CN219979769U - 一种多极耳连接片及电池结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多极耳连接片，用于连接极耳，包括连接片本体、设置于所述连接片本体一端的极柱连接部和设置于所述连接片本体上的多个极耳连接部；每个所述极耳连接部凸出设置于所述连接片本体的侧面上，且所述连接片本体、所述极柱连接部和所述极耳连接部一体成型设置；所述连接片本体上设置有绝缘层。本申请还提供一种电池结构。本申请通过设置多极耳连接片，并在多极耳连接片上设置多个极耳连接部，在不改变传统盖板结构的前提下，能够实现电芯多极耳的设置和连接。本申请结构电芯内部的电流密度分布均匀，电芯循环性能较好，可以有效降低电芯在大电流充放电时极化的风险，并有效提高电芯的倍率性能。

Description

一种多极耳连接片及电池结构

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种多极耳连接片及电池结构。

背景技术

储能系统具有较强的综合调频能力，其响应迅速、调节速率快、调节精度高，面对新体系发电瞬时波动的情况时，储能系统能够使电网具有更强的灵活调节能力和安全稳定水平。

目前，在方形壳体电池(特别是大容量储能电池)结构中，其电芯的极耳主要由一个正极耳和一个负极耳组成(传统电池结构)，当正极耳和负极耳设置在同侧时，会造成电芯的电流密度分布不均匀，进而使电芯在充放电过程中热量分布不均匀，从而影响电芯性能和电芯的循环寿命。并且，与目前的传统电池结构相比，常见的现有大容量电池新结构的零部件多、结构连接复杂、体积大，生产效率较低，很难满足实际使用的需要。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种多极耳连接片及电池结构，旨在解决现有传统电池结构的电芯内部电流和热量分布不均匀，大容量电池新结构零部件多、结构连接复杂等问题。

为实现上述目的，一方面，本实用新型实施例提供一种多极耳连接片，用于连接极耳，包括连接片本体、设置于所述连接片本体一端的极柱连接部和设置于所述连接片本体上的多个极耳连接部；

每个所述极耳连接部凸出设置于所述连接片本体的侧面上，且所述连接片本体、所述极柱连接部和所述极耳连接部一体成型设置。

作为优选的实施方式，所述连接片本体上设置有绝缘层。

作为优选的实施方式，多个所述极耳连接部对称设置于所述连接片本体的侧面上。

作为优选的实施方式，所述连接片本体远离所述极柱连接部的一端设置有开口；所述开口的宽度大于所述连接片本体的宽度。

作为优选的实施方式，所述连接片本体靠近所述极柱连接部的一端设置有台阶。

作为优选的实施方式，所述极耳连接部通过弧部固定于所述连接片本体的侧面。

作为优选的实施方式，所述极耳连接部与所述极耳相适配设置。

作为优选的实施方式，所述连接片本体上还设置有相互独立的注液避让孔和防爆阀出气避让孔。

作为优选的实施方式，所述多极耳连接片为多极耳正极连接片或者多极耳负极连接片。

另一方面，本申请实施例还提供一种电池结构，包括至少一个电芯单元、多极耳正极连接片和多极耳负极连接片；所述多极耳正极连接片与所述电芯单元的正极耳连接；所述多极耳负极连接片与所述电芯单元的负极耳连接；所述多极耳正极连接片和所述多极耳负极连接片均为所述多极耳连接片。

作为优选的实施方式，所述多极耳正极连接片与所述多极耳负极连接片之间设置有间隙。

作为优选的实施方式，所述多极耳正极连接片靠近所述多极耳负极连接片的一端与所述多极耳负极连接片的一端叠放设置。

作为优选的实施方式，所述电芯单元包括若干正极片和若干负极片，所述正极片与所述负极片之间设置有隔膜；所述正极片的一侧设置有多个正极耳，所述负极片的一侧设置有多个负极耳；若干所述正极片与若干所述负极片叠放时，多个所述正极耳与多个所述负极耳位于同一侧，且若干所述正极片上处于相同位置的所述正极耳组成正极耳组，若干所述负极片上处于相同位置的所述负极耳组成负极耳组；所述正极耳组与所述多极耳正极连接片的极耳连接部连接；所述负极耳组与所述多极耳负极连接片的极耳连接部连接。

作为优选的实施方式，若干所述正极片与若干所述负极片叠放时，若干所述正极片上处于相同位置的所述正极耳相互连接组成正极耳组，若干所述负极片上处于相同位置的所述负极耳相互连接组成负极耳组。

作为优选的实施方式，所述正极耳组与所述多极耳正极连接片的极耳连接部一一对应设置，所述正极耳组的数量与所述多极耳正极连接片的极耳连接部的数量相同。

作为优选的实施方式，所述负极耳组与所述多极耳负极连接片的极耳连接部一一对应设置，所述负极耳组的数量与所述多极耳负极连接片的极耳连接部的数量相同。

作为优选的实施方式，多个所述正极耳相互独立设置，多个所述负极耳相互独立设置；若干所述正极片与若干所述负极片叠放时，所述正极耳与所述负极耳交替设置。

作为优选的实施方式，所述正极耳的高度与所述负极耳的高度不同。

作为优选的实施方式，若干所述正极片与若干所述负极片叠放时，组成的所述正极耳组有多个，组成的所述负极耳组有多个；所述正极耳组与所述负极耳组交替设置，且所述正极耳组与所述负极耳组处于同一平面上。

作为优选的实施方式，所述正极耳组的高度与所述负极耳组的高度不同。

作为优选的实施方式，所述多极耳正极连接片的极柱连接部与所述多极耳负极连接片的极柱连接部分别设置于所述电池结构的两端；所述多极耳正极连接片的极柱连接部与所述电池结构的正极柱连接；所述多极耳负极连接片的极柱连接部与所述电池结构的负极柱连接。

作为优选的实施方式，所述电池结构为方形叠片电池结构；所述方形叠片电池结构为锂离子电池结构或者钠离子电池结构。

本申请通过设置多极耳连接片，并在多极耳连接片上设置多个极耳连接部，在不改变传统盖板结构的前提下，能够实现电芯多极耳的设置和连接。本申请电池结构中，其多个极耳均匀分布在电芯的出极耳侧，可以使电芯内部的电流密度分布更均匀，进而使得电芯内部的电流产热均匀，可以避免因热量集中导致电芯在循环过程中局部过热而造成活性物质失效，从而有效提高电芯的循环性能。同时，由于电流密度分布均匀，可以有效降低电芯在大电流充放电时极化的风险，从而有效提高电芯的倍率性能。本申请结构简单，能够有效解决大容量电池新结构零部件多、结构连接复杂的问题，特别适合用于大容量电芯电池结构，可以进行电流的快充快放。

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示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例的多极耳连接片的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的多极耳连接片的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的电池结构的整体结构示意图；

图4为图3的电池结构的内部结构的结构示意图；

图5为图3的电池结构的电芯单元的结构示意图；

图6为图5的电芯单元的正极片的结构示意图；

图7为图5的电芯单元的正极片的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

目前，在方形壳体电池(特别是大容量储能电池)结构中，其电芯(特别是大容量(譬如容量大于300Ah)的单体电芯)的极耳主要由一个正极耳和一个负极耳组成，当正极耳和负极耳设置在同侧时，会造成电芯的电流密度分布不均匀，进而使电芯在充放电过程中热量分布不均匀，从而影响电芯性能和电芯的循环寿命。并且，相对于传统电池结构，大容量电池新结构的零部件多、结构连接复杂、体积大，生产效率较低。基于此，本申请实施例提供一种多极耳连接及电池结构。

具体的，一方面，如图1所示，本实用新型实施例提供一种多极耳连接片，用于连接极耳，包括连接片本体10、设置于所述连接片本体10一端的极柱连接部20和设置于所述连接片本体10上的多个极耳连接部30；

每个所述极耳连接部30凸出设置于所述连接片本体10的侧面上，且所述连接片本体10、所述极柱连接部20和所述极耳连接部30一体成型设置。

作为优选的实施方式，所述连接片本体10上设置有绝缘层(图中未标识)。通过设置绝缘层，能够有效防止多极耳连接片发生接触而引发短路的风险。

在本申请实施例中，连接片本体10上除与极柱连接部20连接的位置、与极耳连接部30连接的位置外，其余位置的表面均设置绝缘层。绝缘层的设置方式可以是注塑、喷涂、涂覆或者套热缩套管等方式。绝缘层可以根据实际使用进行设置，可以是PP，或者为PPS等绝缘、耐电解液腐蚀的材料。

作为优选的实施方式，多个所述极耳连接部30对称设置于所述连接片本体10的侧面上。

作为优选的实施方式，如图1所示，在该实施例中，所述连接片本体10远离所述极柱连接部20的一端设置有开口11；所述开口11的宽度大于所述连接片本体10的宽度。这样设置，便于多极耳正负连接片的安装和固定。

作为优选的实施方式，如图2所示，在另一实施例中，所述连接片本体10靠近所述极柱连接部20的一端设置有台阶12。这样设置，便于多极耳正负连接片的安装和固定。

作为优选的实施方式，如图2所示，所述极耳连接部30通过弧部40固定于所述连接片本体10的侧面。这样设置，便于多极耳正负连接片的安装和固定。

作为优选的实施方式，以所述连接片本体10为平面，所述弧部40相对于所述连接片本体10的倾斜角度为45°～90°。这样设置，便于多极耳正负连接片的安装和固定，在不改变传统盖板结构的前提下，能够实现电芯多极耳的设置和连接。

作为优选的实施方式，所述极耳连接部30与所述极耳相适配设置(即极耳连接部的设置大小、形状均与极耳的设置大小、形状相适配。)。

作为优选的实施方式，所述连接片本体10上还设置有相互独立的注液避让孔13和防爆阀出气避让孔14。

作为优选的实施方式，如图1所示，在该实施例中，所述注液避让孔13靠近所述极柱连接部20设置，且所述注液避让孔13设置于所述极柱连接部20与所述防爆阀出气避让孔14之间；或者，

如图2所示，在该实施例中，所述防爆阀出气避让孔14靠近所述极柱连接部20设置，且所述防爆阀出气避让孔14设置于所述注液避让孔13与所述极柱连接部20之间。

作为优选的实施方式，所述多极耳连接片为多极耳正极连接片或者多极耳负极连接片。

例如正极连接片和负极连接片均为多极耳连接片时，当多极耳正极连接片采用图1结构的多极耳连接片时，多极耳负极连接片可以采用图2结构的多极耳连接片；或者，当多极耳正极连接片采用图2结构的多极耳连接片时，多极耳负极连接片可以采用图1结构的多极耳连接片。这样设置，便于多极耳正负连接片的安装和固定，简化多极耳电芯的连接，在不改变传统盖板结构的前提下，能够实现电芯多极耳的设置和连接。

在本申请实施例的电池结构中，电芯单元的数量可以根据实际使用需要进行设置，可以设置为一个，也可以设置为两个，或者设置为三个，或者设置为四个甚至设置为更多个。

当电芯单元设置有多个时，多个电芯单元共用一个多极耳正极连接片和一个多极耳负极连接片即可，多极耳正极连接片的极耳连接部的数量根据所有电芯单元的正极耳组的数量进行设置(一般极耳连接部的数量大于或等于(优选等于)正极耳组的数量)；多极耳负极连接片的极耳连接部的数量根据所有电芯单元的负极耳组的数量进行设置(一般极耳连接部的数量大于或等于(优选等于)负极耳组的数量)。

具体的，在本实施例中，以设置有两个电芯单元的电池结构为例对电池结构进行详细说明。

如图3-图4所示，本申请实施例还提供一种电池结构，包括两个电芯单元100(两个电芯单元对称设置)、多极耳正极连接片200和多极耳负极连接片300；所述多极耳正极连接片200分别与两个所述电芯单元100的正极耳连接；所述多极耳负极连接片300分别与两个所述电芯单元100的负极耳连接；所述多极耳正极连接片200和所述多极耳负极连接片300均为所述多极耳连接片。

作为优选的实施方式，所述多极耳正极连接片200与所述多极耳负极连接片300之间设置有间隙(图中未标识)。通过设置间隙，并与绝缘涂层协同作用，能够进一步防止因连接片之间发生接触而引发短路的风险。

作为优选的实施方式，所述多极耳正极连接片200靠近所述多极耳负极连接片300的一端与所述多极耳负极连接片300的一端叠放设置。

作为优选的实施方式，如图5-图7所示，每个所述电芯单元100包括若干正极片101和若干负极片102，所述正极片101与所述负极片102之间设置有隔膜(图中未标识)；所述正极片101的一侧设置有多个正极耳1011，所述负极片102的一侧设置有多个负极耳1021；若干所述正极片101与若干所述负极片102叠放时，多个所述正极耳1011与多个所述负极耳1021位于同一侧，且若干所述正极片101上处于相同位置的所述正极耳1011组成正极耳组A，若干所述负极片102上处于相同位置的所述负极耳1021组成负极耳组B；所述正极耳组A与所述多极耳正极连接片200的极耳连接部连接；所述负极耳组B与所述多极耳负极连接片300的极耳连接部连接。

作为优选的实施方式，若干所述正极片101与若干所述负极片102叠放时，若干所述正极片101上处于相同位置的所述正极耳1011相互连接组成正极耳组A，若干所述负极片102上处于相同位置的所述负极耳1021相互连接组成负极耳组B。

以若干正极片101(规格大小相同，叠放位置相同)上处于位置X的正极耳为例，处于相同位置的正极耳指的是每个正极片上设置在位置X的正极耳。

在本实施例中，两个电芯单元100对称设置在所述多极耳正极连接片200(所述多极耳负极连接片300)的两侧。正极耳1011和负极耳1021的数量可以根据实际使用需要进行设置，可以设置为两个，或者设置为三个，或者设置为四个甚至更多个。具体的，在本实施例中，每个正极片101的正极耳1011和每个负极片102的负极耳1021的数量均为三个。

作为优选的实施方式，所述正极耳组A与所述多极耳正极连接片200的极耳连接部201一一对应设置(即极耳连接部201的设置数量、位置均与正极耳组A的设置数量、位置相对应。)，所述正极耳组A的数量与所述多极耳正极连接片200的极耳连接部201的数量相同。

作为优选的实施方式，所述负极耳组B与所述多极耳负极连接片300的极耳连接部301一一对应设置，所述负极耳组B的数量与所述多极耳负极连接片300的极耳连接部301的数量相同。

作为优选的实施方式，所述正极耳组A与所述多极耳正极连接片200的极耳连接部201相适配设置(即极耳连接部的设置大小、形状均与正极耳组的设置大小、形状相适配。)；所述负极耳组B与所述多极耳负极连接片300的极耳连接部301相适配设置。

作为优选的实施方式，多个所述正极耳1011相互独立设置，多个所述负极耳1021相互独立设置；若干所述正极片101与若干所述负极片102叠放时，所述正极耳1011与所述负极耳1021交替设置。

作为优选的实施方式，所述正极耳1011的高度与所述负极耳1021的高度不同。这样设置，能够保证多极耳正负极连接片之间设置有间隙，从而能够有效保证绝缘性。

具体的，在本实施例中，所述正极耳1011的高度小于所述负极耳1021的高度，此时，多极耳正极连接片200设置于多极耳负极连接片300的上方，处于与所述多极耳正极连接片200重叠位置内的多极耳负极连接片300的极耳连接部301通过弧部连接于多极耳负极连接片300的连接片本体302的侧面。可以理解的是，在其他实施例中，所述正极耳1011的高度也可以大于或等于所述负极耳1021的高度。

作为优选的实施方式，若干所述正极片101与若干所述负极片102叠放时，组成的所述正极耳组A有多个，组成的所述负极耳组B有多个；所述正极耳组A与所述负极耳组B交替设置，且所述正极耳组A与所述负极耳组B处于同一平面上。

作为优选的实施方式，所述正极耳组A的高度与所述负极耳组B的高度不同。这样设置，能够保证多极耳正负极连接片之间设置有间隙，从而能够有效保证绝缘性。

具体的，在本实施例中，所述正极耳组A的高度小于所述负极耳组B的高度。可以理解的是，在其他实施例中，所述正极耳组A的高度也可以大于或等于所述负极耳组B的高度。

作为优选的实施方式，所述多极耳正极连接片200的极柱连接部202与所述多极耳负极连接片300的极柱连接部303分别设置于所述电池结构的两端；所述多极耳正极连接片200的极柱连接部202与所述电池结构的正极柱(图中未标识)连接；所述多极耳负极连接片300的极柱连接部303与所述电池结构的负极柱(图中未标识)连接。

作为优选的实施方式，所述电池结构为方形叠片电池结构；所述方形叠片电池结构为锂离子电池结构或者钠离子电池结构。具体的，在本实施例中，所述电池结构为锂离子电池结构。

本申请通过设置多极耳连接片，并在多极耳连接片上设置多个极耳连接部，在不改变传统盖板结构的前提下，能够实现电芯多极耳的设置和连接。本申请电池结构中，其多个极耳均匀分布在电芯的出极耳侧，可以使电芯内部的电流密度分布更均匀，进而使得电芯内部的电流产热均匀，可以避免因热量集中导致电芯在循环过程中局部过热而造成活性物质失效，从而有效提高电芯的循环性能。同时，由于电流密度分布均匀，可以有效降低电芯在大电流充放电时极化的风险，从而有效提高电芯的倍率性能。本申请结构简单，能够有效解决大容量电池新结构零部件多、结构连接复杂的问题，特别适合用于大容量电芯电池结构，可以进行电流的快充快放。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种多极耳连接片，用于连接极耳，其特征在于，包括连接片本体、设置于所述连接片本体一端的极柱连接部和设置于所述连接片本体上的多个极耳连接部；

每个所述极耳连接部凸出设置于所述连接片本体的侧面上，且所述连接片本体、所述极柱连接部和所述极耳连接部一体成型设置。

2.根据权利要求1所述的多极耳连接片，其特征在于，所述连接片本体上设置有绝缘层。

3.根据权利要求1所述的多极耳连接片，其特征在于，多个所述极耳连接部对称设置于所述连接片本体的侧面上；所述极耳连接部与所述极耳相适配设置。

4.根据权利要求1所述的多极耳连接片，其特征在于，所述连接片本体远离所述极柱连接部的一端设置有开口；所述开口的宽度大于所述连接片本体的宽度。

5.根据权利要求1所述的多极耳连接片，其特征在于，所述连接片本体靠近所述极柱连接部的一端设置有台阶。

6.根据权利要求5所述的多极耳连接片，其特征在于，所述极耳连接部通过弧部固定于所述连接片本体的侧面。

7.根据权利要求1所述的多极耳连接片，其特征在于，所述连接片本体上还设置有相互独立的注液避让孔和防爆阀出气避让孔。

8.根据权利要求1所述的多极耳连接片，其特征在于，所述多极耳连接片为多极耳正极连接片或者多极耳负极连接片。

9.一种电池结构，其特征在于，包括至少一个电芯单元、多极耳正极连接片和多极耳负极连接片；所述多极耳正极连接片与所述电芯单元的正极耳连接；所述多极耳负极连接片与所述电芯单元的负极耳连接；所述多极耳正极连接片和所述多极耳负极连接片均为权利要求1至8任一项所述的多极耳连接片。

10.根据权利要求9所述的电池结构，其特征在于，所述多极耳正极连接片与所述多极耳负极连接片之间设置有间隙；

所述多极耳正极连接片靠近所述多极耳负极连接片的一端与所述多极耳负极连接片的一端叠放设置。

11.根据权利要求9所述的电池结构，其特征在于，所述电芯单元包括若干正极片和若干负极片，所述正极片与所述负极片之间设置有隔膜；所述正极片的一侧设置有多个正极耳，所述负极片的一侧设置有多个负极耳；若干所述正极片与若干所述负极片叠放时，多个所述正极耳与多个所述负极耳位于同一侧，且若干所述正极片上处于相同位置的所述正极耳组成正极耳组，若干所述负极片上处于相同位置的所述负极耳组成负极耳组；所述正极耳组与所述多极耳正极连接片的极耳连接部连接；所述负极耳组与所述多极耳负极连接片的极耳连接部连接。

12.根据权利要求11所述的电池结构，其特征在于，若干所述正极片与若干所述负极片叠放时，若干所述正极片上处于相同位置的所述正极耳相互连接组成正极耳组，若干所述负极片上处于相同位置的所述负极耳相互连接组成负极耳组；

所述正极耳组与所述多极耳正极连接片的极耳连接部一一对应设置，所述正极耳组的数量与所述多极耳正极连接片的极耳连接部的数量相同；

所述负极耳组与所述多极耳负极连接片的极耳连接部一一对应设置，所述负极耳组的数量与所述多极耳负极连接片的极耳连接部的数量相同。

13.根据权利要求11所述的电池结构，其特征在于，多个所述正极耳相互独立设置，多个所述负极耳相互独立设置；若干所述正极片与若干所述负极片叠放时，所述正极耳与所述负极耳交替设置。

14.根据权利要求11所述的电池结构，其特征在于，若干所述正极片与若干所述负极片叠放时，组成的所述正极耳组有多个，组成的所述负极耳组有多个；所述正极耳组与所述负极耳组交替设置，且所述正极耳组与所述负极耳组处于同一平面上。

15.根据权利要求9所述的电池结构，其特征在于，所述多极耳正极连接片的极柱连接部与所述多极耳负极连接片的极柱连接部分别设置于所述电池结构的两端；所述多极耳正极连接片的极柱连接部与所述电池结构的正极柱连接；所述多极耳负极连接片的极柱连接部与所述电池结构的负极柱连接。