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电极组件、电池单体、电池及用电装置

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


电极组件、电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域,具体涉及一种电极组件、电池单体、电池及用电装置。

背景技术

电池由于具有能量密度高、循环性能好、可充电等良好性能,已经被广泛应用于消费电子设备、动力设备等设备中。

电池在生产过程中,其所包含的部件之间的可靠连接直接影响电池的生产效率及良率。因此,亟需提高电池中部件之间的可靠连接。

发明内容

本申请提供了一种电极组件、电池单体、电池及用电装置,能够提高电池的生产效率及良率。

第一方面,本申请提供了一种电极组件,包括主体部和至少一个极耳。极耳包括从所述主体部的一端延伸出并层叠设置的多个子极耳,所述多个子极耳焊接连接,并形成焊接部,所述焊接部包括减薄区,所述减薄区的厚度小于所述焊接部的最大厚度。

在上述实施例中,极耳所包括的多个子极耳焊接形成焊接部,该焊接部可以提高多层子极耳之间的连接可靠性,进一步保证电极端子和极片电连接的过流能力。此外,焊接部包括减薄区,该减薄区的厚度小于焊接部的最大厚度,这样可有助于提高极耳中的多个子极耳与电极端子之间电连接的可靠性,从而使的电池的生产效率及良率得到提升。

在本申请的一些实施例中,所述减薄区被配置为相对于所述焊接部的至少一个表面凹陷并形成至少一个凹部。

在上述实施例中,凹部的设置可有助于多个子极耳与电极端子之间的电连接。

在本申请的一些实施例中,在所述焊接部的厚度方向上,所述凹部的深度与所述焊接部的最大厚度之比在0.3-0.7范围内。

在上述实施例中,凹部的深度与焊接部的最大厚度的比例设置有利于极耳与电极端子之间的电连接。

在本申请的一些实施例中,在所述焊接部的厚度方向上,所述凹部的底壁的厚度小于或等于2mm。

在上述实施例中,凹部的底壁的厚度设置能够进一步提高极耳与电极端子之间电连接的可靠性。

在本申请的一些实施例中,所述凹部为仿形凹部,所述仿形凹部的形状与用于电连接所述减薄区和电池单体的电极端子的路径相适配。

在上述实施例中,仿形凹部的设置能够减少减薄区的面积,以使极耳过流时所产生的热量降低。

在本申请的一些实施例中,仿形凹部的形状为条形。

在上述实施例中,一方面,条形可方便将仿形凹部与电极端子之间形成电连接。另一方面,条形可使减薄区具有较小的面积,这样可提高非减薄区的过流能力,使极耳过流时所产生的热量得到进一步降低。此外,条形的加工难度较小,便于制造。

在本申请的一些实施例中,仿形凹部的形状为环形。

在上述实施例中,一方面,环形可方便将仿形凹部与电极端子之间形成电连接。另一方面,环形能够增强减薄区与电池单体的电极端子的电连接可靠性。

在本申请的一些实施例中,仿形凹部的数量为多个。

在上述这些实施例中,仿形凹部的数量设置为多个,可以进一步增强减薄区与电池单体的电极端子的电连接可靠性。

在本申请的一些实施例中,所述焊接部的表面包括沿所述焊接部的厚度方向相对设置的第一表面和第二表面,所述凹部形成于所述第一表面,所述第二表面用于电连接所述电极端子。

在上述实施例中,凹部形成于焊接部的第一表面,其第二表面用于电连接电极端子,这样可使极耳与电极端子紧密贴合,以降低发生虚焊的可能性,使极耳与电极端子之间的电连接更加可靠。

在本申请的一些实施例中,所述凹部通过冲压或墩压形成。

在上述实施例中,凹部通过冲压或墩压形成,可减少凹部形成过程中产生的金属颗粒,从而降低电池内部短路的发生。

在本申请的一些实施例中,在所述极耳的延伸方向上,所述焊接部的尺寸与所述极耳的总尺寸之比在0.2-0.8范围。

在上述实施例中,焊接部的尺寸与极耳的总尺寸的比例设置,可有助于多个子极耳焊接形成焊接部,还可有助于在焊接部上形成减薄区来提升极耳与电极端子之间电连接的可靠性。

在本申请的一些实施例中,在所述极耳的延伸方向上,所述焊接部的尺寸为5mm-10mm。

在上述实施例中,焊接部的尺寸设置,能够提高多个极耳之间焊接的可靠性,以形成稳定的焊接部。并且还能够方便在焊接部上形成减薄区。

在本申请的一些实施例中,所述多个子极耳经超声波焊接形成所述焊接部。

在上述实施例中,多个子极耳采用超声波焊接能够快速形成焊接部,而且焊接部中的多个子极耳之间的连接非常牢固。

在本申请的一些实施例中,所述极耳包括连接部,所述连接部连接于所述主体部和所述焊接部之间,且在所述连接部中,所述多个子极耳可分离设置。

在上述实施例中,连接部的设置,可有助于极耳折弯,收纳于电池的壳体内。

在本申请的一些实施例中,所述电极组件还包括绝缘件,所述焊接部还包括非减薄区,所述绝缘件设置于所述连接部及所述非减薄区的至少一个表面上。

在上述实施例中,绝缘件的设置,能够减少极耳与其它构件电连接,从而降低电池内部短路的发生。

在本申请的一些实施例中,所述极耳包括第一极耳和第二极耳。所述第一极耳的减薄区被配置为电连接电池单体的第一电极端子。第二极耳与所述第一极耳的极性相反,所述第二极耳的减薄区被配置为电连接所述电池单体的第二电极端子,所述第二电极端子和所述第一电极端子的极性相反。

在上述实施例中,极耳可以包括第一极耳和第二极耳,且第一极耳和第二极耳的减薄区分别被配置为电连接电池单体的第一电极端子和第二电极端子,这样可降低极耳的厚度,使极耳与电极端子之间的电连接更加可靠。

第二方面,本申请提供了一种电池单体,包括外壳、电极端子和上述任一项实施例中的电极组件。电极端子设置于所述外壳。电极组件容纳于所述外壳内,所述减薄区电连接于所述电极端子。

在上述实施例中,电池单体包括上述实施例中的电极组件,因此,该电池单体在生产过程中,具有较高的生产效率和良率。此外,电极组件中的主体部由多层正、负极片构成,且极耳与电极端子之间的电连接可靠性得到了提高,因此,电池单体具有较高的能力密度。

在本申请的一些实施例中,所述减薄区和所述电极端子通过激光焊接连接,并形成焊印。

在上述实施例中,由于减薄区可使极耳薄化,这样能够降低减薄区和电极端子激光焊接出现虚焊的风险。

第三方面,本申请提供了一种电池,包括上述任一项实施例中的电池单体。

第四方面,本申请还提供了一种用电装置,包括上述实施例中所述的电池,所述电池用于提供电能。

上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:

图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;

图2示出了本申请一些实施例提供的电池的爆炸图;

图3示出了本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图;

图4示出了本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图;

图5示出了本申请另一些实施例提供的电池单体的爆炸图;

图6示出了本申请一些实施例提供的电池单体的剖面图;

图7示出了图6中S处的局部放大图;

图8示出了本申请一些实施例提供的电极组件的结构示意图;

图9示出了本申请一些实施例提供的电极组件的结构示意图;

图10示出了本申请一些实施例提供的电极组件的结构示意图;

图11示出了本申请另一些实施例提供的电极组件的结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下:

车辆1000;

电池100,控制器200,马达300;

箱体10,第一部分11,第二部分12;

电池单体20;

外壳21,端盖211,壳体212,绝缘壳213;

电极端子22,第一电极端子1,第二电极端子2;

电极组件23;

主体部231;

极耳232,焊接部2321,减薄区2321A,凹部2321a,非减薄区2321B,连接部2322。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请实施例和简化描述,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实施例的限制。

在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“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;也可以是机械连接,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。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实施例中的具体含义。

电池由于具有能量密度高、循环性能好、可充电等良好性能,已经被广泛应用于消费电子设备、动力设备等设备中。

在本申请中,电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池通常还包括用于封装一个或多个电池单体的箱体,该箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。

在本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。

电池单体包括电极组件和电解液,电极组件包括正极片、负极片和隔膜。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括正极集流部和连接于正极集流部的正极极耳,正极集流部涂覆有正极活性物质层,正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括负极集流部和连接于负极集流部的负极极耳,负极集流部涂覆有负极活性物质层,负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。隔膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。

电池单体还包括用于容纳电极组件的外壳以及设置于外壳的电极端子,其中,正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。为了提高过流能力,极耳包括层叠设置的多层子极耳,在电池单体的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子以形成电流回路。

随着电池技术的发展,对电池能量密度提出了越来越高的要求。电池能量密度的提高可以通过增加电极组件中的正负极片的层数或厚度来实现,此时,电极组件中极耳的层数及厚度也会随着正负极片的层数或厚度而增加。

在电池的生产过程中,极耳一般通过焊接的方式与电极端子电连接。

然而,发明人发现,当极耳的厚度达到一定厚度时,对焊接的功率以及焊接工艺的要求较高,发生虚焊等焊接不良情况的可能性增大,多层极耳之间的连接可靠性会下降,极耳与电极端子之间的连接可靠性下降,从而影响了电极组件和电极端子的电连接,导致电池的生产效率和良率下降。

鉴于此,本申请实施例提供了一种电极组件、电池单体、电池及用电装置,将极耳所包括的多个子极耳焊接形成焊接部,该焊接部可以提高多层子极耳之间的连接可靠性,进一步保证电极端子和极片电连接的过流能力。此外,焊接部包括减薄区,该减薄区的厚度小于焊接部的最大厚度,这样可有助于提高极耳中的多个子极耳与电极端子之间电连接的可靠性,从而使得电池的生产效率及良率得到提升。

本申请实施例描述的电极组件适用于电池单体、电池以及使用电池的用电装置。

用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。

图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。

请参照图1,车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请的一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

图2示出了本申请一些实施例提供的电池的爆炸图。

请参照图2,电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。

箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。

在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。

其中,每个电池单体20可以为二次电池单体或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

图3示出了本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图。图4示出了本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图,其中壳体省略。图5示出了本申请另一些实施例提供的电池单体的爆炸图。图6示出了本申请一些实施例提供的电池单体的剖面图。图7示出了图6中S处的局部放大图。

请参照图3和图4,电池单体20是指组成电池的最小单元,包括外壳21、容纳于外壳21内的电极组件23以及其他的功能性部件。

请参照图3-7,外壳21包括端盖211和壳体212,端盖211可盖合于壳体212的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖211的形状可以与壳体212的形状相适应以配合壳体212。可选地,端盖211可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖211在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。此外,端盖211上可以设置有如电极端子22等的功能性部件。电极端子22可以用于与电极组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。

端盖211的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。

在本申请的一些实施例中,在端盖211的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体212内的电连接部2322件与端盖211,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体212是用于配合端盖211以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体212和端盖211可以是独立的部件,可以于壳体212上设置开口,通过在开口处使端盖211盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使端盖211和壳体212一体化,具体地,端盖211和壳体212可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体212的内部时,再使端盖211盖合壳体212。壳体212可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体212的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体212的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。

请参照图5和图6,在本申请的一些实施例中,壳体212的外部套设有绝缘壳213,绝缘壳213可以用于隔离相邻的壳体212,以降低短路的风险。示例性的,绝缘壳213可以是塑料、橡胶等。

电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体212内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件23的主体部231,正极片和负极片不具有活性物质的部分构成极耳232。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳232连接电极端子22以形成电流回路。

图8示出了本申请一些实施例提供的电极组件的结构示意图。图9示出了本申请一些实施例提供的电极组件的结构示意图。图10示出了本申请一些实施例提供的电极组件的结构示意图。图11示出了本申请另一些实施例提供的电极组件的结构示意图。

请参照图8,本申请实施例的电极组件23包括主体部231和至少一个极耳232。极耳232包括从主体部231的一端延伸出并层叠设置的多个子极耳,多个子极耳焊接连接,并形成焊接部2321,焊接部2321包括减薄区2321A,减薄区2321A小于焊接部2321的最大厚度。

如上所述,主体部231可以由正极片和负极片具有活性物质的部分经过卷绕或层叠形成,并且正极片和负极片之间还设有隔膜,该隔膜能够隔离正、负极片,并让电解液中的离子在正负极片之间自由通过。

在本申请的实施例中,正、负极片中不具有活性物质的部分从主体部231的一端延伸出并形成层叠设置的多个子极耳,层叠设置的多个子极耳经焊接形成焊接部2321,该焊接部2321可使层叠设置的多个子极耳形成一体结构,不仅能够提高多层子极耳之间的连接可靠性,使电极端子和极片的过流能力得到保证。而且还能够有利于提升极耳232与电极端子22之间的连接可靠性。

焊接部2321包括减薄区2321A,即该减薄区2321A的极耳232厚度小于其它区域的极耳232厚度,即减薄区2321A小于焊接部2321的最大厚度。因此,在本申请的实施例中,将减薄区2321A配置为电连接电池单体20的电极端子22,由于该减薄区2321A的厚度减小,使其与电极端子22之间电连接的可靠性得到提升。

在上述这些实施例中,极耳232所包括的多个子极耳焊接形成焊接部2321,该焊接部2321可以提高多层子极耳之间的连接可靠性。而且焊接部2321所包括得减薄区2321A能够降低部分焊接部2321的厚度,这样可有助于提高极耳232中的多个子极耳与电极端子22之间电连接的可靠性,从而使的电池的生产效率及良率得到提升。

请参照图9和图10,在本申请的一些实施例中,减薄区2321A被配置为相对于焊接部2321的至少一个表面凹陷并形成至少一个凹部2321a。

在上述这些实施例中,凹部2321a的设置降低了极耳232与电极端子22之间的厚度,使二者电连接的难度下降,以利于极耳232与电极端子22之间的电连接。而且该凹部2321a能够降低极耳232与电极端子22的电连接部2322位突出的高度,从而有利于后续极耳232折弯并收纳于电池单体20的壳体212内。

在本申请的一些具体实施例中,减薄区2321A可以被配置为相对于焊接部2321的一个表面凹陷形成一个或多个凹部2321a。

在本申请的另一些具体实施例中,减薄区2321A可以被配置为相对于焊接部2321相背的两个表面凹陷分别形成一个或多个凹部2321a。

在本申请的一些实施例中,在焊接部2321的厚度方向上,凹部2321a的深度与焊接部2321的最大厚度之比在0.3-0.7范围内。

在上述这些实施例中,凹部2321a的深度可以理解为焊接部2321的非减薄区2321B和减薄区2321A之间的总的厚度差,凹部2321a的深度与焊接部2321的最大厚度的比例设置不仅有利于极耳232与电极端子22之间的电连接,而且还能够使凹部2321a与电极端子22电连接后具有较高的强度。

示例性的,凹部2321a的深度与焊接部2321的最大厚度之比可以但不限于为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7。

进一步示例,若焊接部2321的最大厚度为6mm,则凹部2321a的深度可以为4mm-4.2mm中的任何一个数值,例如4mm、4.01mm等。若焊接部2321的最大厚度为5mm,则凹部2321a的深度可以为3mm-3.5mm中的任何一个数值,例如3mm、3.01mm、3.02mm等。

在本申请的一些实施例中,在焊接部2321的厚度方向上,凹部2321a的底壁的厚度小于或等于2mm。

在上述这些实施例中,凹部2321a的底壁的厚度可以理解为减薄区2321A的厚度,减薄区2321A的厚度设置在上述范围内,能够进一步提高极耳232与电极端子22之间电连接的可靠性。

示例性的,凹部2321a的底壁的厚度可以但不局限于为2mm、1.8mm、1.5mm。

在本申请的一些实施例中,凹部2321a为仿形凹部,仿形凹部的形状与用于电连接减薄区2321A与电极端子22的路径相适配。

示例性的,减薄区2321A与电极端子22可以通过焊接形成电连接,因此,该焊接的路径可以理解为减薄区2321A与电极端子22的电连接路径。

在上述这些实施例中,根据电极端子22的电连接部2322位的形状形成与其形状相适配的仿形凹部,该仿形凹部能够减少减薄区2321A的面积,使非减薄区2321B具有较好的过流能力,从而有效的降低极耳232过流时所产生的热量。

请参照图9和图10,在本申请的一些实施例中,仿形凹部的形状为条形。

在上述这些实施例中,一方面,条形方便将仿形凹部与电极端子22之间的电连接。另一方面,条形可使减薄区2321A具有较小的面积,这样可提高非减薄区2321B的过流能力,使极耳232过流时所产生的热量得到进一步降低。此外,条形的加工难度较小,便于制造。

在本申请的一些实施例中,仿形凹部的形状为环形。

在上述这些实施例中,一方面,环形方便将仿形凹部与电极端子22之间的电连接。另一方面,环形能够增强减薄区2321A与电极端子22的电连接可靠性。

在本申请的一些实施例中,仿形凹部的数量为多个。

在上述这些实施例中,仿形凹部的数量设置为多个,可以进一步增强减薄区2321A与电极端子22的电连接可靠性。

在本申请的另一些实施例中,仿形凹部的形状还可以为其它形状,例如方形、圆形等。

在本申请的一些实施例中,焊接部2321的表面包括沿焊接部2321的厚度方向相对设置的第一表面和第二表面,凹部2321a形成于第一表面,第二表面用于电连接电极端子22。

在上述这些实施例中,凹部2321a形成于焊接部2321的第一表面,焊接部2321的第二表面用于电连接电极端子22,这样可使极耳232与电极端子22紧密贴合,以降低发生虚焊的可能性,使极耳232与电极端子22之间的电连接更加可靠。

在本申请的另一些实施例中,凹部2321a可形成于焊接部2321的第二表面,该第二表面可用于电连接电极端子22。具体地,可向凹部2321a内填充导电胶,通过该导电胶与电极端子22连接。

在本申请的一些实施例中,凹部2321a通过冲压或墩压形成。

在上述这些实施例中,凹部2321a通过冲压或墩压形成,可减少凹部2321a形成过程中产生的金属颗粒,从而降低电池内部短路的发生。

在本申请的另一些实施例中,凹部2321a还可以通过其它工艺形成,例如切割、研磨等。

在本申请的一些实施例中,在极耳232的延伸方向上,焊接部2321的尺寸与极耳232的总尺寸之比在0.2-0.8范围内。

在上述这些实施例中,在极耳232的延伸方向,极耳232的总尺寸为极耳232从主体部231延伸出的总尺寸,焊接部2321的尺寸与极耳232的总尺寸的比例设置,可有助于多个子极耳焊接形成焊接部2321,还可有助于在焊接部2321上形成减薄区2321A来提升极耳232与电极端子22之间电连接的可靠性。

示例性的,焊接部2321的尺寸与极耳232的总尺寸之比可以但不限于为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8。

在本申请的一些实施例中,极耳232的总尺寸为20mm-25mm,总尺寸设置在上述范围内,可方便极耳232收纳于电池单体20的壳体212。

基于上述实施例中,焊接部2321的尺寸可以为5mm-16mm中的任何一个数值,例如5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm。

在本申请的一些实施例中,在极耳232的延伸方向上,焊接部2321的尺寸为5mm-10mm。

在上述这些实施例中,焊接部2321的尺寸设置,能够提高多个极耳232之间焊接的可靠性,以形成稳定的焊接部2321。并且还能够方便在焊接部2321上形成减薄区2321A。

示例性的,焊接部2321的尺寸可以但不局限于为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm。

在本申请的一些实施例中,多个子极耳经超声波焊接形成焊接部2321。

在上述这些实施例中,多个子极耳采用超声波焊接能够快速形成焊接部2321,而且焊接部2321中的多个子极耳之间经过超声波焊接可使子极耳之间连接更加牢固。

在本申请的另一些实施例中,多个子极耳还可以经过其它方式焊接形成焊接部2321,例如激光焊接、电阻焊接等。

请参照图11,在本申请的一些实施例中,极耳232包括连接部2322,连接部2322连接于主体部231和焊接部2321之间,且在连接部2322中,多个子极耳可分离设置。

在上述这些实施例中,连接部2322的设置可有助于极耳232折弯,并收纳于电池内。

在本申请的一些实施例中,减薄区2321A从焊接部2321延伸出,使得减薄区2321A中的部分区域与焊接部2321重叠设置。示例性的,减薄区2321A可以从焊接部2321延伸至连接部2322,这样可有助于极耳232折弯,并收纳于电池单体20的壳体212内。

请继续参照图11,在本申请的一些实施例中,电极组件23还包括绝缘件(图中未画出),焊接部2321还包括非减薄区2321B,绝缘件设置于连接部2322及非减薄区2321B的至少一个表面上。

在上述实施例中,绝缘件的设置,可以用于隔离极耳232与其它电连接部2322件,以降低短路的风险。

示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等,例如绝缘蓝胶。

在本申请的一些实施例中,绝缘件可以设置于连接部2322及非减薄区2321B的相对设置的两个表面,也可以设置于连接部2322及非减薄区2321B的一个表面。

在本申请的一些具体的实施例中,绝缘件设置于连接部2322及非减薄区2321B的一个表面,其中,连接部2322中设有绝缘件的一表面为极耳232收纳于电池单体20的壳体212后朝向主体部231的一面,非减薄区2321B中设有绝缘件的一表面为远离减薄区2321A所在表面的一面。

在本申请的一些实施例中,极耳232包括第一极耳和第二极耳。第一极耳的减薄区2321A被配置为电连接电池单体20的第一电极端子。第二极耳与第一极耳的极性相反,第二极耳的减薄区2321A被配置为电连接电池单体20的第二电极端子,第二电极端子和第一电极端子的极性相反。

在上述这些实施例中,极耳232可以包括第一极耳和第二极耳,且第一极耳和第二极耳的减薄区2321A分别被配置为电连接电池单体20的第一电极端子和第二电极端子,这样可降低极耳232的厚度,使极耳232与电极端子22之间的电连接更加可靠。

示例性的,第一极耳可以为负极极耳,则第一电极端子为正电极端子,第二极耳为正极极耳,第二电极端子为负电极端子。

在本申请的一些实施例中,第一极耳和第二极耳可以从主体部231的同一侧延伸出,也可以分别从相反的两侧延伸出.

在本申请的一些具体实施例中,第一极耳和第二极耳分别从主体部231相反的两侧延伸出,这样可有助于电池的工作温度均匀分布。

进一步的,第一极耳和第二极耳分别从主体部231相反两侧的斜对角位置延伸出,这样不仅能够有助于电池的工作温度均匀分布,还能够有助降低电池的工作温度。

请参照图4-7,根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种电池单体20,包括外壳21、电极端子22和上述任一项实施例中的电极组件23。电极端子22设置于外壳21。电极组件23容纳于外壳21内,减薄区2321A电连接于电极端子22。

在上述这些实施例中,电池单体20包括上述实施例中的电极组件23,因此,该电池单体20在生产过程中,具有较高的生产效率和良率。此外,电极组件23中的主体部231由多层正、负极片构成,且极耳232与电极端子22之间的电连接可靠性得到了提高,因此,电池单体20具有较高的能力密度。

在本申请的一些实施例中,减薄区2321A和电极端子22通过激光焊接连接,并形成焊印。

在上述这些实施例中,由于减薄区2321A可使极耳232薄化,这样能够降低减薄区2321A和电极端子22激光焊接出现虚焊的风险。此外,焊印的位置设置能够减少极耳232和电极端子22之间金属颗粒的产生,从而能够降低电池内部短路的发生。

根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种电池,包括上述任一项实施例中的电池单体。

在上述这些实施例中,由于包括上述任一项实施例中的电池单体,因此,该电池具有较高的能力密度。

根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,包括上述实施例中的电池,该电池用于提供电能。

根据本申请的一些实施例中,电极组件23包括包括主体部231和至少一个极耳232。极耳232包括从主体部231的一端延伸出并层叠设置的多个子极耳,多个子极耳焊接形成焊接部2321,焊接部2321包括减薄区2321A,减薄区2321A被配置为相对于焊接部2321的表面凹陷并形成至少一个凹部2321a,该凹部2321a用于电连接电极端子22。凹部2321a能够有效的降低部分极耳232的厚度,使其与电极端子22之间的电连接更加可靠。

以下通过具体实施例对极耳的减薄区和电极端子之间的激光焊接进行详细描述。

实施例1

将负极极耳与第一电极端子通过激光焊接连接并形成焊印,其中,激光焊接的功劳为4000W,负极极耳的材质为铜,且负极极耳的减薄区厚度为0.4mm。

实施例2

与实施例1的区别在于:减薄区的厚度为0.6mm。

实施例3

与实施例1的区别在于:减薄区的厚度为0.8mm。

实施例4

与实施例1的区别在于:减薄区的厚度为1.0mm。

实施例5

与实施例1的区别在于:减薄区的厚度为1.2mm。

实施例6

将正极极耳与第二电极端子通过激光焊接连接并形成焊印,其中,激光焊接的功劳为2500W,正极极耳的材质为铝,且正极极耳的减薄区厚度为0.6mm。

实施例7

与实施例6的区别在于:减薄区的厚度为0.8mm。

实施例8

与实施例6的区别在于:减薄区的厚度为1.0mm。

实施例9

与实施例6的区别在于:减薄区的厚度为1.2mm。

实施例10

与实施例6的区别在于:减薄区的厚度为1.4mm。

对实施例1-10中形成焊印外观进行观察,其结果如表1所示。

表1

根据表1可知,减薄区可使极耳薄化,这样能够降低减薄区和电极端子激光焊接出现虚焊的风险。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

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