CN219123426U - 一种电池单体及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池单体及电池，所述电池单体包括电池单元和电极引出件；所述电池单元包括相对设置的两组电芯，所述两组电芯均包括多个层叠设置的电芯单体，各所述电芯单体均包括极耳组；所述电极引出件包括多个连接部，各所述连接部与至少一个所述电芯单体的所述极耳组焊接；本实用新型改变多个极耳组同时与连接片焊接的结构，进而提高了所述极耳组与连接部的连接强度，降低极耳组开裂和虚焊的风险，避免极耳组倒插入电极组件内部引起电池短路，引发安全风险，同时减小焊接功率、缩短焊接时长，本实用新型提供的电池单体内连接结构便于平衡保压时间与焊接强度，使电池具备较好的安全性能和较优的过流能力。

Description

一种电池单体及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是指一种电池单体及电池。

背景技术

锂离子电池依靠锂离子在极片中嵌入或脱出时的氧化还原反应产生电能。极耳是连接电极片(正极片或负极片)并引出的金属导电体，电极片通过极耳、及其它电极引出结构连接外部电路，实现充放电过程。近年来随着动力电池能量密度的不断提升，电池内有多个层叠设置的电芯，也因此设有连接极片的多层极耳，流经极片和极耳的电流也不断增加。

为保护极耳结构避免其疲劳损坏，多使用连接片连接极耳和极柱，并以焊接方式连接减小电阻；但随着电芯的增加以及极耳层数的增加，焊接功率和焊接保压时间会相应增加，进而导致极耳开裂或断裂，电池单体的过流能力不足；若减少焊接的功率和焊接保压的时间，则会由于极耳层数较多造成虚焊，难以保证连接强度，极耳易脱离电极组件。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中多层极耳在焊接时难以控制保压时间和焊接功率的技术问题，提供一种电池单体及电池，能够改善极耳开裂或断裂问题，同时确保极耳的焊接强度。

第一方面，为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电池单体，其包括，

电池单元，包括相对设置的两组电芯，所述两组电芯均包括多个层叠设置的电芯单体，各所述电芯单体均包括极耳组；

电极引出件，包括多个连接部，各所述连接部与至少一个所述电芯单体的所述极耳组焊接。

在本实用新型的一个实施例中，所述电极引出件设置在所述两组电芯之间，多个所述连接部至少包括第一连接部和第二连接部，一组电芯的多个所述极耳组包括分别与所述第一连接部和第二连接部焊接的第一极耳组和第二极耳组；所述第一极耳组位于所述第一连接部背离所述第二连接部的一侧并焊接于所述第一连接部，所述第二极耳组位于所述第一连接部和第二连接部之间并焊接于所述第二连接部。

在本实用新型的一个实施例中，多个所述连接部包括对称设置的第三连接部和第四连接部，多个所述极耳组包括配置于其中一组电芯的第三极耳组和配置于另一组电芯的第四极耳组，所述第三极耳组和第四极耳组分别焊接于所述第三连接部和第四连接部。

在本实用新型的一个实施例中，所述第三极耳组和所述第四极耳组分别焊接于所述第三连接部和所述第四连接部的同侧。

在本实用新型的一个实施例中，多个所述连接部包括对称设置的多个第三连接部和第四连接部，多个所述极耳组包括配置于其中一组电芯的多个第三极耳组和配置于另一组电芯的多个第四极耳组，所述第三极耳组和第四极耳组分别焊接于所述第三连接部和第四连接部。

在本实用新型的一个实施例中，所述第三连接部和第四连接部的延伸长度沿着所述电芯单体的层叠方向逐层增加。

在本实用新型的一个实施例中，各所述连接部与对应的所述极耳组焊接区域形成焊接面，所述连接部的非焊接面设置有隔离层。

在本实用新型的一个实施例中，所述电极引出件还包括汇流部，所述汇流部连接所述多个连接部，其中，所述汇流部与多个所述连接部一体成型。

在本实用新型的一个实施例中，所述连接部的延伸长度大于所述极耳组与对应的所述汇流部一端的直线距离。

第二方面，本实用新型还提供一种电池，其包括壳体和如上述实施例所述的电池单体。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的一种电池单体及电池，包括两组电芯，以及包括具有多个连接部的电极引出件，所述电芯包含的电芯单体的极耳组分别对应与连接部焊接，可以减少与单个连接部焊接的极耳的层数，改变多个层叠设置的极耳组同时与一个连接片焊接的结构，进而提高了极耳组与连接部的连接强度，降低极耳组开裂或虚焊的风险，避免极耳组倒插入电极组件内部从而引起电池短路，引发安全风险；在提高连接强度的同时减小焊接功率、缩短焊接时长，本实用新型提供的电池单体内的连接结构便于平衡保压时间与焊接强度，使电池具备较好的安全性能和较优的过流能力。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型优选实施例中电池单体装配过程中的示意图；

图2是图1所示电池单体装配过程中的局部放大示意图；

图3是本实用新型另一优选实施例中电池单体装配过程中的示意图；

图4是本实用新型优选实施例中电池单体装配过程中的俯视图；

图5是本实用新型优选实施例中电池单体装配完成后的主视图。

说明书附图标记说明：1、电芯单体；2、第一连接部；21、第一极耳组；3、第二连接部；31、第二极耳组；4、第三连接部；41、第三极耳组；5、第四连接部；51、第四极耳组；6、焊接区；7、隔离层；8、汇流部。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

实施例一

参照图1所示，本实用新型提供一种电池单体，所述电池单体包括电池单元和电极引出件；所述电池单元包括相对设置的两组电芯，所述电极引出件设置在所述两组电芯之间，所述两组电芯均包括多个层叠设置的电芯单体1，各所述电芯单体1均包括极耳组；所述电极引出件包括多个连接部，各所述连接部与至少一个所述电芯单体1的所述极耳组焊接，从而可以减少与单个连接部焊接的极耳的层数，改变多个层叠设置的极耳组同时与一个连接片焊接的结构，进而提高了极耳组与连接部的连接强度，降低极耳组开裂或虚焊的风险。

其中一种实施例中，参照图2和图3所示，多个所述连接部至少包括第一连接部2和第二连接部3，一组电芯的多个所述极耳组至少包括第一极耳组21和第二极耳组31；所述第一极耳组21与所述第一连接部2面接触，该接触区域设置为第一焊接区，所述第一焊接区位于所述第一连接部2背离所述第二连接部3的一侧；所述第二极耳组31与所述第二连接部3面接触，该接触区域设置为第二焊接区，所述第二焊接区位于第二连接部3面向第一连接部2的一侧，即位于所述第一连接部2和第二连接部3之间。一组电芯包括多个电芯单体，其数量不做限制，可以是2个，3个，4个、5个，每个电芯单体对应设有极耳组以实现电连接，为了提高极耳连接可靠性，每个极耳组均与一个连接部进行连接，从而避免多个层叠设置的极耳组的虚焊问题，提高极耳组的强度。

其中一种实施例中，多个所述连接部包括对称设置的第三连接部4和第四连接部5，多个所述极耳组包括配置于其中一组电芯的第三极耳组41和配置于另一组电芯的第四极耳组51，所述第三极耳组41和第四极耳组51分别焊接于所述第三连接部4和第四连接部5。对称设置的第三连接部4和第四连接部5，可实现两组电芯的合理布局。提高电连接整体继承性。具体的，所述第三极耳组和所述第四极耳组分别焊接于所述第三连接部和所述第四连接部的同侧，即第三极耳组和第四极耳组可分别焊接于第三连接部和第四连接部的上端或下端，以便提高生产效率。

另一实施例中，所述电极引出件还包括汇流部8，所述汇流部8连接所述多个连接部，所述多个连接部对称设置于所述汇流部8的两侧，所述多个连接部的一端连接到所述汇流部8，所述多个连接部的自由端向其对应连接的所述极耳组的方向延伸，并与对应的所述极耳组焊接；参照图1所示，多个所述连接部包括对称设置的多个第三连接部4和第四连接部5，多个所述极耳组包括配置于其中一组电芯的多个第三极耳组41和配置于另一组电芯的多个第四极耳组51，所述第三极耳组41和第四极耳组51分别焊接于所述第三连接部4和第四连接部5。即第三连接部4可包括若干个连接部，而第四连接部5也可包括若干个连接部，连接部的数量不做限制，可根据需要进行配置，只要保证第三连接部4和第四连接部5的数量相等，并且每个连接部都能与电芯单体的极耳组连接即可。参考图1所示，此时第一连接部2和第二连接部3作为多个第三连接部4中的部分，连接部对称设置，可有效利用空间布局，提高能量密度。

进一步的，在本实用新型一些实施例中，所述汇流部8与所述多个连接部一体成型，提升结构强度，进而保证电池单体的安全性和过流能力。通过在汇流部8两侧设置若干个对称的连接部，每个连接部都与对称堆叠的电芯单体的极耳组同侧连接，可对多个电芯单体实现电连接，提高焊接可靠性，也可提高系统集成性，不会增大电池的体积也可实现多个电芯单体的可靠连接。

具体的，相对设置的两组电芯均包括多个层叠设置的电芯单体1，参照图1所示，在电池单体的装配过程中，所述电芯单体1层叠后具备一定高度，所述汇流部8水平设置，竖直方向上叠放于底部的所述电芯单体1距离所述汇流部8的直线距离最小，随所述电芯单体1叠放层数和叠放高度的增加，所述电芯单体1距离所述汇流部8的直线距离也逐层增加，相应地，对称设置的第三连接部4和所述第四连接部5的延伸长度沿着电芯单体的层叠方向逐层增加，即自下而上逐层增加；在本实用新型的一些实施例中，所述电极引出件还包括连接件，至少部分的所述连接部通过所述连接件连接至所述汇流部8。进一步的，所述汇流部8、所述多个连接部和所述连接件一体成型。

具体的，参照图1和图5所示，为所述电池单体装配前后的结构示意图，在装配所述电池单体时，需要将相对设置的所述两组电芯向所述电极引出件的同侧弯折，直至装配过程中叠放于底部的两个所述电芯单体1相互贴靠；装配过程中所述电芯单体1平放，与所述汇流部8延伸方向平行，所述电池单体装配完成后所述电芯单体1竖直放置，与所述汇流部8的延伸方向垂直，因此在所述电芯单体1设置方向改变时需要同时弯折所述连接部，为使装配完成后所述连接部与所述极耳组仍能够可靠连接，所述连接部的延伸长度设置有一定冗余量，所述连接部的延伸长度大于所述极耳组与对应的所述汇流部8一端的直线距离，所述冗余量在所述电池单体的装配过程中不会使所述连接部过长而相互接触摩擦，所述电芯单体1平放装配时相邻的所述连接部之间具有间隙。

进一步的，在本实施例中，所述第三连接部4和所述第四连接部5均设置为具备弯折性能的铜箔、铝箔、镍箔中的一种，也可以设置为其他满足焊接、过流和弯折等要求的金属或合金材料；在本实施例优选设计中，所述第三连接部4和第四连接部5的材料与其所连接的所述极耳组的材料相同，降低焊接难度同时提升连接强度，使所述极耳组与所述连接部的连接可靠度更高、过流能力强。

进一步的，本实施例中，参照图1和图2所示，在所述电池单体的装配过程中，所述第一极耳组21和所述第二极耳组31分别焊接于所述第一连接部2和所述第二连接部3的同侧；所述电芯单体1平放且具有一定厚度，因此所述第一连接部2与所述第二连接部3仅有靠近所述汇流部8的一端相连，所述第一连接部2的非焊接面与所述第二极耳组31之间具有间隙，不发生接触；需要注意的是，当所述电池单体装配完成后，所述连接部发生弯折，所述第一连接部2和所述第二极耳组31之间的间隙减小且极易接触；在本实用新型实施例中，各所述连接部与对应的所述极耳组焊接区域6形成焊接面，所述连接部的非焊接面设置有隔离层7，其中，非焊接面为远离焊接面所在端面的另一端面，当第一极耳组21和所述第二极耳组31自上而下排列，并且第一连接部2焊接于第一极耳组21上端面，第二连接部3焊接于第二极耳组31上端面，则焊接面为第一连接部2和第二连接部的3的上端面，非焊接面为第一连接部2和第二连接部的3的远离上端面的下端面；所述隔离层7能够通过涂覆或粘接等方式设置，用于隔离相邻设置的所述连接部，并隔离所述焊接区域6与相邻的所述连接部。所述焊接区域6表面并不完全光滑，接合时易产生缺陷或附加多余的铸造组织，所述隔离层7能够避免弯折装配及电池使用时，所述焊接区域6与连接部相互摩擦产生异物影响电池结构，降低电池短路的风险，减少安全隐患。

在本实用新型优选实施例中，所述极耳组与所述连接部的焊接方式优选为超声焊接，所述极耳组与所述连接部在接触区域重叠，经超声振动加压破坏表面的金属氧化膜后，洁净金属在超声作用下产生塑性流动、扩散和结合成固态，形成可靠连接；采用超声焊接的方式结合时间短且接合面缺陷较少。在一些实施例中，所述极耳组和所述连接部可以由所述汇流部8一侧向上逐层焊接，使所述极耳组与所述连接部可靠连接且不影响其他层叠设置的极耳组和连接部；在一些实施例中，各层的焊接区域6可以同时焊接，提高装配效率。

具体的，参照图4所示，所述极耳组设置为金属材料制成的多层片状结构，其连接所述电芯单体1内的电极结构并引出电极，所述两组电芯均朝向设置所述电极引出件的一侧引出所述极耳组，所述电芯单体1的正极极片连接引出正极极耳组，所述电芯单体1的负极极片连接引出负极极耳组，所述正极极耳组和负极极耳组分别设置于所述电芯单体1的朝向所述电极引出件一侧的长度方向的两端；对于相对设置的所述两组电芯，其各自连接引出的所述正极极耳组对称设置，所述负极极耳组对称设置；参照图4所示，对称设置的所述正极极耳组连接正极电极引出件，即分别连接所述第三连接部4和第四连接部5；对称设置的所述负极极耳组连接负极电极引出件，负极电极引出件的连接方式与所述正极电极引出件相同，不再赘述。

实施例二

本实用新型还提供一种电池，包括壳体和以上任意一种实施例中的电池单体，参照图4所示，所述电池单体装配完成后，所述汇流部8连接电池极柱；与所述两组电芯的正极极耳组连接的所述电极引出件的汇流部8连接正极极柱，与所述两组电芯的负极极耳组连接的所述电极引出件的汇流部8连接负极极柱；通过所述极耳组的可靠连接保证所述电池的安全性和过流能力。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。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变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种电池单体，其特征在于，包括，

电池单元，包括相对设置的两组电芯，所述两组电芯均包括多个层叠设置的电芯单体，各所述电芯单体均包括极耳组；

电极引出件，包括多个连接部，各所述连接部与至少一个所述电芯单体的所述极耳组焊接。

2.根据权利要求1所述的一种电池单体，其特征在于：所述电极引出件设置在所述两组电芯之间，多个所述连接部至少包括第一连接部和第二连接部，一组电芯的多个所述极耳组包括分别与所述第一连接部和第二连接部焊接的第一极耳组和第二极耳组；所述第一极耳组位于所述第一连接部背离所述第二连接部的一侧并焊接于所述第一连接部，所述第二极耳组位于所述第一连接部和第二连接部之间并焊接于所述第二连接部。

3.根据权利要求1所述的一种电池单体，其特征在于：多个所述连接部包括对称设置的第三连接部和第四连接部，多个所述极耳组包括配置于其中一组电芯的第三极耳组和配置于另一组电芯的第四极耳组，所述第三极耳组和第四极耳组分别焊接于所述第三连接部和第四连接部。

4.根据权利要求3所述的一种电池单体，其特征在于：所述第三极耳组和所述第四极耳组分别焊接于所述第三连接部和所述第四连接部的同侧。

5.根据权利要求2所述的一种电池单体，其特征在于：多个所述连接部包括对称设置的多个第三连接部和第四连接部，多个所述极耳组包括配置于其中一组电芯的多个第三极耳组和配置于另一组电芯的多个第四极耳组，所述第三极耳组和第四极耳组分别焊接于所述第三连接部和第四连接部。

6.根据权利要求5所述的一种电池单体，其特征在于：所述第三连接部和第四连接部的延伸长度沿着所述电芯单体的层叠方向逐层增加。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种电池单体，其特征在于：各所述连接部与对应的所述极耳组焊接区域形成焊接面，所述连接部的非焊接面设置有隔离层。

8.根据权利要求1所述的一种电池单体，其特征在于：所述电极引出件还包括汇流部，所述汇流部连接所述多个连接部，其中，所述汇流部与多个所述连接部一体成型。

9.根据权利要求8所述的一种电池单体，其特征在于：所述连接部的延伸长度大于所述极耳组与对应的所述汇流部一端的直线距离。

10.一种电池，其特征在于：包括壳体和如权利要求1～9任意一项所述的电池单体。

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