电芯连接片结构及电池的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯连接片结构及电池。


背景技术：

2.动力电池是将若干单体电芯通过电芯连接片串并联组装而成，通常以焊接、螺纹连接和机械压接三种连接方式实现连接。目前最为可靠的是通过激光焊接连接片的方式，此方式保证了连接片与电芯极柱接触电阻小、抗震动、牢靠程度高。
3.当电芯连接片采用激光焊接的方式与电芯极柱连接时，电芯连接片焊接位置的厚度对激光焊接质量有一定的影响，具体为电芯连接片的厚度越大，焊接应力越大，进而使焊接位置的连接不牢固，降低了焊接质量。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的是为了克服现有技术中的不足，本技术提供了一种电芯连接片结构和电池，以解决现有技术中电芯连接片与电芯极柱的焊接位置的厚度过大影响而降低焊接质量的技术问题。
5.本技术提供了：
6.一种电芯连接片结构，包括本体，所述本体设置有与电芯极柱的顶面相抵接的焊接区域，所述焊接区域沿第一方向间隔开设有第一凹槽和第二凹槽；
7.所述第一凹槽和所述第二凹槽分别位于所述本体沿其厚度方向的两相对侧，所述第一凹槽的开口方向背离所述电芯极柱的顶面，所述第二凹槽的开口方向朝向所述电芯极柱的顶面，所述电芯极柱的顶面抵接于所述第二凹槽的槽底。
8.另外，根据本技术的电芯连接片结构，还可具有如下附加的技术特征：
9.在本技术的一些实施方式中，沿所述本体的厚度方向，所述第一凹槽和所述第二凹槽的深度均为0.5至1mm。
10.在本技术的一些实施方式中，所述本体上设置有至少一个凸起部，所述凸起部靠近所述第二凹槽的边缘设置。
11.在本技术的一些实施方式中，所述凸起部设置有多个，多个所述凸起部沿所述第二凹槽的周向间隔设置。
12.在本技术的一些实施方式中，所述凸起部由所述本体具有所述第一凹槽的一侧向所述第二凹槽的方向冲压一体成型制成。
13.在本技术的一些实施方式中，所述第一凹槽和所述第二凹槽均为圆形凹槽，且所述圆形凹槽的半径为8至9mm。
14.在本技术的一些实施方式中，所述本体的中部向远离所述本体的方向限定形成弯折结构。
15.在本技术的一些实施方式中，所述弯折结构呈弧形或折线形，当所述弯折结构呈弧形时，所述弯折结构对应的半径为14至19mm。
16.在本技术的一些实施方式中，所述焊接区域的数量为两个，两个所述焊接区域关于所述弯折结构对称设置，且所述本体上开设有两个通孔，每个所述通孔位于所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽底处。
17.在本技术还提供了一种电池，包括至少一个如前述的电芯连接片结构。
18.相对于现有技术，本技术的有益效果是：本技术提出一种电芯连接片结构，通过在所述本体与电芯极柱的顶面相抵接的焊接区域设置沿第一方向间隔开设有第一凹槽和第二凹槽，以减小激光焊接位置的厚度，一方面可以减小焊接应力，提高焊接质量；另一方面可以缩小激光焊接的融穿深度，避免因激光焊接功率不足造成的焊接缺陷问题。
19.另外，电池通过采用上述电芯连接片结构连接电芯，可提高电池的结构稳定性及延长使用寿命。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1示出了本技术的实施例一的结构示意图之一；
22.图2示出了本技术的实施例一的结构示意图之二；
23.图3示出了图1中a-a处的截面示意图；
24.图4示出了本技术的实施例二的结构示意图；
25.图5示出了本技术的实施例三的结构示意图；
26.图6示出了本技术的实施例四的结构示意图；
27.图7示出了图6中b处的放大图。
28.主要元件符号说明：100-电芯连接片结构；110-本体；111-焊接区域；1111-第一凹槽；1112-第二凹槽；120-通孔；130-凸起部；140-弯折结构；200-电芯；210-电芯极柱的顶面；220-定位孔；230-电芯极柱；x-第一方向；y-第二方向；1000-电池。
具体实施方式
29.下面详细描述本技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
30.在本技术的描述中，需要理解的是，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技术和简化描述，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技术的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。
32.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，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；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技术中的具体含义。
33.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.实施例一
35.如图1至3所示，本技术提供了一种电芯连接片结构100，用于连接两个电芯200。电芯连接片结构100包括本体110，本体110设置有与电芯极柱的顶面210相抵接的焊接区域111，焊接区域111沿第一方向间隔开设有第一凹槽1111和第二凹槽1112。其中，第一方向x为本体110的厚度方向。
36.第一凹槽1111和第二凹槽1112分别位于本体110沿其厚度方向的两相对侧，第一凹槽1111的开口方向背离电芯极柱的顶面210，第二凹槽1112的开口方向朝向电芯极柱的顶面210，电芯极柱的顶面210抵接于第二凹槽1112的槽底。
37.电芯连接片结构100与电芯极柱230的激光焊接原理为：
38.激光束融穿第一凹槽1111的槽底到达第二凹槽1112的槽底，由于第二凹槽1112的槽底与电芯极柱的顶面210抵接，激光束将第二凹槽1112的槽底和电芯极柱的顶面210焊接，从而形成本体110与电芯极柱230的焊接结构。
39.很明显，通过缩短在第一方向x上第一凹槽1111的槽底与第二凹槽1112的槽底的距离以减小激光焊接位置的厚度，一方面可以减小焊接处的焊接应力，提高焊接质量；另一方面可以缩小激光束的融穿深度，避免因激光焊接功率不足造成的焊接缺陷问题。
40.在本实施方式中，沿本体110的厚度方向，第一凹槽1111和第二凹槽1112的深度均为0.5至1mm，这样的深度设置一方面可以减少焊接位置在第一方向x上的厚度，减小焊接处的焊接应力，提高焊接质量；另一方面可以加固本体110与电芯极柱230的连接强度。
41.示例性地，本实施方式中，第一凹槽1111的深度选为0.5mm，第二凹槽1112的深度为0.5mm。当然，在其他实施例方式中，第一凹槽1111的深度还可选为0.6mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.9mm、1mm，第二凹槽1112的深度也可选为0.6mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.9mm、1mm，在此就不一一列举说明。
42.进一步的，在本体110的厚度方向上，第二凹槽1112的投影面与电芯极柱的顶面210重合，以使电芯极柱的顶面210、侧面均与第二凹槽1112的槽壁接触，增大本体110与电芯极柱230的接触面积，从而减小本体110与电芯极柱230的接触电阻。
43.电芯极柱的顶面210抵接于第二凹槽1112的槽底，可以理解，电芯极柱230与第二凹槽1112存在装配关系。一般情况下电芯极柱230呈圆柱状，相应的，在本实施方式中，第二凹槽1112的横截面为圆形，半径为8至9mm，使第二凹槽1112与电芯极柱230的连接更加紧密
牢固。
44.示例性地，本实施方式中，圆形第二凹槽1112的半径选为8mm。当然，在其他实施例方式中，圆形第二凹槽1112的半径还可选为9mm，还可选为8.1mm、8.3mm、8.5mm、8.7mm、8.9mm，在此就不一一列举说明。
45.更进一步的，通过上述焊接原理，可得知第一凹槽1111与电芯极柱230并不存在装配关系，仅用于减小激光焊接位置的厚度，本体110与电芯极柱230的焊缝将位于第一凹槽1111的槽底，在本实施方式中，第一凹槽1111的横截面形状不做限制。作为示例，第一凹槽1111的横截面形状可呈圆形、环形、方形、多边形等。
46.当第一凹槽1111的横截面形状与第二凹槽1112的横截面形状不同时，可作为防呆结构区以分本体110在其厚度方向的两个侧面。
47.当第一凹槽1111的横截面为圆形，半径为8至9mm时，第一凹槽1111和第二凹槽1112的横截面结构相同，在激光焊接时可以通过第一凹槽1111更直观的看到电芯极柱的顶面210的位置和大小。
48.本实施方式中，第一凹槽1111的横截面为圆形，半径为8至9mm。示例性地，本实施方式中，圆形第一凹槽1111的半径选为8mm。当然，在其他实施例方式中，圆形第一凹槽1111的半径还可选为9mm，还可选为8.1mm、8.3mm、8.5mm、8.7mm、8.9mm，在此就不一一列举说明。
49.在本实施方式中，焊接区域111的数量为两个，且本体110上开设有两个通孔120，每个通孔120位于第一凹槽1111和第二凹槽1112的槽底处。通孔120的轴线与电芯极柱230的轴线重合设置，这样可提高电芯200与电芯连接片结构100的装配精度。
50.电芯200在应用过程中会产生膨胀引起膨胀力，膨胀力如果长时间得不到释放，易在电芯200连接片与极柱的焊接位置产生拉扯力，该拉扯力的存在将引起连接片虚接、短路、断路等不良情况。
51.在本实施方式中，本体110上设置有至少一个凸起部130，凸起部130卡接于电芯200上。
52.凸起部130靠近第二凹槽1112的边缘设置。具体的：
53.当凸起部130为一个时，优选将凸起部130设于第二凹槽1112沿本体110第二方向y的一侧，其中，第二方向为本体110的长度方向。
54.当凸起部130位两个时，优选将凸起部130设于第二凹槽1112沿本体110第二方向y的两侧。
55.当凸起部130为多个，多个凸起部130沿第二凹槽1112的周向间隔设置。
56.凸起部130由本体110具有第一凹槽1111的一侧向第二凹槽1112的方向冲压一体成型制成，这样可简化生产工序，提高生产效率。
57.在本实施方式中，本体110的中部还限定形成有弯折结构140，该弯折结构140远离本体110方向设置。
58.弯折结构140呈弧形或折线形，在本实施方式中，弯折结构140呈弧形时，其半径为14至19mm。弯折结构140使本体110具备一定的形变量，一方面可以对抗由于电芯200膨胀而带来的拉扯力。另一方面，本体110连接两个高度不一致的电芯200时，两个电芯200的与本体110的焊接处不会相互影响。
59.示例性地，本实施方式中，弧形弯折结构140的半径选为14mm。当然，在其他实施例
方式中，弧形弯折结构140的半径还可选为19mm，还可选为15mm、16mm、17mm、18mm，在此就不一一列举说明。
60.作为优选，两个焊接区域111关于弯折结构140对称设置，使本体110受力均匀。
61.实施例二
62.如图4所示，与实施例一相比，本实施方式的不同之处在于，焊接区域111沿第一方向仅开设有第一凹槽1111，电芯极柱的顶面210抵接于本体110靠近电芯极柱230的一侧。第一凹槽1111在第一方向x上的深度为0.5至2mm以减少焊接位置在第一方向x上的厚度，降低焊接处的焊接应力，提高焊接质量。
63.示例性地，本实施方式中，第一凹槽1111的深度选为1mm。当然，在其他实施例方式中，第一凹槽1111的深度还可选为0.5mm、0.8mm、1.5mm、1.75mm、1.9mm，在此就不一一列举说明。
64.在本实施方式中，第一凹槽1111的横截面限定为圆形，半径为8至9mm。第一凹槽1111的横截面与电芯极柱的顶面210的大小相同，在激光焊接时可以通过第一凹槽1111更直观的看到电芯极柱的顶面210的位置和大小。
65.示例性地，本实施方式中，圆形第一凹槽1111的半径选为8mm。当然，在其他实施例方式中，圆形第一凹槽1111的半径还可选为9mm，还可选为8.1mm、8.3mm、8.5mm、8.7mm、8.9mm，在此就不一一列举说明。
66.对应的，至少一个凸起部130靠近第一凹槽1111的边缘设置，多个凸起部130沿第一凹槽1111的周向均匀间隔设置。
67.电芯连接片结构100与电芯极柱230的激光焊接原理为：
68.激光束融穿第一凹槽1111的槽底到达本体110靠近电芯极柱230的一侧表面，由于该表面与电芯极柱的顶面210抵接，激光束将该表面和电芯极柱的顶面210焊接，从而形成本体110与电芯200极柱的焊接结构。
69.其他的与实施例一的结构相同，这里不再赘述。
70.实施例三
71.如图5所示，与实施例一相比，本实施方式的不同之处在于，焊接区域111沿第一方向仅开设有第二凹槽1112，电芯极柱的顶面210抵接于第二凹槽1112的槽底。第二凹槽1112在第一方向上的深度为0.5至1mm。
72.电芯连接片结构100与电芯极柱230的激光焊接原理为：
73.激光束融穿本体110远离电芯200一侧的表面到达第二凹槽1112的槽底，电芯极柱的顶面210抵接于第二凹槽1112的槽底，激光束将第二凹槽1112的槽底和电芯极柱的顶面210焊接，从而形成本体110与电芯200极柱的焊接结构。
74.其他的与实施例一的结构相同，这里不再赘述。
75.实施例四
76.如图1至3和6至7所示，本技术还提供了一种电池1000，包括一个如实施例一中的电芯连接片结构100和两个电芯200。每个电芯200的正极极柱或负极极柱的顶面与第二凹槽1112的槽底焊接。
77.凸起部130卡接于电芯200上。具体的，在每个电芯200上设有与凸起部130相应数量的定位孔220，每个定位孔220靠近电芯200极柱的边缘设置，以使每个凸起部130对应连
接于一个定位孔220内。这样的结构一方面起到提高电芯200与电芯连接片结构100的装配精度，另一方面可以对抗电芯200膨胀而带来的拉扯力。
78.同时，本体110的中部的弯折结构140使本体110也可以对抗由于电芯200膨胀而带来的拉扯力，增加了电池1000结构的稳定性，提高了电池1000的质量及使用寿命。
79.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
80.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种电芯连接片结构，其特征在于，包括本体，所述本体设置有与电芯极柱的顶面相抵接的焊接区域，所述焊接区域沿第一方向间隔开设有第一凹槽和第二凹槽；所述第一凹槽和所述第二凹槽分别位于所述本体沿其厚度方向的两相对侧，所述第一凹槽的开口方向背离所述电芯极柱的顶面，所述第二凹槽的开口方向朝向所述电芯极柱的顶面，所述电芯极柱的顶面抵接于所述第二凹槽的槽底。2.根据权利要求1所述的电芯连接片结构，其特征在于，沿所述本体的厚度方向，所述第一凹槽和所述第二凹槽的深度均为0.5至1mm。3.根据权利要求1所述的电芯连接片结构，其特征在于，所述本体上设置有至少一个凸起部，所述凸起部靠近所述第二凹槽的边缘设置。4.根据权利要求3所述的电芯连接片结构，其特征在于，所述凸起部设置有多个，多个所述凸起部沿所述第二凹槽的周向间隔设置。5.根据权利要求4所述的电芯连接片结构，其特征在于，所述凸起部由所述本体具有所述第一凹槽的一侧向所述第二凹槽的方向冲压一体成型制成。6.根据权利要求1-5中任一项所述的电芯连接片结构，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽均为圆形凹槽，且所述圆形凹槽的半径为8至9mm。7.根据权利要求1-5中任一项所述的电芯连接片结构，其特征在于，所述本体的中部向远离所述本体的方向限定形成弯折结构。8.根据权利要求7所述的电芯连接片结构，其特征在于，所述弯折结构呈弧形或折线形，当所述弯折结构呈弧形时，所述弯折结构对应的半径为14至19mm。9.根据权利要求7所述的电芯连接片结构，其特征在于，所述焊接区域的数量为两个，两个所述焊接区域关于所述弯折结构对称设置，且所述本体上开设有两个通孔，每个所述通孔位于所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽底处。10.一种电池，其特征在于，包括至少一个如权利要求1至9中任一项所述的电芯连接片结构。

技术总结
本申请公开了一种电芯连接片结构及电池，涉及电池技术领域。电芯连接片结构包括本体，所述本体设置有与电芯极柱的顶面相抵接的焊接区域，所述焊接区域沿第一方向间隔开设有第一凹槽和第二凹槽；所述第一凹槽和所述第二凹槽分别位于所述本体沿其厚度方向的两相对侧，所述第一凹槽的开口方向背离所述电芯极柱的顶面，所述第二凹槽的开口方向朝向所述电芯极柱的顶面，所述电芯极柱的顶面抵接于所述第二凹槽的槽底。本申请提供的电芯连接片结构可以起到提高电芯连接片与电芯极柱焊接质量的作用。用。用。


技术研发人员：陆云 余浩 漆绍军 刘晨南
受保护的技术使用者：宁夏宝丰昱能科技有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/9/1