一种电池转接件、电池极耳转接结构及锂电池的制作方法

专利2025-04-06  22


本发明涉及电池,尤其涉及一种电池转接件、电池极耳转接结构及锂电池。


背景技术:

1、刀片电池作为动力汽车和电力储能领域的重要电池类型,凭借其高能量密度、较好的安全性能和长寿命,逐渐受到市场的广泛应用与认可。当前刀片电池的芯包制作多采用叠片工艺,即将多个电池极片逐层叠加形成电池芯包。在这种工艺中,每个极片均带有极耳,极耳的数量和厚度对电池的整体性能有着重要影响。

2、在方形电池的制造工艺,对于极耳和盖板的焊接,现有技术中通常使用蝴蝶焊工艺。这种工艺的主要流程为:首先将两个电池芯包平行放置,通过转接件将两者之间的极耳进行焊接,焊接完成后,再将转接件与电池盖板焊接。完成焊接后,芯包再从水平状态翻折合拢,安装到电池壳体中。这一焊接方式操作相对简单,适用于一定尺寸的电池芯包焊接,但在刀片电池的应用中暴露出明显的缺陷。

3、由于刀片电池的芯包较长,极耳的数量和厚度显著增加,导致在蝴蝶焊工艺中,芯包焊接完成后在翻折入壳的过程中容易出现问题。首先,极耳翻折时,极耳易产生应力集中,增加了极耳弯折断裂的风险。其次,较长的芯包在翻折时,极耳的厚度会导致折叠区域占据壳体内较大空间,影响电池的能量密度。另外,由于芯包长度尺寸较大,会因为翻折动作而发生扭曲或变形,导致其结构受损。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提出了一种电池转接件、电池极耳转接结构及锂电池,来解决刀片在使用极耳蝴蝶焊工艺,极耳翻折过程中因极耳厚度和应力集中导致的极耳受损问题以及极耳折叠导致电池能量密度降低的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的:

3、第一方面,本发明提供了一种电池转接件,包括:

4、第一片体,用于和盖板电性连接;

5、两条第二片体,分别位于第一片体同一表面的宽度方向两侧,第二片体与第一片体垂直固定连接,两条第二片体相向的一面均设置有极耳焊接部,所述极耳焊接部用于和芯包上的极耳焊接。

6、在上述技术方案的基础上,优选的,还包括两条第三片体,分别位于第一片体的另外两侧,第三片体与第一片体和第二片体垂直连接,第一片体、第二片体及第三片体共同围合形成安装腔。

7、在上述技术方案的基础上,优选的,所述第二片体上开设有贯穿孔,所述贯穿孔用于供芯包上的极耳从第二片体外侧穿过并进入到安装腔中。

8、作为一些实施方式,所述第一片体上设置有极柱焊接部,用于和盖板上的极柱焊接,所述贯穿孔位于第二片体靠近第一片体的一端。

9、作为另一些实施方式,所述第三片体顶端沿第一片体长度方向向安装腔外侧水平延伸形成有第四片体,第四片体上设置有极柱焊接部,用于和盖板上的极柱焊接,所述贯穿孔位于第二片体远离第一片体的一端。

10、第二方面,本发明还公开了一种电池极耳转接结构,包括盖板、两个芯包及第一方面所述的电池转接件,两个芯包上同一极性的极耳分别与电池转接件上的极耳焊接部进行焊接,第一片体和盖板电性连接。

11、在上述技术方案的基础上,优选的,所述盖板包括光铝板及固定设置于光铝板底面的下塑件,所述盖板上设置有极柱,所述电池转接件固定设置于下塑件底面中心轴线处,所述第一片体或第四片体上的极柱焊接部与极柱焊接。

12、在上述技术方案的基础上,优选的,两个第二片体最外侧之间的间距为两个芯包总厚的一半。

13、在上述技术方案的基础上,优选的,所述下塑件长度方向两端分别设置有限位部,所述电池转接件的高度小于等于限位部的高度。

14、第三方面,本发明还公开了一种锂电池,包括壳体及第二方面所述的电池极耳转接结构,所述芯包设置于壳体中,盖板与壳体开口端固定连接。

15、本发明相对于现有技术具有以下有益效果:

16、(1)相对于传统的极耳蝴蝶焊工艺,由于极耳与第二片体上的极耳焊接部进行平行焊接,在电池转接件与刀片电池芯包上的极耳焊接完成后,两个芯包相互平行靠拢,在芯包入壳过程中,无需对芯包翻转,从而无需对极耳进行弯折,这有效避免了弯折过程中出现的极耳应力集中和断裂问题,平行焊接设计,减少了极耳长度,避免了极耳在弯折时对电池内部空间的占用,最大限度地减少了极耳折叠带来的空间浪费,提升了电池的能量密度。

17、(2)将芯包上的极耳与第二片体上的极耳焊接部进行平行焊接,工艺操作简单,入壳过程直接将芯包插入到壳体中即可,无需对芯包进行翻转,可以避免长度尺寸较大的芯包在翻转过程中造成的扭曲、变形损伤,提高芯包在制造过程中安全性。

18、(3)通过在第二片体上开设有贯穿孔,多余的极耳通过贯穿孔安全地进入到安装腔中,避免了极耳与电池的壳体接触,从而降低了因短路引发的电池安全风险。

19、(4)通过使两个第二片体最外侧之间的间距为两个芯包总厚的一半,由此芯包上的极耳组能够和第二片体外侧保持平行焊接,焊接操作方便,不会对极耳在焊接过程中造成弯折。同时极耳和第二片体焊接完成后,整个芯包入壳封装后,极耳和第二片体在电池高度方向保持平行连接,不会发生相对扭曲弯折连接应力的情形方式,提高极耳与电池转接件连接的安全性和可靠性。

20、(5)通过在第三片体顶端沿第一片体长度方向向安装腔外侧水平延伸形成第四片体,并在第四片体上设置极柱焊接部,贯穿孔设置在第二片体远离第一片体的一端。这样的结构设置,可以适用双侧出极耳,且盖板中心设置防爆阀或注液孔,盖板上对称设置双极柱的情形,既能使电池转接件为盖板上提供注液或排气通道,又能够实现和双极柱焊接,适应性强。



技术特征:

1.一种电池转接件,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的电池转接件,其特征在于:还包括两条第三片体(13),分别位于第一片体(11)的另外两侧,第三片体(13)与第一片体(11)和第二片体(12)垂直连接,第一片体(11)、第二片体(12)及第三片体(13)共同围合形成安装腔(s)。

3.如权利要求2所述的电池转接件,其特征在于:所述第二片体(12)上开设有贯穿孔(122),所述贯穿孔(122)用于供芯包(3)上的极耳(31)从第二片体(12)外侧穿过并进入到安装腔(s)中。

4.如权利要求3所述的电池转接件,其特征在于:所述第一片体(11)上设置有极柱焊接部(h),用于和盖板(2)上的极柱(23)焊接,所述贯穿孔(122)位于第二片体(12)靠近第一片体(11)的一端。

5.如权利要求3所述的电池转接件,其特征在于:所述第三片体(13)顶端沿第一片体(11)长度方向向安装腔(s)外侧水平延伸形成有第四片体(14),第四片体(14)上设置有极柱焊接部(h),用于和盖板(2)上的极柱(23)焊接,所述贯穿孔(122)位于第二片体(12)远离第一片体(11)的一端。

6.一种电池极耳转接结构,其特征在于,包括盖板(2)、两个芯包(3)及权利要求4或5所述的电池转接件(1),两个芯包(3)上同一极性的极耳(31)分别与电池转接件(1)上的极耳焊接部(121)进行焊接,第一片体(11)和盖板(2)电性连接。

7.如权利要求6所述的电池极耳转接结构,其特征在于,所述盖板(2)包括光铝板(21)及固定设置于光铝板(21)底面的下塑件(22),所述盖板(2)上设置有极柱(23),所述电池转接件(1)固定设置于下塑件(22)底面中心轴线处,所述第一片体(11)或第四片体(14)上的极柱焊接部(h)与极柱(23)焊接。

8.如权利要求7所述的电池极耳转接结构,其特征在于:两个第二片体(12)最外侧之间的间距为两个芯包(3)总厚的一半。

9.如权利要求7所述的电池极耳转接结构,其特征在于:所述下塑件(22)长度方向两端分别设置有限位部(221),所述电池转接件(1)的高度小于等于限位部(221)的高度。

10.一种锂电池,其特征在于,包括壳体(4)及权利要求6至9任一项所述的电池极耳转接结构,所述芯包(3)设置于壳体(4)中,盖板(2)与壳体(4)开口端固定连接。


技术总结
本发明提出了一种电池转接件、电池极耳转接结构及锂电池,涉及电池技术领域,电池转接件包括第一片体,用于和盖板电性连接;两条第二片体,分别位于第一片体同一表面的宽度方向两侧,第二片体与第一片体垂直固定连接,两条第二片体相向的一面均设置有极耳焊接部,所述极耳焊接部用于和芯包上的极耳焊接。相对于传统的极耳蝴蝶焊工艺,由于极耳与第二片体上的极耳焊接部进行平行焊接,在芯包入壳过程中,无需对芯包翻转,从而无需对极耳进行弯折,这有效避免了弯折过程中出现的极耳应力集中和断裂问题,平行焊接设计,减少了极耳长度,避免了极耳在弯折时对电池内部空间的占用,最大限度地减少了极耳折叠带来的空间浪费,提升了电池的能量密度。

技术研发人员:李季
受保护的技术使用者:孝感楚能新能源创新科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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