极耳1的面积不相等。

由于为了克服复合集流体高的电阻，电池采用多极耳或垫片工艺，不适用超声焊接，使得焊接方法较复杂，因此，在复合集流体预留极耳位切割，形成多个集流体极耳1，多个集流体极耳1通过沿厚度方向H堆叠形成极耳群2，然后可采用超声或者激光焊接，将预焊件3焊接到集流体极耳1上，起到引出集流体极耳1的作用，有助于提升负载电流，实现高倍率快充，最后将预焊件3与电池极耳进行超声焊接或者激光焊接，相比现有的极耳结构，不仅能够导通复合集流体中的各个集流体极耳1，而且可采用超声焊接或者激光焊接进行固定连接，有助于简化焊接工序，提高电池生产效率，其中，通过模切刀或者激光切割加工出集流体极耳1，相邻的两个集流体极耳1采用不相等面积的设计，增加集流体极耳1和预焊件3之间的接触面积，有助于提高两者焊接的稳固性，还可预留超声焊接或者激光焊接的空间，有助于提高焊接效果。此外，将预焊件3焊接在所述极耳群2一侧，再焊接极耳的设计，可减小电池极耳部分占电芯的长度，有利于提升能量密度。

在根据本实用新型的极耳结构中，位于极耳群2中间的集流体极耳1的长度大于位于极耳群2两侧的集流体极耳1的长度，至少三个相邻的集流体极耳1的长度沿极耳群2的厚度方向依次减少。于本实施方式中，位于极耳群2中间的集流体极耳1最长，位于极耳群2两侧的集流体极耳1依次减短，使得极耳群2的截面呈大致尖塔形结构，其中，预焊件3截面形状为阶梯状，以贴合极耳群2的截面的形状，使得预焊件3的形状与极耳群2的截面的形状匹配，预焊件3的边角做圆角处理，即预焊件3的边角为倒圆角结构，避免预焊件3发生刮蹭极耳群2的情况。

在根据本实用新型的极耳结构中，相邻两个集流体极耳1之间的长度差大于等于0.8mm，相邻两个集流体极耳1之间的宽度差大于等于0.1mm，在一些实施方式中，两个集流体极耳1之间的宽度差还可为0，即相邻两个集流体极耳1的宽度相同，相邻两个集流体极耳1存在长度差，或者相邻两个集流体极耳1的长度相同，相邻两个集流体极耳1存在宽度差，但本实用新型不以此为限，根据实际电池的结构和尺寸，可调整相邻两个集流体极耳1的面积。

在根据本实用新型的极耳结构中，预焊件3的数量大于等于1，预焊件3的材质与集流体极耳1的镀层的材质相同，具体的，预焊件3的材质为铝箔或铜箔，当连接正极集流体时，预焊件3采用铝箔，有助于降低生产成本，当连接正极集流体时，预焊件3采用铜箔，有助于降低预焊件3和集流体之间的电位差。此外，增加预焊件3的数量，有助于提升负载电流，实现高倍率快充，

在根据本实用新型的极耳结构中，极耳群2具有至少三个侧部21，预焊件3焊接于任意侧部21，预焊件3和多个集流体极耳1之间具有至少一处焊点4。具体的，从集流体极耳1引出的预焊件3可设在极耳群2的其中一个侧部21，侧部21包括但不限于左端侧、右端侧或末端侧，末端侧为与极耳群2的根部相反的一侧，可根据不同电芯的种类，调整引出的预焊件3的位置，有利于提升电芯设计的灵活性和兼容性，其中，可通过超声焊接或者激光焊，将预焊件3与集流体极耳1焊接，参考图4所示，也可采用一次或多次焊接的方式将预焊层焊接到极耳集流体上，即在不同长度的集流体极耳1上各焊接一次，参考图5所示，也可在集流体极耳1的数量大于等于2时，采用一次焊接，通过一个焊点对多层集流体极耳1进行焊接。

本实用新型的工作原理是：

在复合集流体预留极耳位切割，形成多个集流体极耳1，多个集流体极耳1通过沿厚度方向H堆叠形成极耳群2，然后可采用超声或者激光焊接，将预焊件3焊接到集流体极耳1上，起到引出集流体极耳1的作用，有助于提升负载电流，实现高倍率快充，最后将预焊件3与电池极耳进行超声焊接或者激光焊接，相比现有的极耳结构，不仅能够导通复合集流体中的各个集流体极耳1，而且可采用超声焊接或者激光焊接进行固定连接，有助于简化焊接工序，有助于提高电池生产效率。

实施方式二

与实施方式一不同的是：本实施方式的位于极耳群2中间的集流体极耳1的长度小于位于极耳群2两侧的集流体极耳1的长度，至少三个相邻的集流体极耳1的长度沿极耳群2的厚度方向依次增加，预焊件3的形状为层状；焊件3焊接在极耳群2的顶面或底面，和/或预预焊件3插设在极耳群2的间隙中。具体的，位于极耳群2中间的集流体极耳1的长度最短，位于极耳群2两侧的集流体极耳1依次加长，使得极耳群2的截面呈大致台阶槽形结构，其中一个预焊件3可设计成插入极耳群2的间隙中，并抵接于位于极耳群2中间的集流体极耳1，其他两个预焊件3可分别焊接在极耳群2的顶面和底面。

其他结构与实施方式一相同，这里不再赘述。

实施方式三

与实施方式一不同的是：本实施方式的位于极耳群2一侧中间的集流体极耳1的长度小于位于极耳群2两侧的集流体极耳1的长度。具体的，集流体极耳1的长度从一侧开始减短，沿极耳群2的厚度方向依次减短的集流体极耳1层数大于2，然后极耳长度依次加长，依次加长的集流体极耳层数大于2，使得极耳群2的截面呈大致锯齿形结构，也可以设计为集流体极耳1从一侧开始加长，依次加长的集流体极耳1层数大于2，然后集流体极耳1长度依次减短，依次加长的集流体极耳1层数大于2。

其他结构与实施方式二相同，这里不再赘述。

电池

本实用新型包括实施方式一～三的极耳结构。

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)

1.一种极耳结构，其特征在于，包括：

多个集流体极耳(1)，沿厚度方向(H)依次堆叠形成极耳群(2)；

预焊件(3)，焊接于所述极耳群(2)，用于引出所述集流体极耳(1)；

相邻的两个的集流体极耳(1)的面积不相等。

2.如权利要求1所述的一种极耳结构，其特征在于：位于所述极耳群(2)中间的集流体极耳(1)的长度大于位于极耳群(2)两侧的集流体极耳(1)的长度，或位于所述极耳群(2)中间的集流体极耳(1)的长度小于位于极耳群(2)两侧的集流体极耳(1)的长度。

3.如权利要求2所述的一种极耳结构，其特征在于：至少三个相邻的所述集流体极耳(1)的长度沿所述极耳群(2)的厚度方向依次增加或减少。

4.如权利要求2所述的一种极耳结构，其特征在于：相邻两个所述集流体极耳(1)之间的长度差大于等于0.8mm，相邻两个所述集流体极耳(1)之间的宽度差大于等于0.1mm。

5.如权利要求4所述的一种极耳结构，其特征在于：所述预焊件(3)的形状与所述极耳群(2)的截面的形状匹配，所述预焊件(3)截面形状为阶梯状。

6.如权利要求4所述的一种极耳结构，其特征在于：所述预焊件(3)的形状为层状；所述预焊件(3)焊接在所述极耳群(2)的顶面或底面，和/或所述预焊件(3)插设在所述极耳群(2)的间隙中。

7.如权利要求6所述的一种极耳结构，其特征在于：所述预焊件(3)的数量大于等于1，所述预焊件(3)的边角为倒圆角结构，所述预焊件(3)的材质与所述集流体极耳(1)的镀层的材质相同。

8.如权利要求1所述的一种极耳结构，其特征在于：所述极耳群(2)具有至少三个侧部(21)，所述预焊件(3)焊接于任意所述侧部(21)。

9.如权利要求1所述的一种极耳结构，其特征在于：所述预焊件(3)和多个集流体极耳(1)之间具有至少一处焊点(4)。

10.一种电池，其特征在于：包括权利要求1-9任意一项所述的极耳结构。

Images