CN220474848U - 一种连接片、电芯及电池 - Google Patents

Abstract

为克服现有现有激光焊接高反射金属部件反射率高、焊接能量高、焊接质量差的技术问题，本实用新型提供了一种连接片、电芯及电池，包括极耳连接部和极柱连接部，极耳连接部与极柱连接部相连；极耳连接部用于与电芯的极耳相连；极柱连接部用于与电芯的极柱相连；极柱连接部背离极柱的一侧设有毛化区域，极柱连接部朝向极柱的一侧设有极柱焊接区域；本实用新型通过电火花放电加工模具对极柱连接部背离极柱的一侧进行毛化处理，降低激光反射率、提高激光吸收率、提高激光焊接质量和提高激光焊接稳定性，从而使得焊接过程变得非常容易，且提高了焊接的质量良率和稳定性；相对于现有技术，具有简化焊接工序、提高焊接效率和降低成本的效果。

Description

一种连接片、电芯及电池

技术领域

本实用新型涉及电芯技术领域，具体涉及一种连接片、电芯及电池。

背景技术

电池是电动车的能源部件，其是影响电动车性能的关键部件。由于单体电池的容量有限，故，单体电池难以满足电动车的能源容量设计要求。而为了获得更高的能源容量，一般是通过将多个电池通过串联和/或并联连接成电池组的方式实现的。多个电池之间的串联和/或并联，一般通过在多个电池之间焊接电池连接片的方式实现。传统技术中，常采用电阻点焊的方法来进行焊接电池连接片与电池的电极片，但电阻点焊方法在具体应用中存在耗电量高、电极磨损严重等不足之处。

为了解决电阻点焊方法中存在的问题，现有技术中，提出了采用激光焊接方法代替电阻点焊的方法。然而现有采用激光焊接技术焊接电池连接片与电极片的方案，在具体应用中仍存在以下不足之处：电池正负极的材质一般为铜或铝、电池连接片的材质一般也为铜或铝，而由于铜和铝均具有反射率高、导热快的特点，故导致了激光焊接电池连接片与电极片操作过程比较困难，且焊接过程需要输出的能量较多，同时，容易造成由于不同位置反射率差异而引起的焊接差异(如焊穿、虚焊等不良现象)。

而为了降低铝材和铜材对激光的反射率，相关技术人员提出了在铝材和铜材上镀设一层镍的方案，其虽然起到了有效降低激光焊接过程中激光的反射率的效果，但是，其引发了以下两个问题的出现：一方面由于镀镍工序复杂、工序时间长，故，其复杂化了电池的串联、并联过程，延长了电池串联、并联生产时间；另一方面镍的材料成本较高，故导致了电池的串联、并联生产成本大幅度提升。

因此，如何克服上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。

实用新型内容

针对目前现有激光焊接高反射金属部件反射率高、焊接能量高、焊接质量差的技术问题，本实用新型提供了一种连接片、电芯及电池。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型一方面提供了一种连接片，包括极耳连接部和极柱连接部，所述极耳连接部与所述极柱连接部相连；所述极耳连接部用于与所述电芯的极耳相连；所述极柱连接部用于与所述电芯的极柱相连；所述极柱连接部背离极柱的一侧设有毛化区域，所述极柱连接部朝向极柱的一侧设有极柱焊接区域。

可选的，所述极柱焊接区域的面积为S，所述毛化区域的面积为0.8S-1.2S。

可选的，所述极耳连接部包括连接臂、彼此间隔开的第一极耳连接部和第二极耳连接部，所述连接臂与所述极柱连接部的一端相连，所述第一极耳连接部和所述第二极耳连接部设置于所述连接臂的两端且均朝远离所述极柱连接部的方向延伸。

可选的，所述极耳连接部设置有用于避让注液孔的所述避让缺口，所述避让缺口位于所述第一极耳连接部、所述连接臂和所述第二极耳连接部之间；所述避让缺口包括弧形段以及两个直线段，所述弧形段设置在所述连接臂上并朝向所述极柱连接部的方向凹陷，两个所述直线段分别设置在所述弧形段的两端，且两个所述直线段分别与所述第一极耳连接部和所述第二极耳连接部相互靠近的侧面重合。

可选的，所述第一极耳连接部上设置有第一焊接区域，所述第二极耳连接部上设置有第二焊接区域，所述第一焊接区域、所述第二焊接区域和所述毛化区域位于所述连接片的同一面；所述第一焊接区域与所述第一极耳连接部同方向延伸，所述第二焊接区域与所述第二极耳连接部同方向延伸。

可选的，所述连接片的厚度为h，所述毛化区域的深度<0.1h。

可选的，所述毛化区域形成多个凸起和凹槽，所述凸起和所述凹槽交替排布，相邻两个所述凸起之间的距离为L1,L1为0.03-0.20mm，所述凸起的高度为L2,L2为0.03-0.10mm；所述凹槽呈V型，所述凹槽的夹角为∠1，∠1为50-120°。

可选的，所述毛化区域采用电火花放电形成，所述毛化区域为细条纹结构、网格结构或放电火花纹结构。

本实用新型另一方面提供了一种电芯，包括上述所述的连接片。

本实用新型再一方面提供了一种电池，包括上述所述的电芯。

根据本实用新型提供的连接片，通过在极柱连接部背离极柱的一侧通过毛化处理设有粗糙区域，粗糙区域可有效降低激光的反射率；进行毛化处理，其取得的降低激光反射率、提高激光吸收率，从而使得焊接过程变得非常容易，且提高了焊接的质量良率和稳定性；相对于现有技术，具有简化焊接工序、提高焊接效率和降低成本的效果。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的连接片的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的连接片的主视结构示意图；

图3是图2中A部的局部放大示意图；

说明书附图中的附图标记如下：

1-极柱连接部；11-毛化区域；111-凸起；112-凹槽；12-极柱焊接区域；2-极耳连接部；21-第一极耳连接部；211-第一焊接区域；22-第二极耳连接部；221-第二焊接区域；23-连接臂；3-避让缺口；31-弧形段；32-直线段。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“侧面”、“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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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“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，或一体地连接；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。

如图1所示，在一实施例中，本申请提供一种连接片，包括极耳连接部2和极柱连接部1，所述极耳连接部2与所述极柱连接部1相连；所述极耳连接部2用于与所述电芯的极耳相连；所述极柱连接部1用于与所述电芯的极柱相连；所述极柱连接部1背离极柱的一侧设有毛化区域11，所述极柱连接部1朝向极柱的一侧设有极柱焊接区域12。

具体的，电芯的极柱与极组的极耳通过连接片电连接，连接片构造为金属薄板，连接片的材质为铜片或铝片；在电芯的极耳与极柱位于同一侧面的实施例中，极耳连接部2位于连接片的一端，极柱连接部1位于连接片的另一端。由于多个电池之间的串联和/或并联，一般通过在多个电池之间焊接电池连接片的方式实现。现有技术中，采用激光焊接方法。但是采用激光焊接技术焊接电池连接片与电极片的方案中仍存在以下不足之处：电池正负极的材质一般为铜或铝、电池连接片的材质一般也为铜或铝，而由于铜和铝均具有反射率高、导热快的特点，故导致了激光焊接电池连接片与电极片操作过程比较困难，且焊接过程需要输出的能量较多，同时，容易造成由于不同位置反射率差异而引起的焊接差异，如焊穿、虚焊等不良现象。

通过对极柱连接部1背离极柱的一侧的焊接表面进行毛化处理，并在其焊接表面形成可加大表面粗糙度的毛化结构，可有效加大极柱连接部1的焊接表面的粗糙度，从而可有效降低激光的反射率；进行毛化处理，其取得的降低激光反射率、提高激光吸收率、提高激光焊接质量和提高激光焊接稳定性的效果更明显。

具体的，本申请通过电火花放电加工模具对极柱连接部1背离极柱的一侧进行毛化处理,加大极柱连接部1的焊接表面的粗糙度，从而可有效降低激光的反射率。

具体的，本申请的毛化处理过程为：对极柱连接部1背离极柱的一侧的焊接表面通过电火花放电加工模具对极柱连接部1背离极柱的一侧进行毛化处理；通过毛化结构可有效加大极柱连接部1的焊接表面的粗糙度，从而可有效降低激光的反射率；同时，本发明相对于现有采用镀镍手段进行降低激光发射率的方案，可实现简化焊接工序、提高焊接效率和降低成本的效果。

本申请的连接件为由铜材或铝材制。这样，在激光焊接连接件前，先进行毛化处理，其取得的降低激光反射率、提高激光吸收率、提高激光焊接质量和提高激光焊接稳定性的效果更明显。

本申请通过电火花放电加工模具对极柱连接部1背离极柱的一侧进行毛化处理，降低激光反射率、提高激光吸收率、提高激光焊接质量和提高激光焊接稳定性；本申请的毛化处理和激光焊接方法也可应用于其它由铜或铝等高反射金属材质制成的部件的激光焊接中，如由铜或铝制成的接头形式部件的对接激光焊接或搭接激光焊接等，这样，也可获得降低激光反射率、提高激光焊接熔深、提高激光焊接效率和提高激光焊接稳定性的效果。

具体的，极柱焊接区域12与毛化区域11对称设置在极柱连接部1的上下表面，电芯的极柱在极柱焊接区域12上焊接固定，极组的极柱在毛化区域11上焊接固定，以提高极柱与连接片的固定稳定性。

如图1所示，在一实施例中，所述极柱焊接区域12的面积为S，所述毛化区域11的面积为0.8S-1.2S。

在一优选实施例中，所述毛化区域11的面积为0.9S-1.1S，使毛化区域11的面积与极柱焊接区域12的面积接近，毛化区域11具有降低激光反射率、提高激光吸收率、提高激光焊接质量和提高激光焊接稳定性，从而在焊接时，提高极柱与极柱焊接区域12的焊接牢固性，避免虚焊等不良现象。

如图1所示，在一实施例中，所述极耳连接部2包括连接臂23、彼此间隔开的第一极耳连接部21和第二极耳连接部22，所述连接臂23与所述极柱连接部1的一端相连，所述第一极耳连接部21和所述第二极耳连接部22设置于所述连接臂23的两端且均朝向远离所述极柱连接部1的方向延伸。

具体的，连接臂23将极柱连接部1与所述第一极耳连接部21和所述第二极耳连接部22连为一个整体。

具体的,连接臂23的一侧与所述极柱连接部1连接，连接臂23垂直极柱连接部1的两侧分别连接有第一极耳连接部21和第二极耳连接部22，第一极耳连接部21和第二极耳连接部22靠近极柱连接部1的一端与极柱连接部1的两侧衔接，第一极耳连接部21和第二极耳连接部22与极柱连接部1的连接处倒角设置。

进一步的，在一些实施例，连接臂23的横截面积为S，单位为mm²；电芯标称容量数X，S和X满足：0.15X≤S≤0.21X。这样，使连接臂23的横截面积较小，以在连接片过热时，使连接臂23所在区域可以优先熔断，从而断开极柱与极耳的电连接，使连接臂23还具备保险丝的作用，实现对电芯的过流保护，进一步提高电芯的工作稳定性以及使用安全性。

如图1所示，在一实施例中，所述极耳连接部2设置有用于避让注液孔的所述避让缺口3，所述避让缺口3位于所述第一极耳连接部21、所述连接臂23和所述第二极耳连接部22之间；所述避让缺口3包括弧形段31以及两个直线段32，所述弧形段31设置在所述连接臂23上并朝向所述极柱连接部1的方向凹陷，两个所述直线段32分别设置在所述弧形段31两端，且两个所述直线段32分别与所述第一极耳连接部21和所述第二极耳连接部22相互靠近的的侧面重合。

具体的，连接片上所形成的避让缺口3与注液孔正对，该避让缺口3的至少部分构造为弧形缺口且半径大于注液孔的尺寸，以提高电芯在加注电解液过程中的稳定性，具体的，弧形缺口位于所述连接臂23上。

如图1所示，在一实施例中，所述避让缺口3包括弧形段31以及与设置在所述弧形段31两端的直线段32，所述弧形段31设置在所述连接臂23上并朝向所述极柱连接部1的方向凹陷，所述直线段32分别与所述第一极耳连接部21和所述第二极耳连接部22相互靠近的一侧的侧面重合。

具体的，弧形段31设置在第一极耳连接部21和所述第二极耳连接部22连接处，并朝向极柱连接部1的方向凹陷；弧形段31限定出弧形缺口。

具体的，避让缺口3还包括直线段32，直线段32设置于所述第一极耳连接部21和所述第二极耳连接部22相互靠近的侧边，弧形段31的两端分别与两个直线段32相连构造为“U”形，所述第一极耳连接部21、所述连接臂23和所述第二极耳连接部22共同限定出避让缺口3，所述第一极耳连接部21和所述第二极耳连接部22上设置有在直线段32，连接臂23上设置有弧形段31，而所述第一极耳连接部21和所述第二极耳连接部22也可以构造为直线或曲线，弧形段31的两端分别与直线段32的一端连接，从而使避让缺口3形成完整的缺口结构。两个极耳连接部2的直线段32彼此平行且间隔设置，以与注液孔隔开，避免注液孔与极耳连接部2接触。

具体的，所述弧形段31的半径为R2，所述注液孔的半径为R1，所述R2满足：1mm≤R2-R1≤2mm。

具体的，避让缺口3的半径略大于注液孔的半径，避免注液孔与连接片干涉，同时尽可能地使避让缺口3所占用的面积小，提高连接片的导电性能，进一步完善了电芯的结构。

进一步的，避让缺口3包括弧形段31，弧形段31的半径为R2，R2满足：1mm≤R2-R1≤2mm。弧形段31的半径略大于注液孔的半径，但弧形段31并不会过大而占用极耳连接部2过多的面积，可以有效保证极耳连接部2的面积，确保连接片电连接可靠性，降低连接片的电阻。

如图1所示，在一实施例中，所述第一极耳连接部21上设置有第一焊接区域211，所述第二极耳连接部22上设置有第二焊接区域221，所述第一焊接区域211、所述第二焊接区域221和所述毛化区域11位于所述连接片的同一面；所述第一焊接区域211与所述第一极耳连接部21同方向延伸，所述第二焊接区域221与所述第二极耳连接部22同方向延伸。

需要说明的是，所述第一焊接区域211或所述第二焊接区域221垂直所述极柱连接部1的方向为所述第一焊接区域211或所述第二焊接区域221的宽度方向，所述第一焊接区域211或所述第二焊接区域221平行所述极柱连接部1的方向为所述第一焊接区域211或所述第二焊接区域221的长度方向。

具体的，第一极耳连接部21上设置有第一焊接区域211，第二极耳连接部22上设置有第二焊接区域221，具体而言，第一极耳连接部21与第二极耳连接部22彼此相对且间隔设置，并在第一极耳连接部21和第二极耳连接部22上分别设置第一焊接区域211、第二焊接区域221，以使第一极耳连接部21与正极极耳在第一焊接区域211上焊接固定，第二极耳连接部22与负极极耳在第二焊接区域221上焊接固定，以提高极耳与连接片的固定稳定性。

进一步的，也可以使第一极耳连接部21与负极极耳在第一焊接区域211上焊接固定，第二极耳连接部22与正极极耳在第二焊接区域221上焊接固定，以提高极耳与连接片的固定稳定性。

如图2-3所示，在一实施例中，所述连接片的厚度为h，所述毛化区域11的深度<0.1h。

通过电火花加工方式在所述连接片表面形成毛化区域11，其对连接片的厚度带来的影响很小，具体地，在本申请中，毛化区域11的深度小于连接片的厚度的1/10,从而不会影响连接片之后与极柱的焊接性能。

如图3所示，在一实施例中，所述毛化区域11形成多个凸起111和凹槽112，所述凸起111和所述凹槽112交替排布，相邻两个所述凸起111之间的距离为L1,L1为0.03-0.20mm，所述凸起111的高度为L2,L2为0.03-0.10mm；所述凹槽112呈V型，所述凹槽112的夹角为∠1，∠1为50-120°。

具体的，凸起111和凹槽112的设置形成了所述毛化区域11，当相邻两个所述凸起111之间的距离小于0.03mm时，毛化区域11的粗糙度较小，无法有效降低激光的反射率，导致极柱与极柱焊接区域12出现虚焊的概率较高；当相邻两个所述凸起111之间的距离大于0.20mm时，毛化区域11的粗糙度较大，则会导致毛化区域11的深度较深，导致极柱与极柱焊接区域12出现焊穿的概率较高；

当所述凸起111的高度小于0.03mm时，毛化区域11的粗糙度较小，无法有效降低激光的反射率，导致极柱与极柱焊接区域12出现虚焊的概率较高；当所述凸起111的高度大于0.10mm时，毛化区域11的深度较深，导致极柱与极柱焊接区域12出现焊穿的概率较高；

当所述凹槽112的夹角小于50°时，则会导致毛化区域11的深度较深，导致极柱与极柱焊接区域12出现焊穿的概率较高；当所述凹槽112的夹角大于110°时，毛化区域11的粗糙度较小，无法有效降低激光的反射率，导致极柱与极柱焊接区域12出现虚焊的概率较高。

如图1-3所示，在一实施例中，所述毛化区域11采用电火花放电形成，所述毛化区域11为细条纹结构、网格结构或放电火花纹结构。

具体的，毛化区域11为细条纹结构、网格结构或放电火花纹结构。细条纹结构、网格结构或放电火花纹结构均可达到提高表面粗糙度的目的，且细条纹结构、网格结构或放电火花纹结构的结构均比较简单、易于加工成型，其利于简化毛化区域11的加工过程。

在另一实施例中，本申请提供一种电芯，包括上述所述的连接片。

根据本实用新型的电芯上设置有上述实施例的连接片，由于根据本实用新型的电芯上设置有上述实施例的连接片，因此该电芯的连接片可以避让注液孔，使电芯的注液过程更加稳定可靠，有效地避免注液孔与连接片之间发生干涉，并且连接片的面积大，电连接的可靠性好。

在其他实施例中，本申请提供一种电池，包括上述所述的电芯。

根据本实用新型的电池模组上设置有上述实施例的电芯，由于根据本实用新型的电池模组上设置有上述实施例的电芯，因此该电池模组的注液方便，连接片的连接稳定，电池模组的加工工艺简单，良品率高。

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 (10)

1.一种连接片，其特征在于：包括极耳连接部和极柱连接部，所述极耳连接部与所述极柱连接部相连；所述极耳连接部用于与电芯的极耳相连；所述极柱连接部用于与电芯的极柱相连；所述极柱连接部背离极柱的一侧设有毛化区域，所述极柱连接部朝向极柱的一侧设有极柱焊接区域。

2.根据权利要求1所述的连接片，其特征在于：所述极柱焊接区域的面积为S，所述毛化区域的面积为0.8S-1.2S。

3.根据权利要求1所述的连接片，其特征在于：所述极耳连接部包括连接臂、彼此间隔开的第一极耳连接部和第二极耳连接部，所述连接臂与所述极柱连接部的一端相连，所述第一极耳连接部和所述第二极耳连接部设置于所述连接臂的两端且均朝远离所述极柱连接部的方向延伸。

4.根据权利要求3所述的连接片，其特征在于：所述极耳连接部设置有用于避让注液孔的避让缺口，所述避让缺口位于所述第一极耳连接部、所述连接臂和所述第二极耳连接部之间；所述避让缺口包括弧形段以及两个直线段，所述弧形段设置在所述连接臂上并朝向所述极柱连接部的方向凹陷，两个所述直线段分别设置在所述弧形段的两端，且两个所述直线段分别与所述第一极耳连接部和所述第二极耳连接部相互靠近的侧面重合。

5.根据权利要求3所述的连接片，其特征在于：所述第一极耳连接部上设置有第一焊接区域，所述第二极耳连接部上设置有第二焊接区域，所述第一焊接区域、所述第二焊接区域和所述毛化区域位于所述连接片的同一面；所述第一焊接区域与所述第一极耳连接部同方向延伸，所述第二焊接区域与所述第二极耳连接部同方向延伸。

6.根据权利要求5所述的连接片，其特征在于：所述连接片的厚度为h，所述毛化区域的深度<0.1h。

7.根据权利要求5所述的连接片，其特征在于：所述毛化区域形成多个凸起和凹槽，所述凸起和所述凹槽交替排布，相邻两个所述凸起之间的距离为L1,L1为0.03-0.20mm，所述凸起的高度为L2,L2为0.03-0.10mm；所述凹槽呈V型，所述凹槽的夹角为∠1，∠1为50-120°。

8.根据权利要求6所述的连接片，其特征在于：所述毛化区域采用电火花放电形成，所述毛化区域为细条纹结构、网格结构或放电火花纹结构。

9.一种电芯，其特征在于：包括权利要求1-8中任一项所述的连接片。

10.一种电池，其特征在于：包括权利要求9所述的电芯。