CN220585343U - 一种电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池，包括壳体与电芯，所述壳体包括本体与盖板；其中，所述本体的其中一侧设有开口，所述电芯位于所述本体内；所述盖板设置于所述本体的开口端，所述盖板包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述电芯的引出端导电连接；所述第二连接部位于所述第一连接部背离所述电芯的一侧，并与所述本体固定连接，所述第二连接部的材质与所述第一连接部的材质不同；所述第一连接部的材质为T2紫铜。在上述技术方案中，通过限定第一连接部为T2紫铜，避免出现第一连接部与第二连接部焊接印迹处存在气孔，导致盖板、电池的气密性变差的问题，提升电池的气密性。

Description

一种电池

技术领域

本申请涉及到电池领域，尤其涉及到一种电池。

背景技术

电池壳体为电池结构的一部分，用于容纳电芯以及配套的汇流件等部件，现有的壳体结构包括一侧开口的本体以及与本体固定连接在盖板，盖板封堵本体的开口，并与本体焊接固定，形成一封闭的空腔。

针对以盖板作为其中一个输出端的电池，当盖板为复合材料(不同金属或不同金属合金)时，除了要保证电芯与壳体之间形成稳固的电连接，同时还有电池整体的密封性能；复合盖板在焊接过程中，会出现连接界面质量差、盖板密封性能差的问题。

实用新型内容

本申请提供了一种电池，用以提高壳体与电芯电连接的焊接效率以及良率，提升壳体的密封性能。

本申请提供了一种电池，包括，壳体与电芯，所述壳体包括本体与盖板；其中，

所述本体的其中一侧设有开口，所述电芯位于所述本体内；

所述盖板设置于所述本体的开口端，所述盖板包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述电芯的引出端导电连接；

所述第二连接部位于所述第一连接部背离所述电芯的一侧，并与所述本体固定连接，所述第二连接部的材质与所述第一连接部的材质不同；

所述第一连接部、第二连接部以及电芯的引出端三者焊接电连接，所述电芯的引出端为所述电芯的负极端，所述第一连接部的材质为T2紫铜。

在上述技术方案中，提高第一连接部的纯金属含量，电芯负极端与第一连接部焊接固定，二者的熔点接近，降低焊接难度，并能够提升电芯与壳体电连接的焊接效率与良率；另外，避免第一连接部与第二连接部的连接界面与焊接印迹对应的位置处由于杂质较多而产生较多气孔，破坏壳体整体的密封性的问题，电池整体的密封性能更好。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电池整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第一连接部与第二连接部的连接示意图。

附图标记说明：1、电芯；11、引出端；2、本体；3、第一连接部；4、第二连接部。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为方便理解本申请实施例提供的电池，首先介绍一下电池的应用场景，电池包括壳体，用于容纳电芯以及配套的汇流件等部件，现有的壳体结构包括一侧开口的本体以及与本体固定连接的盖板，盖板封堵本体的开口，并与本体焊接固定，形成一封闭的空腔。以圆柱电池为例进行说明，卷绕状电芯放置在本体内，其中一极通过集流件由本体的底部引出，与外部元件进行电连接；另一极的引出端与盖板电连接，以盖板作为电池整体对应极性的连接端，与外部元件进行电连接。

为了保证较好的导电性，电芯引出端一般选择导电性较好的材质，如铜、锌等，以铜为例，而本体为了保证足够的支撑强度以及能够较好的保护内部电芯结构，壳体优选结构强度更高的材质，例如钢；基于此，设置盖板为复合结构，包括位于内侧(更靠近电芯)的连接板以及位于外侧(更远离电芯)的封口板，其中，连接板选择与电芯引出端材质相同的铜，封口板选择与本体材质相同的钢。连接部与引出端焊接固定，封口板与本体焊接固定，均为同种材质固定，以保证较好的焊接性能；保证导电性能的稳定，以及壳体具有较好的气密性。

但是，连接板与引出端焊接固定后，使用封口板与本体焊接、封闭本体的开口前，需要采用激光穿透焊的方式对连接板与封口板进行焊接固定，激光穿透焊的热量穿透封口板、连接板，达到的热量需要满足其中温度较高的一种材质，达到其熔点实现连接板与封口板的焊接；由于连接板、封口板中存在的杂质，会导致封口板与连接板的连接界面存在较多的气孔，致使连接板与封口板连接的稳固性下降；此外，在焊接印迹位置处，存在较多穿透连接板与封口板的气孔，会导致壳体整体的气密性下降，使得电池内部存在较大的安全风险。

本申请实施例提供了一种电池，提高壳体的质量，避免出现连接板与封口板连接不牢固，或者气密性较差的问题。下面结合具体的附图以及实施例对其进行详细的说明。

参考图1，图1示出了本申请实施例提供的电池的结构示意图。本申请实施例提供的电池包括壳体与电芯1，壳体包括本体2与盖板，其中，盖板包括第一连接部3与第二连接部4。本体2的其中一侧设有开口，电芯1位于本体2内。盖板设置在本体2的开口端，其中，第一连接部3与电芯1的引出端11导电连接，电芯1的引出端11为电芯1的极耳或与电芯1的极耳电连接的转接片。第二连接部4位于第一连接部3背离电芯1的一侧，并与本体2固定连接，第二连接部4的材质与第一连接部3的材质不同。第一连接部3、第二连接部4以及电芯1的引出端11三者焊接电连接，其中，电芯1的引出端11为电芯1的负极端，第一连接部3的材质为T2紫铜。

T2紫铜为纯铜的一种，纯铜可按照其中铜、银以及其他含量的比例不同进行划分，区分为T1、T2、T3不同类型，T2紫铜为一种，其中铜与银二者的占比大于99.9％。

在进行焊接固定前，第一连接部3与第二连接部4连接形成盖板，连接的具体形式可采用粘接或压合或焊接等方式；之后，电芯1的负极端与第一连接部3焊接固定，在对第一连接部3与电芯1的负极端焊接固定时，焊印会穿透部分位置的第一连接部3和第二连接部4，在第一连接部3与第二连接部4形成焊接印迹。

现有的电池结构中，电芯1的负极为铜，正极为铝，而铜比铝的熔点更高，若直接将负极焊接至壳体，焊接的难度较大；设置第一连接部3的材质为T2紫铜，提高第一连接部3的纯金属含量，电芯1的负极端与第一连接部3焊接固定，二者的熔点接近，降低焊接难度，并能够提升电芯1与壳体电连接的焊接效率与良率。另外，避免第一连接部3与第二连接部4的连接界面与焊接印迹对应的位置处由于杂质较多而产生较多气孔，破坏壳体整体的密封性的问题，电池整体的密封性能更好。

示例性的，第二连接部4的材质为第二金属或第二金属合金，第二金属与本体2的材质相同，考虑到壳体需要具有足够的结构强度对内部的电芯1进行保护，以第二金属为不锈钢为例进行说明；保证壳体整体的强度足够高，同时，不锈钢的腐蚀电位较高，与电芯1的负极端电连接，壳体不易发生腐蚀问题。

当然，在其他的实施例中，第二金属还可以为铁、镍、锰以及对应的合金等。电芯1的引出端11的材质也为T2紫铜，如此，与第一连接部3通过焊接实现电连接，由于二者是同种材质，降低焊接难度，焊接效率也更高。

参考图1，第二连接部4封堵本体2的开口，即第二连接部4与本体2开口的端面焊接固定，二者为相同材质，第二连接部4与本体2焊接固定实现壳体的封口，具有较好的密封效果，进行焊接固定也避免出现连接处存在气孔等问题，在具有较好结构强度的同时，具有较好的气密性。

此外，为了进一步提升第一连接部3与第二连接部4焊接固定的质量，应保证第一连接部3与第二连接部4二者的熔点的差值不宜过大，第二连接部4的熔点与第一连接部3的熔点的差值为b，b满足b≤500℃。

在实际进行焊接操作时，对第一连接部3与第二连接部4进行加热，使得第一连接部3与第二连接部4被激光作用部分升温，直至达到熔点使得第一连接部3与第二连接部4实现焊接固定。若是第一连接部3的熔点与第二连接部4的熔点的差值过大，假定第一连接部3的熔点小于第二连接部4的熔点，随着温度的持续升高，待第二连接部4的温度达到熔点时，第一连接部3的温度已远高于自身熔点，并且在高于自身熔点的温度下持续一定时间，会造成第一连接部3朝向第二连接部4的表面出现凹陷，第一连接部3与第二连接部4的连接界面出现断裂的问题，造成第一连接部3与第二连接部4难以焊接牢固。

而限制第一连接部3的熔点与第二连接部4的熔点差值在500℃以内，使得第一连接部3与第二连接部4达到自身熔点的温度接近，避免出现第一连接部3或第二连接部4存在较长时间处于高于自身熔点状态的问题，也就避免了第一连接部3与第二连接部4的连接界面存在断裂的问题，保证了第一连接部3与第二连接部4之间焊接固定的牢固性。

此外，参考图2，第一连接部3的厚度为D1，第二连接部4的厚度为D2，D1与D2满足以下关系：示例性的，第一连接部3的厚度D1满足：0.1≤D1≤0.5。避免二者之比过大，即第一连接部3的厚度过大的问题，减小第一连接部3占据的电池内部空间，避免出现激光难以焊穿而存在虚焊的问题，保证焊接固定的牢固性；并且，保证第二连接部4的厚度足够大，使得第二连接部4的结构强度足够、降低第二连接部4出现变形的风险。同时，避免二者之比过小、即第一连接部3的厚度过小的问题，能够避免出现第一连接部3被焊穿的问题，降低电池内部出现短路问题的风险。

为了保证电芯1的引出端11与第一连接部3焊接的牢固性，D1与电芯1的引出端11的厚度d1满足以下关系：避免存在引出端11的厚度过小，导致在焊接固定过程中，引出端11易出现焊穿、撕裂的问题；同时，避免存在引出端11的厚度过大，占用壳体(本体2)内部过多空间的问题，在一定程度上提高电池的能量密度。

另外应说明的是，为了避免对第二连接部4与本体2进行焊接固定时，受到第一连接部3的干扰，参考图1，设置第一连接部3外圈边沿与本体2内圈边沿之间存在间隙，该间隙的值，也就是第一连接部3外圈边沿与第二连接不4的外圈边沿之间的最小距离为d2，d2满足：1≤d2≤7mm。

避免第一连接部3的尺寸过大，在第二连接部4与本体2焊接固定时受到第一连接部3的干扰，此处所指干扰指的是，第一连接部3的尺寸过大，占用第二连接部4与本体2的部分连接区域，造成遮挡而破坏第二连接部4与本体2焊接牢固性的问题；此外，还能够避免第一连接部3距离第二连接部4与本体2焊接区域过近，焊接的热量造成第一连接部3边沿熔化的问题。

若是第一连接部3的尺寸过小，会造成第一连接部3与第二连接部4之间形成的电流通道尺寸过小，造成效率降低的问题，避免第一连接部3的尺寸过小，提升了电流传输效率；而为了保证第一连接部3与第二连接部4固定牢固，需要足够大的面积供焊接固定，若第一连接部3尺寸过小，会造成供焊接固定的面积较小，固定不牢固的问题。

参考图1，本申请设置的电池以圆柱电池为例进行说明，即壳体(本体2)呈圆柱型，本体2截面的内圈直径为D3，D3满足：40≤D3≤90；示例性的，本体2截面的内圈直径为40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm等尺寸。本体2截面内圈的直径即能够代表电池的尺寸，D3处于以上范围，即对应的电池规格在一定范围内；若直径过大，第一连接部3以及第二连接部4的尺寸均较大，二者焊接界面的良率较差，影响电池的整体密封性能。若直径过小，进行激光焊接时，激光穿透第二连接部4，热量在第一连接部3集中存在(因尺寸过小而难以实现热量在第一连接部3不同部位间的传递)，第一连接部3存在较高的焊穿风险，影响电池内部安全。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，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”应作广义理解；另外，本申请中的多个指代为两个或两个以上。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申请中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (11)

1.一种电池，其特征在于，包括，壳体与电芯，所述壳体包括本体与盖板；其中，

所述本体的其中一侧设有开口，所述电芯位于所述本体内；

所述盖板设置于所述本体的开口端，所述盖板包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述电芯的引出端导电连接；

所述第二连接部位于所述第一连接部背离所述电芯的一侧，并与所述本体固定连接，所述第二连接部的材质与所述第一连接部的材质不同；

所述第一连接部、第二连接部以及电芯的引出端三者焊接电连接，所述电芯的引出端为所述电芯的负极端，所述第一连接部的材质为T2紫铜。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第二连接部封堵所述本体的开口，且所述第二连接部的材质与所述本体材质相同。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第二连接部的材质为第二金属或第二金属合金，所述第二连接部的熔点与所述第一连接部的熔点的差值为b，b满足b≤500℃。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述第二连接部材质为不锈钢。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电芯的引出端的材质为T2紫铜。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一连接部的厚度为D1，所述第二连接部的厚度为D2，D1与D2满足以下关系：

7.根据权利要求1-6任一所述的电池，其特征在于，所述引出端为所述电芯的极耳或与所述电芯的极耳电连接的转接片。

8.根据权利要求1-6任一所述的电池，其特征在于，所述第一连接部的厚度为D1，所述引出端的厚度为d1，D1与d1满足：

9.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第一连接部的厚度D1满足：0.1mm≤D1≤0.5mm。

10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述本体呈圆柱型，所述本体截面的内圈直径为D3，D3满足：40mm≤D3≤90mm。

11.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一连接部外圈边沿与所述第二连接部的外圈边沿之间的最小距离为d2，d2满足：1mm≤d2≤7mm。