CN217740738U - 电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯及电池，电芯包括裸电芯、引脚与保护片，裸电芯具有极耳，引脚、极耳与保护片依次层叠后通过电阻焊的方式焊接至一起；引脚与保护片中至少一个设置有凸点，凸点在电流通过下熔融为焊接部，焊接部与极耳焊接连接。通过凸点的设置，凸点接触提高了单位面积的电流，减少了分流，避免出现飞溅等问题。

Description

电芯及电池

技术领域

本实用新型涉及电池制备的技术领域，尤其涉及一种电芯及电池。

背景技术

相关技术中，电池裸电芯的极耳通常采用超声波焊接技术实现与其它零部件焊接，例如与引脚以及与保护片焊接连接。超声波焊接是利用高频振动能量使极耳的表面与零部件摩擦实现分子间的扩散，从而达到焊接的目的，然而振动摩擦过程中很容易出现颗粒状缺陷和极耳振裂等问题，为此，工作人员提出电阻焊的方式实现极耳与其它零部件之间的焊接。然而，采用电阻焊的方式焊接极耳与其它零部件，可能会引起喷溅，飞溅出的液体烫伤电芯的隔膜，导致电芯的不良率较高，因此，采用电阻焊的方式焊接极耳与其它零部件并没有被采用。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电芯，在采用电阻焊的方式焊接极耳与其它零部件时，提高焊接强度，并减少焊接过程中出现喷溅。

本实用新型还提出一种具有上述电芯的电池。

根据本实用新型第一方面实施例的电芯，包括：

裸电芯，具有极耳；

功能器件，为引脚和/或保护片，所述功能器件与极耳贴合，且在朝向极耳一侧形成有凸点；

其中，凸点被设置为：能够在电流通过时熔融，以在极耳与功能器件之间形成焊接部，从而使裸电芯与功能器件通过电阻焊的方式连接。

根据本实用新型实施例的电芯，至少具有如下有益效果：通过凸点的设置，凸点接触提高了单位面积的电流，减少了分流。由此，更低的电流以及更短的时间能够满足焊接要求，低电流以及短时间焊接均能够有效地降低对塑性环的破坏，液态金属无法冲破束缚，引起喷溅的问题，从而避免了电芯出现颗粒状缺陷等问题。

根据本实用新型的一些实施例，沿所述极耳到所述功能器件的方向，所述凸点的横截面逐渐增大。

根据本实用新型的一些实施例，所述凸点的形状为锥形、台形、球形中的一种。

根据本实用新型的一些实施例，所述功能器件设置有一个所述凸点。

根据本实用新型的一些实施例，所述功能器件设置有多个所述凸点。

根据本实用新型的一些实施例，任意两个所述凸点之间的间距大于或等于1CM。

根据本实用新型的一些实施例，所述极耳的厚度在480μm至800μm之间时，任意两个所述凸点之间的间距大于或等于2cm；所述极耳的厚度在800μm以上时，任意两个所述凸点之间的间距小于2cm。

根据本实用新型的一些实施例，所述凸点的高度在1mm至3.5mm之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述功能器件包括引脚与保护片，所述引脚与所述保护片分别位于所述极耳的相对两侧，所述引脚具有第一对接面，所述第一对接面设置有所述凸点，所述第一对接面的所述凸点为第一凸点；所述保护片具有第二对接面，所述第二对接面设置有所述凸点，所述第二对接面的所述凸点为第二凸点，所述第一凸点的数量与所述第二凸点的数量一致，所述第二凸点与所述第一凸点一一相对设置；

其中，所述极耳具有朝向相反的第一侧面与第二侧面，所述第一凸点能够在电流通过下熔融，以在所述第一对接面与所述第一侧面之间形成第一焊接部，所述第二凸点能够在电流通过下熔融为第二焊接部，以在所述第二对接面与所述第二侧面之间形成第二焊接部。

根据本实用新型第二方面实施例的电池包，包括上述的电芯。

根据本实用新型实施例的电池包，至少具有如下有益效果：电池包采用上述的电芯，在电芯制备过程中，引脚、极耳与保护片采用电阻焊的方式焊接连接。在焊接过程中，采用凸点接触提高了单位面积的电流，减少了分流，避免了焊接过程中出现喷溅的问题，保证电芯的品质，从而保证了电池包的品质。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的电芯的一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电芯的另一种结构示意图；

图3为本实用新型实施例的电芯的另一种结构示意图；

图4为本实用新型实施例的电芯的另一种结构示意图；

图5为本实用新型实施例的电芯的另一种结构示意图；

图6为本实用新型实施例的电芯的另一种结构示意图。

附图标记：

裸电芯100、极耳110、第一侧面111、第二侧面112；

引脚200、第一对接面210、第一凸点220；

保护片300、第二对接面310、第二凸点320。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

根据本实用新型第一方面实施例公开了一种电芯，参照图1至图3，包括裸电芯100与功能器件，裸电芯100具有极耳110(由若干个极耳叠加而成)，功能器件为引脚和/或保护片，功能器件与极耳110贴合，且功能器件朝向极耳110的一侧设置凸点，通过电阻焊的方式焊接至一起；引脚200与保护片300中至少一个设置有凸点，凸点在电流通过下能够熔融，从而在功能器件与极耳110之间形成焊接部。

需要说明的是，通过电阻焊的方式焊接功能器件与极耳时时，接触面积大，分流较严重。又由于极耳的厚度大概在10μm左右，若干个极耳叠加为极耳110，极耳110的厚度在800μm左右，以及，引脚200与保护片300的厚度均在2mm左右，与极耳110的厚度存在较大的差异，塑性环较差(厚度的差异影响塑型环，为公知问题，很多文献可查)；并且，极耳110材料为1000系铝合金，拥有较大的电阻率较低熔点等因素，所以，通过电阻焊的方式焊接极耳与功能器件时，可能导致焊点强度降低外，而且还可能引起喷溅，飞溅出的液体烫伤电芯的隔膜，从而导致电芯出现颗粒状缺陷等问题。

在本申请方案中，引脚200、极耳110与保护片300依次层叠放置后，即极耳110贴合设置于引脚200与保护片300之间，采用电阻焊的方式，引脚200与极耳110的一侧焊接，以及保护片300与极耳110的另一侧焊接。其中，通过凸点的设置，提高了单位面积上的压力与电流密度，减小了分流，有利于将零部件(极耳110、引脚200与保护片300)的表面氧化膜压破，使热量集中，因此，当电芯焊接时，由于电流更加压力及密度得到提高，所以电流更易破坏电芯的表面氧化膜，完成极耳110与引脚200之间的焊接，以及极耳110与保护片300之间的焊接。而且，热量更集中，保障了焊接后的强度。

可以理解的是，采用凸点接触焊接，能够使用更低的电流以及更短的时间满足焊接要求，低电流以及短时间焊接均能够有效地降低对塑性环的破坏。因此，在焊接过程中，液态金属无法冲破束缚，引起喷溅的问题，进而避免了电芯出现颗粒状缺陷等问题。

在一些实施例中，参照图1，极耳110具有朝向相反的第一侧面111与第二侧面112，引脚200具有第一对接面210，第一对接面210与第一侧面111相对设置，第一对接面210具有凸点，该凸点定义为第一凸点220，第一凸点220在电流通过下熔融为第一焊接部，第一焊接部与第一侧面焊接连接。保护片300具有第二对接面310，第二对接面310与极耳110的第二侧面112焊接连接。

需要说明的是，在焊接之前，引脚200通过第一凸点220与极耳110的第一侧面111接触连接，保护片300的第二侧面112与极耳110的第二侧面112相贴合。在焊接过程中，通过第一凸点220的设置，第一凸点220实现电流集中穿过保护片300、极耳110以及引脚200，减小了保护片300与引极耳110之间的分流，以及引脚200与极耳110之间的分流，电流在经过保护片300、极耳110与引脚200时，热量更加集中，使得保护片300、极耳110与引脚200稳固焊接至一起。

代替引脚200的第一对接面210设置有凸点，参照图2，在一些实施例中，第二对接面310设置有凸点，该凸点为第二凸点320。第二凸点320在电流通过下熔融为第二焊接部，第二焊接部与第二侧面112焊接连接。第一侧面111与第一对接面210焊接连接。

需要说明的是，在焊接之前，保护片300通过第二凸点320与第二侧面112接触连接，引脚200的第一对接面210与极耳110的第一侧面111相贴合。在焊接过程中，通过第二凸点320的设置，第二凸点320实现电流集中穿过保护片300、极耳110以及引脚200，减小了保护片300与引极耳110之间的分流，以及引脚200与引极耳110之间的分流，电流在经过保护片300、极耳110与引脚200时，热量更加集中，使得保护片300、极耳110与引脚200稳固焊接至一起。

代替仅在第一对接面210设置凸点或第二对接面310设置凸点，参照图3，在一些实施例中，第一对接面210设置有第一凸点220，第二对接面310设置有第二凸点320。第一凸点220的数量与第二凸点320的数量一致，第二凸点320与第一凸点220相对设置，即第一凸点220与第二凸点320的顶部分别抵持于极耳110同一位置的两侧。第一凸点220在电流通过下熔融为第一焊接部，第一焊接部与第一侧面111焊接连接。第二凸点320在电流通过下熔融为第二焊接部，第二焊接部与第二侧面112焊接连接。

可以理解的是，在焊接之前，引脚200通过第一凸点220与极耳110的第一侧面111接触连接，保护片300通过第二凸点320与极耳110的第二侧面112接触连接，第一凸点110与第二凸点320对应设置。在焊接时，电流在流过引脚200时，通过第一凸点110流向极耳110，并通过第二凸点320流至保护片300，如此，减小了保护片300与引极耳110之间的分流，以及引脚200与引极耳110之间的分流，电流在经过保护片300、极耳110与引脚200时，热量更加集中，使得保护片300、极耳110与引脚200稳固焊接至一起。

在一些实施例中，自第一凸点220靠近第一侧面111的一端到另一端，即第一凸点220的顶部到第一凸点220的底部，第一凸点220的横截面逐渐增大。第一凸点220采用上述结构，第一凸点220的顶部与第一侧面111相接触，此时接触面积最小，单位面积的电流最大，有利于第一凸点220与第一侧面111之间的初始焊接。随着第一凸点220与极耳110之间焊接的进行，第一凸点220自顶部逐渐融化，直至完全融化，第一侧面111与第一对接面210相贴合，第一凸点220融化后实现引脚200和极耳110之间的稳固连接。需要说明的是，第一凸点220的形状为锥形、台形、球形中的一种，第一凸点220的横截面为圆形，如此，第一凸点220融化时能够向四周均匀扩散，从而进一步保证引脚200与极耳110之间的稳固连接。

同理，自第二凸点320靠近第二侧面112的一端到另一端，即第二凸点320的顶部到第二凸点320的底部，第二凸点320的横截面逐渐增大。第二凸点320采用上述结构，第二凸点320的顶部与第二侧面112相接触，此时接触面积最小，单位面积的电流最大，有利于第二凸点320与第二侧面112之间的初始焊接。随着第二凸点320与极耳110之间焊接的进行，第二凸点320自顶部逐渐融化，直至基本完全融化，第二侧面112与第二对接面310相贴合，第二凸点320融化后实现保护片300和极耳110之间的稳固连接。需要说明的是，第二凸点320的形状为锥形、台形、球形中的一种，第二凸点320的横截面为圆形，如此，第二凸点320融化时能够向四周均匀扩散，从而进一步保证保护片300与极耳110之间的稳固连接。

在一些实施例中，参照图1至图3，第一对接面210设置有一个第一凸点220，如此，通过电阻焊的方式焊接引脚200、极耳110与保护片300时，流过的电流较集中，从而使引脚200、极耳110与保护片300能够较稳固焊接至一起。同理，第二对接面310设置有一个第二凸点320，如此，通过电阻焊的方式焊接引脚200、极耳110与保护片300时，流过的电流较集中，从而使引脚200、极耳110与保护片300能够较稳固焊接至一起。

代替第一凸点220与第二凸点320均设置一个的实施例，在另一些实施例中，参照图4至图6，第一对接面210设置有多个第一凸点220，如此，引脚200与极耳110之间具有多个连接位，从而保证引脚200与极耳110之间的连接强度；同理，第二对接面310设置有多个第二凸点320，如此，引脚200与极耳110之间具有多个连接位，从而保证引脚200与极耳110之间的连接强度；需要说明的是，引脚200或者保护片300上的凸点一般设置为两个。

进一步地，在同一个功能器件上，任意两个凸点之间的间距至少在1CM，焊接时，依次焊接各个凸点。当焊接其中一个凸点时，由于凸点之间具有一定的间隔，因此经过当前加工的凸点的电流较大，分流到其它凸点的电流较少，可以保证当前凸点能够发生有效的熔融，保证连接强度。

更进一步地，当极耳110的厚度在480μm至800μm之间时，极耳110的厚度与功能器件的厚度相距较大，焊接电芯时分流较严重，因此可以增加相邻凸点之间的间距，例如，在同一个功能器件上，任意两个凸点之间的间距至少在2cm。当极耳110的厚度在800μm以上时，极耳110的厚度与功能器件的厚度相距较小，焊接电芯时分流情况有所减缓，因此，同一个功能器件任意两个凸点之间的间距可以相应缩小，例如小于2cm。

在一些实施例中，参照图1至图3，第一凸点220的高度及第二凸点320的高度均在1mm至3.5mm之间，其中，第一凸点220或第二凸点320的高度至少在1mm，保证引脚200、极耳110与保护片300能够稳固连接；第一凸点220或第二凸点320的高度小于3.5mm，保证短时间完成引脚200、极耳110与保护片300之间的焊接。

根据本实用新型第二方面实施例公开了一种电池，参照图1至图3，包括上述的电芯。具体的，电池包采用上述的电芯，在电芯制备过程中，引脚200、极耳110与保护片300采用电阻焊的方式焊接连接。在焊接过程中，采用凸点接触提高了单位面积的电流，减少了分流，避免了焊接过程中出现喷溅的问题，保证电芯的品质，从而保证了电池包的品质。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.电芯，其特征在于，包括：

裸电芯，具有极耳；

功能器件，为引脚和/或保护片，与所述极耳贴合，且在朝向所述极耳一侧形成有凸点；

其中，所述凸点被设置为：能够在电流通过时熔融，以在所述极耳与所述功能器件之间形成焊接部，从而使所述裸电芯与所述功能器件连接。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，沿所述极耳到所述功能器件的方向，所述凸点的横截面逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述凸点的形状为锥形、台形、球形中的一种。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述功能器件设置有一个所述凸点。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述功能器件设置有多个所述凸点。

6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，任意两个所述凸点之间的间距大于或等于1CM。

7.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于，所述极耳的厚度在480μm至800μm之间时，任意两个所述凸点之间的间距大于或等于2cm；所述极耳的厚度在800μm以上时，任意两个所述凸点之间的间距小于2cm。

8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述凸点的高度在1mm至3.5mm之间。

9.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述功能器件包括引脚与保护片，所述引脚与所述保护片分别位于所述极耳的相对两侧，所述引脚具有第一对接面，所述第一对接面设置有所述凸点，所述第一对接面的所述凸点为第一凸点；所述保护片具有第二对接面，所述第二对接面设置有所述凸点，所述第二对接面的所述凸点为第二凸点，所述第一凸点的数量与所述第二凸点的数量一致，所述第二凸点与所述第一凸点一一相对设置；

其中，所述极耳具有朝向相反的第一侧面与第二侧面，所述第一凸点能够在电流通过下熔融，以在所述第一对接面与所述第一侧面之间形成第一焊接部，所述第二凸点能够在电流通过下熔融为第二焊接部，以在所述第二对接面与所述第二侧面之间形成第二焊接部。

10.电池，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的电芯。

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