CN219832942U - 电芯焊接结构及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯焊接结构及电池。该电芯焊接结构包括转接片和至少两个堆叠组，转接片包括第一转接片，第一转接片预设有至少两个焊接区域，焊接区域沿预设的第一方向排列设置，每一个堆叠组具有一个第一极耳，第一极耳一一对应地焊接连接于第一转接片上的焊接区域；堆叠组能够以转接片为中心旋转至合芯状态，且合芯状态下，堆叠组均平行设置。通过在转接片上设置多个焊接区域，将多个焊接区域沿预设的第一方向排列设置，各个焊接区域一一对应地焊接连接多个堆叠组，能够显著减小位于最外侧的极片体的极耳长度L，防止因部分极耳长度L过长引起极耳褶皱，损害电芯性能，在减小电池生产难度的同时方便了提高生产效率。

Description

电芯焊接结构及电池

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种电芯焊接结构及电池。

背景技术

现有的电池按照装配方式，包括卷绕式电池和叠片式电池。以叠片式电池为例，其内部具有多层极片，多层极片按照一定顺序逐个叠加，每个极片都有极耳，多个极耳依次连接，并连接至转接片(集流体)。

申请号为201720238791.0的中国专利中公开了一种电芯，其中，多层极片重叠设置，多个极耳沿极片的厚度方向依次收拢。但是随着极片数量的增加，极耳的层数也会随之增加，现有的超声焊接设备无法有效焊接，出现极耳断裂、极耳虚焊等问题的概率较大。同时，最外侧的极耳长度增加，极耳长度过长则会引起极耳褶皱，导致良品率降低，损害电芯性能。

基于以上所述，亟需一种电芯焊接结构及电池，能够解决上述的技术问题之一。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种电芯焊接结构，能够缩短焊接所需的极耳的长度，避免极耳褶皱等问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电芯焊接结构，包括：

转接片，上述转接片包括第一转接片，上述第一转接片预设有至少两个焊接区域，上述焊接区域沿预设的第一方向排列设置；

至少两个堆叠组，每一个上述堆叠组具有一个第一极耳，上述第一极耳一一对应地焊接连接于上述第一转接片上的上述焊接区域，上述第一方向为上述堆叠组的厚度方向；上述堆叠组能够以上述转接片为中心旋转至合芯状态，且上述合芯状态下，上述堆叠组均平行设置。

可选地，上述转接片还包括第二转接片，上述第二转接片设置有至少两个上述焊接区域；上述第一转接片和上述第二转接片沿预设的第二方向间隔设置，上述第二方向垂直于上述第一方向；

每一个上述堆叠组具有一个第二极耳，上述第二极耳一一对应地焊接连接于上述第二转接片上的上述焊接区域。

可选地，上述焊接区域沿上述第一方向排列设置，且上述焊接区域沿上述第二方向错位设置。

可选地，每一个上述堆叠组包括重叠设置的至少两个极片体，每一上述极片体具有一个正极耳和一个负极耳，上述正极耳压合连接形成上述第一极耳，上述负极耳压合连接形成上述第二极耳。

可选地，上述正极耳和上述负极耳的极耳长度L满足：

L≥D+0.5*T；其中，D为上述焊接区域的沿上述第一方向的宽度，T为上述堆叠组的厚度。

可选地，上述焊接区域的沿上述第一方向的宽度D不小于3mm。

可选地，上述堆叠组的厚度T不小于10mm。

可选地，上述第一转接片包括第一部、第二部和连接部，沿上述第一方向，上述连接部连接在上述第一部和上述第二部之间，上述第一部和上述第二部均设置有上述焊接区域；

上述堆叠组包括第一堆叠组、第二堆叠组和第三堆叠组，上述第一部至少连接有第一堆叠组和第二堆叠组，上述第二部至少连接有上述第三堆叠组。

可选地，上述焊接区域包括第一焊接区域和第二焊接区域，上述第一焊接区域和上述第二焊接区域由外至内设置于上述第一部，上述第一堆叠组连接于上述第一焊接区域，上述第二堆叠组连接于上述第二焊接区域；

上述第一堆叠组和上述第二堆叠组的上述第一极耳的长度被配置为：当上述第一堆叠组旋转至平行于上述第一转接片时，上述第二堆叠组与上述第一堆叠组保持非平行设置。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池，生产良品率高，电芯性能好。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电池，包括任一个上述的电芯焊接结构。

本实用新型所提供的电芯焊接结构或电池的有益效果在于：通过在转接片上设置多个焊接区域，将多个焊接区域沿预设的第一方向排列设置，各个焊接区域一一对应地焊接连接多个堆叠组，相比于仅在转接片上设置一个或两个焊接区域，并将所有极片体的正极耳或负极耳连接至焊接区域，能够显著减小位于最外侧的极片体的极耳长度L(即正极耳或负极耳的长度)，防止因部分极耳长度L过长引起极耳褶皱，损害电芯性能，在减小电池生产难度的同时方便了提高生产效率。同时，极耳长度L缩短后，也能够缩小顶盖与堆叠组之间的距离，提高电池内部的空间利用率。

附图说明

图1是本实用新型所提供的合芯后第一种电芯焊接结构的装配示意图；

图2是本实用新型所提供的合芯后第二种电芯焊接结构的装配示意图；

图3是图1中A处的局部放大图；

图4是合芯前电芯焊接结构的立体图；

图5是转接片的俯视图；

图6是合芯前电芯焊接结构的正视图。

图中：

101、第一转接片；102、第二转接片；11、第一部；12、第二部；13、连接部；14、焊接区域；141、第一焊接区域；142、第二焊接区域；

201、第一堆叠组；202、第二堆叠组；203、第三堆叠组；204、第四堆叠组；21、第一极耳；22、第二极耳；

3、顶盖。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面参照图1至图6介绍本实用新型所提供的电芯焊接结构及电池。该电芯焊接结构设置在电池内，并和电池的顶盖3相连接，通过顶盖3上的极柱结构和电池外部形成电连接。由于电池的顶盖3存在多种可用结构和连接方式，本实用新型中就不一一赘述，能够使得该电池正常供能即可。

如图1、图2所示，电芯焊接结构包括堆叠组和转接片。在本实施例中，堆叠组包括第一堆叠组201、第二堆叠组202、第三堆叠组203和第四堆叠组204。每一堆叠组包括至少两个极片体，极片体由正极片、隔离膜和负极片组成，具有一个正极耳和一个负极耳，若干个极片体沿预设的第一方向堆叠设置形成一个堆叠组。以第一堆叠组201为例，沿第一堆叠组201的厚度方向，正极耳压合连接形成第一堆叠组201的第一极耳21，负极耳压合连接形成第一堆叠组201的第二极耳22。

转接片包括第一转接片101和第二转接片102，参考图5所示，第一转接片101和第二转接片102均设置有四个焊接区域14，第一转接片101和第二转接片102上的焊接区域14均沿预设的第一方向排列设置，第一转接片101则与第二转接片102沿预设的第二方向间隔设置，且第一方向和第二方向相垂直。在本实施例中，为方便叙述，将电池的厚度方向预设为第一方向(例如图1中a箭头所示方向)，将电池的宽度方向预设为第二方向(例如图1中b箭头所示方向)。当然，在一些其他实施例中，也可以将电池的其他尺寸方向预设为第一方向或者第二方向，只要满足第一方向和第二方向相垂直即可，本实用新型中对此不作具体限定。

在本实施例中，第一堆叠组201、第二堆叠组202、第三堆叠组203和第四堆叠组204的第一极耳21分别对应连接于第一转接片101上的四个焊接区域14，第一堆叠组201、第二堆叠组202、第三堆叠组203和第四堆叠组204的第二极耳22分别对应连接于第二转接片102上的四个焊接区域14。堆叠组以转接片为中心呈扇骨状连接，转接片平行于第一方向设置，第一堆叠组201和第四堆叠组204位于最外侧，第二堆叠组202、第三堆叠组203依次位于第一堆叠组201和第四堆叠组204之间。第一堆叠组201、第二堆叠组202、第三堆叠组203和第四堆叠组204能够转动至互相平行的姿态(该过程在本实用新型中被称为合芯)，此时，第一堆叠组201、第二堆叠组202、第三堆叠组203和第四堆叠组204沿第一方向重叠设置(该状态在本实用新型中被称为合芯状态)，方便进一步装配该电芯焊接结构。需要说明的是，合芯后，可以是堆叠组均垂直于转接片设置，也可以是均与转接片呈一定夹角设置，只要堆叠组互相平行，便于装配电池即可。

可选地，在一些实施例中，例如当第一极耳21位于堆叠组的一侧，第二极耳22位于堆叠组的另一侧时，仍能够通过逐个焊接的方式，使得堆叠组以第一转接片101为中心按扇骨状连接，只需在合芯后，将第二极耳22对应地焊接至第二转接片102上，也能够形成具备对外供电功能的电芯焊接结构。

通过在转接片上设置多个焊接区域14，将多个焊接区域14沿预设的第一方向排列设置，各个焊接区域14一一对应地焊接连接多个堆叠组，相比于仅在转接片上设置一个或两个焊接区域14，并将所有极片体的正极耳或负极耳连接至焊接区域14，能够显著减小位于最外侧的极片体的极耳长度L(即正极耳或负极耳的长度)，防止因部分极耳长度L过长引起极耳褶皱，损害电芯性能，在减小电池生产难度的同时方便了提高生产效率。同时，极耳长度L缩短后，也能够缩小顶盖3与堆叠组之间的距离，提高电池内部的空间利用率。

并且，通过将极片体分为多个堆叠组，避免了将过多的正极耳或负极耳压合连接，能够降低焊接难度，保证每一堆叠组内的极耳都能够有效焊接，避免出现极耳断裂、极耳虚焊等问题，能够进一步减小电池生产难度，进一步方便提高生产效率。

可以理解的是，在一些其他实施例中，只要堆叠组的数量不少于两个，且相应的焊接区域14也不少于两个，按照上述的分别将堆叠组的极耳连接于对应的焊接区域14的方式，就可以得到避免极耳长度L增加的效果。

优选地，在本实施例中，参考图2所示，第一转接片101或第二转接片102上的焊接区域14同时沿第一方向和第二方向错位设置。示例性地，在本实施例中，焊接区域14均为方形，相邻的焊接区域14的对角线位于同一条直线上，使得相邻的两个堆叠组的第一极耳21或者第二极耳22不会在第三方向上重叠或部分重叠(第三方向同时垂直于第一方向和第二方向)。通过避免相邻的两个堆叠组的第一极耳21或者第二极耳22在第三方向上重叠或部分重叠，能够在焊接时减小难度，提高焊接效率和生产效率。

进一步地，在本实施例中，使用上述的电芯焊接结构，如图6所示，可以使得正极耳和负极耳的极耳长度L满足：

L≥D+0.5*T；

其中，D为焊接区域14的沿第一方向的宽度，T为堆叠组的厚度。

示例性地，在本实施例中，焊接区域14的沿第一方向的宽度D不小于3mm，小于3mm则易导致焊接连接的强度较弱；堆叠组的厚度不小于10mm，小于10mm则易导致堆叠组的数量过多，进而导致焊接区域14的沿第一方向的宽度D过小。因此，在本实施例中，正极耳和负极耳的极耳长度L最短可为8mm，相比于上述的现有技术，能够大大缩短最外侧的极片体的极耳长度L，防止因极耳长度L过长引起极耳褶皱，损害电芯性能。

需要说明的是，堆叠组的第一极耳21或第二极耳22的长度并非是指极片体的正极耳或负极耳的极耳长度L。极片体的正极耳或负极耳的极耳长度L所测量的是正极片或负极片的边缘至正极耳或负极耳的顶端的距离，而第一极耳21或第二极耳22的长度则是极片体中隔离膜的边缘至正极耳或负极耳的顶端的距离。并且，由于隔离膜的尺寸一般大于正极片或负极片的尺寸，堆叠组的第一极耳21或第二极耳22的长度要小于极片体的正极耳或负极耳的极耳长度L。

更具体地，如图5所示，第一转接片101包括第一部11、第二部12和连接部13，沿第一方向，连接部13连接在第一部11和第二部12之间，第一部11和第二部12均设置有焊接区域14。以第一部11为例，焊接区域14包括第一焊接区域141和第二焊接区域142，第一焊接区域141和第二焊接区域142由外至内设置于第一部11。

焊接连接时，以第一堆叠组201和第二堆叠组202为例，先将第一堆叠组201保持平行于第一转接片101(例如第一堆叠组201、第一转接片101均放置在水平焊接台面上)，将第一堆叠组201的第一极耳21焊接至第一焊接区域141，再将第二堆叠组202的第二极耳22焊接至第二焊接区域142。需要说明的是，由于堆叠组的第一极耳21较短，需要使得第二堆叠组202远离第二焊接区域142的端部翘起，保持与第一堆叠组201非平行的姿态，才能够将第二堆叠组202的第一极耳21焊接至第二焊接区域142。焊接好第二堆叠组202后，在重力以及第二堆叠组202的极耳所提供的拉力的作用下，第二堆叠组202能够抵接于第一堆叠组201，且与第一堆叠组201保持非平行设置。

当所有堆叠组均焊接完成后，即可进行上述的合芯，使得堆叠组处于合芯状态，再将该电芯焊接结构与电池的顶盖3焊接，并安装至电池的壳体中，即可制成具有对外供电功能的电池。

本实用新型还提供了一种电池，包括上述的电芯焊接结构。通过在转接片上设置多个焊接区域14，将多个焊接区域14沿预设的第一方向排列设置，各个焊接区域14一一对应地焊接连接多个堆叠组，相比于仅在转接片上设置一个焊接区域14，并将所有极片体的正极耳或负极耳连接至该焊接区域14，能够显著减小位于最外侧的极片体的极耳长度L，防止因部分极耳长度L过长引起极耳褶皱，损害电芯性能，在减小电池生产难度的同时方便了提高生产效率。同时，极耳长度L缩短后，也能够缩小顶盖3与堆叠组之间的距离，提高电池内部的空间利用率。

并且，通过将极片体分为多个堆叠组，避免了将过多的正极耳或负极耳压合连接，能够降低压合连接难度，保证每一堆叠组内的极耳都能够有效焊接，避免出现极耳断裂、极耳虚焊等问题，能够进一步减小电池生产难度，进一步方便提高生产效率。

显然，本实用新型的上述实施例仅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.电芯焊接结构，其特征在于，包括：

转接片，所述转接片包括第一转接片(101)，所述第一转接片(101)预设有至少两个焊接区域(14)，所述焊接区域(14)沿预设的第一方向排列设置；

至少两个堆叠组，每一个所述堆叠组具有一个第一极耳(21)，所述第一极耳(21)一一对应地焊接连接于所述第一转接片(101)上的所述焊接区域(14)，所述第一方向为所述堆叠组的厚度方向；所述堆叠组能够以所述转接片为中心旋转至合芯状态，且所述合芯状态下，所述堆叠组均平行设置。

2.根据权利要求1所述的电芯焊接结构，其特征在于，所述转接片还包括第二转接片(102)，所述第二转接片(102)设置有至少两个所述焊接区域(14)；所述第一转接片(101)和所述第二转接片(102)沿预设的第二方向间隔设置，所述第二方向垂直于所述第一方向；

每一个所述堆叠组具有一个第二极耳(22)，所述第二极耳(22)一一对应地焊接连接于所述第二转接片(102)上的所述焊接区域(14)。

3.根据权利要求2所述的电芯焊接结构，其特征在于，所述焊接区域(14)沿所述第一方向排列设置，且所述焊接区域(14)沿所述第二方向错位设置。

4.根据权利要求2所述的电芯焊接结构，其特征在于，每一个所述堆叠组包括重叠设置的至少两个极片体，每一所述极片体具有一个正极耳和一个负极耳，所述正极耳压合连接形成所述第一极耳(21)，所述负极耳压合连接形成所述第二极耳(22)。

5.根据权利要求4所述的电芯焊接结构，其特征在于，所述正极耳和所述负极耳的极耳长度L满足：

L≥D+0.5*T；其中，D为所述焊接区域(14)的沿所述第一方向的宽度，T为所述堆叠组的厚度。

6.根据权利要求5所述的电芯焊接结构，其特征在于，所述焊接区域(14)的沿所述第一方向的宽度D不小于3mm。

7.根据权利要求5所述的电芯焊接结构，其特征在于，所述堆叠组的厚度T不小于10mm。

8.根据权利要求5所述的电芯焊接结构，其特征在于，

所述第一转接片(101)包括第一部(11)、第二部(12)和连接部(13)，沿所述第一方向，所述连接部(13)连接在所述第一部(11)和所述第二部(12)之间，所述第一部(11)和所述第二部(12)均设置有所述焊接区域(14)；

所述堆叠组包括第一堆叠组(201)、第二堆叠组(202)和第三堆叠组(203)，所述第一部(11)至少连接有第一堆叠组(201)和第二堆叠组(202)，所述第二部(12)至少连接有所述第三堆叠组(203)。

9.根据权利要求8所述的电芯焊接结构，其特征在于，所述焊接区域(14)包括第一焊接区域(141)和第二焊接区域(142)，所述第一焊接区域(141)和所述第二焊接区域(142)由外至内设置于所述第一部(11)，所述第一堆叠组(201)连接于所述第一焊接区域(141)，所述第二堆叠组(202)连接于所述第二焊接区域(142)；

所述第一堆叠组(201)和所述第二堆叠组(202)的所述第一极耳(21)的长度被配置为：当所述第一堆叠组(201)旋转至平行于所述第一转接片(101)时，所述第二堆叠组(202)与所述第一堆叠组(201)保持非平行设置。

10.电池，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电芯焊接结构。