CN209312879U - 一种动力电池转接片结构及动力电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池转接片结构，包括用于连接顶盖极柱和电池极耳的转接片本体，所述转接片本体由N层金属片依次叠置复合形成，N≥2，所述转接片本体包括极耳焊接部及由极耳焊接部的一端向外延伸形成的极柱焊接部，且所述极柱焊接部可相对极耳焊接部进行α角度弯折，0≤α≤180°。本实用新型通过采用多层叠置的转接片结构，能使极柱焊接部相对极耳焊接部进行一定角度弯折，可以使现有的顶盖极柱和电芯极耳的焊接方式由先超声焊后激光焊变为先激光焊后超声焊，杜绝电池中引入激光焊焊渣，防止电池内部短路；同时多层叠置的转接片结构的大表面积有利于散热，能够提高电池使用时的散热性能，提升电池品质。
Description
技术领域
本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池转接片结构及使用该转接片的动力电池。
背景技术
随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的设备选择以锂离子电池作为电源，如手机、笔记本电脑、电动工具和电动汽车等等，这为锂离子电池的应用与发展提供了广阔的空间。其中，电动工具和电动汽车等所使用的锂离子电池一般称之为动力电池。
动力电池一般包括卷芯、电解液、容纳卷芯和电解液的电池壳体及装配在电池壳体上的顶盖，其中，动力电池为了追求更高的能量密度，采用了极限顶盖设计，该设计将卷芯装配入壳时，需要先进行超声焊将卷芯和转接片焊接在一起，再通过激光焊将转接片和顶盖焊接一起。目前采用的激光焊接方式具有功率高，焊接牢固的特点，但在高功率焊接时会导致铜/铝转接片焊点处熔化，形成熔珠飞溅，如清理不干净，会使电芯后续使用中存在短路等安全隐患。此外，传统的折极耳焊接方式可先将转接片焊接在顶盖上，再将转接片和卷芯焊接在一起，虽然该方法可避免正极激光焊的焊渣引入到电池内部，但缺点是折极耳结构会占用过多的电池内部空间，减少电芯容量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种动力电池转接片结构，以解决现有转接片在焊接时需要先超声焊后激光焊而容易出现焊渣问题，避免电芯中引入激光焊焊渣造成电池内部短路。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种动力电池转接片结构，包括用于连接顶盖极柱和电池极耳的转接片本体，所述转接片本体由N层金属片依次叠置复合形成，N≥2，所述转接片本体包括极耳焊接部及由极耳焊接部的一端向外延伸形成的极柱焊接部，且所述极柱焊接部可相对极耳焊接部进行α角度弯折，0≤α≤180°。
作为本实用新型所述的一种动力电池转接片结构的优选方案，所述弯折角度α为80～100°。
作为本实用新型所述的一种动力电池转接片结构的优选方案，所述金属片层数N为5～50层。
作为本实用新型所述的一种动力电池转接片结构的优选方案，单层金属片的厚度为0.02～0.5mm。
作为本实用新型所述的一种动力电池转接片结构的优选方案，N层金属片叠置后的总厚度为0.1～25mm。
作为本实用新型所述的一种动力电池转接片结构的优选方案，所述转接片本体整体呈“山”型结构。
作为本实用新型所述的一种动力电池转接片结构的优选方案，所述极耳焊接部与所述极柱焊接部之间设置有保险孔。
作为本实用新型所述的一种动力电池转接片结构的优选方案，所述极耳焊接部设置有固定孔。
作为本实用新型所述的一种动力电池转接片结构的优选方案，所述转接片为正极转接片或负极转接片。
作为本实用新型所述的一种动力电池转接片结构的优选方案，所述转接片为铝转接片、铜转接片或合金转接片。
此外，本实用新型还提供一种动力电池，包括电芯、电解液、容纳电芯和电解液的电池壳体以及密封安装在电池壳体上的顶盖，电芯极耳通过转接片与顶盖极柱电连接，所述转接片为上述任一段所述的转接片结构。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种动力电池转接片结构，包括用于连接顶盖极柱和电池极耳的转接片本体，所述转接片本体由N层金属片依次叠置复合形成，N≥2，所述转接片本体包括极耳焊接部及由极耳焊接部的一端向外延伸形成的极柱焊接部，且所述极柱焊接部可相对极耳焊接部进行α角度弯折，0≤α≤180°。相比于现有技术，本实用新型通过采用多层金属片叠置的转接片结构，能使极柱焊接部相对极耳焊接部进行一定角度弯折，可以使现有的顶盖极柱和电芯极耳的焊接方式由先超声焊后激光焊变为先激光焊后超声焊，杜绝电池中引入激光焊焊渣，防止电池内部短路；同时多层叠置的转接片结构的大表面积有利于散热，能够提高电池使用时的散热性能，提升电池品质。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图之一。
图2为本实用新型的结构示意图之二。
图中：1-极耳焊接部；2-极柱焊接部；3-保险孔；4-固定孔。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
如图1～2所示，本实施例提供一种动力电池转接片结构，包括用于连接顶盖极柱和电池极耳的转接片本体，所述转接片本体由N层金属片依次叠置复合形成，N≥2，所述转接片本体包括极耳焊接部1及由极耳焊接部1的一端向外延伸形成的极柱焊接部2，且所述极柱焊接部2可相对极耳焊接部1进行α角度弯折，0≤α≤180°。其中，金属片的复合方式包括但不限于焊压、冲压等。本实用新型通过采用多层金属片叠置的转接片结构，能使极柱焊接部2相对极耳焊接部1进行一定角度弯折，可以使现有的顶盖极柱和电芯极耳的焊接方式由先超声焊后激光焊变为先激光焊后超声焊，杜绝电池中引入激光焊焊渣，防止电池内部短路；同时多层叠置的转接片结构的大表面积有利于散热，能够提高电池使用时的散热性能，提升电池品质；且该转接片结构设计契合极限顶盖设计理念，能够有效提升电池容量。
在根据本实用新型的动力电池转接片结构的一实施例中，所述弯折角度α为80～100°，更优选地α为90°。弯折至在该角度范围内既能满足转接片和极耳/极柱焊接的要求，同时又能避免占用过多电池内部空间，有效提升电池容量。
在根据本实用新型的动力电池转接片结构的一实施例中，所述金属片层数N为5～50层，更优选为10～25层。多层金属片叠置形成的转接片结构有利于吸收和分散极柱焊接部弯折处的应力，防止转接片在极柱焊接部弯折处产生金属疲劳而断裂；当金属片层数过少时，弯折处应力得不到充分吸收和分散而容易发生断裂，当层数过多时，转接片硬度过高而难以进行有效弯折。
作为本实用新型所述的一种动力电池转接片结构的优选方案，单层金属片的厚度为0.02～0.5mm，更优选为0.1～0.3mm；N层金属片叠置后的总厚度为0.1～25mm，更优选为0.5～15mm。若厚度过小，可能无法与极柱/极耳实现有效焊接，同时难以满足转接片过流要求；若厚度过大，不仅难以进行弯折，同时还会占用过多的电池内部空间，降低电池容量。
在根据本实用新型的动力电池转接片结构的一实施例中，转接片本体整体呈“山”型结构。“山”型结构的两侧与电池极耳连接，“山”型结构的中部则与顶盖极柱连接；而将转接片设置成“山”型结构，一方面可以使转接片分别与顶盖极柱和电池极耳实现可靠连接；另一方面，这样可以有效保证转接片的过流能力和熔断性能，同时还可以充分利用电池内部空间，提高电池能量密度。
在根据本实用新型的动力电池转接片结构的一实施例中，极耳焊接部1与极柱焊接部2之间设置有保险孔3，极耳焊接部1设置有固定孔4。通过设置保险孔3可使转接片在发生短路时能够迅速熔断，从而保证电池的安全性能。通过设置固定孔4能对转接件起到定位及固定作用，可防止转接片进行焊接时出现移位，保证焊接质量，并提高焊接效率。
在根据本实用新型的动力电池转接片结构的一实施例中，转接片为正极转接片或负极转接片。当转接片为正极转接片时，用于连接电芯正极耳与顶盖正极柱；当转接片为负极转接片时，用于连接电芯负极耳与顶盖负极柱。
在根据本实用新型的动力电池转接片结构的一实施例中，转接片为铝转接片、铜转接片或合金转接片。转接片的具体材质根据极柱和极耳的材质进行选择，一般转接片材质需与极耳和极柱材质相同，因为同种材质更容易进行焊接，并能保证焊接质量。
实施例2
本实施例提供一种动力电池，包括电芯、电解液、容纳电芯和电解液的电池壳体以及密封安装在电池壳体上的顶盖，电芯极耳通过实施例1的转接片与顶盖极柱电连接，其中，正极焊接先使用激光焊将顶盖正极极柱和正极转接片焊在一起，再将正极转接片弯折，使极耳焊接部和极柱焊接部折成90℃，再使用超声焊将正极转接片和正极极耳焊在一起；负极焊接可采用与正极焊接同样的焊接方式，也可以采用先超声焊后激光焊的焊接方式。其中，正极激光焊功率在2～8kW之间，负极激光焊功率在3～10kW之间，且正负极转接片焊接拉力≥50N。其中，电芯、电解液、电池壳体及顶盖均为现有技术，这里不再赘述。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (9)
1.一种动力电池转接片结构，包括用于连接顶盖极柱和电池极耳的转接片本体，其特征在于：所述转接片本体由N层金属片依次叠置复合形成，N≥2，所述转接片本体包括极耳焊接部及由极耳焊接部的一端向外延伸形成的极柱焊接部，且所述极柱焊接部可相对极耳焊接部进行α角度弯折，0≤α≤180°。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池转接片结构，其特征在于：所述弯折角度α为80～100°。
3.根据权利要求1所述的一种动力电池转接片结构，其特征在于：所述金属片层数N为5～50层。
4.根据权利要求1所述的一种动力电池转接片结构，其特征在于：单层金属片的厚度为0.02～0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种动力电池转接片结构，其特征在于：N层金属片叠置后的总厚度为0.1～25mm。
6.根据权利要求1所述的一种动力电池转接片结构，其特征在于：所述转接片本体整体呈“山”型结构。
7.根据权利要求1所述的一种动力电池转接片结构，其特征在于：所述极耳焊接部与所述极柱焊接部之间设置有保险孔。
8.根据权利要求1所述的一种动力电池转接片结构，其特征在于：所述极耳焊接部设置有固定孔。
9.一种动力电池，包括电芯、电解液、容纳电芯和电解液的电池壳体以及密封安装在电池壳体上的顶盖，电芯极耳通过转接片与顶盖极柱电连接，其特征在于：所述转接片为权利要求1～8任一项所述的转接片结构。
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