电池电芯及其组装方法以及连接片技术

本申请提供一种电池电芯及其组装方法以及连接片。所述电池电芯包括：壳体；安装于所述壳体内的卷芯，所述卷芯上设有极耳；盖板组件，所述盖板组件包括盖板和设于所述盖板上的极柱，所述极柱具有极柱沉台及贯穿所述极柱沉台的极柱孔；连接片，所述连接片包括两片式开合结构的超声焊接部和两片式开合结构的激光焊接部，所述超声焊接部与激光焊接部连接；所述连接片的超声焊接部包覆所述卷芯上的极耳，所述连接片及其包覆的极耳穿入所述盖板，且所述连接片的激光焊接部穿过所述极柱孔并与所述极柱沉台焊接。本申请可以降低电池的物理内阻，由此减少电池的总内阻，减少电池发热，更好地提升电池的安全性和寿命。

【技术实现步骤摘要】
电池电芯及其组装方法以及连接片
本申请涉及锂离子电池设备领域，特别涉及一种电池电芯及其组装方法、以及应用于所述电池电芯的连接片。
技术介绍
近年来随着国家政策支持以及技术的不断革新，使得电动汽车的普及率不断地提升，随之而来的电动汽车起火自燃问题也越来越多，给人民的财产生命安全带来了极大的损害，同时也影响着消费者对电动汽车的选择。在动力电池系统设计中，对系统的热管理控制能力提出了很高的要求，针对锂离子电池电芯的设计方案即是要管控电芯本身的发热，众所周知，动力电池的发热主要是由于其内阻所导致的，而动力电池的内阻分为物理内阻和化学内阻，如何降低动力电池的内阻就成为了降低电池发热的有效方法。在现有的通用设计方案中，由于锂离子电池内部的连接特点，卷芯极耳往往需要通过一个弯折的连接片与顶盖的极柱进行相连，这就导致了整个卷芯与顶盖之间的电气连接长度的增加，增加了物理内阻；并且，由于装配后电池内部顶端存在极耳与连接片的堆叠，导致了在大倍率充电时卷芯顶部温度也会相对较高，影响电芯安全；此外，由于堆叠后的极耳挤压着卷芯顶部，也会造成一定短路风险。
技术实现思路
本申请要解决的技术问题是现有的电池内部顶端存在极耳与连接片的堆叠，导致卷芯顶部温度相对较高，影响电芯安全。为解决上述技术问题，本申请公开了一种电池电芯，包括：壳体；安装于所述壳体内的卷芯，所述卷芯上设有极耳；盖板组件，所述盖板组件包括盖板和设于所述盖板上的极柱，所述极柱具有极柱沉台及贯穿所述极柱沉台的极柱孔；连接片；所述连接片包括两片式开合结构的超声焊接部和两片式开合结构的激光焊接部，所述超声焊接部与激光焊接部连接；所述连接片的超声焊接部包覆所述卷芯上的极耳，所述连接片及其包覆的极耳穿入所述盖板，且所述连接片的激光焊接部穿过所述极柱孔并与所述极柱沉台焊接。可选的，所述电池电芯还包括：极柱盖片，所述极柱盖片边缘具有盖片倒角；所述极柱具有与所述盖片倒角配合的极柱倒角。可选的，所述极柱盖片的盖片倒角的材质与所述极柱的极柱倒角的材质一致。可选的，所述极柱有两个，分别为正极柱和负极柱；所述负极柱采用复合金属制成，其极柱沉台为铜材质，其极柱倒角为铝材质。可选的，所述卷芯上的极耳在预焊裁切后、与连接片焊接前的高度为5mm～10mm。为解决上述技术问题，本申请还公开了一种一种电池电芯的组装方法，其特征在于，包括：提供卷芯和连接片，所述卷芯上设有极耳，所述连接片包括两片式开合结构的超声焊接部和两片式开合结构的激光焊接部，所述超声焊接部与激光焊接部连接构成X型连接片；打开所述连接片的超声焊接部，将所述极耳置于所述超声焊接部中，压合所述超声焊接部至所述极耳，使所述超声焊接部包覆所述极耳；在所述超声焊接部与极耳的压合区域进行超声焊接；提供盖板组件，所述盖板组件包括盖板和设于所述盖板上的极柱，所述极柱具有极柱沉台及贯穿所述极柱沉台的极柱孔；将所述连接片及其包覆并焊接的极耳穿入所述盖板，且使所述连接片的激光焊接部穿过所述极柱的极柱孔；打开所述连接片的激光焊接部，使所述激光焊接部压合至所述极柱的极柱沉台；在所述激光焊接部与极柱沉台的压合区域进行激光焊接；提供壳体，将与所述盖板组件焊接后的卷芯安装至所述壳体内。可选的，所述电池电芯的组装方法还包括：提供极柱盖片，所述极柱盖片边缘具有盖片倒角，所述极柱具有与所述盖片倒角配合的极柱倒角；将所述极柱盖片扣合至所述极柱，使所述极柱盖片的盖片倒角与所述极柱的极柱倒角配合；在所述极柱盖片与极柱的扣合边缘区域进行激光焊接。可选的，所述电池电芯的组装方法还包括：在将所述极柱盖片扣合至所述极柱前，在所述极柱的极柱沉台进行灌胶。可选的，所述连接片的超声焊接部的打开角度范围为45°～90°。本申请还公开了一种连接片，包括：两片式开合结构的超声焊接部和两片式开合结构的激光焊接部，所述超声焊接部与激光焊接部连接构成X型连接片；所述连接片用于连接电池电芯的盖板组件和卷芯，所述卷芯上设有极耳，所述盖板组件包括盖板和设于所述盖板上的极柱，所述极柱具有极柱沉台及贯穿所述极柱沉台的极柱孔；其中，所述超声焊接部适于包覆所述卷芯上的极耳，所述激光焊接部适于穿过所述极柱的极柱孔。与现有技术相比，本申请技术方案至少具有如下有益效果：通过连接片的超声焊接部包覆极耳并进行焊接，连接片的激光焊接部穿过盖板上极柱的极柱孔并与极柱沉台进行焊接，有效避免了极耳与连接片的堆叠，降低了极耳的长度，从而可以有效降低极耳和连接片与顶盖板之间的电气连接长度，明显地降低电池的物理内阻，由此减少电池的总内阻，减少电池发热，更好地提升电池的安全性和寿命，降低热失控风险。所述卷芯上的极耳由连接片包覆，藉由所述连接片直接穿过盖板组件并与极柱相连，可以有效地避免极耳与连接片的堆叠状态，更充分地利用电芯在高度方向上的内部空间，进而提高电芯的能量密度。由于有效地避免极耳与连接片的堆叠状态，因此可以避免极耳在装配后对卷芯顶部的挤压，减少电池短路的概率，从而提升电池的安全性。将原本在电芯内部的极耳及连接片全部集成到盖板组件内部，可以有效地降低卷芯与盖板及极柱之间的连接距离，大大的降低连接组件的内阻，从而改善电芯在循环及倍率放电过程的发热量，进一步提高电芯的寿命及性能。在极柱内部灌胶密封后，可以使得卷芯与极柱之间的电气连接更加可靠，避免在实际使用过程中由于震动颠簸导致电气连接失效的风险，提高电芯的寿命。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。图1为本申请实施例的电池电芯的外观结构示意图；图2为本申请实施例的电池电芯的分解结构示意图；图3为本申请实施例的卷芯的主视和侧视结构示意图；图4为本申请实施例的盖板组件的整体结构示意图；图5为本申请实施例的连接片的主视、侧视和立体结构示意图；图6为本申请实施例的极柱盖片的仰视、侧视和立体结构示意图；图7A和图7B为本申请实施例的卷芯与连接片进行组装的结构示意图；图8为本申请实施例的盖板组件与卷芯进行组装的侧视剖面结构示意图；图9为本申请实施例的卷芯与壳体进行组装的侧视剖面结构示意图；图10A为本申请实施例的极柱盖片组装至盖板组件的结构示意图；图10B为本申请实施例的电池电芯组装后的结构示意图及其侧视剖面局部放大结构示意图。以下对附图作补充说明：1-电池电芯；2-壳体；3-卷芯；31-极耳；4-连接片；41-超声焊接部；42-激光焊接部；5-盖板；6-极柱；61-极柱沉台；62-极柱孔；63-极柱倒角；7-极柱盖片；71-盖片倒角；81-超声焊接区域；82-激光焊接区域；83-壳体激光焊接区域；84-灌胶区域；85-盖片激光焊接区域。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池电芯，其特征在于，包括：/n壳体；/n安装于所述壳体内的卷芯，所述卷芯上设有极耳；/n盖板组件，所述盖板组件包括盖板和设于所述盖板上的极柱，所述极柱具有极柱沉台及贯穿所述极柱沉台的极柱孔；/n连接片，所述连接片包括两片式开合结构的超声焊接部和两片式开合结构的激光焊接部，所述超声焊接部与激光焊接部连接；所述连接片的超声焊接部包覆所述卷芯上的极耳，所述连接片及其包覆的极耳穿入所述盖板，且所述连接片的激光焊接部穿过所述极柱孔并与所述极柱沉台焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池电芯，其特征在于，包括：
壳体；
安装于所述壳体内的卷芯，所述卷芯上设有极耳；
盖板组件，所述盖板组件包括盖板和设于所述盖板上的极柱，所述极柱具有极柱沉台及贯穿所述极柱沉台的极柱孔；
连接片，所述连接片包括两片式开合结构的超声焊接部和两片式开合结构的激光焊接部，所述超声焊接部与激光焊接部连接；所述连接片的超声焊接部包覆所述卷芯上的极耳，所述连接片及其包覆的极耳穿入所述盖板，且所述连接片的激光焊接部穿过所述极柱孔并与所述极柱沉台焊接。


2.根据权利要求1所述的电池电芯，其特征在于，还包括：极柱盖片，所述极柱盖片边缘具有盖片倒角；所述极柱具有与所述盖片倒角配合的极柱倒角。


3.根据权利要求2所述的电池电芯，其特征在于，所述极柱盖片的盖片倒角的材质与所述极柱的极柱倒角的材质一致。


4.根据权利要求1所述的电池电芯，其特征在于，所述极柱有两个，分别为正极柱和负极柱；所述负极柱采用复合金属制成，其极柱沉台为铜材质，其极柱倒角为铝材质。


5.根据权利要求1所述的电池电芯，其特征在于，所述卷芯上的极耳在预焊裁切后、与连接片焊接前的高度为5mm～10mm。


6.一种电池电芯的组装方法，其特征在于，包括：
提供卷芯和连接片，所述卷芯上设有极耳，所述连接片包括两片式开合结构的超声焊接部和两片式开合结构的激光焊接部，所述超声焊接部与激光焊接部连接构成X型连接片；
打开所述连接片的超声焊接部，将所述极耳置于所述超声焊接部中，压合所述超声焊接部至所述极耳，使所述超声焊接部包覆所述极耳；
在所述超声焊接部...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙威，韩好，李根雨，孙俊吉，曹启飞，金虎权，周滢杰，王春阳，刘盼盼，
申请(专利权)人：苏州凌威新能源科技有限公司，湖南新敏雅新能源科技有限公司，四川新敏雅电池科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32