电池转接片及电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其是指一种电池转接片及电池。


背景技术：

2.由于新能源汽车换电方式的推广和应用难度较大，充电方式成为用户的首选。在电动汽车的充电解决方案中，快充方案通常指大功率直流充电，充电电压一般大于电池电压；为应对用户在充电速度上不断提升的需求，快充技术成为本领域研究的热点。
3.动力电池内的裸电芯与电池顶盖之间通过电池转接片连接组合为成品电芯；极耳作为将正负极从电芯引出的金属导电体，转接片与极耳进行超声焊接，转接片与极柱进行激光焊接；由于快充场景下电流过大，需要相应增大转接片与极耳的超声焊印面积，但此种方案会导致转接片出现形变，与顶盖进行激光焊接时，形变引发的焊接位置起翘或不平整会极大增加爆点频次，发生爆点的位置焊印面积减小，易导致虚焊，直接影响转接片的连接强度。因此，现有的电池转接片结构难以在快充场景下有效控制形变量和爆点率，导致连接强度不足，使电池的过流能力较差，发热现象明显，影响电池整体的循环寿命和安全性能。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中快充场景下转接片结构强度不足、易发生形变，进行激光焊接时爆点频次过高影响电池安全性能的技术难点，提供一种电池转接片及电池，控制形变量的同时保持结构强度。
5.第一方面，为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电池转接片，形成有第一连接面和背离所述第一连接面的第二连接面，其中，在所述第一连接面的至少部分区域，所述电池转接片形成有加强筋结构。
6.在本实用新型的一个实施例中，所述第一连接面用以连接极耳，所述第二连接面用以连接极柱，所述第一连接面至少在连接极耳的区域形成有所述加强筋结构。
7.在本实用新型的一个实施例中，整个所述第一连接面均形成有所述加强筋结构。
8.在本实用新型的一个实施例中，所述加强筋结构包括：
9.至少一第一筋条，每一所述第一筋条沿所述第二连接面长度方向延伸；当所述第一筋条为两条或以上时，任意两条所述第一筋条相互平行间隔设置。
10.在本实用新型的一个实施例中，所述加强筋结构包括：
11.至少一第二筋条，每一所述第二筋条沿所述第二连接面宽度方向延伸，或者，所述第二筋条的延伸方向与所述第二连接面宽度方向之间形成一锐角夹角；当所述第二筋条为两条或以上时，任意两条所述第二筋条相互平行间隔设置。
12.在本实用新型的一个实施例中，其中，所述加强筋结构同时包括第一筋条和第二筋条时，所述第一筋条和所述第二筋条相互交叉。
13.在本实用新型的一个实施例中，所述电池转接片的厚度为0.1mm～1.5mm，所述加强筋结构的厚度为0.1mm～1.0mm。
14.在本实用新型的一个实施例中，所述加强筋结构与所述第一连接面一体成型。
15.在本实用新型的一个实施例中，所述加强筋结构的材质设置为金属或导电非金属。
16.第二方面，本实用新型还提供一种电池，其包括，
17.极柱；
18.电芯，所述电芯引出有极耳；
19.还包括上述实施例所述的电池转接片，所述电池转接片设置于所述电芯顶部，且所述极柱连接所述第二连接面，所述极耳连接所述第一连接面。
20.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
21.本实用新型所述的电池转接片，其第二连接面与极柱进行激光焊接时保持平整紧密接触，仅在所述电池转接片的第一连接面的全部或部分区域设置加强筋结构；相较于现有的电池转接片，能够提升结构强度并控制增加的重量，能够降低连接过程中的形变量，避免形变起翘产生过多焊接爆点，降低激光焊接位置的爆点频次，进而减少虚焊情况，改善激光焊印位置的阻抗一致性，降低激光焊印位置的发热量，提高电池安全性能和成品良率、结构简单实用性强，易于推广。
附图说明
22.为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
23.图1是本实用新型实施例一中电池转接片a的结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例一中电池转接片b的结构示意图；
25.图3是本实用新型实施例一中电池转接片c的结构示意图；
26.图4是本实用新型实施例一中电池转接片d的结构示意图；
27.图5是本实用新型实施例一中电池转接片第二连接面的示意图。
28.说明书附图标记说明：1、第一连接面；2、第二连接面；3、加强筋结构；31、第一筋条；32、第二筋条。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
30.实施例一
31.针对快充场景下电池转接片的结构问题，现有技术中常通过增加转接片厚度的手段达到平衡形变量和结构强度的目的,经本案发明人研究发现，转接片与极耳的超声焊印面积增大后，若仅通过增加转接片厚度来维持原有的形变量和结构强度，会导致电池重量增加、电芯能量密度降低，同时增加成本；因此仅依靠增加转接片厚度并不是解决快充场景下的电池安全问题的可持续方案。
32.据此，参照图1～图5所示，本实用新型提供一种电池转接片，所述电池转接片形成有第一连接面1和背离所述第一连接面1的第二连接面2，所述第一连接面1用于连接极耳，所述第二连接面2用于连接极柱；所述第一连接面1和所述第二连接面2在所述电池转接片
的厚度方向上正对设置；其中，在所述第一连接面1的至少部分区域，所述电池转接片形成有加强筋结构3。本实用新型相较于现有的转接片而言，结构强度和物理性能更好，相较于厚度相同且表面水平延伸的转接片而言质量更轻，能够降低电芯重量，有利于提升电芯的能量密度。
33.具体的，在本实用新型的一些实施例中，所述加强筋结构3在所述第一连接面1覆盖的区域和面积能够变化，所述第一连接面1至少在连接极耳的区域形成有所述加强筋结构3；在本实用新型的另一些实施例中，整个所述第一连接面1均形成有所述加强筋结构3；优选的，所述加强筋结构3的凸起的顶面相对于所述第一连接面1的高度平齐，整个所述第一连接面1均形成有所述加强筋结构3时，所述电池转接片整体厚度一致，用于连接所述极耳和所述极柱时平整放置不易起翘，减少所述电池转接片与电池其他结构之间的间隙，当所述电池转接片通过焊接方式与所述极柱连接时，减少因焊接位置接触不够紧密而使金属熔珠大量喷溅、导致焊接位置出现孔洞的爆点现象出现，降低爆点频次；当然，焊接仅为极柱与电池转接片的连接方式之一，其他连接方式包括铆接、胶粘等也能够实现连接，所述电池转接片与所述极柱之间间隙较小也有利于提高电池内部的空间利用率。
34.进一步的，在一些实施例中，所述加强筋结构3包括至少一第一筋条31，每一第一筋条31均沿所述第二连接面2的长度方向延伸；当所述第一筋条31为两条或以上时，任意两条所述第一筋条31相互平行间隔设置；在其中一种实施例中，参照图1所示，当所述第一筋条31为两条或以上时，任意两条所述第一筋条31相互平行且等距间隔设置，使所述加强筋结构3在所述第一连接面1均匀排布，形成稳定支撑效果。在其他实施例中，相邻的所述第一筋条31在所述第二连接面2宽度方向上间隔的距离能够根据焊接位置进行调整：靠近所述电池转接片与极耳的焊接区域在所述第一连接面1的对应位置时，相邻的所述第一筋条31之间的间距较小，该对应位置处的所述第一筋条31的排布密度较其他位置更大，在相同的焊印面积条件下对应焊接位置处电池转接片的形变量更小,提高激光焊印位置的阻抗一致性。此外，相邻所述第一筋条31的间距数值和间距变化可以根据实际装配需求调整，不限于此。
35.进一步的，在一些实施例中，所述加强筋结构3包括至少一第二筋条32，每一第二筋条32沿所述第二连接面2的宽度方向延伸或者所述第二筋条32的延伸方向与所述第二连接面宽度方向之间形成一锐角夹角；当所述第二筋条32为两条或以上时，任意两条所述第二筋条32相互平行间隔设置。在其中一种实施例中，参照图2所示，当所述第二筋条32为两条或以上时，任意两条所述第二筋条32相互平行且等距间隔设置，使所述加强筋结构3在所述第一连接面1均匀排布，形成稳定支撑效果。在其他实施例中，相邻的所述第二筋条32在所述第二连接面2宽度方向上间隔的距离能够根据焊接位置进行调整：靠近所述电池转接片与所述极耳的焊接区域在所述第一连接面1的对应位置时，相邻的所述第二筋条32之间的间距较小，该对应位置处的所述第二筋条32的排布密度较其他位置更大，在相同的焊印面积条件下对应焊接位置处电池转接片的形变量更小,提高激光焊印位置的阻抗一致性。此外，相邻所述第二筋条32的间距数值和间距变化可以根据实际装配需求调整，不限于此。
36.进一步的，在一些实施例中，所述加强筋结构3同时包括第一筋条31和第二筋条32，所述第一筋条31和所述第二筋条32相互交叉；在其中一些实施例中，参照图3和图4所示，所述第一筋条31沿所述第二连接面2的长度方向延伸，所述第二筋条32沿所述第二连接
面2的宽度方向延伸，所述第一筋条31和第二筋条32相互交叉，且任意两条所述第一筋条31相互平行间隔设置，任意两条所述第二筋条32相互平行间隔设置，任一所述第一筋条31和任一所述第二筋条32的延伸方向的夹角可以为直角，也可以为其他角度。交叉设置的加强筋结构3稳定性更优，部分筋条出现加工缺陷或变形后，与之交叉的筋条仍能够对缺陷或易形变区域形成稳定的支撑结构，维持所述电池转接片的结构强度、降低形变量。在其他实施例中，所述第一筋条31和所述第二筋条32的交叉角度和延伸角度能够根据实际装配需求将进行调整。
37.具体的，所述加强筋结构3与所述第一连接面1一体成型，加工效率高物理性能更好，一体设计保证所述电池转接片的过流能力；所述加强筋结构3的材质可以是铝、钢、铁等金属，导电性能更好，阻抗小、过流能力强，同时生产成本相对较低，适用于批量生产；所述加强筋结构3的材质也可以是导电碳纤维、导电环氧树脂等具有导电性能的非金属，密度更小、轻量化效果更加显著，有利于降低电芯重量，抗拉强度高，耐腐蚀性好，适合电池内部环境使用。
38.具体的，所述第一筋条31和所述第二筋条32设置为由所述第一连接面1凸起的柱体结构或异形结构，所述第一筋条31和所述第二筋条32设置为柱体结构时，其径向截面可以为多边形、弓形、异形中的一种或多种，所述第一连接面1连接极耳时所述加强筋结构3与极耳充分接触并焊接。
39.实施例二
40.本实用新型还提供一种电池，所述电池包括顶盖、壳体以及固定于所述顶盖的极柱和设置于所述壳体内的电芯，所述电芯引出有极耳；所述电池还包括以上任意一种实施例中所述的电池转接片，所述电池转接片设置于所述电芯顶部，所述第一连接面1的加强筋结构3朝向所述电芯设置，所述极耳连接所述第一连接面1；参照图5所示，所述第二连接面2水平延伸并朝向所述顶盖设置，所述极柱连接所述第二连接面2。具体的，所述极耳与所述第一连接面1的至少部分区域进行超声焊接，所述极柱与所述第二连接面2的至少部分区域进行激光焊接。
41.所述电池转接片的厚度为0.1mm～1.5mm，所述加强筋结构3的厚度为0.1mm～1.0mm。具体的，所述极柱包括正极极柱和负极极柱，在本实施例二的优选设计中，与所述正极极柱连接的电池转接片选用铝材料，与所述负极极柱连接的电池转接片选用铜材料；铝与铜的导电性能较好、质地软易于粘结，表面均能够形成氧化物保护层；正极电位较高，为避免低电位下锂铝合金化将铝材做以正极的电池转接片。具体的，在本实用新型实施例二中，所述加强筋结构3的厚度占所述电池转接片整体厚度的占比能够根据需要调节，优选的，正极铝转接片的第一连接面1与第二连接面2在转接片厚度方向上的距离为0.8mm～1.5mm，正极电池转接片的所述加强筋结构3的厚度为0.1mm～1.0mm；负极铜转接片的第一连接面1与第二连接面2在转接片厚度方向上的距离为0.1mm～1.2mm，负极电池转接片的所述加强筋结构3的厚度为0.1mm～0.8mm。
42.正极电池转接片(铝)厚度/mm重量/g形变量/mm对照组电池转接片1.255.980.08本技术电池转接片1.245.080.03对比-0.01-0.90-0.05
43.表1
44.负极电池转接片(铜)厚度/mm重量/g形变量/mm对照组电池转接片0.8212.890.03本技术电池转接片0.8311.560.02对比+0.01-1.33-0.01
45.表2
46.正极电池转接片(铝)厚度/mm重量/g爆点率对照组电池转接片1.255.986％本技术电池转接片1.245.082％对比-0.01-0.90-4％
47.表3
48.负极电池转接片(铜)厚度/mm重量/g爆点率对照组电池转接片0.8212.895％本技术电池转接片0.8311.562％对比+0.01-1.33-3％
49.表4
50.参照表1～表4所示，为本实用新型实施例二中电池转接片结构对形变量和爆点频次影响的数据；设置外形长度、宽度和厚度相近的两组电池转接片，包括表面均水平延伸的对照组电池转接片，以及本实施例中所提供的，在所述第一连接面1形成有加强筋结构3的实验组电池转接片。
51.两组电池转接片均进行与极耳的超声焊接，控制焊接参数及其他环境条件一致，统计其具体厚度、重量及形变量数据，结果参照表1和表2所示，控制实验组和对照组的厚度差异在1％以内，设置有加强筋结构3的本技术的实验组电池转接片质量更轻，超声焊接时形变量更小。
52.两组电池转接片均进行与极耳的超声焊接，其后再与极柱进行激光焊接，控制焊接参数及其他环境条件一致，统计其具体厚度、重量及焊接爆点率数据，结果参照表3和表4所示，其中，爆点率统计出现爆点现象的转接片数量占总转接片数量的比值；控制实验组和对照组的厚度差异在1％以内，设置有加强筋结构3的本技术的实验组电池转接片质量更轻，激光焊接时爆点率更低、爆点频次小。
53.参照表1～表4所示实验数据，本实施例二所提供的电池在使用设置有加强筋结构3的电池转接片后，重量减少，提升电芯能量密度；同时形变量减少进而减少转接片起翘，在激光焊接时能够保持平整降低焊接位置的爆点频次，避免虚焊使阻抗增大，改善电芯整体的阻抗一致性，降低发热量提高安全性能，有效平衡了电池转接片的厚度与结构强度之间的关系。
54.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种电池转接片，其特征在于，形成有第一连接面和背离所述第一连接面的第二连接面，其中，在所述第一连接面的至少部分区域，所述电池转接片形成有加强筋结构。2.根据权利要求1所述的一种电池转接片，其特征在于：所述第一连接面用以连接极耳，所述第二连接面用以连接极柱，所述第一连接面至少在连接极耳的区域形成有所述加强筋结构。3.根据权利要求1所述的一种电池转接片，其特征在于：整个所述第一连接面均形成有所述加强筋结构。4.根据权利要求1所述的一种电池转接片，其特征在于，所述加强筋结构包括：至少一第一筋条，每一所述第一筋条沿所述第二连接面长度方向延伸；当所述第一筋条为两条或以上时，任意两条所述第一筋条相互平行间隔设置。5.根据权利要求1所述的一种电池转接片，其特征在于，所述加强筋结构包括：至少一第二筋条，每一所述第二筋条沿所述第二连接面宽度方向延伸，或者，所述第二筋条的延伸方向与所述第二连接面宽度方向之间形成一锐角夹角；当所述第二筋条为两条或以上时，任意两条所述第二筋条相互平行间隔设置。6.根据权利要求1所述的一种电池转接片，其特征在于：其中，所述加强筋结构同时包括第一筋条和第二筋条时，所述第一筋条和所述第二筋条相互交叉。7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种电池转接片，其特征在于：所述电池转接片的厚度为0.1mm～1.5mm，所述加强筋结构的厚度为0.1mm～1.0mm。8.根据权利要求1所述的一种电池转接片，其特征在于：所述加强筋结构与所述第一连接面一体成型。9.根据权利要求1所述的一种电池转接片，其特征在于：所述加强筋结构的材质设置为金属或导电非金属。10.一种电池，包括，极柱；电芯，所述电芯引出有极耳；其特征在于：还包括如权利要求1～9任意一项所述的电池转接片，所述电池转接片设置于所述电芯顶部，且所述极柱连接所述第二连接面，所述极耳连接所述第一连接面。

技术总结
本实用新型涉及一种电池转接片及电池，所述电池转接片形成有第一连接面和背离所述第一连接面的第二连接面，其中，在所述第一连接面的至少部分区域，所述电池转接片形成有加强筋结构；本实用新型相较于整体厚度一致的现有的电池转接片，能够在保持结构强度的基础上降低重量，提升电芯的能量密度，同时能够降低连接过程中的形变量，避免形变起翘产生过多的焊接爆点，降低激光焊接位置的爆点频次，进而减少虚焊情况，改善激光焊印位置的阻抗一致性，降低激光焊印位置的发热量，提高电池安全性能和成品良率、结构简单实用性强，易于推广。易于推广。易于推广。


技术研发人员：任涛 刘宏勇 黄亮 覃律健 于哲勋
受保护的技术使用者：江苏正力新能电池技术有限公司
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/8/5