CN217656038U - 一种梯度极耳及电池装配中间品 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种梯度极耳及电池装配中间品，梯度极耳设置有若干个，且沿厚度方向并排排列，沿厚度方向，从前到后，极耳自由端的高度依次递增，保证极耳与汇流排焊接后不易形成褶皱，避免短路的产生；设置梯形的极耳，增加极耳与卷芯上的集流体的连接宽度，从而增加连接强度，防止极耳断裂；整形片一端插入最内侧的极耳弯折处并与之抵持，减少冗余极耳，达到极耳理论设计状态，还可以避免生产运输和使用过程中极耳掉落的风险；本实用新型的梯度极耳适用于乘用车、商用车等动力电池的电芯结构。

Description

一种梯度极耳及电池装配中间品

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种梯度极耳及电池装配中间品。

背景技术

影响锂离子动力电池的安全性的因素很多，其中，因为极耳短路和开裂带来的安全问题近年受到各方关注。极耳断裂的原因是多方面的，在设计过程中因为长度或者大小设计不合理，焊接过程中焊接不牢固，在电极组装过程中产生毛刺、异常突起和断裂等问题都会造成极耳断裂和电池安全问题。

其中，对于现有技术，在设计极耳时，一般根据充放电峰值电流计算需要的极耳面积；然后通过裁切或者激光切割出极耳的形状，再将裁切完成的极耳与汇流排焊接；焊接完成后，继续进行芯包入壳，此时容易形成S形的褶皱，如图1所示，这种褶皱容易形成短路，且在长期运输过程中因为振动造成断裂。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种梯度极耳及电池装配中间品，能防止芯包入壳后形成S形的褶皱。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一方面，本实用新型提供了一种梯度极耳，其设置有若干个，且沿厚度方向并排排列，沿厚度方向，从前到后，极耳自由端的高度依次递增。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述极耳自由端的高度递增幅度为0.1mm-0.3mm。

在以上技术方案的基础上，优选的，从厚度方向观察，极耳自由端呈梯形。

进一步优选的，从厚度方向观察，极耳自由端呈等腰梯形，且底角角度为30°～60°。

另一方面，本实用新型提供了一种电池装配中间品，其包括卷芯和汇流排，卷芯上设置有本发明第一方面所述的极耳，并排排列的极耳弯折后最外侧的极耳与汇流排抵持，且所有极耳以及汇流排一起焊接固定，并排排列的极耳弯折后自由端端面相互平齐。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括整形片，整形片一端插入最内侧的极耳弯折处并与之抵持。

进一步优选的，所述整形片插入极耳弯折处的端部上、下棱边处倒圆角。

更进一步优选的，所述整形片的厚度为1.5mm～3mm，倒圆角的直径大于0.5mm。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述卷芯为锂离子电池卷芯，极耳与卷芯上的正极集流体和负极集流体一体裁切成型，汇流排与顶盖上的极柱焊接，卷芯置于方形铝壳内。

进一步优选的，所述卷芯设置有两个，两个卷芯上的正极和负极极耳分别正对设置且与正极和负极汇流排焊接，一整形片两端分别插入两个卷芯的正极极耳弯折处，另一整形片两端分别插入两个卷芯的负极极耳弯折处。

本实用新型的梯度极耳及电池装配中间品相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)极耳自由端的高度依次递增，保证极耳与汇流排焊接后不易形成褶皱，避免短路的产生；

(2)设置梯形的极耳，增加极耳与卷芯上的集流体的连接宽度，从而增加连接强度，防止极耳断裂；

(3)整形片一端插入最内侧的极耳弯折处并与之抵持，减少冗余极耳，达到极耳理论设计状态，还可以避免生产运输和使用过程中极耳掉落的风险；

(4)本实用新型的梯度极耳适用于乘用车、商用车等动力电池的电芯结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例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获得其他的附图。

图1为现有的电池装配中间品的结构示意图；

图2为现有的极耳与本实用新型的极耳的对比图，其中，左侧极耳为现有极耳；右侧极耳为本实用新型的极耳；

图3为本实用新型的极耳侧视图；

图4为本实用新型的极耳主视图；

图5为本实用新型的电池装配中间品的装配过程示意图；

图6为本实用新型的电池装配中间品的整形片的立体图

图7为本实用新型的电池装配中间品的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图2～4所示，本实用新型公开了一种梯度极耳，此外，如图5～7，本实用新型公开了一种电池装配中间品，其包括极耳1、卷芯2、汇流排3和整形片4。

其中，如图2～4，梯度极耳设置有若干个，且沿厚度方向并排排列。具体的，极耳1与卷芯2上的正极集流体和负极集流体一体裁切成型，在卷绕得到卷芯2后，多个极耳1排列整齐，得到厚度方向并排排列的梯度极耳。

具体的，沿厚度方向，从前到后，极耳1自由端的高度依次递增。如此，保证极耳1与汇流排3焊接后不易形成褶皱，避免短路的产生。

具体的，所述极耳1自由端的高度递增幅度为0.1mm-0.3mm。即每层极耳1高度依次递增0.1mm-0.3mm，递增的具体数值与卷芯2内的极片厚度有关，极片越厚，递增高度越大；反之，极片越薄，递递增高度越小。这样设计的好处是在最后翻转卷芯2从而弯折极耳1时，极耳1没有冗余和褶皱。如此，设置梯形的单极耳1，增加极耳1与卷芯2上的集流体的连接宽度，从而增加连接强度，防止极耳1断裂.

作为一种优选实施方式，从厚度方向观察，极耳1自由端呈梯形。梯形设计的单极耳1，首先保证极耳1自由端最窄处的宽度达到理论的极耳计算面积，然后根部宽度一般为自由端最窄处的2到3倍。

具体的，从厚度方向观察，极耳1自由端呈等腰梯形，且底角角度为30°～60°。

卷芯2，可采用现有技术。具体的，所述卷芯2为锂离子电池卷芯。更具体的，所述卷芯2为方形铝壳锂离子动力电池卷芯。在本实施例中，如图5所示，所述卷芯2设置有两个。具体的，卷芯2置于方形铝壳内

汇流排3，用于电性连接梯度极耳与顶盖上的极柱，可采用现有技术。并排排列的极耳1弯折后最外侧的极耳1与汇流排3抵持，且所有极耳1以及汇流排3一起焊接固定。具体的，汇流排3与顶盖上的极柱焊接。

针对本实施例的双卷芯2设计，两个卷芯2上的正极和负极极耳1分别正对设置且与正极和负极汇流排3焊接。

作为一种优选实施方式，极耳1自由端的高度依次递增，并排排列的极耳1弯折后自由端端面相互平齐。保证极耳1与汇流排3焊接后不易形成褶皱，又能防止内侧伸出的极耳1短路。

整形片4，如图7，一端插入最内侧的极耳1弯折处并与之抵持。如此，可以辅助卷芯2翻转，从而对极耳1整体进行折弯，减少冗余极耳1，达到极耳1理论设计状态，还可以避免生产运输和使用过程中极耳1掉落的风险。

作为一种优选实施方式，如图6，所述整形片4插入极耳1弯折处的端部上、下棱边处倒圆角。避免整形片4太尖锐刺穿极耳，同时带圆弧的整形片4可以保证较好的整形效果。具体的，所述整形片4的厚度为1.5mm～3mm，倒圆角的直径大于0.5mm。

针对本实施例的双卷芯2设计，一整形片4两端分别插入两个卷芯2的正极极耳1弯折处，另一整形片4两端分别插入两个卷芯2的负极极耳1弯折处。

以下结合附图，对比采用本实用新型的极耳1和整形片4前后的装配效果，说明本实用新型的优点。

如图3所示，为传统的极耳1折弯效果，由于折弯路径上每个极耳1的理论长度不一致，部分极耳1冗长，容易弯折起褶皱；部分极耳1较短，组装时极耳1容易受力，造成焊接区域脱落。

如图3所示，为本实用新型的极耳1折弯效果，极耳1内侧整个长度较短，外侧极耳1整个长度较大，折弯后整个极耳1呈现规则的“U”字形。解决了传统极耳1折弯后开裂和褶皱的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种梯度极耳，其设置有若干个，且沿厚度方向并排排列，其特征在于：沿厚度方向，从前到后，极耳(1)自由端的高度依次递增。

2.如权利要求1所述的梯度极耳，其特征在于：所述极耳(1)自由端的高度递增幅度为0.1mm-0.3mm。

3.如权利要求1所述的梯度极耳，其特征在于：从厚度方向观察，极耳(1)自由端呈梯形。

4.如权利要求3所述的梯度极耳，其特征在于：从厚度方向观察，极耳(1)自由端呈等腰梯形，且底角角度为30°～60°。

5.一种电池装配中间品，其包括卷芯(2)和汇流排(3)，其特征在于：卷芯(2)上设置有权利要求1所述的极耳(1)，并排排列的极耳(1)弯折后最外侧的极耳(1)与汇流排(3)抵持，且所有极耳(1)以及汇流排(3)一起焊接固定，并排排列的极耳(1)弯折后自由端端面相互平齐。

6.如权利要求5所述的电池装配中间品，其特征在于：还包括整形片(4)，整形片(4)一端插入最内侧的极耳(1)弯折处并与之抵持。

7.如权利要求6所述的电池装配中间品，其特征在于：所述整形片(4)插入极耳(1)弯折处的端部上、下棱边处倒圆角。

8.如权利要求7所述的电池装配中间品，其特征在于：所述整形片(4)的厚度为1.5mm～3mm，倒圆角的直径大于0.5mm。

9.如权利要求5所述的电池装配中间品，其特征在于：所述卷芯(2)为锂离子电池卷芯，极耳(1)与卷芯(2)上的正极集流体和负极集流体一体裁切成型，汇流排(3)与顶盖上的极柱焊接，卷芯(2)置于方形铝壳内。

10.如权利要求6所述的电池装配中间品，其特征在于：所述卷芯(2)设置有两个，两个卷芯(2)上的正极和负极极耳(1)分别正对设置且与正极和负极汇流排(3)焊接，一整形片(4)两端分别插入两个卷芯(2)的正极极耳(1)弯折处，另一整形片(4)两端分别插入两个卷芯(2)的负极极耳(1)弯折处。

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