CN219759879U - 电池 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电池技术领域，公开了一种电池；该电池包括电芯以及极柱组件；电芯包括极耳部；极柱组件包括转接片，转接片具有极耳连接区域和承托区域，在极耳连接区域，极耳部与转接片焊接连接；极耳连接区域的面积与承托区域的面积的比值大于等于0.08且小于等于0.16。该电池能够保证转接片的强度能够承受超声焊接过程的振动，转接片基本不会发生振动变形，能够保证超声焊接过程产生的热量能够及时散出，使得转接片基本不会发生热变形，以使转接片与极耳部连接牢固；而且成本较低。

Description

电池

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。

目前，电池的转接片与极耳部焊接不牢固。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本公开的目的在于克服上述相关技术的转接片与极耳部焊接不牢固的不足，提供一种转接片与极耳部焊接牢固的电池。

根据本公开的一个方面，提供了一种电池，包括：

电芯，包括极耳部；

极柱组件，所述极柱组件包括转接片，所述转接片具有极耳连接区域和承托区域，在所述极耳连接区域，所述极耳部与所述转接片焊接连接；所述极耳连接区域的面积与所述承托区域的面积的比值大于等于0.08且小于等于0.16。

本公开的电池，极耳连接区域的面积与承托区域的面积的比值大于等于0.08且小于等于0.16；一方面，不仅能够保证转接片的强度能够承受超声焊接过程的振动，转接片基本不会发生振动变形，以使转接片与极耳部连接牢固；另一方面，能够保证超声焊接过程产生的热量能够及时散出，使得转接片基本不会发生热变形，以使转接片与极耳部连接牢固。再一方面，不会影响注液孔以及防爆阀的设置，成本较低。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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为本公开电池一示例实施方式的结构示意图。

图2为图1中极耳部与极柱组件焊接后的结构示意图。

图3为图2中一个极耳部与极柱组件焊接后的局部放大结构示意图。

图4为本公开电池另一示例实施方式中极耳部与极柱组件焊接后的结构示意图。

附图标记说明：

1、电池壳体；11、盖板；12、侧板；13、底板；

2、电池极柱；

3、电芯；31、主体部；32、极耳部；32a、第一极耳；32b、第二极耳；

4、转接片；41、极耳连接区域；42、极柱连接区域；43、凸出部；44、缺口；45、承托区域；

5、下塑胶；

6、绝缘件；7、极柱组件；8、大面；

X、长度方向；Y、宽度方向。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本公开示例实施方式提供了一种电池，参照图1-图4所示，图2和图4为极耳部32与极柱组件7焊接后但是还没有将极耳部32折弯以使主体部31位于盖板11的下侧的结构示意图，图2和图3中由于转接片4的部分被极耳部32遮挡，因此用虚线表示。该电池可以包括电芯3以及极柱组件7；电芯3可以包括极耳部32；极极柱组件7可以包括转接片4，转接片4具有极耳连接区域41和承托区域45，在极耳连接区域41，极耳部32与转接片4焊接连接；极耳连接区域41的面积与承托区域45的面积的比值大于等于0.08且小于等于0.16。

本公开的电池，一方面，不仅能够保证转接片4的强度能够承受超声焊接过程的振动，转接片4基本不会发生振动变形，以使转接片4与极耳部32连接牢固；另一方面，能够保证超声焊接过程产生的热量能够及时散出，使得转接片4基本不会发生热变形，以使转接片4与极耳部32连接牢固。再一方面，不会影响注液孔以及防爆阀的设置，成本较低。

参照图1所示，电池可以设置为长方体的结构，即电池可以设置为四棱柱电池，因此，电池壳体1可以设置为长方体的结构。具体地，电池壳体1可以包括盖板11、底板13和四个侧板12；四个侧板12两两相对设置；四个侧板12依次首尾连接形成长方体的筒状。在四个侧板12的一侧连接有一个盖板11，在四个侧板12的相对另一侧连接有底板13。盖板11、底板13和四个侧板12围绕形成容纳空间。

需要说明的是，四个侧板12可以包括一对大侧板和一对小侧板，大侧板的面积大于小侧板的面积，而且大侧板的面积大于盖板11和底板13的面积，因此，大侧板的面积最大，大侧板背离电芯3的一面为电池的大面8。长度方向X与电池的大面8平行，且与电池极柱2指向电芯3的方向垂直。宽度方向Y与电池的大面8垂直。而且，长度方向X为电池的长度方向X，宽度方向Y为电池的宽度方向Y，下面均用长度方向X和宽度方向Y。

当然，在本公开的其他示例实施方式中，底板13和保护盖可以设置为圆形、椭圆形、梯形等等，侧板12可以设置为一个或多个，且围绕形成圆形、椭圆形、梯形等等，使得电池壳体1形成为圆柱状、椭圆柱状、棱柱状等等。

电池壳体1的材质可以铝、钢或其他金属、合金材质等等，当然，还可以是其他材质，在此不一一说明。

参照图1-图4所示，在电池壳体1内设置有电芯3，电芯3可以包括主体部31和极耳部32，极耳部32连接于主体部31的一侧。

在本示例实施方式中，极柱组件7可以包括电池极柱2和转接片4，转接片4设置在电池壳体1内，转接片4设于电芯3的一侧，具体地，转接片4设于极耳部32背离主体部31的一侧。转接片4具有极耳连接区域41，在极耳连接区域41，极耳部32与转接片4焊接连接；即极耳部32与转接片4焊接连接以在转接片4上形成极耳连接区域41。具体地，极耳部32与转接片4通过超声焊接连接，即极耳部32与转接片4之间通过超声焊连接部连接为一体。因此，极耳连接区域41为极耳部32与转接片4焊接连接形成的焊连接部的区域。

在电池的组装过程，由于极耳部32的厚度较薄，强度较弱；一般先将极耳部32放置在转接片4的上方，再进行转接片4与极耳部32的焊接，通过转接片4承托极耳部32，如果转接片4的承托强度不够，转接片4以及极耳部32会产生变形，从而导致转接片4与极耳部32焊接不牢固，从而导致电池的电路出现断路等故障。

因此，转接片4具有承托区域45，具体地，在转接片4设置为平板状的情况下，承托区域45为转接片4靠近极耳部32的平板的平面区域。在转接片4设置为折弯结构，即转接片4包括两个垂直连接的平板的情况下，承托区域45为转接片4与极耳部32连接的一个平板的区域。

在一些实施例中，由于转接片4的极柱连接区域42设置为突出的结构，因此需要排除极柱连接区域42，即承托区域45为转接片4的排除极柱连接区域42的平板区域。

综上所述，承托区域45为转接片4与极耳部32连接的一个平板的平面区域。

在本示例实施方式中，极耳连接区域41的面积与承托区域45的面积的比值大于等于0.08且小于等于0.16，例如，极耳连接区域41的面积与承托区域45的面积的比值可以是0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15等等。

如果极耳连接区域41的面积与承托区域45的面积的比值过大，使得极耳连接区域41的面积过大，或承托区域45的面积过小；还可能是极耳连接区域41的面积较大，且承托区域45的面积较小；极耳连接区域41的面积越大，在超声焊接过程中需要的能量越大，产生的振动越大，导致承托区域45的强度不足以承受，导致转接片4变形较为严重，转接片4与极耳部32连接不牢固。而且，极耳连接区域41的面积越大，在超声焊接过程中产生的热量越大，热量不能及时散出，同样会导致转接片4产生热变形，转接片4与极耳部32连接不牢固。

由于电池的电流是要通过极耳部32以及转接片4传输的，因此，极耳连接区域41的面积需要满足过流要求，是已经根据电池的额定容量设置好的，即极耳连接区域41的面积对于额定容量确定的电池来讲是基本确定的；如果极耳连接区域41的面积与承托区域45的面积的比值过小，使得承托区域45的面积过大，即转接片4的面积需要设置的较大，会影响注液孔以及防爆阀的设置，而且，面积较大的转接片4的成本较高。

上述比值范围，不仅能够保证转接片4的强度能够承受超声焊接过程的振动，转接片4基本不会发生振动变形；也能够保证超声焊接过程产生的热量能够及时散出，使得转接片4基本不会发生热变形，对极耳部32能够起到很好的承托作用，转接片4与极耳部32连接牢固。而且不会影响注液孔以及防爆阀的设置，成本较低。

在本示例实施方式中，转接片4还具有极柱连接区域42，在极柱连接区域42，电池极柱2与转接片4焊接连接；即电池极柱2与转接片4焊接连接以在转接片4上形成极柱连接区域42。具体地，电池极柱2与转接片4可以通过超声焊接连接，即电池极柱2与转接片4之间可以通过超声焊连接部连接为一体。当然，在本公开的其他一些示例实施方式中，电池极柱2与转接片4之间也可以通过激光焊接连接，即电池极柱2与转接片4之间可以通过激光焊连接部连接为一体；电池极柱2与转接片4还可以是一体式结构。

而且，电池极柱2位于转接片4背离电芯3的一侧。

在电池的长度方向X上，极柱连接区域42设于极耳连接区域41的一侧，即极柱连接区域42与极耳连接区域41在长度方向X上依次排列。转接片4上还可以设置有凸出部43，凸出部43位于极柱连接区域42背离极耳连接区域41的一侧，即凸出部43、极柱连接区域42以及极耳连接区域41在长度方向X上依次排列。

参照图2和图3所示，凸出部43向背离极柱连接区域42一侧突出，具体地，凸出部43设置在转接片4极柱连接区域42背离极耳连接区域41一侧边沿部。通过凸出部43可以增加转接片4的整体面积，从而增加承托区域45的面积，增加转接片4的承托强度，减小转接片4发生振动变形的几率，使得转接片4对极耳部32能够起到很好的承托作用，转接片4与极耳部32连接牢固。通过凸出部43还可以增加转接片4的散热面积，减小转接片4发生热变形的几率。

具体地，凸出部43背离极柱连接区域42的端面与极柱连接区域42靠近凸出部43的边沿之间的距离M大于等于3毫米且小于等于10毫米，例如，凸出部43背离极柱连接区域42的端面与极柱连接区域42靠近凸出部43的边沿之间的距离M可以是3.3毫米、3.5毫米、3.8毫米、4毫米、4.2毫米、4.5毫米、4.7毫米、5毫米、5.3毫米、5.5毫米、5.8毫米、6毫米、6.2毫米、6.5毫米、6.7毫米、7毫米、7.3毫米、7.5毫米、7.8毫米、8毫米、8.2毫米、8.5毫米、8.7毫米、9毫米、9.3毫米、9.5毫米、9.8毫米等等。

在电池的宽度方向Y上，凸出部43的宽度B大于极柱连接区域42的宽度K。保证极柱连接区域42周围均有散热区域，而且使得极柱连接区域42的周围散热较为均匀，避免由于极柱连接区域42的周围散热不均匀导致的转接片4发生热变形程度的不一致。

具体地，在宽度方向Y上，凸出部43的宽度B大于等于8毫米且小于等于20毫米，例如，凸出部43的宽度B可以是8.2毫米、8.5毫米、8.7毫米、9毫米、9.3毫米、9.5毫米、9.8毫米、10毫米、10.3毫米、10.5毫米、10.8毫米、11毫米、11.2毫米、11.5毫米、11.7毫米、12毫米、12.2毫米、12.5毫米、12.7毫米、13毫米、13.3毫米、13.5毫米、13.8毫米、14毫米、14.2毫米、14.5毫米、14.7毫米、15毫米、15.3毫米、15.5毫米、15.8毫米、16毫米、16.2毫米、16.5毫米、16.7毫米、17毫米、17.3毫米、17.5毫米、17.8毫米、18毫米、18.2毫米、18.5毫米、18.7毫米、19毫米、19.3毫米、19.5毫米、19.8毫米等等。

如果凸出部43的宽度B过大，使得转接片4的用料较多、导致成本较高，而且降低了电池的能量密度；再有不能满足组装过程中定位工装的放置。如果凸出部43的宽度B过小，不能满足提高承托区域45的面积以及散热面积的要求。

而且，凸出部43的沿长度方向X延伸的中心轴线与极柱连接区域42的沿长度方向X延伸的中心轴线共线。进一步保证极柱连接区域42周围均有散热区域，而且使得极柱连接区域42的周围散热较为均匀，避免由于极柱连接区域42的周围散热不均匀导致的转接片4发生热变形程度的不一致。

进一步地，参照图2和图3所示，在转接片4上设置有缺口44，在电池的宽度方向Y上，缺口44位于凸出部43的至少一侧，即在宽度方向Y上，凸出部43的宽度小于转接片4的宽度，使得在凸出部43的至少一侧设置有缺口44。

在本示例实施方式中，缺口44可以设置为两个，在宽度方向Y上，两个缺口44一一对应地对应位于凸出部43的相对两侧，即在凸出部43的宽度方向Y的一侧设置有一个缺口44。

如此设置，使得转接片4的面积减小，从而降低转接片4的重量，降低转接片4的成本，提高电池的能量密度；而且，在缺口44的位置可以通过工装实现对转接片4的定位。

而且，缺口44位于第一基准线L背离极柱连接区域42的一侧。第一基准线L为极柱连接区域42靠近凸出部43的边沿的延长线或切线，且第一基准线L沿宽度方向Y延伸。

具体地，在极柱连接区域42设置为圆形的情况下，第一基准线L为极柱连接区域42靠近凸出部43的边沿的切线，且第一基准线L沿宽度方向Y延伸。

在极柱连接区域42设置为矩形或其他多边形，且极柱连接区域42具有沿宽度方向Y延伸的边沿的情况下，第一基准线L为极柱连接区域42靠近凸出部43的边沿的延长线，且第一基准线L沿宽度方向Y延伸。

在极柱连接区域42设置为矩形或其他多边形，且极柱连接区域42没有沿宽度方向延伸的边沿的情况下，第一基准线L为极柱连接区域42的最大外接圆的线，且第一基准线L沿宽度方向Y延伸。

也就是说，在长度方向上，极柱连接区域42与缺口44没有交叠。

如此设置，在电池的组装过程中，定位工装在缺口44处可以将转接片4压住，对转接片4进行定位。如果缺口44设置的太大，由于极柱连接区域42需要进行电池极柱2的焊接不能被占据，定位工装将无法将转接片4压住，对转接片4进行定位。

具体地，在长度方向X上，缺口44的长度S大于等于1.5毫米且小于等于5毫米，例如，缺口44的长度S可以是1.8毫米、2毫米、2.2毫米、2.5毫米、2.7毫米、3毫米、3.3毫米、3.5毫米、3.8毫米、4毫米、4.2毫米、4.5毫米、4.7毫米等等。

在本示例实施方式中，参照图1、图2以及图4所示，主体部31可以为叠片式的，为了与长方体结构的电池壳体1配合，主体部31也设置为长方体的结构。主体部31可以包括依次层叠设置的第一极片、隔离膜以及第二极片，第一极片、隔离膜以及第二极片均设置为多层。第一极片为负极片，第二极片为正极片。第一极片和第二极片涂布有不同的活性物质。

在本公开的其他一些示例实施方式中，主体部31可以为卷绕式的，将第一极片、隔离膜以及第二极片形成的层叠结构卷绕即形成卷绕式电芯3。

可以在主体部31靠近盖板11的同一端面设置有第一极耳32a和第二极耳32b。

具体地，第一极耳32a连接于第一极片，使得第一极耳32a为负极耳；可以是第一极片的一部分延伸突出于主体部31，并折弯至第一端面背离主体部31的一侧形成第一极耳32a；这种情况下，第一极耳32a可以覆盖第一端面的一部分，而且，第一极耳32a的材质与第一极片的材质相同，均是铜。

第二极耳32b连接于第二极片，使得第二极耳32b为正极耳；可以是第二极片的一部分延伸突出于主体部31，并折弯至第一端面背离主体部31的一侧形成第二极耳32b；这种情况下，第二极耳32b可以覆盖第一端面的一部分，而且，第二极耳32b的材质与第二极片的材质相同，均是铝。

需要说明的是，第一极耳32a和第二极耳32b为未设置活性物质涂层的导电箔材区，即在第一极耳32a和第二极耳32b上没有涂覆活性物质涂层，第一极耳32a和第二极耳32b是用于传输电流的集流层。

参照图4所示，在本公开的另外一些示例实施方式中，电芯3可以设置为两个，即一个电池可以包括两个电芯3。两个电芯3的极性相同极耳部32连接于同一转接片4的相对两侧，例如，两个电芯3的第一极耳32a连接于同一个转接片4，且位于转接片4的宽度方向Y的相对两侧；两个电芯3的第二极耳32b连接于另外一个转接片4，且位于转接片4的宽度方向Y的相对两侧。

如此设置，使得在单个极耳部32的厚度一定的情况下，提高电池的额定容量，或者在电池的额定容量一定的情况下，单个极耳部32的厚度可以设置的较薄。极耳部32的厚度设置的较薄，在极耳部32与转接片4进行超声焊接的时候需要的能量较少，产生的振动较弱，进一步保证转接片4的强度能够承受超声焊接过程的振动，转接片4基本不会发生振动变形；而且超声焊接过程中产生的热量也较少，能够保证超声焊接过程产生的热量能够及时散出，使得转接片4基本不会发生热变形，对极耳部32能够起到很好的承托作用，转接片4与极耳部32连接牢固。

需要说明的是，这种情况下极耳连接区域41指的是两个极耳部32与转接片4焊接连接形成的两个焊连接部的区域的总和。

在本示例实施方式中，极柱组件7可以设置为两个，两个极柱组件7设置在电池的同一侧。

具体地，在盖板11上设置有第一过孔和第二过孔。一个极柱组件7贯穿第一过孔，且与第一极耳32a电连接，使得一个极柱组件7形成单体电池的负极。另一个极柱组件7贯穿第二过孔，且与第二极耳322电连接，使得另一个极柱组件7形成单体电池的正极。而且，两个极柱组件7与盖板11之间均设置有绝缘件6，通过绝缘件6绝缘隔离极柱组件7和盖板11。

在本示例实施方式中，在电池壳体1内还设置有下塑胶5，下塑胶5设于转接片4背离电芯3的一侧。在盖板11和下塑胶5上均设置有过孔，而且下塑胶5上的过孔与盖板11上的过孔连通，转接片4通过过孔与电池极柱2连接，而且下塑胶5的一部分可以位于电池极柱2和转接片4之间。

本申请中提及的“平行”、“垂直”，不仅仅可以是完全平行、垂直，而且可以具有一定的误差；例如，两者之间的夹角大于等于0°且小于等于5°，即认为这两者相互平行；两者之间的夹角大于等于85°且小于等于95°，即认为这两者相互垂直。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (11)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电芯，包括极耳部；

极柱组件，所述极柱组件包括转接片，所述转接片具有极耳连接区域和承托区域，在所述极耳连接区域，所述极耳部与所述转接片焊接连接；所述极耳连接区域的面积与所述承托区域的面积的比值大于等于0.08且小于等于0.16。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述转接片还具有极柱连接区域，所述极柱组件还包括：

电池极柱，焊接于所述极柱连接区域，且位于所述转接片背离所述电芯的一侧；在所述电池的长度方向上，所述极柱连接区域设于所述极耳连接区域的一侧，所述转接片上设置有凸出部，所述凸出部位于所述极柱连接区域背离所述极耳连接区域的一侧，且向背离所述极柱连接区域一侧突出，所述长度方向与所述电池的大面平行，且与所述电池极柱指向所述电芯的方向垂直。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述凸出部背离所述极柱连接区域的端面与所述极柱连接区域靠近所述凸出部的边沿之间的距离大于等于3毫米且小于等于10毫米。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，在所述电池的宽度方向上，所述凸出部的宽度大于所述极柱连接区域的宽度，所述宽度方向与所述电池的大面垂直。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述凸出部的沿所述长度方向延伸的中心轴线与所述极柱连接区域的沿所述长度方向延伸的中心轴线共线。

6.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，在所述宽度方向上，所述凸出部的宽度大于等于8毫米且小于等于20毫米。

7.根据权利要求2～6任意一项所述的电池，其特征在于，所述转接片上设置有缺口，在电池的宽度方向上，所述缺口位于所述凸出部的至少一侧，所述宽度方向与所述电池的大面垂直。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述缺口设置为两个，在所述宽度方向上，两个所述缺口对应位于所述凸出部的相对两侧。

9.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述缺口位于第一基准线背离所述极柱连接区域的一侧，所述第一基准线为所述极柱连接区域靠近所述凸出部的边沿的延长线或切线，且沿所述宽度方向延伸。

10.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，在所述长度方向上，所述缺口的长度大于等于1.5毫米且小于等于5毫米。

11.根据权利要求1～6任意一项所述的电池，其特征在于，所述电芯设置为至少两个，至少两个所述电芯的极性相同的所述极耳部连接于同一所述转接片。