CN218677503U - 一种采样端子组件、电化学装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种采样端子组件、电化学装置和电子设备，所述采样端子组件包括采样端子以及连接片，所述连接片和采样端子依次搭接设置，所述连接片和采样端子的重叠区域沿焊接方向设置焊接槽，所述焊接槽贯穿所述连接片且未贯穿所述采样端子。本实用新型中采样端子与连接片利用焊接槽连接，保证了采样端子的力学性能和过流能力。

Description

一种采样端子组件、电化学装置和电子设备

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，涉及一种采样端子组件、电化学装置和电子设备。

背景技术

在锂离子电池中，采样端子的连接对于整个锂电池制造工艺的安全可靠性，以及温度、电流、电压等信息的采集起到极其关键的作用。传统的采样端子焊接只能实现镍片与铜巴的激光焊接，使电池在结构设计方面极其复杂，制造加工难度大提高。因此，如何提供一种采样端子能够实现铜片与镍片连接，成为目前迫切需要解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种采样端子组件、电化学装置和电子设备，采样端子组件中铜片采样端子与镍片利用填充铜镍合金的焊接槽连接，保证了采样端子的力学性能和过流能力。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种采样端子组件，所述采样端子组件包括采样端子以及连接片，所述连接片和所述采样端子部分重叠，在所述连接片和所述采样端子的重叠区域设置焊接槽，所述焊接槽贯穿所述连接片且未贯穿所述采样端子。

第二方面，本实用新型提供了一种电化学装置，所述电化学装置包括至少一个电芯，所述电芯设置有如第一方面所述的采样端子组件。

第三方面，本实用新型提供了一种电子设备，所述电子设备包括如第二方面所述的电化学装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型采用铜片采样端子，即不包括铜巴的采样端子直接与镍连接片进行连接，利用填充有铜镍合金的焊接槽，实现铜片采样端子和镍连接片的连接，焊接槽未熔穿铜片采样端子，减少结构缺陷，使采样端子具有优良的力学性能以及过流能力，进一步地取消了采样端子中的铜巴，提高了企业生产效率并降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施方式中提供的采样端子组件的结构示意图，a代表的是焊接槽的宽度；

图2为本实用新型一个具体实施方式中提供的镍连接片和铜片采样端子重叠区域截面示意图，b表的是焊接槽深入铜片采样端子的深度，c代表的是镍连接片与所述铜片采样端子之间的间隙距离。

其中，1-铜片采样端子；2-镍连接片；3-焊接槽。

具体实施方式

需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型采用铜片采样端子，即不包括铜巴的采样端子直接与镍连接片进行连接，利用填充有铜镍合金的焊接槽，实现铜片采样端子和镍连接片的连接，焊接槽未熔穿铜片采样端子，减少结构缺陷，使采样端子具有优良的力学性能以及过流能力，进一步地取消了采样端子中的铜巴，提高了企业生产效率并降低了生产成本。

本实用新型中填充铜镍合金的焊接槽可采用激光焊的方式形成，即将铜片采样端子和镍连接片搭接后，在镍连接片一侧采用激光焊的方式在铜片采样端子和镍连接片重叠区域进行焊接，形成填充铜镍合金的焊接槽，将铜片采样端子和镍连接片焊接。

作为本实用新型的一个优选技术方案，在所述重叠区域，所述连接片与所述采样端子之间的间隙距离≤0.05mm，例如为0.005mm、0.010mm、0.015mm、0.020mm、0.025mm、0.030mm、0.035mm、0.040mm、0.045mm或0.050mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本实用新型通过控制连接片与采样端子之间的距离≤0.05mm，有效保证连接片和采样端子之间的熔接效果，保证焊接过程中接触面大且焊接强度高，若距离大于0.05mm，则采样端子与连接片难以直接熔接，并且连接面小，导致焊接强度低且容易产生焊接缺陷。

需要说明的是，本实用新型中对于采样端子与连接片之间的间隙距离采用尺规测量和激光标定验证，以有效保证间隙数值≤0.05mm。

作为本实用新型的一个优选技术方案，所述焊接槽的宽度为0.4mm至0.6mm，例如为0.40mm、0.42mm、0.44mm、0.46mm、0.48mm、0.50mm、0.52mm、0.54mm、0.56mm、0.58mm或0.60mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本实用新型的一个优选技术方案，所述焊接槽深入所述采样端子的深度与所述采样端子厚度比0.3以上且小于1，例如为0.3倍、0.4倍、0.5倍、0.6倍、0.7倍、0.8倍或0.9倍，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本实用新型通过控制焊接槽在采样端子的深度与采样端子厚度比，控制焊接槽位于采样端子深度，避免直接焊穿采样端子，并保证采样端子与连接片之间的焊接强度，该比值进一步优选0.5～0.8。

作为本实用新型的一个优选技术方案，所述连接片的厚度为0.2mm至0.3mm，例如为0.20mm、0.21mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm、0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.28mm、0.29mm或0.30mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本实用新型的一个优选技术方案，所述采样端子的厚度为0.2mm至0.3mm，例如为0.20mm、0.21mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm、0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.28mm、0.29mm或0.30mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本实用新型中采样端子和连接片均采用低厚度结构，在保证焊接质量的同时，大大降低了生产成本，并满足产品轻量化的要求。

作为本实用新型的一个优选技术方案，所述采样端子为镀镍铜片。

示例性地，提供一种上述采用铜片采样端子以及镍连接片的焊接方法，所述焊接方法包括：

将镍连接片部分搭接于铜片采样端子的上方，对重叠区域进行表面除杂处理，去除表面油污等，重叠区域，镍连接片与铜片采样端子之间的搭接间隙距≤0.05mm；

调整激光焊的焊接参数，激光为波长1060nm至1070nm的连续波激光，激光功率为300W至500W，焊接速度为40mm/s至60mm/s，激光光斑的直径为0.1mm至0.3mm；

对镍片和铜片的搭接处进行焊接，焊接时，向焊接位置以15L/min至25L/min的速度吹入保护气体，激光束与焊接面(即镍连接片和铜片采样端子的搭接面)垂直，完成铜片与镍片的焊接。

作为本实用新型的一个优选技术方案，所述电化学装置包括信号传输器，所述连接片连接至所述信号传输器。

需要说明的是，本实用新型对电化学装置的类型不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员根据实际需要合理选择，例如，电化学装置不限于锂离子电池，以锂离子电池为例，其中电芯包括电芯外壳以及设置于电芯内部的正极、负极、隔膜和电解液等，具体地，正极、隔膜和负极依次层叠或卷绕后，放置于电芯外壳内，进一步地，电芯外壳内注入电解液，并在正极和负极上连接极耳，形成所述的电芯。其中，正极包括正极集流体以及至少设置于正极集流体一侧表面的正极材料层，正极活性材料可以是磷酸铁锂材料，负极包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一侧表面的负极材料层，负极活性材料可以是石墨，其中采样端子的一端连接至电芯的极耳，另一端经连接片连接至信号传输器。

需要说明的是，本实用新型中所述电子设备包括但不限于移动电脑、便携式电话、存储卡、液晶电视、汽车、摩托车、电机、钟表或照相机。

本实用新型所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本实用新型不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种采样端子组件，如图1和图2所示，所述采样端子组件包括铜片采样端子1以及镍连接片2，所述镍连接片2和铜片采样端子1依次搭接设置，所述镍连接片2和铜片采样端子1的重叠区域沿焊接方向设置焊接槽3，所述焊接槽3贯穿所述镍连接片2且未贯穿所述铜片采样端子1，所述焊接槽3内填充铜镍合金。

本实用新型采用铜片采样端子1，即不包括铜巴的采样端子1直接与镍连接片2进行连接，利用填充有铜镍合金的焊接槽3，实现铜片采样端子1和镍连接片2的连接，焊接槽3未熔穿铜片采样端子1，减少结构缺陷，使采样端子1具有优良的力学性能以及过流能力，进一步地取消了采样端子1中的铜巴，提高了企业生产效率并降低了生产成本。

在一个实施例中，本实用新型中填充铜镍合金的焊接槽3可采用激光焊的方式形成，即将铜片采样端子1和镍连接片2搭接后，在镍连接片2一侧采用激光焊的方式在铜片采样端子1和镍连接片2重叠区域进行焊接，形成填充铜镍合金的焊接槽3，将铜片采样端子1和镍连接片2焊接。

进一步地，如图2中c所示，在所述重叠区域，所述镍连接片2与所述铜片采样端子1之间的间隙距离≤0.05mm，可选地，对于铜片采样端子1与镍连接片2之间的间隙距离采用尺规测量和激光标定验证，以有效保证间隙数值≤0.05mm。本实用新型通过控制镍连接片2与铜片采样端子1之间的距离≤0.05mm，有效保证镍片和铜片之间的熔接效果，保证焊接过程中接触面大且焊接强度高，若距离大于0.05mm，则铜片采样端子1与镍连接片2难以直接熔接，并且连接面小，导致焊接强度低且容易产生焊接缺陷。

进一步地，再如图1中a所示，所述焊接槽3的宽度为0.4mm至0.6mm。

进一步地，再如图2中b所示，所述焊接槽3深入所述铜片采样端子1的深度与所述铜片采样端子1厚度比为0.3以上且小于1。本实用新型通过控制焊接槽3在铜片采样端子1的深度与铜片采样端子1厚度的比值在0.3以上，且不贯穿铜片采样端子1，控制焊接槽3位于铜片采样端子1的深度，避免直接焊穿铜片采样端子1，并保证铜片采样端子1与镍连接片2之间的焊接强度。

进一步地，所述镍连接片2的厚度为0.2mm至0.3mm。所述铜片采样端子1的厚度为0.2mm至0.3mm。本实用新型中铜片采样端子1和镍连接片2均采用低厚度结构，在保证焊接质量的同时，大大降低了生产成本，并满足产品轻量化的要求。

进一步地，所述铜片采样端子1为镀镍铜片。

示例性地，提供一种上述铜片采样端子1以及镍连接片2的焊接方法，所述焊接方法包括：

将镍连接片2部分搭接于铜片采样端子1的上方，对重叠区域进行表面除杂处理，去除表面油污等，重叠区域，镍连接片2与铜片采样端子1之间的搭接间隙距≤0.05mm；

调整激光焊的焊接参数，激光为波长1060nm至1070nm的连续波激光，激光功率为300W至500W，焊接速度为40mm/s至60mm/s，激光光斑的直径为0.1mm至0.3mm；

对镍片和铜片的搭接处进行焊接，焊接时，向焊接位置以15L/min至25L/min的速度吹入保护气体，激光束与焊接面(即镍连接片2和铜片采样端子1的搭接面)垂直，完成铜片与镍片的焊接。

本实用新型还提供了一种电化学装置，所述电化学装置包括至少一个电芯，所述电芯设置有上述的采样端子组件。进一步地，所述电化学装置包括信号传输器，所述镍连接片2连接至所述信号传输器。其中采样端子组件的一端连接至电芯的极耳，另一端经镍连接片2连接至信号传输器。

本实用新型提还供了一种电子设备，所述电子设备包括上述的电化学装置。所述电子设备包括但不限于移动电脑、便携式电话、存储卡、液晶电视、汽车、摩托车、电机、钟表或照相机。

实施例1

本实施例提供了一种采样端子组件，包括铜片采样端子1和镍连接片2，其中，镍连接片2的厚度为0.2mm，铜片采样端子1的厚度为0.3mm，焊接槽3位于铜片采样端子1的深度为0.2mm，焊接槽3的宽度为0.2mm，镍连接片2与铜片采样端子1之间的搭接间隙距离为0.025mm。

实施例2

本实施例提供了一种采样端子组件，包括铜片采样端子1和镍连接片2，其中，镍连接片2的厚度为0.2mm，铜片采样端子1的厚度为0.3mm，焊接槽3位于铜片采样端子1的深度为0.2mm，焊接槽3的宽度为0.3mm，镍连接片2与铜片采样端子1之间的搭接间隙距离为0.005mm。

实施例3

本实施例提供了一种采样端子组件，包括铜片采样端子1和镍连接片2，其中，镍连接片2的厚度为0.25mm，铜片采样端子1的厚度为0.25mm，焊接槽3位于铜片采样端子1的深度为0.2mm，焊接槽3的宽度为0.3mm，镍连接片2与铜片采样端子1之间的搭接间隙距离为0.08mm。

实施例4

本实施例提供了一种采样端子组件，与实施例1相比，其区别在于，焊接槽3位于铜片采样端子1的深度为0.05mm，其余结构和参数与实施例1完全相同。

实施例5

本实施例提供了一种采样端子组件，与实施例1相比，其区别在于，焊接槽3位于铜片采样端子1的深度为0.25mm，其余结构和参数与实施例1完全相同。

实施例6

本实施例提供了一种采样端子组件，与实施例1相比，其区别在于，镍连接片2与铜片采样端子1之间的搭接间隙距离为0.07mm，其余结构和参数与实施例1完全相同。

对比例1

实施例提供了一种采样端子组件，与实施例1相比，其区别在于，焊接槽3直接贯穿镍连接片2以及铜片采样端子1，其余结构和参数与实施例1完全相同。

对比例2

本对比例提供了一种采样端子组件，与实施例1相比，其区别在于，焊接槽3贯穿铜片采样端子1，采用激光焊进行焊接后，直接熔穿。

上述实施例和对比例中铜片采样端子1和镍连接片2采用如下焊接方法：

将镍连接片2部分搭接于铜片采样端子1的上方，对铜焊接处进行表面除杂处理，去除表面油污等；

调整激光焊的焊接参数，激光为波长1060nm至1070nm的连续波激光，激光功率为300W至500W，焊接速度为40mm/s至60mm/s；

对镍片和铜片的搭接处进行焊接，焊接时，向焊接位置以15L/min至25L/min的速度吹入保护气体，激光束与焊接面(即镍片和铜片的搭接面)垂直，形成具有铜镍合金填充的焊接槽3，完成铜片与镍片的焊接。

对上述采样端子组件的焊接结构进行焊接强度检测，测试结果如表1所示。

表1

其中实施例和对比例中采用的激光为1064nm的连续波。

通过实施例1与实施例4、5相比，本实用新型通过控制焊接槽3在铜片采样端子1的深度与铜片采样端子1厚度的比值，控制焊接槽3位于铜片采样端子1的深度，避免直接焊穿铜片采样端子1，并保证铜片采样端子1与镍连接片2之间的焊接强度，该比值进一步优选0.5～0.8。

通过实施例1与实施例6相比，本实用新型通过控制镍连接片2与铜片采样端子1之间的距离≤0.05mm，有效保证镍片和铜片之间的熔接效果，保证焊接过程中接触面大且焊接强度高，若距离大于0.05mm，则铜片采样端子1与镍连接片2难以直接熔接，并且连接面小，导致焊接强度低且容易产生焊接缺陷。

通过实施例1与对比例1、2相比，本实用新型采用铜片采样端子1，即不包括铜巴的采样端子直接与镍连接片2进行连接，连接过程可采用激光焊的方式，将镍连接片2与铜片采样端子1依次搭接后，在镍连接片2侧进行焊接，形成填充有铜镍合金的焊接槽3，实现铜片采样端子1和镍连接片2的连接，焊接槽3未熔穿铜片采样端子1，减少结构缺陷，使采样端子具有优良的力学性能以及过流能力，进一步地取消了采样端子中的铜巴，提高了企业生产效率并降低了生产成本。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种采样端子组件，其特征在于，所述采样端子组件包括采样端子以及连接片，所述连接片和所述采样端子部分重叠，在所述连接片和采样端子的重叠区域设有焊接槽，所述焊接槽贯穿所述连接片且未贯穿所述采样端子。

2.根据权利要求1所述采样端子组件，其特征在于，在所述重叠区域，所述连接片与所述采样端子之间的间隙距离≤0.05mm。

3.根据权利要求1所述采样端子组件，其特征在于，所述焊接槽的宽度为0.4mm至0.6mm。

4.根据权利要求1所述采样端子组件，其特征在于，所述焊接槽深入所述采样端子的深度与所述采样端子厚度比为0.3以上且小于1。

5.根据权利要求1所述采样端子组件，其特征在于，所述连接片的厚度为0.2mm至0.3mm。

6.根据权利要求1所述采样端子组件，其特征在于，所述采样端子的厚度为0.2mm至0.3mm。

7.根据权利要求1所述采样端子组件，其特征在于，所述采样端子为镀镍铜片。

8.一种电化学装置，其特征在于，所述电化学装置包括至少一个电芯，所述电芯设置有权利要求1-7任一项所述的采样端子组件。

9.根据权利要求8所述电化学装置，其特征在于，所述电化学装置包括信号传输器，所述连接片连接至所述信号传输器。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求8或9所述的电化学装置。

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