CN111403676A - 电芯组件及电池 - Google Patents

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黄利明
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Abstract

本发明涉及一种电芯组件及电池,包括至少一个电芯,以及极柱,电芯靠近极柱的一端设置有极耳,极柱包括第一连接板和设置于第一连接板相对的两侧面的第二连接板,第一连接板能够与外部设备电连接,两个第二连接板用于与极耳连接。通过将极耳直接与极柱连接,避免在极柱与极耳之间设置其他过渡连接件,减少了连接零件数量以及简化了装配工艺,有利于提高生产效率。同时,第一连接板为板状,在与外部的夹持连接件进行连接时利于夹紧,保证连接良性。

Description

电芯组件及电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电芯组件及包括该电芯组件的电池。
背景技术
目前,动力电池已广泛应用于涉及储能的各个领域。随着电动汽车产品的日益普及,对动力电池的产量需求越来越高。因此,需要对电池的零部件结构和装配工艺等进行优化改进,以提高生产效率提升产量。目前的动力电池,包括外部壳体,和安装在壳体上的电芯组件和顶盖,电芯组件上设置有极耳,顶盖上设置有用于外接设备的极柱,极耳与极柱之间通过上连接板、下连接板、软连接等进行电连接。零部件数量较多、装配工艺较繁琐,不利于提高生产效率。另外,极柱普遍采用圆柱形结构,在外接设备时,对于采用夹持的方式电连接时,易出现滑落的情况,影响连接稳定性。
因此,亟需一种新型的电芯组件结构,可减少极耳与极柱之间的过渡连接,且具有制作简单,装配效率高的特点。
发明内容
本发明的目的在于提出一种电芯组件及电池,其极柱采用板状结构,具有结构简单,节约成本和装配效率高的特点。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
提供的一种电芯组件,包括至少一个电芯,以及极柱,所述电芯靠近所述极柱的一端设置有极耳,所述极柱包括第一连接板和设置于所述第一连接板相对的两侧面的第二连接板,所述第一连接板能够与外部设备电连接,两个所述第二连接板用于与所述极耳连接。
进一步的,所述电芯有两个,两个所述电芯分别为第一电芯和第二电芯,所述第一电芯与所述第二电芯并列设置,所述第一电芯和所述第二电芯的同一端分别设置有第一极耳和第二极耳,两个所述第二连接板分别与所述第一极耳和所述第二极耳对应设置,且所述第一极耳和所述第二极耳分别与相对应的所述第二连接板连接。
进一步的,所述第二连接板与所述第一连接板垂直设置,所述第一极耳与所述第二连接板背离所述第一连接板的一侧面连接,所述第二极耳与所述第二连接板背离所述第一连接板的一侧面连接。
进一步的,所述第二连接板设置有夹持部,所述夹持部包括与所述第二连接板平行且间隔设置的夹持面,所述夹持面与所述第二连接板远离所述第一连接板的一侧面之间形成容纳缺口,所述第一极耳和所述第二极耳分别与对应的所述容纳缺口插接。
进一步的,沿所述第一极耳和所述第二极耳的长度方向,所述容纳缺口的深度尺寸小于所述第二连接板的长度尺寸。
进一步的,所述夹持部与所述第二连接板螺纹连接。
进一步的,所述第二连接板平行设置于所述第一连接板相对的两侧面,两个所述第二连接板与所述第一连接板之间形成U形缺口,所述第一极耳和所述第二极耳分别与相对应的所述第二连接板远离所述U形缺口的一侧面连接。
进一步的,所述第一极耳和所述第二极耳插设于所述U形缺口内,并使所述第一极耳和所述第二极耳分别与相对应的所述第二连接板连接。
还提供的一种电池,包括所述电芯组件,还包括壳体和顶盖,所述壳体与所述顶盖之间形成容纳腔,所述电芯组件放置于所述容纳腔内,所述顶盖设置有与所述第一连接板配合的通孔,所述第一连接板穿过所述通孔并延伸出所述顶盖远离所述容纳腔的一侧。
进一步的,所述顶盖与所述第一连接板之间,以及所述顶盖与所述第二连接板之间均设置有绝缘层。
本发明相比于现有技术的有益效果:
本发明的电芯组件及电池,通过将极耳直接与极柱连接,避免在极柱与极耳之间设置其他过渡连接件,减少了连接零件数量以及简化了装配工艺,有利于提高生产效率。同时,第一连接板为板状,在与外部的夹持连接件进行连接时利于夹紧,保证连接良性。
附图说明
图1为实施例的电池的示意图。
图2为实施例的电芯组件的剖视图。
图3为实施例的极柱的结构图。
图4为另一实施例的极柱的剖视图。
图5为又一实施例的极柱的剖视图。
图中:
1、极柱;11、第一连接板;12、第二连接板;13、夹持部;130、容纳缺口;2、第一电芯;21、第一极耳;3、第二电芯;31、第二极耳;4、壳体。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1至图5所示,本发明提供的一种电芯组件,包括至少一个电芯,以及极柱1,电芯靠近极柱1的一端设置有极耳,极柱1包括第一连接板11和设置于第一连接板11相对的两侧面的第二连接板12,第一连接板11能够与外部设备电连接,两个第二连接板12用于与极耳连接。可以理解的是,电芯由正负极片和隔膜组成,正负极片上分别涂敷有活性物质,并将多个正负极片和多个隔膜以指定的顺序层叠、叠片或卷制而成。正负极片的端部设置有正负极耳,极柱1有两个,通过正负极耳分别与对应的极柱1连接,实现电芯与外部设备的电连接。本实施例中,极柱1的第一连接板11竖直设置,第一连接板11的顶端用于与外部设备电连接,第一连接板11的底部与第二连接板12连接,第二连接板12为两个,两个第二连接板12用于焊接极耳。设置两个第二连接板12,使极耳的焊接位置更为分散,有利于极耳的散热。此结构的电芯组件通过将极耳直接与极柱1连接,避免在极柱1与极耳之间设置其他过渡连接件,减少了连接零件数量以及简化了装配工艺,有利于提高生产效率。同时,第一连接板11为板状,在与外部的夹持连接件进行连接时利于夹紧,保证连接良性。
具体地,电芯有两个,两个电芯分别为第一电芯2和第二电芯3,第一电芯2与第二电芯3并列设置,第一电芯2和第二电芯3的同一端分别设置有第一极耳21和第二极耳31,两个第二连接板12分别与第一极耳21和第二极耳31对应设置,且第一极耳21和第二极耳31分别与相对应的第二连接板12连接。可以理解的是,设置为两个电芯有利于正负极片的卷制,避免因正负极片的整体厚度太厚而卷制困难。
具体地,第一极耳21包括第一正极耳和第一负极耳,第二极耳31包括第二正极耳和第二负极耳。极柱1的数量为两个,第一正极耳和第二正极耳与一个极柱1连接,第一负极耳和第二负极耳与另一个极柱1连接。第一极耳21和第二极耳31与第二连接板12的连接方式优选为焊接,参照图2所示,两个极耳可分别焊接在第二连接板12的顶面、底面或者侧面。
作为优选方案,第一连接板11和第二连接板12的厚度尺寸为0.5mm~5mm。
具体地,沿第一极耳21的长度方向,第二连接板12与第一极耳21的重叠部分的长度尺寸L1=1mm~20mm,沿第二极耳31的长度方向,第二连接板12与第二极耳31的重叠部分的长度尺寸L2=L1=1mm~20mm。本实施例中,极耳与连接板通过焊接的方式进行连接,为保证极耳与连接板之间连接的良率,极耳的部分表面与连接板之间贴合,以增大两者的接触面。需要说明的是,极耳的长度方向为极耳以其与电芯的相交处为起点,向电池极柱1的一侧延伸的方向。极耳与连接板之间的接触面即为重叠部分。
一实施例中,参照图2和图3所示,第二连接板12与第一连接板11垂直设置,第一极耳21与第二连接板12背离第一连接板11的一侧面连接,第二极耳31与第二连接板12背离第一连接板11的一侧面连接。本实施例中,第一连接板11和第二连接板12垂直,极柱1呈倒“T”形,第二连接板12远离第一连接板11的一侧面用于焊接极耳,第二连接板12靠近第一连接板11的一侧面能够用于设置其他零部件。第二连接板12与第一连接板11垂直设置,可将第一极耳21和第二极耳31限制在电芯与极柱1之间,避免装配时与其他零部件形成干涉。
在其他实施例中,参照图4所示,极柱1设置有夹持部13,夹持部13包括与第二连接板12平行且间隔设置的夹持面,夹持面与第二连接板12远离第一连接板11的一侧面之间形成容纳缺口130,第一极耳21和第二极耳31分别与对应的容纳缺口130插接。通过设置夹持部13对极耳进行固定,有助于增强极耳与极柱1的连接强度,以及在焊接时对极耳进行预固定,以便于装焊作业。
具体的,沿第一极耳21和第二极耳31的长度方向,容纳缺口130的深度尺寸小于第二连接板12的长度尺寸。作为优选方案,容纳缺口130的深度尺寸L3<10mm。本实施例中,参照图4所示,容纳缺口130的深度为容纳缺口130的开口端到第一连接板11的距离;第二连接板12的长度尺寸为第二连接板12背离第一连接板11的一侧面到第一连接板12的距离。夹持部13的作用为对极耳进行固定,容纳缺口130的深度尺寸小于第二连接板12的长度尺寸,可避免夹持部13对极耳与第二连接板12焊接造成干涉。
在其他实施例中,夹持部13与第二连接板12螺纹连接。本实施例中,夹持部13上设置有螺杆,第二连接板12上设置有与螺杆配合的螺孔,夹持部13与第二连接板12通过螺杆和螺孔连接。该结构有利于调节夹持部13与第二连接板12之间的间距,可根据第一极耳21和第二极耳31的实际厚度对夹持部13进行调节,促进夹持部13夹紧极耳。
一实施例中,参照图5所示,第二连接板12平行设置于第一连接板11相对的两侧面,两个第二连接板12与第一连接板11之间形成U形缺口,U形缺口朝向第一极耳21和第二极耳31,第一极耳21和第二极耳31分别与相对应的第二连接板12远离U形缺口的一侧面连接。本实施例中,两个第二连接板12与第一连接板11之间形成U形缺口,在第二连接板12与极耳焊接时,可避免两个第二连接板12之间相互热影响,有利于对焊接质量的控制。同时,极耳与第二连接板12之间的接触面与极耳的延伸方向相同,可避免对极耳进行弯曲,利于装焊作业。
在其他实施例中,参照图5所示,第一极耳21和第二极耳31插设于U形缺口,并使第一极耳21和第二极耳31分别与相对于的第二连接板12连接。两个极耳插设在U形缺口内,有利于减小电池厚度方向的尺寸。
本实施例的显著效果为:通过将极耳直接与极柱1连接,避免在极柱1与极耳之间设置其他过渡连接件,减少了连接零件数量以及简化了装配工艺,有利于提高生产效率。同时,第一连接板11为板状,在与外部的夹持连接件进行连接时利于夹紧,保证连接良性。
本发明还提供的一种电池,包括上述的电芯组件。该电池还包括壳体4和顶盖,壳体4与顶盖之间形成容纳腔,电芯组件放置在容纳腔内,顶盖设置有与第一连接板11配合的通孔,第一连接板11穿过通孔并延伸出顶盖远离容纳腔的一侧。该电池具有结构简单,生产效率高的特点。同时,该电池与外部连接的极柱1呈板状,便于夹紧,具有良好的电连接性能。
具体地,顶盖与第一连接板11之间,顶盖与第二连接板12之间均设置有绝缘层。
具体地,第一连接板11位于容纳腔外侧的表面设置有多个网格状凹槽。可以理解的是,设置网格状凹槽,有利于增加第一连接板11表面的摩擦力,当与外部设备连接时,利于夹紧。
具体地,第一连接板11的顶部与顶盖之间的直线距离H>5mm。其中,H值可根据外部连接件的具体尺寸灵活选择。
以上内容仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电芯组件,其特征在于,包括至少一个电芯,以及极柱,所述电芯靠近所述极柱的一端设置有极耳,所述极柱包括第一连接板和设置于所述第一连接板相对的两侧面的第二连接板,所述第一连接板能够与外部设备电连接,两个所述第二连接板用于与所述极耳连接。
2.根据权利要求1所述的电芯组件,其特征在于,所述电芯有两个,两个所述电芯分别为第一电芯和第二电芯,所述第一电芯与所述第二电芯并列设置,所述第一电芯和所述第二电芯的同一端分别设置有第一极耳和第二极耳,两个所述第二连接板分别与所述第一极耳和所述第二极耳对应设置,且所述第一极耳和所述第二极耳分别与相对应的所述第二连接板连接。
3.根据权利要求2所述的电芯组件,其特征在于,所述第二连接板与所述第一连接板垂直设置,所述第一极耳与所述第二连接板背离所述第一连接板的一侧面连接,所述第二极耳与所述第二连接板背离所述第一连接板的一侧面连接。
4.根据权利要求3所述的电芯组件,其特征在于,所述第二连接板设置有夹持部,所述夹持部包括与所述第二连接板平行且间隔设置的夹持面,所述夹持面与所述第二连接板远离所述第一连接板的一侧面之间形成容纳缺口,所述第一极耳和所述第二极耳分别与对应的所述容纳缺口插接。
5.根据权利要求4所述的电芯组件,其特征在于,沿所述第一极耳和所述第二极耳的长度方向,所述容纳缺口的深度尺寸小于所述第二连接板的长度尺寸。
6.根据权利要求4所述的电芯组件,其特征在于,所述夹持部与所述第二连接板螺纹连接。
7.根据权利要求2所述的电芯组件,其特征在于,所述第二连接板平行设置于所述第一连接板相对的两侧面,两个所述第二连接板与所述第一连接板之间形成U形缺口,所述第一极耳和所述第二极耳分别与相对应的所述第二连接板远离所述U形缺口的一侧面连接。
8.根据权利要求7所述的电芯组件,其特征在于,所述第一极耳和所述第二极耳插设于所述U形缺口内,并使所述第一极耳和所述第二极耳分别与相对应的所述第二连接板连接。
9.一种电池,包括权利要求1至8任一项所述的电芯组件,其特征在于,还包括壳体和顶盖,所述壳体与所述顶盖之间形成容纳腔,所述电芯组件放置于所述容纳腔内,所述顶盖设置有与所述第一连接板配合的通孔,所述第一连接板穿过所述通孔并延伸出所述顶盖远离所述容纳腔的一侧。
10.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述顶盖与所述第一连接板之间,以及所述顶盖与所述第二连接板之间均设置有绝缘层。
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