CN219457945U - 一种电芯及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电芯及电池模组，涉及电芯领域。电芯包括壳体，壳体设有开口；第一盖板，第一盖板封堵开口；多个电极组件，多个电极组件设置于壳体内，且每一个电极组件均包括可弯折的第一极耳；第一电连接件，安装在第一盖板上，多个电极组件的第一极耳焊接在第一电连接件上，并沿第一盖板的长度方向排列。改善现有的多通电芯极耳堆叠过厚，导致容易出现虚焊的技术问题，提高焊接优率，减少焊接不良率。

Description

一种电芯及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电芯领域，具体涉及一种电芯及电池模组。

背景技术

作为新能源汽车的核心部件之一，锂离子具有能量密度高、循环寿命长、安全环保等优势，随着能量密度要求的提高、技术的发展，双通电芯甚至多通电芯应用越来越多。

目前多通电芯的厚度越做越厚，极片层数越来越多，但是激光焊接的设备厂商为了焊接稳定性，一般无法兼容过厚的产品，想要焊接较厚的极耳往往需要成倍的功率，这对激光焊接设备的调校要求非常高，需要更多的调试时间，也会导致激光焊接的一次成功率变低，如果出现虚焊，有可能导致电池安全事故的发生，这对于日益发展的电池制造行业来说，无疑是加重了成本。因此需要一种能够解决超厚极耳激光焊接问题的方案，以避免虚焊的发生，保障电池安全。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型提供一种电芯及电池模组，以改善现有的多通电芯极耳堆叠过厚，导致容易出现虚焊的技术问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种电芯，包括壳体、第一盖板、电极组件；壳体设有开口，第一盖板封堵开口；多个电极组件设置于壳体内，且每一个电极组件均包括可弯折的第一极耳；第一电连接件安装在第一盖板上，多个电极组件的第一极耳焊接在第一电连接件上，并沿第一盖板的长度方向排列。

本申请一示例性实施例中，多个电极组件的第一极耳设置于同一平面。

本申请一示例性实施例中，多个电极组件的第一极耳上的焊印平行。

本申请一示例性实施例中，多个电极组件的第一极耳上的焊印共线。

本申请一示例性实施例中，电极组件包括第二极耳，第二极耳与第一极耳分设于电极组件的两端；壳体背离第一电连接件的一侧设置有第二电连接件，多个第二极耳焊接在第二电连接件上。

本申请一示例性实施例中，第二电连接件上设置有焊接槽，第二极耳重叠焊接在第二电连接件的焊接槽内。

本申请一示例性实施例中，电芯还包括第二盖板，第二盖板安装在背离第一盖板一侧的壳体上；第二电连接件安装在第二盖板上，第二极耳沿第二盖板的长度方向排列。

本申请一示例性实施例中，多个第二极耳设置于同一平面。

本申请一示例性实施例中，多个第二极耳上的焊印共线。

本申请还提供一种电池模组，电池模组包括若干上述任一项的电芯，电芯间串联或并联或混联。

结合现有技术，本实用新型的有益效果在于：

现有的多通电芯的极片层数越来越多，极耳堆叠焊接对激光焊接设备的调校要求较高，也会导致一次成功焊接的几率变低。本申请通过将多个电极组件的第一极耳沿第一盖板长度方向排列在第一电连接件上，而后分别对各个电极组件的第一极耳进行焊接，保证各个电极组件的第一极耳与第一电连接件焊接稳定，有效的避免了多个电极组件堆叠多层第一极耳，导致焊接功率大、焊接成功率低的问题。同时也避免了第一极耳堆叠焊接容易错位的问题，降低了第一极耳触壳的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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他的附图。

图1为本申请一示例性第一极耳焊接示意图；

图2为本申请一示例性第一极耳焊接俯视图；

图3为本申请一示例性电极组件堆叠后局部示意图；

图4为本申请一示例性电极组件与第一电连接件固定示意图；

图5为本申请一示例性第一极耳与第一电连接件焊接示意图；

图6为本申请一示例性第二个电极组件与第一电连接件固定示意图；

图7为本申请一示例性电极组件堆叠示意图；

图8为本申请一示例性第二极耳焊接示意图；

图9为本申请另一示例性电极组件堆叠示意图；

图10为本申请另一示例性第二极耳焊接示意图。

元件标号说明

100、电极组件；110、第一极耳；111、焊印；120、第二极耳；210、第一电连接件；220、第二电连接件；310、第一盖板；311、下塑胶；320；第二盖板。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本实用新型另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本实用新型中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本实用新型的记载，还可以使用与本实用新型实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本实用新型。

须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。

在电芯的生产中，需要将极耳焊接在电连接件上，电连接件可以是极柱，也可以是其他导电部件。当电芯中有两个或多个电极组件时，需要将多个极耳焊接在同一个电连接件上，极耳的厚度增加，焊接所需的功率也需要增加，对焊接设备的调校要求变高、需要更多的调试时间，出现虚焊的几率增加，且极耳焊接过程中容易发生错位，增加极耳触壳的风险。

本申请提供一种电芯，以解决上述问题。电芯包括壳体、第一盖板310、第一电连接件210和多个电极组件100，其中壳体设置有开口且用于容纳电极组件100，电极组件100经由开口装配到壳体内，第一盖板310用于盖合壳体的开口以将电极组件100封堵于壳体内。

第一电连接件210安装在第一盖板310上，第一电连接件210可以为极柱，也可以是与极柱电连接的导电部件，优选第一电连接件210为极柱，减少电芯装配部件，便于电芯生产；当对于电芯有其他形状或特殊要求时，第一电连接件210选择与极柱电连接的导电部件，导电部件根据实际需要做适应性变形，本申请对此不做限制。第一盖板包括有下塑胶311，下塑胶311绝缘第一盖板310与电极组件100，同时可以起到缓冲保护电极组件100的作用。

电极组件100包括第一极片、第二极片和隔离件，隔离件用于将第一极片和第二极片隔开。第一极片和第二极片的极性相反，即第一极片和第二极片中的一者为正极极片，第一极片和第二极片中的另一者为负极极片。

可选的，第一极片、第二极片和隔离件均为带状结构，第一极片、第二极片和隔离件形成卷绕结构或叠片结构，卷绕结构或叠片结构可以为圆柱状结构、扁平状结构或其他形状的结构。

请参阅图2，从电极组件100的外形看，电极组件100包括主体部、第一极耳110和第二极耳120，第一极耳110和第二极耳120均突出于主体部。第一极耳110与第一极片电连接，第二极耳120与第二极片电连接，对应的，第一极耳110和第二极耳120中的一者为正极性的极耳，另一者为负极性的极耳。

第一极耳110和第二极耳120可以从主体部的同一侧伸出，也可以分别从相反的两侧延伸出。请参阅图1、图2，示例性的，第一极耳110和第二极耳120分别设于主体部的两侧，换言之，第一极耳110和第二极耳120分别设于电极组件100的两端，可选的，第一极耳110位于电极组件100面向第一盖板310的一端，第二极耳120位于电极组件100远离第一盖板310的一端。

多个电极组件100在电连接后通过壳体的开口装配入壳体内，多个电极组件100通过第一电连接件210和第二电连接件220并联，换言之，多个电极组件100的第一极耳110均与第一电连接件210电连接，多个电极组件100的第二极耳120均与第二电连接件220电连接，对应的，第一电连接件210和第二电连接件220中的一者为正极性的电连接件，另一者为负极性的电连接件。为了便于生产，节约电芯空间，第一极耳110均通过焊接的方式与第一电连接件210电连接，第二极耳120均通过焊接的方式与第二电连接件220电连接。示例性的，通过激光辐射加热第一极耳110表面，表面热量通过热传导的方式向第一极耳110内部扩展，使得第一极耳110特定区域熔化，从而实现第一极耳110与第一电连接件210的焊接固定，同理实现第二极耳120与第二电连接件220的焊接固定。

多个电极组件100的第一极耳110沿第一盖板310的长度方向排列在第一电连接件210上，示例性的，请参阅图1，第一盖板310的长度方向为坐标系X轴方向。示例性的，第一盖板310为长条形，第一电连接件210装配在第一盖板310上，第一电连接件210与第一极耳110焊接处的表面为长方形，第一电连接件210长方形表面的长度方向与第一盖板310的长度方向一致。多个电极组件100的第一极耳110不重叠排列在第一电连接件210，依次焊接，相较于第一极耳110堆叠焊接，可以降低单次激光焊接的层数，减少焊接的功率输出，延长激光设备的使用寿命，提升焊接优率，减少焊接不良率。

请参阅图4，图4示出了第一个第一极耳110通过工装夹具与第一电连接件210相对固定。固定后通过激光焊接的方式，对第一极耳110与第一电连接件210焊接固定，实现第一极耳110与第一电连接件210的电连接，焊接后如图5所示。而后请参阅图6，图6示出了第二个第一极耳110通过工装夹具与第一电连接件210进行相对固定，通过激光焊接的方式，对第二个第一极耳110与第一电连接件210焊接固定，实现第二个第一极耳110与第一电连接件210的电连接，焊接后如图1、图2所示，根据实际的生产需要，可以依次进行第三个、第四个等第一极耳110与第一电连接件210的焊接固定。另一实施例中，首先将多个电极组件100的第一极耳110通过工装夹具与第一电连接件210相对固定，固定后通过激光焊接的方式进行依次焊接，直至多个电极组件100的第一极耳110均与第一电连接件210焊接固定，实现电连接。以两个电极组件100为例，两个电极组件100的第一极耳110与第一电连接件210焊接后如图7所示。

一实施例中，多个电极组件100的第一极耳110设置在同一平面，示例性的，第一电连接件210与第一极耳110固定的面为平整面。同一平面的第一极耳110与第一电连接件210进行焊接固定时，激光光束的高度保持一定，不需要重复调试，保证激光焊接的均匀，提高良品率。

一实施例中，多个电极组件100的第一极耳110上的焊印111平行，焊接设备在进行第一极耳110与第一电连接件210焊接时，焊接设备仅需要在水平面内做移动，减少焊接设备的移动，保证焊接质量稳定。多个电极组件100的第一极耳110上的焊印111平行，也便于对焊印111进行检查，避免缺焊、漏焊的不良品流出。优选的，多个第一极耳110上的焊印111共线。长条形的焊印111在保证了第一极耳110与第一电连接件210的固定牢固的前提下，对第一极耳110本身的强度影响较小，长条形的焊印111其长度方向与第一电连接件210的长度方向一致。多个第一极耳110的焊印111共线，可以减少激光焊接设备的运动，其仅需要做单个方向的移动即可实现多个第一极耳110与第一电连接件210的焊接，提高焊接效率，便于焊接设备的调试，同时也便于对焊印111进行检查，防止缺焊、漏焊的不良品流出。

电芯还包括第二盖板320，第二盖板320上装配有第二电连接件220。当第一极耳110与第二极耳120分设于电极组件100的两端时，第二盖板320安装在背离第一盖板310侧的壳体上；当第一极耳110与第二极耳120设置在电极组件100的一端时，第二盖板320与第一盖板310安装在壳体的同一侧，示例性的，第二盖板320可以与第一盖板310为同一部件，第一电连接件210与第二电连接件220均安装于此部件上。

以第二盖板320与第一盖板310分设在壳体的两侧为例，在多个第一极耳110焊接固定在第一电连接件210后，将电极组件100进行合并堆叠，堆叠后第一极耳110区域如图3所示，第一极耳110可弯折至90°，直至两个电极组件100平行且抵接，堆叠后的电极组件100包裹绝缘保护膜后，通过壳体的开口装入壳体内，而后进行第二极耳120与第二电连接件220的焊接固定。绝缘保护膜可以防止裸电芯在入壳过程中隔膜被壳体刮伤，同时防止裸电芯与壳体直接接触，起到保护作用，绝缘保护膜优选mylar膜(聚脂膜)。

请参阅图7、图8，一实施例中，电极组件100在包裹myalr膜装入壳体后，第二极耳120合并收拢进行焊接，实现第二极耳120与第二电连接件220的电连接。第二极耳120堆叠焊接时厚度较大，为了减少电芯空间的占用，提高电芯的能量密度，第二电连接件220上设置有焊接槽，焊接槽向第二电连接件220内凹陷，第二极耳120焊接在第二电连接件220的焊接槽内。相较于第二极耳120直接焊接在第二电连接件220的表面，第二极耳120焊接在焊接槽内可以减少第二极耳120的空间占用，提高电芯能量密度。

请参阅图9、图10，在另一实施例中，多个电极组件100的第二极耳120折弯后依次不重叠排列在第二电连接件220上，多个第二极耳120沿第二电连接件220的长度方向排列，并依次激光焊接，示例性的，第二电连接件220的长度方向为图10坐标系中X轴方向，相较于第二极耳120堆叠焊接，多个第二极耳120沿第二电连接件220的长度方向焊接在第二电连接件220上，可以降低单次激光焊接的层数，提高良品率。

进一步的，多个电极组件100的第二极耳120共面排列在第二电连接件220上，示例性的，第二电连接件220与第二极耳120固定的面为平面，第二极耳120的厚度相同，多个第二极耳120远离第二电连接件220的面处于同一平面，在进行焊接时，激光光束的高度保持一致，不需要重复调试，保证激光焊接的均匀，提高良品率。

一实施例中，多个电极组件100的第二极耳120上的焊印111平行，焊接设备在进行第二极耳120与第二电连接件220焊接时，焊接设备仅需要在水平面内做移动，减少焊接设备的移动，保证焊接质量稳定。多个电极组件100的第二极耳120上的焊印111平行，也便于对焊印111进行检查，避免缺焊、漏焊的不良品流出。优选的，多个电极组件100的第二极耳120上的焊印111共线，焊印111优选长条形，长条形的焊印111在保证了第二极耳120与第二电连接件220的固定牢固的前提下，对第二极耳120本身的强度影响较小，长条形的焊印111其长度方向与第二电连接件220的长度方向一致。多个第二极耳120的焊印111共线，可以减少激光焊接设备的运动，其仅需要做单个方向的移动即可实现多个第二极耳120与第二电连接件220的焊接，提高焊接效率，便于焊接设备的调试，同时也便于对焊印111进行检查，防止缺焊、漏焊的不良品流出。

本申请还提供一种电池模组，电池模组包括若干上述任一项的电芯，若干电芯被一个外壳封装在一起，电池模组内的电芯之间串联或并联或混联，混联是指电芯之间既有串联，又有并联。

本申请的电芯及电池模组适用于电池及使用电池的用电装置。用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请对上述用电装置不做特殊限制。

本申请的电芯降低了单次焊接的层数，提高焊接优率，降低焊接不良率。且现有的极耳堆叠焊接，折弯所需空间更多，本申请可以节省极耳折弯所占空间，提高极片长度，增加电芯容量。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体设有开口；

第一盖板，所述第一盖板封堵所述开口；

多个电极组件，多个所述电极组件设置于所述壳体内，且每一个所述电极组件均包括可弯折的第一极耳；

第一电连接件，安装在所述第一盖板上，多个所述电极组件的所述第一极耳焊接在所述第一电连接件上，并沿所述第一盖板的长度方向排列。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，多个所述电极组件的所述第一极耳设置于同一平面。

3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，多个所述电极组件的所述第一极耳上的焊印平行。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，多个所述电极组件的所述第一极耳上的焊印共线。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电极组件包括第二极耳，所述第二极耳与所述第一极耳分设于所述电极组件的两端；所述壳体背离所述第一电连接件的一侧设置有第二电连接件，多个所述第二极耳焊接在所述第二电连接件上。

6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述第二电连接件上设置有焊接槽，所述第二极耳重叠焊接在所述第二电连接件的所述焊接槽内。

7.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述电芯还包括第二盖板，所述第二盖板安装在背离所述第一盖板一侧的所述壳体上；所述第二电连接件安装在所述第二盖板上，所述第二极耳沿所述第二盖板的长度方向排列。

8.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，多个所述第二极耳设置于同一平面。

9.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，多个所述第二极耳上的焊印共线。

10.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括若干权利要求1～9中任一项所述的电芯，所述电芯间串联或并联或混联。