CN219350578U - 单体电池 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，公开了一种单体电池，包括电芯、顶盖和连接片，电芯的一端伸出有极耳；顶盖包括导电端子；连接片包括基体和减薄区，减薄区的厚度小于基体的厚度；其中，导电端子与减薄区焊接，极耳与基体焊接。连接片通过减薄区连接导电端子，通过基体连接极耳，基体的厚度不影响减薄区与导电端子的焊接，因而减薄区的结构及厚度可根据焊接需求进行合理配置，基体的厚度根据过流需求进行合理配置，从而避免了连接片过流面积的增大影响连接片与导电端子之间的焊接良率。并且，减薄区实现了局部厚度的减薄，可减少材料用量，有助于降低材料成本，并且能够减少重量，有助于提升单体电池的重量能量密度，实现高能量密度的单体电池。

Description

单体电池

技术领域

本申请涉及电池制造技术领域，尤其是涉及一种单体电池。

背景技术

一些单体电池中，电芯极耳通过连接片连接顶盖，其方式通常为激光穿透焊接。对于有快充需求的单体电池，则需要连接片具有较大的过流面积，影响连接片的过流面积的因素主要有连接片的宽度和厚度。在单体电池的结构中，连接片宽度受限于电芯的宽度，因而，一些技术通过增大连接片的厚度以增加过流面积，达到快充的需求。但是，连接片的厚度对焊接工艺要求有直接的影响，增大连接片的厚度提高了对激光焊接工艺的要求和焊接难度，从而影响焊接质量，降低焊接良率。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种单体电池，能够有效解决连接片过流面积的增大影响焊接良率的问题。

根据本申请实施例的单体电池，包括电芯、顶盖和连接片，所述电芯的一端伸出有极耳；所述顶盖包括导电端子；所述连接片包括基体和减薄区，所述减薄区的厚度小于所述基体的厚度；其中，所述导电端子与所述减薄区焊接，所述极耳与所述基体焊接。

本申请实施例的单体电池至少具有如下有益效果：连接片通过减薄区连接导电端子，通过基体连接极耳，基体的厚度不影响减薄区与导电端子的焊接，因而减薄区的结构及厚度可根据焊接需求进行合理配置，基体的厚度根据过流需求进行合理配置，从而避免了连接片过流面积的增大影响连接片与导电端子之间的焊接良率。

根据本申请的一些实施例，所述连接片具有第一方向和第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交，所述减薄区沿所述第一方向的一端和所述基体沿所述第一方向的一端相连接。

根据本申请的一些实施例，所述导电端子上设有凸起部，所述减薄区设置有第一通孔，所述凸起部插设于所述第一通孔内并与所述减薄区焊接。

根据本申请的一些实施例，所述连接片在厚度方向的一侧设置沉孔形成所述减薄区，所述沉孔呈多边形、圆形或椭圆形，所述导电端子焊接于所述减薄区的背离所述沉孔的一侧。

根据本申请的一些实施例，所述连接片具有第一方向和第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交，沿所述第一方向，所述连接片具有第一端和第二端；沿所述第二方向，所述减薄区位于所述连接片的中部，所述减薄区的两侧设有基体，所述减薄区沿所述第一方向延伸至所述第一端和所述第二端。

根据本申请的一些实施例，所述连接片上对应于所述减薄区设置有第二通孔，所述导电端子上设有凸起部，所述凸起部插设于所述第二通孔内并与所述减薄区焊接。

根据本申请的一些实施例，所述连接片具有第一方向和第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交，所述减薄区包括第一区和第二区，所述第一区沿所述第一方向的一端和所述第二区沿所述第一方向相连接，沿所述第二方向，所述第一区的宽度大于所述第二区的宽度。

根据本申请的一些实施例，所述第一区设置有第三通孔，所述导电端子上设有凸起部，所述凸起部插设于所述第三通孔内并与所述第一区焊接。

根据本申请的一些实施例，所述减薄区的面积小于或等于所述连接片的面积的90％。

根据本申请的一些实施例，所述电芯的一端伸出有正极耳和负极耳；所述顶盖包括正极导电端子和负极导电端子，所述连接片的数量为2个；

其中一个所述连接片的所述减薄区与所述正极导电端子通过激光穿透焊接进行连接，并且所述基体与所述正极耳通过超声焊接进行连接；

另一个所述连接片的所述减薄区与所述负极导电端子通过激光穿透焊接进行连接，并且所述基体与所述负极耳通过超声焊接进行连接。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

图1为本申请实施例中连接片一个示例的结构示意图；

图2为连接有图1所示连接片的单体电池的示意图；

图3为图2示出的单体电池的部分结构分解示意图；

图4为图2示出的单体电池中连接片位置的截面示意图；

图5为本申请实施例中连接片另一个示例的结构示意图；

图6为连接有图5所示连接片的单体电池的示意图；

图7为图6示出的单体电池中的顶盖的一个示例的结构示意图；

图8为图6示出的单体电池中连接片位置的截面示意图；

图9为本申请实施例中连接片另一个示例的结构示意图；

图10为连接有图9所示连接片的单体电池的示意图；

图11为图9示出的单体电池中连接片位置的截面示意图；

图12为本申请实施例中连接片另一个示例的结构示意图；

图13为在图12示出的连接片基础上进一步改进的结构示意图；

图14为连接有图13所示连接片的单体电池的示意图；

图15为图14示出的单体电池中连接片位置的截面示意图；

图16为本申请实施例中连接片另一个示例的结构示意图；

图17为在图16示出的连接片基础上进一步改进的结构示意图；

图18为连接有图17所示连接片的单体电池的示意图；

图19为图18示出的单体电池中连接片位置的截面示意图。

附图标记：

连接片100，减薄区101，基体102，第一区103，第二区104，第一通孔105，第一端106，第二端107，第二通孔108，第三通孔109；

电芯200，正极耳201，负极耳202；

顶盖300，正极导电端子301，负极导电端子302，凸起部303。

具体实施方式

以下将结合实施例对本申请的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本申请的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本申请的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或器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。

在本申请实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本申请实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

一些单体电池中，电芯极耳通过连接片连接顶盖，连接片与顶盖通常通过激光穿透焊接实现连接。在连接片宽度受限的情况下，增大连接片的厚度以可增加过流面积，达到快充的需求。但是，连接片的厚度对焊接工艺要求有直接的影响，为满足过流要求而增大连接片的厚度则会对激光焊接工艺产生更高的要求，从而降低焊接良率，同时连接片厚度增加也带来重量和材料用量的增加，不利于单体电池重量能量密度的提升，且造成材料成本的增加。

本申请实施例提供了一种单体电池，可在满足连接片过流面积的前提下，避免保证接片与导电端子之间的焊接良率。以下结合说明书附图对本申请实施例进行介绍。需要说明的是，附图中对于方向标注方向的箭头(例如用于示意第一方向和第二方向的箭头)仅是用来起到示例和方位参考的作用，并没有限定第一方向的方向箭头具体指向，在一些实施中第一方向的方向箭头也可与附图中的指向相反，因此第一方向的方向箭头指向在本实施例中不作限定。

参考图1至图4，本申请实施例的单体电池包括电芯200、顶盖300和连接片100，电芯200的一端伸出有极耳，顶盖300包括导电端子，连接片100包括基体102和减薄区101，减薄区101的厚度小于基体102的厚度，其中，导电端子与减薄区101焊接，极耳与基体102焊接。由此，连接片100通过减薄区101连接导电端子，通过基体102连接极耳，基体102的厚度不影响减薄区101与导电端子的焊接，因而减薄区101的结构及厚度可根据焊接需求进行合理配置，保证焊接质量。基体102的厚度根据过流需求进行合理配置，从而在满足连接片100过流面积的前提下，避免影响连接片100与导电端子之间的焊接良率，保证连接质量。

需要说明的是，本申请实施例的单体电池中，电芯200的极耳包括正极耳201和负极耳202，导电端子包括正极导电端子301和负极导电端子302，本申请实施例的单体电池中，对应于正极和负极分别设置一件连接片100，其中一件连接片100用于连接正极耳201和正极导电端子301，另一件连接片100用于连接负极耳202和负极导电端子302，后续实施例同理。具体而言，电芯200的一端伸出有正极耳201和负极耳202，顶盖300包括正极导电端子301和负极导电端子302，连接片100的数量为2个。其中一个连接片100的减薄区101与正极导电端子301通过激光穿透焊接进行连接，并且基体102与正极耳201通过超声焊接进行连接。另一个连接片100的减薄区101与负极导电端子302通过激光穿透焊接进行连接，并且基体102与负极耳202通过超声焊接进行连接。

本申请实施例与无减薄区101的方案相比，连接片100通过减薄区101实现局部厚度的减薄，从而可减少材料用量，有助于降低材料成本。并且能够减少重量，有助于提升单体电池的重量能量密度，实现高能量密度的单体电池。

本申请实施例的单体电池在具体实施当中，连接片100的基体102和减薄区101可采用多种设置，例如：

在一些实施例中，连接片100具有第一方向和第二方向，第一方向和第二方向相交，可以是垂直相交，也可以是呈锐角或钝角相交，图1至图4中以第一方向和第二方向垂直相交为参考进行示意。其中，参考图1至图4，减薄区101沿第一方向的一端和基体102沿第一方向的一端相连接，从而极耳和导电端子在连接件上的连接位置沿第一方向设置，导电端子连接于减薄区101朝向顶盖300的一侧，极耳连接于基体102背离顶盖300的一侧，减薄区101沿第二方向的尺寸可根据导电端子的结构和焊接需求合理配置，例如图1中，减薄区101沿第二方向延及连接片100的边沿，从而可适用于焊接多种尺寸的导电端子，具备较好的容差性，有益于提高焊接良率。在此基础上，参考图5至图8，减薄区101还可设置有第一通孔105，导电端子上设有凸起部303，凸起部303插设于该第一通孔105内并与减薄区101焊接，凸起部303和减薄区101可通过缝隙焊进行焊接。第一通孔105的形状可与凸起部303的外周形状相匹配，从而能够通过缝隙焊实现凸起部303和减薄区101的焊接。凸起部303插设于第一通孔105内能够减少连接片100和导电端子在单体电池高度方向(即连接片100厚度方向)的占用空间，有助于提升单体电池的空间利用率，提升体积能量密度。

参考图9至图11，在一些实施例中，连接片100在厚度方向的一侧设置沉孔形成减薄区101，沉孔呈多边形、圆形或椭圆形，导电端子焊接于减薄区101的背离沉孔的一侧，由此，连接片100通过减薄区101实现局部厚度的减薄，从而在保证过流面积的前提下减少重量，有助于提升单体电池的重量能量密度，并且可减少材料用量，有助于降低材料成本。通过开设沉孔形成的减薄区101，针对所需焊接导电端子的区域减薄厚度，保证连接片100的强度以及过流面积。减薄区101可通过穿透焊实现与导电端子的连接，减薄区101的厚度可根据焊接需求合理配置，从而保证焊接质量，有效解决了焊接位置厚度过大而导致焊接良率降低的问题。

在一些实施例中，连接片100具有第一方向和第二方向，第一方向和第二方向相交，可以是垂直相交，也可以是呈锐角或钝角相交，图12至图15中以第一方向和第二方向垂直相交为参考进行示意。其中，参考图12，沿第一方向，连接片100具有第一端106和第二端107；沿第二方向，减薄区101位于连接片100的中部，减薄区101的两侧设有基体102，减薄区101沿第一方向延伸至第一端106和第二端107，从而具有较大的减薄区101，能够减轻连接片100的重量，减少材料用量，有助于单体电池的重量能量密度的提升。基体102的厚度保证了连接片100的过流面积，同时，在中部形成的减薄区101可用于焊接导电端子，减薄区101的厚度较小，可根据焊接需求合理配置，从而保证焊接质量，有效解决了焊接位置厚度过大而导致焊接良率降低的问题。且减薄区101沿第一方向的任意位置均可焊接导电端子，具备较好的容差性，为单体电池顶盖300上的导电端子的位置和结构提供了变化空间，有益于提高焊接良率。在此基础上，参考图13至图15，在一些实施例中，连接片100上对应于减薄区101还可设置有第二通孔108，导电端子上设有凸起部303，凸起部303插设于第二通孔108内并与减薄区101焊接，凸起部303和减薄区101可通过缝隙焊进行焊接。第二通孔108的形状可与凸起部303的外周形状相匹配，从而能够通过缝隙焊实现凸起部303和减薄区101的焊接。凸起部303插设于第二通孔108内能够减少连接片100和导电端子在单体电池高度方向(即连接片100厚度方向)的占用空间，有助于提升单体电池的空间利用率，提升体积能量密度。

在一些实施例中，连接片100具有第一方向和第二方向，第一方向和第二方向相交，可以是垂直相交，也可以是呈锐角或钝角相交，图16至图19中以第一方向和第二方向垂直相交为参考进行示意。其中，参考图16，减薄区101包括第一区103和第二区104，第一区103沿第一方向的一端和第二区104沿第一方向的一端相连接，沿第二方向，第一区103的宽度大于第二区104的宽度，由此形成类似T字型的减薄区101，与图1示出的连接片100同理，减薄区101的第一区103可沿第二方向延及连接片100的边沿，从而可适用于焊接多种尺寸的导电端子，具备较好的容差性，有益于提高焊接良率。并且，与图1、图9和图12示出的连接片100相比，本实施例连接片100可形成较大面积范围的减薄区101，在满足过流截面的前提下，从而能够更大程度地减轻重量和减少材料用量。在此基础上，参考图17至图19，在一些实施例中，第一区103还可设置有第三通孔109，导电端子上设有凸起部303，凸起部303插设于第三通孔109内并与第一区103焊接。凸起部303和第一区103可通过缝隙焊进行焊接。第三通孔109的形状可与凸起部303的外周形状相匹配，从而能够通过缝隙焊实现凸起部303和第一区103的焊接。凸起部303插设于第三通孔109内能够减少连接片100和导电端子在单体电池高度方向(即连接片100厚度方向)的占用空间，有助于提升单体电池的空间利用率，提升体积能量密度。

上述实施例中，减薄区101的面积需要在满足过流面积的前提下进行配置，例如，在一些实施例中，减薄区101的面积小于或等于连接片100的面积的90％，从而在保证满足过流面积的前提下，减少材料用量，降低成本；并且能够减轻重量，提升重量能量密度。

本申请实施例的单体电池可应用于动力电池领域，能在满足过流面积，实现快充需求的前提下，保证激光焊接良率，减轻重量和降低材料成本，实现高能量密度的单体电池。在一些实施例中，还能够减小连接片100和导电端子占用电芯200高度方向的空间，提高空间利用率和体积能量密度。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.单体电池，其特征在于，包括：

电芯(200)，所述电芯(200)的一端伸出有极耳；

顶盖(300)，包括导电端子；

连接片(100)，包括基体(102)和减薄区(101)，所述减薄区(101)的厚度小于所述基体(102)的厚度；

其中，所述导电端子与所述减薄区(101)焊接，所述极耳与所述基体(102)焊接。

2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述连接片(100)具有第一方向和第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交，所述减薄区(101)沿所述第一方向的一端和所述基体(102)沿所述第一方向的一端相连接。

3.根据权利要求2中所述的单体电池，其特征在于，所述导电端子上设有凸起部(303)，所述减薄区(101)设置有第一通孔(105)，所述凸起部(303)插设于所述第一通孔(105)内并与所述减薄区(101)焊接。

4.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述连接片(100)在厚度方向的一侧设置沉孔形成所述减薄区(101)，所述沉孔呈多边形、圆形或椭圆形，所述导电端子焊接于所述减薄区(101)的背离所述沉孔的一侧。

5.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述连接片(100)具有第一方向和第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交，沿所述第一方向，所述连接片(100)具有第一端(106)和第二端(107)；沿所述第二方向，所述减薄区(101)位于所述连接片(100)的中部，所述减薄区(101)的两侧设有基体(102)，所述减薄区(101)沿所述第一方向延伸至所述第一端(106)和所述第二端(107)。

6.根据权利要求5所述的单体电池，其特征在于，所述连接片(100)上对应于所述减薄区(101)设置有第二通孔(108)，所述导电端子上设有凸起部(303)，所述凸起部(303)插设于所述第二通孔(108)内并与所述减薄区(101)焊接。

7.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述连接片(100)具有第一方向和第二方向，所述第一方向和所述第二方向相交，所述减薄区(101)包括第一区(103)和第二区(104)，所述第一区(103)沿所述第一方向的一端和所述第二区(104)沿所述第一方向的一端相连接，沿所述第二方向，所述第一区(103)的宽度大于所述第二区(104)的宽度。

8.根据权利要求7所述的单体电池，其特征在于，所述第一区(103)设置有第三通孔(109)，所述导电端子上设有凸起部(303)，所述凸起部(303)插设于所述第三通孔(109)内并与所述第一区(103)焊接。

9.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述减薄区(101)的面积小于或等于所述连接片(100)的面积的90％。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的单体电池，其特征在于，所述电芯的一端伸出有正极耳(201)和负极耳(202)；所述顶盖(300)包括正极导电端子(301)和负极导电端子(302)，所述连接片(100)的数量为2个；

其中一个所述连接片(100)的所述减薄区(101)与所述正极导电端子(301)通过激光穿透焊接进行连接，并且所述基体(102)与所述正极耳(201)通过超声焊接进行连接；

另一个所述连接片(100)的所述减薄区(101)与所述负极导电端子(302)通过激光穿透焊接进行连接，并且所述基体(102)与所述负极耳(202)通过超声焊接进行连接。

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