CN219873957U - 一种增加极耳过流能力的电池焊接结构及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增加极耳过流能力的电池焊接结构及电池，涉及电池技术领域，包括正极极耳、负极极耳，所述正极极耳和负极极耳表面均具有超声预焊焊点；两个极芯的正极极耳、负极极耳对应配合，其中，正极转接片、两正极极耳以及对应的正极保护片依次设置，并形成正极超声终焊焊印；负极转接片、两负极极耳以及对应的负极保护片依次设置，并形成负极超声终焊焊印；所述正极转接片、负极转接片与盖板通过激光焊接形成正极激光焊印、负极激光焊印。本实用新型通过将激光焊印位置由极耳的外侧改到极耳的中间，可以给极耳多留出一部分空间，从而能够增加极耳的宽度，提高极耳的过流能力。

Description

一种增加极耳过流能力的电池焊接结构及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种增加极耳过流能力的电池焊接结构及电池。

背景技术

随着新能源车辆快充需求的提高，对动力电池的快充能力提出了新的挑战，因此电芯的结构件及极耳等均面临过流能力提高的需求。极耳作为极芯与盖板的重要连接及导电部件，其过流能力至关重要。过流能力不足，在快充过程中产热增加，使电池面临失控的风险，直接关系到整车的安全性能。

目前行业内极耳与盖板的连接方式为极耳与转接片超声焊接，然后转接片与盖板激光焊接，而焊印一般位于极耳的外侧，呈圆形，这种方式会导致极耳宽度相应减小，极耳过流能力相应减小。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种增加极耳过流能力的电池焊接结构及电池，通过将激光焊印位置由极耳的外侧改到极耳的中间，可以给极耳多留出一部分空间，从而能够增加极耳的宽度，提高极耳的过流能力。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种增加极耳过流能力的电池焊接结构，包括正极极耳、负极极耳，所述正极极耳和负极极耳表面均具有超声预焊焊点；两个极芯的正极极耳、负极极耳对应配合，其中，正极转接片、两正极极耳以及对应的正极保护片依次设置，并形成正极超声终焊焊印；负极转接片、两负极极耳以及对应的负极保护片依次设置，并形成负极超声终焊焊印；所述正极转接片、负极转接片与盖板通过激光焊接形成正极激光焊印、负极激光焊印。

作为进一步的实现方式，所述正极激光焊印位于两个正极极耳的中间位置，负极激光焊印位于两个负极极耳的中间位置。

作为进一步的实现方式，所述正极转接片与盖板的正极柱电连接，负极转接片与盖板的负极柱电连接，以使电流由极芯引流到极柱。

作为进一步的实现方式，电池小于设定厚度时，所述正极极耳、负极极耳由超声预焊形成的塔形区裁切形成。

作为进一步的实现方式，所述正极极耳、负极极耳的裁切位置沿超声预焊焊点边缘，以留出用于在负极转接片、正极转接片中间位置进行激光焊接的空间。

作为进一步的实现方式，两个极芯对应的正极极耳、负极极耳之间形成激光焊接区域。

作为进一步的实现方式，所述负极极耳、正极极耳的极耳宽度与负极转接片、正极转接片等长。

作为进一步的实现方式，所述正极极耳、负极极耳设有至少两个超声预焊焊点。

第二方面，本实用新型的实施例还提供了一种电池，包括第一极芯和第二极芯，第一极芯和第二极芯通过所述的电池焊接结构配合。

作为进一步的实现方式，所述第一极芯和第二极芯分别具有正极极耳和负极极耳。

本实用新型的有益效果如下：

(1)本实用新型正极转接片、两正极极耳以及对应的正极保护片依次设置，并形成正极超声终焊焊印；负极转接片、两负极极耳以及对应的负极保护片依次设置，并形成负极超声终焊焊印；正极转接片、负极转接片与盖板通过激光焊接形成正极激光焊印、负极激光焊印；从而将激光焊印位置由极耳的外侧改到极耳的中间，可以给极耳多留出一部分空间，能够增加极耳的宽度，提高极耳的过流能力。

(2)本实用新型电池厚度＜40mm时，需要裁切塔形区，形成的激光焊接区域宽度为W1，极耳宽度为LL3，传统激光焊接区域宽度为LL1，传统极耳宽度为LL2，LL1+LL2＝LL3，因此，极耳宽度比传统方案的极耳宽度增加了LL1，相应的极耳的过流面积就会增加，从而极耳过流增大，产热减少，降低了电池热失控的风险。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是传统转接片与盖板的激光焊接方式示意图；

图2是本实用新型根据一个或多个实施方式的极耳预焊示意图；

图3是本实用新型根据一个或多个实施方式的极耳塔形区裁切示意图；

图4是本实用新型根据一个或多个实施方式的极耳与转接片超声焊接示意图；

图5是本实用新型根据一个或多个实施方式的转接片与盖板激光焊接示意图。

其中，10.第一极芯，20.第二极芯，30.第一正极极耳，40.第二正极极耳，401.第一正极超声预焊焊点，402.第二正极超声预焊焊点，403.正极极耳塔形区，50.第一负极极耳，60.第二负极极耳，601.第一负极超声预焊焊点，602.第二负极超声预焊焊点，603.负极极耳塔形区，70.负极转接片，80.正极转接片，90.第二负极超声终焊焊印；

A0.第二负极保护片，B0.第一负极超声终焊焊印，C0.第一负极保护片，D0.第二正极超声终焊焊印，E0.第二正极保护片，F0.第一正极超声终焊焊印，G0.第一正极保护片，H0.盖板，J0.负极激光焊印，K0.正极激光焊印，L0.传统负极激光焊印，M0.传统正极激光焊印；

LL1.传统激光焊接区域宽度，LL2.传统极耳宽度，LL3.极耳宽度，W1.激光焊接区域宽度，W2.传统两极芯的极耳之间宽度。

具体实施方式

实施例一：

传统激光焊如图1所示，传统负极激光焊印L0、传统正极激光焊印M0位于极耳的外侧，一般呈圆形，造成传统负极激光焊印L0及传统正极激光焊印M0周围一定的空间区域内不能有极耳，否则会因极耳遮挡无法进行激光焊接。

极耳过流能力由极耳宽度、极耳箔材厚度、极耳层数以及过流系数四者相乘得到，在极耳箔材厚度、极耳层数及过流系数一定的情况下，只能通过增加极耳宽度来提高极耳的过流能力。极耳宽度受整个盖板的宽度，极柱、防爆阀和注液孔等的排布方式的影响。因为一个盖板上，左右分别焊接正负极极耳，若盖板宽度小，给摆放正负极耳的空间相应就小，那么正负极耳宽度就无法做大。另外，正负极耳不能遮挡注液孔及防爆阀，避开注液孔及防爆阀的位置，极耳相应的进一步缩小。

除了这些完全不可变因素外，对激光焊接位置进行调整，可以达到本实施例的目的；为了解决因焊印位于极耳的外侧会导致极耳宽度相应减小，极耳过流能力相应减小的问题，本实施例提供了一种增加极耳过流能力的电池焊接结构，对激光焊接的位置进行调整，极耳超声焊接到转接片后，转接片激光焊接到盖板上，通过把激光焊印的位置由极耳的外侧改放到极耳的中间，可以给极耳多留出一部分空间，从而能够增加极耳的宽度，提高极耳的过流能力。

由于电池包括两个极芯，为了便于区分，本实施例采用“第一”、“第二”对极芯以及相应部件进行区分。

具体的，第一极芯10具有第一正极极耳30和第一负极极耳50，第二极芯20具有第二正极极耳40和第二负极极耳60；第一极芯10和第二极芯20结构相同，以其中第二极芯20为例进行详细说明。

如图2所示，第二正极极耳40、第二负极极耳60经超声预焊进行初步捏合固定，在第二正极极耳40上形成正极极耳塔形区403以及正极超声预焊焊点，第二负极极耳60上形成负极极耳塔形区603以及负极超声预焊焊点；在本实施例中，正极超声预焊焊点、负极超声预焊焊点分别设置两个，即第一正极超声预焊焊点401和第二正极超声预焊焊点402，第一负极超声预焊焊点601和第二负极超声预焊焊点602。

对于厚度较小的电池，一般电池厚度＜40mm，塔形区会影响后续的激光焊接，因此对极耳进行裁切处理，如图3所示，沿预焊焊点的边缘进行极耳裁切，因为电池厚度的缘故，如果需要在中间进行焊接，则需要对极耳进行裁切，使得极耳的高度尽可能短一点，在不影响极耳焊接的情况下，留出足够的空白空间，能够在负极转接片70和正极转接片80的中间位置进行激光焊接。对于电池厚度≥40mm，可不进行极耳裁切。

传统方案一般不需要裁切极耳，传统两极芯的极耳之间宽度(同极性极耳)为W2，传统极耳宽度为LL2，传统激光焊接区域宽度为LL1，LL1≥15mm；本实施例区别于传统方案，电池厚度＜40mm时，需要裁切塔形区，形成的激光焊接区域宽度为W1，极耳宽度为LL3，其中，LL1+LL2＝LL3，因此，本实施例的极耳宽度比传统方案的极耳宽度增加了LL1，相应的极耳的过流面积就会增加，从而极耳过流增大，产热减少，降低了电池热失控的风险。

本实施例的极耳宽度LL3可以与负极转接片70和正极转接片80大致等长，而不需要留出传统激光焊接区域宽度为LL1，这样能够提升极耳的过流能力。

将极耳裁切之后的第一极芯10和第二极芯20配合，并设置正极转接片80、负极转接片70以及正极保护片、负极保护片，如图4所示，对于第一正极极耳30和第二正极极耳40，二者的下层设置正极转接片80，第一正极极耳30上侧设置第一正极保护片G0，第二正极极耳40上侧设置第二正极保护片G0；对于第一负极极耳50、第二负极极耳60，二者的下层设置负极转接片70，第一负极极耳50上侧设置第一负极保护片C0，第二负极极耳60上侧设置第二负极保护片A0。

第一正极保护片G0、第二正极保护片E0与第一正极极耳30和第二正极极耳40及正极转接片80超声终焊形成第一正极超声终焊焊印F0及第二正极超声终焊焊印D0；第一负极保护片C0、第二负极保护片A0与第一负极极耳50、第二负极极耳60及负极转接片70超声终焊形成第一负极超声终焊焊印B0及第二负极超声终焊焊印90。经超声终焊以后，两个极芯与转接片连成一体。

将极芯与转接片形成的整体与盖板H0激光焊接，形成负极激光焊印J0及正极激光焊印K0，如图5所示，负极激光焊印J0位于第一负极极耳50与第二负极极耳60的中间，负极转接片70之上，将负极转接片70与盖板H0的负极柱进行电连接；正极激光焊印K0位于第一正极极耳30与第二正极极耳40的中间，正极转接片80之上，将正极转接片80与盖板的正极柱进行电连接。通过转接片与盖板H0的激光焊接，将电流由极芯引流到极柱，实现电流由内向外的输出。

实施例二：

本实施例提供了一种电池，包括第一极芯10和第二极芯20，第一极芯10和第二极芯20通过实施例一所述的电池焊接结构配合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种增加极耳过流能力的电池焊接结构，其特征在于，包括正极极耳、负极极耳，所述正极极耳和负极极耳表面均具有超声预焊焊点；两个极芯的正极极耳、负极极耳对应配合，其中，正极转接片、两正极极耳以及对应的正极保护片依次设置，并形成正极超声终焊焊印；负极转接片、两负极极耳以及对应的负极保护片依次设置，并形成负极超声终焊焊印；所述正极转接片、负极转接片与盖板通过激光焊接形成正极激光焊印、负极激光焊印。

2.根据权利要求1所述的一种增加极耳过流能力的电池焊接结构，其特征在于，所述正极激光焊印位于两个正极极耳的中间位置，负极激光焊印位于两个负极极耳的中间位置。

3.根据权利要求2所述的一种增加极耳过流能力的电池焊接结构，其特征在于，所述正极转接片与盖板的正极柱电连接，负极转接片与盖板的负极柱电连接，以使电流由极芯引流到极柱。

4.根据权利要求1所述的一种增加极耳过流能力的电池焊接结构，其特征在于，电池小于设定厚度时，所述正极极耳、负极极耳由超声预焊形成的塔形区裁切形成。

5.根据权利要求4所述的一种增加极耳过流能力的电池焊接结构，其特征在于，所述正极极耳、负极极耳的裁切位置沿超声预焊焊点边缘，以留出用于在负极转接片、正极转接片中间位置进行激光焊接的空间。

6.根据权利要求1所述的一种增加极耳过流能力的电池焊接结构，其特征在于，两个极芯对应的正极极耳、负极极耳之间形成激光焊接区域。

7.根据权利要求6所述的一种增加极耳过流能力的电池焊接结构，其特征在于，所述负极极耳、正极极耳的极耳宽度与负极转接片、正极转接片等长。

8.根据权利要求1所述的一种增加极耳过流能力的电池焊接结构，其特征在于，所述正极极耳、负极极耳设有至少两个超声预焊焊点。

9.一种电池，其特征在于，包括第一极芯和第二极芯，第一极芯和第二极芯通过如权利要求1-8任一所述的电池焊接结构配合。

10.根据权利要求9所述的一种电池，其特征在于，所述第一极芯和第二极芯分别具有正极极耳和负极极耳。