CN218731657U - 电芯及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开了一种电芯及电池模组。该电芯包括铝壳、芯包和负极连接片，铝壳相对的两端分别连接有负极顶盖和正极顶盖；芯包容置于铝壳内，芯包沿宽度方向相对的两侧分别伸出有正极极耳和负极极耳，正极极耳与正极顶盖电连接；负极连接片位于铝壳内，负极连接片与负极极耳通过滚压焊接连接，且负极连接片的一端与负极顶盖连接，整体形成导电通路，使得电芯能够实现充放电功能。另外，负极连接片与负极极耳通过滚压焊接连接，该焊接工艺能够提升负极极耳与负极连接片焊接位置的过流能力，还能够使负极极耳的变形较小，焊接平整度好，焊接效率高，有利于电芯的组装。

Description

电芯及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电芯及电池模组。

背景技术

现有技术中，通常采用平面焊头和平面焊座对方形电池的极耳与连接片进行超声焊接。但是，方形电池的极耳一般都比较长，这种焊接方式不适用于长边极耳的焊接，容易出现S型焊接变形。其次，这种焊接方式在极耳上仅形成一个焊印，且焊印尺寸较小，导致极耳和连接片的焊接位置过流能力差。

因此，亟需提供一种电芯及电池模组，以解决上述问题。

实用新型内容

根据本实用新型的一个目的，本实用新型的目的在于提供一种电芯，能够使负极极耳的变形较小，焊接平整度好，有利于电芯的组装。

为达上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

电芯，包括：

铝壳，其相对的两端分别连接有负极顶盖和正极顶盖；

芯包，容置于所述铝壳内，所述芯包沿宽度方向相对的两侧分别伸出有正极极耳和负极极耳，所述正极极耳与所述正极顶盖电连接；

负极连接片，位于所述铝壳内，所述负极连接片与所述负极极耳通过滚压焊接连接，且所述负极连接片的一端与所述负极顶盖连接。

作为优选方案，所述负极极耳上形成有多段沿所述负极极耳的长度方向间隔设置的焊印。

作为优选方案，相邻两个所述焊印之间的间距大于5mm。

作为优选方案，所述负极极耳上形成有整段连续设置的焊印。

作为优选方案，还包括正极连接片，所述正极连接片位于所述铝壳内，所述正极连接片的一端与所述正极极耳通过滚压焊接连接，所述正极连接片的一端与所述正极顶盖电连接。

作为优选方案，所述正极极耳与所述铝壳的一侧通过激光焊接连接。

作为优选方案，所述芯包和所述负极连接片外包裹有内保护膜，所述内保护膜的一侧开设有缺口，用于避让所述正极极耳；和/或

所述内保护膜正对所述缺口的一侧设置有绝缘片。

作为优选方案，所述铝壳外包裹有绝缘膜或绝缘涂层。

作为优选方案，所述电芯长度与所述芯包长度的差值小于25mm。

根据本实用新型的另一个目的，本实用新型的目的在于提供一种电池模组，通过应用上述电芯，能够提高组装效率。

为达上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

电池模组，包括电池箱，还包括上述任一项所述的电芯，所述电芯容置于所述电池箱内。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的电芯，将正极极耳和负极极耳分设于芯包沿宽度方向的两侧，相较于现有技术中将正极极耳和负极极耳分设在芯包沿长度方向的两端的设置，能够缩短导电路径，减小电芯的阻抗，进而提高电芯的功率性能，从而提升电芯的快充性能。正极极耳与正极顶盖电连接，负极极耳通过负极连接片与负极顶盖电连接，整体形成导电通路，使得电芯能够实现充放电功能。其中，负极连接片与负极极耳通过滚压焊接连接，该焊接工艺能够提升负极极耳与负极连接片焊接位置的过流能力，还能够使负极极耳的变形较小，焊接平整度好，有利于电芯的组装。

本实用新型提供的电池模组，通过应用上述电芯，能够提升电池模组的整体性能，且提高组装效率。

附图说明

为了更明显易懂的说明本实用新型的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做一简单介绍，下面描述的附图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它的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的电芯的爆炸图；

图2是本实用新型实施例一提供的电芯的整体结构示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的电芯隐去绝缘膜后的结构示意图；

图4是本实用新型实施例一提供的负极极耳与负极连接片的滚压焊示意图；

图5是本实用新型实施例一提供的负极极耳与负极连接片的滚压焊爆炸图；

图6是本实用新型实施例一提供的负极极耳上焊印的示意图；

图7是本实用新型实施例一提供的负极极耳与负极连接片的滚压焊正视图；

图8是本实用新型实施例二提供的负极极耳上焊印的示意图。

图中：

100、上滚压焊滚轮；200、下滚压焊滚轮；

1、铝壳；11、正极顶盖；12、负极顶盖；

2、芯包；21、正极极耳；22、负极极耳；221、焊印；

3、负极连接片；

4、内保护膜；41、缺口；

5、绝缘片；

6、绝缘膜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个组件内部的连通或两个组件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或组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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

本实施例提供一种电池模组，多个电池模组能够组成电池包，电池包可应用于新能源汽车上，负责储存和释放能量，为新能源汽车提供动力。该电池模组包括电池箱和多个电芯，多个电芯容置于电池箱内。其中，电芯为方形电芯。

具体而言，如图1和图3所示，本实施例提供的电芯包括铝壳1、芯包2和负极连接片3，铝壳1沿长度方向相对的两端分别焊接连接有负极顶盖12和正极顶盖11，负极顶盖12的盖体与端子绝缘设置，而正极顶盖11的盖体与端子电导通设置。芯包2容置于铝壳1内，芯包2沿宽度方向相对的两侧分别伸出有正极极耳21和负极极耳22，正极极耳21与铝壳1的一侧接触连接，铝壳1与正极顶盖11上的盖体电导通，从而与正极顶盖11的端子电导通，以实现正极的电输出；负极连接片3位于铝壳1内且与铝壳1之间绝缘设置，负极连接片3弯折设置，一端与负极极耳22通过滚压焊接连接，另一端与负极顶盖12上的端子连接，整体形成导电通路，使得电芯能够实现充放电功能。

本实施例提供的电芯，将正极极耳21和负极极耳22分设于芯包2沿宽度方向的两侧，相较于现有技术中将正极极耳21和负极极耳22分设在芯包2沿长度方向的两端的设置，能够缩短导电路径，减小电芯的阻抗，进而提高电芯的功率性能，从而提升电芯的快充性能。其次，将正极极耳21直接接触连接在铝壳1上，使得铝壳1作为正极连接片与正极顶盖11连接形成导电通路，省去了正极连接片的设置，简化了结构，降低了成本，提高了成组效率。另外，滚压焊接工艺采用电阻焊原理，能够提升负极极耳22与负极连接片3焊接位置的过流能力，还能够使负极极耳22的变形较小，焊接平整度好，焊接效率高，有利于后续电芯的组装。

作为优选方案，正极极耳21与铝壳1通过激光焊接连接。在焊接时，直接在铝壳1外部焊接即可，操作方便，连接性能好，生产效率高且成本较低。

可以理解的是，正极极耳21是铝材质，负极极耳22是铜材质，而铝壳1也是铝材质，因此正极极耳21与铝壳1为同种金属，焊接较为容易，且焊接效果较好，而负极极耳22与铝壳1为异种金属，焊接较为困难，焊接效果也不好。因此，为了满足连接要求以及方便操作，只需将正极极耳21与铝壳1焊接即可。

需要说明的是，如图4和图5所示，负极极耳22和负极连接片3通过滚压焊装置进行焊接，滚压焊装置包括上滚压焊滚轮100和下滚压焊滚轮200，上滚压焊滚轮100和下滚压焊滚轮200的直径相等，负极极耳22和负极连接片3叠置后置于上滚压焊滚轮100和下滚压焊滚轮200之间，上滚压焊滚轮100和下滚压焊滚轮200将负极极耳22和负极连接片3压紧后通入电流进行滚动焊接。

进一步地，如图6所示，滚压焊工艺能够满足多段间断式的短焊印设计需求，即通过滚压焊接，负极极耳22上能形成多段沿负极极耳22的长度方向间隔设置的焊印221，以提高负极极耳22与负极连接片3的连接效果，从而提升负极极耳22与负极连接片3焊接位置的过流能力。优选地，相邻两段焊印221之间的间距大于5mm，示例性地，该间距可以为6mm、7mm或8mm，可以根据实际需求进行适应性选择，在此不做具体的限定。

优选地，如图7所示，上滚压焊滚轮100的圆心和下滚压焊滚轮200的圆心沿负极极耳22长度方向的最小间距大于等于零，最大间距小于上滚压焊滚轮100或下滚压焊滚轮200的半径。也就是说，在滚压时，在沿负极极耳22的长度方向上，上滚压焊滚轮100和下滚压焊滚轮200是错位设置的，其圆心之间具有一段间距，但是为了保证焊接效果，该间距又不能过大，设定最大间距为D，最大间距D需要小于上滚压焊滚轮100或下滚压焊滚轮200的半径。这样设置能够避免焊接点集中，以进一步降低负极极耳22的形变。需要说明的是，上滚压焊滚轮100的圆心和下滚压焊滚轮200的圆心沿负极极耳22长度方向的具体间距值在本实施例中不做具体的限定，可以根据上滚压焊滚轮100或者下滚压焊滚轮200的半径进行适应性选择。

优选地，上滚压焊滚轮100和下滚压焊滚轮200与负极极耳22接触的边缘均设置有倒角。通过采用这种设置，能够减少由于焊接而在负极极耳22的焊印221的边缘处出现开裂的现象。

进一步地，如图1所示，负极连接片3连接于负极极耳22上之后，芯包2和负极连接片3外包裹有内保护膜4，内保护膜4的一侧开设有缺口41，用于避让正极极耳21。内保护膜4用于将负极连接片3和芯包2分别与铝壳1绝缘，避免负极连接片3和/或芯包2与铝壳1接触造成短路，提高电芯的安全性。示例性地，内保护膜4可以采用现有技术中较为常见的PET保护膜，在其他实施例中，内保护膜4还可以采用其他能够实现绝缘的材质，在本实施例中不做具体的限定。

优选地，继续参考图1，内保护膜4靠近负极连接片3的一侧外部设置有绝缘片5，且绝缘片5位于内保护膜4和铝壳1之间，也就是说，绝缘片5和负极连接片3分别位于内保护膜4的两侧。通过设置绝缘片5，能够对负极连接片3实现双重绝缘保护，能够进一步提高绝缘效果，进而进一步提高电芯的安全性。

进一步地，如图1和图2所示，铝壳1外包裹有绝缘膜6或绝缘涂层。绝缘膜6或者绝缘涂层用于将相邻两个电芯绝缘，避免成组时电芯与电芯接触造成短路，从而提高电池模组的安全性。示例性地，绝缘膜6可以采用现有技术中较为常见的PET保护膜，绝缘涂层可以采用氧化铝、氧化锆等陶瓷材料。在其他实施例中，绝缘膜6或者绝缘涂层还可以采用其他能够实现绝缘的材料或者涂料，在本实施例中不做具体的限定。

优选地，电芯长度与芯包2长度的差值小于25mm。通过采用这种设置，使得芯包2在完全容纳于铝壳1内的前提下，保证芯包2的长度尽可能地更长，使得电芯整体结构更加紧凑，电芯容量更大。

实施例二

本实施例提供了另一种电芯，该电芯与实施例一提供的电芯结构基本相同，相同之处在此不再赘述，区别之处在于：

如图8所示，滚压焊工艺还能够满足整段连续式的长焊印设计需求，即通过滚压焊接，负极极耳22上能形成整段连续设置的焊印221，该焊印221沿负极极耳22的长度方向延伸，以提高负极极耳22与负极连接片3的连接效果，从而提升负极极耳22与负极连接片3焊接位置的过流能力。

优选地，整段焊印221的长度大于上滚压焊滚轮100或下滚压焊滚轮200的周长，以保证该段焊印221的尺寸尽可能地大，从而进一步提升负极极耳22与负极连接片3焊接位置的过流能力。需要说明的是，该段焊印221的长度可以根据滚压焊滚轮的周长以及负极极耳22的具体长度进行适应性调整，在此不做具体的限定。

实施例三

本实施例提供了另一种电芯，该电芯与实施例一、实施例二提供的电芯结构基本相同，相同之处在此不再赘述，区别之处在于：

本实施例提供的电芯还包括正极连接片(图中未示出)，正极连接片与负极连接片3的结构相同但位置不同，正极连接片位于铝壳1内且与铝壳1之间绝缘设置，且正极连接片的一端与正极极耳21通过滚压焊接连接，另一端与正极顶盖11上的端子电连接。在本实施例中，正极顶盖11上的端子需要与正极顶盖11的盖体绝缘设置。负极连接片3的一端与负极极耳22通过滚压焊接连接，另一端与负极顶盖12上的端子电连接，整体形成导电通路，使得电芯能够实现充放电功能。需要说明的是，正极极耳21与正极连接片也是通过实施例一中提供的滚压焊装置进行滚压焊接，正极极耳21上所形成的焊印形式以及所实现的效果与实施例一中负极极耳22上焊印221的结构和效果完全相同，在此不再赘述。

值得说明的是，正极连接片与铝壳1之间的绝缘设置可以通过实施例一中的内保护膜4实现，此时需要取消缺口41的设置，将内保护膜4也包裹在正极连接片外，以将正极连接片和芯包2分别与铝壳1绝缘，避免正极连接片和/或芯包2与铝壳1接触造成短路，提高电芯的安全性。

显然，本实用新型的上述实施例仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.电芯，其特征在于，包括：

铝壳(1)，其相对的两端分别连接有负极顶盖(12)和正极顶盖(11)；

芯包(2)，容置于所述铝壳(1)内，所述芯包(2)沿宽度方向相对的两侧分别伸出有正极极耳(21)和负极极耳(22)，所述正极极耳(21)与所述正极顶盖(11)电连接；

负极连接片(3)，位于所述铝壳(1)内，所述负极连接片(3)与所述负极极耳(22)通过滚压焊接连接，且所述负极连接片(3)的一端与所述负极顶盖(12)连接。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述负极极耳(22)上形成有多段沿所述负极极耳(22)的长度方向间隔设置的焊印(221)。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，相邻两个所述焊印(221)之间的间距大于5mm。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述负极极耳(22)上形成有整段连续设置的焊印(221)。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述正极极耳(21)与所述铝壳(1)的一侧通过激光焊接连接。

6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述芯包(2)和所述负极连接片(3)外包裹有内保护膜(4)，所述内保护膜(4)的一侧开设有缺口(41)，用于避让所述正极极耳(21)；和/或

所述内保护膜(4)远离所述负极连接片(3)的一侧外设置有绝缘片(5)。

7.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，还包括正极连接片，所述正极连接片位于所述铝壳(1)内，所述正极连接片与所述正极极耳(21)通过滚压焊接连接，且所述正极连接片的一端与所述正极顶盖(11)电连接。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电芯，其特征在于，所述铝壳(1)外包裹有绝缘膜(6)或绝缘涂层。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的电芯，其特征在于，所述电芯长度与所述芯包(2)长度的差值小于25mm。

10.电池模组，包括电池箱，其特征在于，还包括如权利要求1-9中任一项所述的电芯，所述电芯容置于所述电池箱内。

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