一种方壳电芯制造技术

本实用新型专利技术公开一种方壳电芯，所述方壳电芯包括顶盖总成、裸电芯和壳体，所述裸电芯与所述顶盖总成相连，所述壳体罩设于所述裸电芯上并与所述顶盖总成相连，所述裸电芯包括叠合在一起的第一裸电芯组和第二裸电芯组，所述第二裸电芯组被夹于所述第一裸电芯组的中间，所述第一裸电芯组的极耳和所述第二裸电芯组的极耳在沿所述顶盖总成的长度方向上错位布置，所述第一裸电芯组的极耳和所述第二裸电芯组的极耳处于同一平面上。本实用新型专利技术采用四个裸电芯极耳的错位设计，一次性将4个裸电芯焊接在顶盖总成的转接片上，减少了一次焊接步骤，极耳的错位设计使得裸电芯的高度方向上空间利用率更高。利用率更高。利用率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种方壳电芯


[0001]本技术属于电芯装配结构
，尤其是一种方壳电芯。

技术介绍

[0002]目前，市场上动力电池的封装结构有两种大类，分别是硬壳封装和软包封装。国内车企主要使用硬壳方形电池。这种电池的外形是方块状，通常也是用铝壳或钢壳包装，将卷绕好的裸电芯或者叠片好的裸电芯放入铝壳或者钢壳内部，将顶盖与壳体焊接，这样就完成了封装。比较典型的就是宁德时代和比亚迪的电池。裸电芯在方壳内部封装时，需要经历几个步骤，先对裸电芯进行包Layer膜，装配底托片，然后入壳进行预焊，预焊完成进行顶盖焊接，焊接完成后进行包蓝膜，最终完成裸电芯的封装。
[0003]目前方壳电芯内部一般为一个裸电芯或者两个裸电芯，电芯上的极耳通过与转接片焊接进行导通。裸电芯因为散热和内阻的关系，单个裸电芯不能做太厚，这就决定了现在方壳电芯的厚度无法做厚，能量密度在某个区间。为了提升单个方壳电芯的储量，一般可在一个方壳内配置四个裸电芯，四个裸电芯的封装形式一般为先将两个裸电芯进行焊接，然后将两个焊接好的裸电芯(此时一个电芯由两个裸电芯焊接组成)与转接片进行焊接。
[0004]现有方壳电芯还存在着以下缺陷：
[0005]1)硬壳方形电池的缺点是每个型号都需要重新开模，铝方壳需要进行多次拉伸，每次拉伸的模具都不相同，这就需要每个方壳都要开多套模具。此外封装本身工艺复杂，需要多部操作，自动化生产时设备投资大，节拍较长。铝壳+Layer膜+底托片+蓝膜+顶盖等几个零件重量较重，不利于提升能量密度。
[0006]2)四个电芯需要先将两个裸电芯进行预焊接，再将预焊接的电芯与转接片焊接，焊接步骤多，此外两个裸电芯在焊接时极耳位置都是堆叠在一起焊接，造成空间的浪费，且堆叠焊接不易散热，当大电流经过时造成极耳严重发热，从而造成极耳附件的极片损坏，出现“死锂”现象。
[0007]基于此，本技术针对上述技术问题，旨在技术一种空间利用率高、组装简便的方壳电芯。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供一种方壳电芯。本技术采用四个裸电芯极耳的错位设计，一次性将4个裸电芯焊接在顶盖总成的转接片上，减少了一次焊接步骤，极耳的错位设计使得裸电芯的高度方向上空间利用率更高。
[0009]为达到上述目的，本技术通过下述技术方案实现：
[0010]本技术提供一种方壳电芯，所述方壳电芯包括顶盖总成、裸电芯和壳体，所述裸电芯与所述顶盖总成相连，所述壳体罩设于所述裸电芯上并与所述顶盖总成相连，所述裸电芯包括叠合在一起的第一裸电芯组和第二裸电芯组，所述第二裸电芯组被夹于所述第一裸电芯组的中间，所述第一裸电芯组的极耳和所述第二裸电芯组的极耳在沿所述顶盖总
成的长度方向上错位布置，所述第一裸电芯组的极耳和所述第二裸电芯组的极耳处于同一平面上。
[0011]优选地，所述第二裸电芯组的极耳向外侧弯折延伸并平铺于所述顶盖总成上，所述第二裸电芯组的极耳的延伸方向与所述顶盖总成的短边互相平行。
[0012]进一步地，所述第一裸电芯组由两个第一裸电芯组成，所述第一裸电芯包括两个第一正极极耳和两个第一负极极耳；所述第二裸电芯组由两个第二裸电芯组成，所述第二裸电芯包括一个第二正极极耳和一个第二负极极耳；两个所述第一正极极耳在所述顶盖总成的长度方向上位于所述第二正极极耳的两侧，两个所述第一负极极耳在所述顶盖总成的长度方向上位于所述第二负极极耳的两侧。
[0013]更进一步地，两个所述第一正极极耳的宽度之和与所述第二正极极耳宽度等同，两个所述第一负极极耳的宽度之和与所述第二负极极耳宽度等同。
[0014]更进一步地，所述第一正极极耳与所述第二正极极耳之间以及所述第一负极极耳与所述第二负极极耳之间均具有间隙。
[0015]再进一步地，所述间隙宽度控制为2
‑
4mm。
[0016]优选地，所述壳体为铝塑膜。
[0017]优选地，所述壳体在远离所述顶盖总成的一端设置有防护包角。
[0018]优选地，所述顶盖总成包括顶盖本体、止动片、转接片、防爆阀、密封钉和极柱，两个所述止动片设置于所述顶盖本体长度方向的两端，所述防爆阀设置于所述顶盖本体中部，两个所述转接片铺设于所述防爆阀两侧的顶盖本体上，两个所述极柱分别设置于两个所述转接片的背面，两个所述转接片用于连接所述第一裸电芯组和第二裸电芯组的极耳。
[0019]进一步地，所述防爆阀采用厚度为0.2
‑
0.5mm的铝片。
[0020]本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0021]本技术与现有技术的主要区别在电芯的极耳布置方式不同，具体为：本技术的第一裸电芯为4个极耳，第二裸电芯为2个极耳，在与转接片焊接时将两个第一裸电芯水平放置，两个第二裸电芯竖直放置，利用第一裸电芯和第二裸电芯的极耳的错位设计，一次性将4个裸电芯焊接在顶盖总成的转接片上，减少了一次焊接布置，降低了焊接不良率，极耳的错位设计使得裸电芯的高度方向上空间利用率更高(两层极耳高度变成一层极耳高度)，增加电池散热效率。
[0022]在封装时，本技术将壳体设计为铝塑膜，通过铝塑膜与顶盖粘接，简化了整个工艺的生产步骤和零件。考虑电芯铝塑膜比较软，因此顶盖还是使用铝盖为本体，同时考虑到电芯边角区域受到应力较大需要对边角进行保护等，因此对铝塑膜的边角采用防护包角进行保护。本技术使用铝塑膜+防护包角+顶盖的形式取代了铝壳+Layer膜+底托片+蓝膜+顶盖的封装形式，减少了零件数量，降低了封装工艺难度，提升了电芯的能量密度。
附图说明
[0023]图1为本技术方壳电芯的立体结构示意图。
[0024]图2为本技术方壳电芯的爆炸结构示意图。
[0025]图3为本技术第一裸电芯的正面结构示意图。
[0026]图4为本技术第二裸电芯的正面结构示意图。
[0027]图5为本技术顶盖总成的立体结构示意图。
[0028]图6为本技术顶盖总成的正面结构示意图。
[0029]图7为本技术裸电芯和顶盖总成焊接时的立体结构示意图。
[0030]图8为本技术裸电芯和顶盖总成焊接时的俯视结构示意图。
[0031]图9为本技术裸电芯和顶盖总成焊接好的立体结构示意图。
[0032]图10为本技术裸电芯和顶盖总成焊接好的正面结构示意图。
[0033]图11为图10中A
‑
A向的剖面结构示意图。
[0034]图12为本技术裸电芯和顶盖总成焊接好的俯视结构示意图。
[0035]图13为图12中B
‑
B向的剖面结构示意图。
[0036]附图标记说明：1
‑
顶盖总成；11
‑
顶盖本体；12
‑
止动片；13
‑
转接片；14
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方壳电芯，所述方壳电芯包括顶盖总成(1)、裸电芯(2)和壳体(3)，所述裸电芯(2)与所述顶盖总成(1)相连，所述壳体(3)罩设于所述裸电芯(2)上并与所述顶盖总成(1)相连，其特征在于：所述裸电芯(2)包括叠合在一起的第一裸电芯组(21)和第二裸电芯组(22)，所述第二裸电芯组(22)被夹于所述第一裸电芯组(21)的中间，所述第一裸电芯组(21)的极耳和所述第二裸电芯组(22)的极耳在沿所述顶盖总成(1)的长度方向上错位布置，所述第一裸电芯组(21)的极耳和所述第二裸电芯组(22)的极耳处于同一平面上。2.根据权利要求1所述的方壳电芯，其特征在于：所述第二裸电芯组(22)的极耳向外侧弯折延伸并平铺于所述顶盖总成(1)上，所述第二裸电芯组(22)的极耳的延伸方向与所述顶盖总成(1)的短边互相平行。3.根据权利要求2所述的方壳电芯，其特征在于：所述第一裸电芯组(21)由两个第一裸电芯(210)组成，所述第一裸电芯(210)包括两个第一正极极耳(2101)和两个第一负极极耳(2102)；所述第二裸电芯组(22)由两个第二裸电芯(220)组成，所述第二裸电芯(220)包括一个第二正极极耳(2201)和一个第二负极极耳(2202)；两个所述第一正极极耳(2101)在所述顶盖总成(1)的长度方向上位于所述第二正极极耳(2201)的两侧，两个所述第一负极极耳(2102)在所述顶盖总成(1)的长度方向上位于所述第二负极极耳(2202)的两侧。4.根据权利要求3所述的方壳电芯，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙海东，李博一，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：