CN217903373U - 一种电池及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池及电子设备，电池包括电芯、壳体、极耳和连接件；壳体包裹在电芯的外侧，壳体包括顶封部，顶封部位于壳体的长度方向的一侧；极耳与电芯电连接，极耳从顶封部延伸至壳体的外部；连接件的一端与位于壳体的外部的极耳连接，连接件的另一端与保护板连接。本实用新型解决了现有的焊接保护板的工序中，极耳焊接效果不佳，影响电池的性能和质量的问题。

Description

一种电池及电子设备

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种电池及电子设备。

背景技术

锂离子电池由于其优越性，在电动车、通信电源、储能领域，锂离子电池模块得到了广泛的应用。随着3C类电子产品的快速更新和迅猛发展，对锂离子电池PACK的要求也日益提高。

锂离子电池的PACK生产过程主要包括以下工序：移印喷码、贴胶、焊接保护板、性能测试和尺寸测量等。在现有的焊接保护板的工序中，通过对极耳和保护板上的L型镍片进行激光焊接，使保护板和极耳导通，再由保护板连接到终端，从而实现极耳、保护板和终端的连接导通。但当极耳和保护板上的镍片焊接时使用的功率较大，会出现焊穿、炸焊和脱焊等情况，对电芯安全产生很大的隐患，甚至导致电芯报废；且穿戴类电池的极耳宽度较窄，极耳偏位公差大，例如穿戴类电池极耳宽度2mm，电池极耳偏位公差±1mm，焊点容易超出极耳导致电芯报废；此外，保护板上的L形镍片的尺寸一般比极耳大1mm至2mm，不仅浪费了保护板的空间利用率，也不利于提升电池的能量密度。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有的焊接保护板的工序中，极耳焊接效果不佳，影响电池的性能和质量的问题。

为解决上述问题，本实用新型第一方面提供了一种电池，包括电芯、壳体、极耳、连接件和保护板；

所述壳体包裹在所述电芯的外侧，所述壳体包括顶封部，所述顶封部位于所述壳体的长度方向的一侧；

所述极耳与所述电芯电连接，所述极耳从所述顶封部延伸至所述壳体的外部；

所述连接件的一端与位于所述壳体的外部的所述极耳连接，所述连接件的另一端与所述保护板连接。

进一步地，所述连接件包括第一连接部，所述第一连接部与位于所述壳体的外部的所述极耳连接，且所述第一连接部围合在所述极耳相对的两侧表面上。

进一步地，所述第一连接部的宽度为所述极耳的宽度的1.2倍至2倍。

进一步地，所述第一连接部包括第一端部和第二端部，所述第一端部与所述极耳的第一表面重叠，两个所述第二端部分别设置在所述第一端部相对的两端，两个所述第二端部弯折并覆盖在所述极耳背离所述第一表面的一侧。

进一步地，所述第一端部的宽度与所述极耳的宽度相同。

进一步地，所述第一连接部的表面分布有花纹。

进一步地，所述电池还包括与所述顶封部同侧设置的保护板，所述连接件还包括第二连接部，所述第二连接部的一端与所述第一连接部连接，所述第二连接部的另一端与所述保护板连接。

进一步地，所述第一连接部的宽度大于所述第二连接部的宽度，和/或，第二连接部的宽度小于所述极耳的宽度。

进一步地，第二连接部与所述第一端部连接，所述连接件的截面形状呈“T”形。

进一步地，所述第二连接部呈片状结构，和/或，所述第一连接部和所述第二连接部一体成型。

进一步地，所述极耳包括极性相反的第一极耳和第二极耳，两个所述连接件的所述第一连接部分别与所述第一极耳和所述第二极耳连接，两个所述连接件的所述第二连接部均与所述保护板连接。

本实用新型第二方面提供了一种电子设备，包括第一方面任意一项所述的电池。

进一步地，保护板弯折至所述顶封部。

本实施例中所述的电池和电子设备，通过连接件连接极耳和保护板，使保护板和极耳导通，能够实现极耳和连接件无需通过激光焊接便可连接在一起，不仅能够消除激光焊接的弊端，也使得极耳与保护板之间的连接结构简单、易于装配，此外，连接件能够替代现有技术中的焊接L型镍片，能够增加保护板的空间利用率，有利于提升电池的能量密度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中电池的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中第一连接部弯折前电池的一种立体结构示意图；

图3为图2中电池的主视结构示意图；

图4为本实用新型实施例中第一连接部弯折前电池的另一种立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例中第一连接部和极耳机械冲压前电池的立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例中连接件的立体结构示意图；

图7为本实用新型实施例中连接件的主视结构示意图。

附图标记说明：

10-壳体；11-顶封部；20-极耳；30-连接件；40-保护板；50-极耳胶；31- 第一连接部；32-第二连接部；

311-第一端部；312-第二端部。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、详尽地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。此外，在本实用新型的描述中，“至少一个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，术语“在上述实施例的基础上”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个优选实施例或优选示例中。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或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

结合图1和图6所示，本实施例第一方面提供了一种电池，包括电芯、壳体10、极耳20、连接件30和保护板40，其中，壳体10包裹在电芯的外侧，壳体包括顶封部11，顶封部11位于壳体10的长度方向(即沿图3中y轴方向)的一侧；极耳20与电芯电连接，极耳20从顶封部11延伸至壳体10的外部；连接件30的一端与位于壳体10的外部的极耳20连接，连接件30的另一端与保护板40连接。

本实施例中提供的电池，通过连接件连接极耳和保护板，使保护板和极耳导通，能够实现极耳和连接件无需通过激光焊接便可连接在一起，不仅能够消除激光焊接的弊端，也使得极耳与保护板之间的连接结构简单、易于装配，此外，连接件能够替代现有技术中的焊接L型镍片，能够增加保护板的空间利用率，有利于提升电池的能量密度。

具体地，连接件30包括依次连接的第一连接部31和第二连接部32，第一连接部31与位于壳体10的外部的极耳20连接，且第一连接部31围合在极耳20相对的两侧表面上；保护板40位于壳体10的外部，并与顶封部11 同侧设置，第二连接部32与保护板40连接。由此，连接件30包括第一连接部31何第二连接部32，第一连接部31围合在极耳20相对的两侧表面，使第一连接部31与极耳20连接，使极耳20和连接件30无需通过激光焊接便可连接在一起。

极耳20的第一表面和第二表面为极耳20相对设置的两个表面，第一连接部31的中间部分与极耳20的第一表面重叠，第一连接部31的两端均朝中间部分弯折并覆盖在极耳20的第二表面，第一连接部31将极耳20围合，且第一连接部31和极耳20通过机械冲压连接。

机械冲压是通过挤压但不贯穿叠在一起的第一连接部31和极耳20，在高压环境下，通过材料的物理接触使第一连接部31和极耳20产生形变，并发生金属键结合而形成牢固的连接点，从而实现第一连接部31和极耳20的压合连接。

通过机械冲压连接第一连接部31和极耳20，使得极耳20与连接件30之间的连接结构简单并易于装配，无需通过激光焊接连接，不仅能够完全消除激光焊接过程中焊穿、虚焊和炸焊等带来电池报废现象，也能彻底解决极耳 20偏位公差大容易使焊点偏位，导致电池报废的现象，且极耳20与连接件 30无需通过激光焊接连接，减少了激光焊接过程中的消耗品氙灯，有利于降低生产成本。

为了使第一连接部32和极耳20连接地更牢固，可以采用花纹冲压对第一连接部31和极耳20进行机械冲压连接，也即，冲压模具上分布有凹凸不平的花纹，当对第一连接部31和极耳20进行机械冲压连接时，会使第一连接部31的表面分布形成花纹，这些花纹在第一连接部31的表面凹凸不平，且这些花纹可以均匀分布在第一连接部31的表面，有利于提高机械冲压连接的可靠性和牢固性。本申请对花纹的形状不做进一步的限定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行选择，例如：花纹可以为圆形、椭圆、三角形、矩形、棱形或星形中的一种或几种的组合。

结合图1至图5所示，第一连接部31的宽度(即沿图3中x轴方向的尺寸)大于极耳20的宽度，由此，能使第一连接部31将极耳20围合。在上述实施例的基础上，第一连接部31的宽度为极耳20的宽度的1.2倍至2倍，由此，能够保证第一连接部31能够覆盖极耳20的第一表面、位于极耳20的第一表面和第二表面之间的两个侧面，以及极耳20的第二表面的部分区域，使第一连接部31将极耳20围合地更紧密，在第一连接部31和极耳20通过机械冲压连接时，能够连接地更牢固。

结合图7所示，第一连接部31包括第一端部311和第二端部312，第一端部311的宽度与极耳20的宽度相同，第一端部311与极耳20的第一表面重叠，两个第二端部312分别设置在第一端部311相对的两端，两个第二端部312弯折并覆盖在极耳20的第二表面，并覆盖在极耳20的第二表面的部分区域，第一连接部31的截面形状大致呈“C”形，由此，第一连接部31能覆盖极耳20的第一表面、位于极耳20的第一表面和第二表面之间的两个侧面，以及极耳20的第二表面的部分区域。

两个第二端部312的宽度可以相同，两个第二端部312的宽度也可以不同，本申请对此不做进一步地限定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行设置，只要能够保证两个第二端部312均覆盖在极耳20的第二表面，使第一连接部31将极耳20围合地较紧密即可。

结合图2和图3所示，第一连接部31为薄片结构，且第一端部311与极耳20平行设置，第一端部311和第二端部312可以平行设置，在机械冲压之前，为了便于冲压成型，可以将第二端部312相对第一端部311预弯折一定的角度，再进行机械冲压，本领域的技术人员可以根据实际情况设置预弯折的角度，本申请对此不做进一步地限定，例如：第二端部312相对第一端部 311预弯折的角度为100°～170°。

结合图4所示，第一端部311与极耳20平行设置，第二端部312也可以相对第一端部311弯折一定的角度，本领域的技术人员可以根据实际情况设置第一端部311和第二端部312之间的弯折角度，本申请对此不做进一步地限定，例如：第二端部312相对第一端部311弯折的角度为60°～90°；在机械冲压之前，可以将第二端部312相对第一端部311再预弯折一定的角度，本领域的技术人员可以根据实际情况设置预弯折的角度，本申请对此不做进一步地限定，例如：第二端部312相对第一端部311进行预弯折之后，第一端部311和第二端部312之间的夹角为100°～170°。

第一连接部31的宽度大于第二连接部32的宽度，本申请对第二连接部 32的宽度不做具体限定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行设置，只要能够保证第二连接部32能够焊接至保护板40上，并满足正常工作电流和拉力即可。较佳地，第二连接部32的宽度小于极耳20的宽度，由此，缩小第二连接部32的宽度，有利于进一步增加保护板的空间利用率。

第二连接部32和第一连接部31的第一端部311连接，两个第二端部312 分别位于第一端部311的两端，使连接件30的截面形状大致呈“T”形，第二端部312远离第一端部311的边缘可以为直角、锯齿和圆角中的一种或几种的组合。

第二连接部32呈片状结构，且第一连接部31和第二连接部32为一体成型结构，由此，有利于提高连接件30的结构强度。

连接件30中第一连接部31和第二连接部32的材质相同，连接件30选择延展性较好地金属材质，便于第一连接部31和极耳20通过机械冲压连接时，发生金属键结合形成牢固的连接点，本申请中对连接件30的具体材质不做进一步地限定，本领域地技术人员可以根据实际情况进行选择，例如：连接件30的材质为金、银或铜。

极耳20包括第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳的形状和尺寸均相同，第一极耳和第二极耳的极性相反，第一极耳和第二极耳分别连接一个连接件30，在本实施例中，第一极耳和第二极耳自顶封部11的同一侧伸出，可以理解的是，在其他可选实施例中，第一极耳和第二极耳可以从顶封部11 的不同侧伸出，本申请对此不做进一步的限定。

一个连接件30的第一连接部31与第一极耳通过机械冲压连接，第二连接部32与保护板40焊接连接，另一个连接件30的第一连接部31与第二极耳通过机械冲压连接，第二连接部32与保护板40焊接连接。由此，连接件 30能够替代现有技术中的L型镍片，且连接件30的尺寸小于L型镍片的尺寸，至少可以缩小现有技术中的L型镍片尺寸的50％以上，能够有利于增加保护板的空间利用率。

极耳20靠近顶封部11的一侧设置有极耳胶50，即第一极耳靠近顶封部 11的一侧设置有极耳胶50，第二极耳靠近顶封部11的一侧设置有极耳胶50，由此能够更好的密封顶封部11。

本实施例中，连接件30连接极耳20和保护板40可以采用如下方法进行连接：

将连接件30的第二连接部32焊接在保护板40上；

将连接件30的第一连接部32的第一端311与极耳20重叠；

将第一连接部32的第二端312相对第一端311弯折后，通过机械冲压的方式连接第一连接部32和极耳20。

本实施例第二方面提供了一种电子设备，该电子设备包括第一方面所示的电池。

为了能够减小电池整体在长度方向的尺寸，减小电池的空间体积，提高电池的能量密度，保护板40可弯折顶封部11，具体地，保护板40可朝向壳体10的方向翻折180°，使保护板40在顶封部11上的投影与顶封部11有至少部分重合。

其中，可以通过弯折极耳20使保护板40弯折至顶封部11，也可以通过弯折第二连接部32使保护板40弯折至顶封部11，由此，不仅能够实现电池能量密度的提高，也不影响第一连接部31和极耳20之间的连接强度。

本实施例中提供的电子设备中的电池，通过连接件连接极耳和保护板，使保护板和极耳导通，连接件包括第一连接部，第一连接部围合在极耳相对的两侧表面，使第一连接部与极耳连接，使极耳和连接件无需通过激光焊接便可连接在一起，不仅能够消除激光焊接的弊端，也使得极耳与连接件之间的连接结构简单、易于装配，此外，连接件能够替代现有技术中的焊接L型镍片，能够增加保护板的空间利用率，有利于提升电池的能量密度。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (13)

1.一种电池，其特征在于，包括电芯、壳体、极耳、连接件和保护板；

所述壳体包裹在所述电芯的外侧，所述壳体包括顶封部，所述顶封部位于所述壳体的长度方向的一侧；

所述极耳与所述电芯电连接，所述极耳从所述顶封部延伸至所述壳体的外部；

所述连接件的一端与位于所述壳体的外部的所述极耳连接，所述连接件的另一端与所述保护板连接。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述连接件包括第一连接部，所述第一连接部与位于所述壳体的外部的所述极耳连接，且所述第一连接部围合在所述极耳相对的两侧表面上。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一连接部的宽度为所述极耳的宽度的1.2倍至2倍。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一连接部包括第一端部和第二端部，所述第一端部与所述极耳的第一表面重叠，两个所述第二端部分别设置在所述第一端部相对的两端，两个所述第二端部弯折并覆盖在所述极耳背离所述第一表面的一侧。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述第一端部的宽度与所述极耳的宽度相同。

6.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一连接部的表面分布有花纹。

7.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述电池还包括与所述顶封部同侧设置的保护板，所述连接件还包括第二连接部，所述第二连接部的一端与所述第一连接部连接，所述第二连接部的另一端与所述保护板连接。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第一连接部的宽度大于所述第二连接部的宽度，和/或，第二连接部的宽度小于所述极耳的宽度。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，第二连接部与所述第一端部连接，所述连接件的截面形状呈“T”形。

10.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第二连接部呈片状结构，和/或，

所述第一连接部和所述第二连接部一体成型。

11.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述极耳包括极性相反的第一极耳和第二极耳，两个所述连接件的所述第一连接部分别与所述第一极耳和所述第二极耳连接，两个所述连接件的所述第二连接部均与所述保护板连接。

12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至11任意一项所述的电池。

13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，保护板弯折至所述顶封部。

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