电芯及其装配方法与流程

文档序号:33161574发布日期:2023-02-04 00:44阅读:111来源:国知局
电芯及其装配方法与流程

1.本发明属于电池技术领域,具体涉及一种电芯及其装配方法。


背景技术:

2.一些相关技术中的电芯(也称电池,如锂电池,尤其方形电芯)具有硬质的壳体,芯堆设于壳体内中,芯堆的电连接部连接转接片,转接片连接内极柱,内极柱再连接壳体外的外极柱,以使外极柱作为电芯整体对外供电的接口。
3.在一些相关技术中,装配以上电芯时,需要先将外极柱、内极柱设于盖板上,再将转接片与内极柱连接(如转接片一侧与内极柱焊接焊接),之后将芯堆电连接部与转接片连接(如转接片另一侧与电连接部焊接),再将“盖板-内极柱-外极柱-转接片-芯堆”的整体结构装入壳体,并用盖板封闭壳体的入壳口。
4.但是,以上相关技术的电芯结构复杂,装配难度大,成本高。


技术实现要素:

5.本发明提供一种转接结构、电芯及其装配方法。
6.第一方面,本发明实施例提供一种转接结构,用于电芯中,所述转接结构包括内极柱和转接片;其中,所述内极柱具有从电芯的壳体的内表面向所述壳体内的容纳腔内部凸出的第一接触部,所述第一接触部的一侧面为第一接触面;所述转接片包括主体部和第二接触部;所述主体部与所述芯堆的电连接部连接,且包括相对的第一表面和第二表面;所述第二接触部设于所述第一表面上,且所述第二接触部的一侧面为第二接触面,所述第二接触面与所述第一接触面连接。
7.可选的,所述第二接触部连接在所述第一表面的一端部;所述第二接触面为所述第二接触部的朝向所述第一表面的侧面。
8.第二方面,本发明实施例提供一种电芯,包括壳体、芯堆、内极柱、外极柱、转接片;其中,所述壳体内有容纳腔;所述转接片、芯堆设于所述容纳腔内;所述外极柱设于所述壳体外,并与所述内极柱电连接;所述内极柱具有从所述壳体的内表面向所述容纳腔内部凸出的第一接触部,所述第一接触部的一侧面为第一接触面;所述转接片包括主体部和第二接触部;所述主体部与所述芯堆的电连接部连接,且包括相对的第一表面和第二表面;所述第二接触部设于所述第一表面上,且所述第二接触部的一侧面为第二接触面,所述第二接触面与所述第一接触面连接。
9.可选的,所述第二接触部连接在所述第一表面的一端部;所述第二接触面为所述第二接触部的朝向所述第一表面的侧面。
10.可选的,所述内极柱与所述外极柱为一体极柱;所述壳体具有连接口;所述一体极柱的一部分通过所述连接口插入所述容纳腔内,所述一体极柱位于所述壳体外的部分为外极柱,所述一体极柱插入所述容纳腔内的部分为所述内极柱的第一接触部。
11.可选的,所述壳体具有连接口;所述内极柱设于所述容纳腔内;所述外极柱的一部
分通过所述连接口与所述内极柱接触以形成电连接。
12.可选的,所述壳体包括底壁和连接在所述底壁边缘的多个侧壁,所述侧壁包括引出侧壁,所述第一接触部设于所述引出侧壁内侧,所述外极柱连接在所述引出侧壁外侧;所述主体部的第一表面朝向所述引出侧壁设置;所述芯堆平行于所述底壁设置,所述电连接部位于所述芯堆朝向所述引出侧壁的一端。
13.可选的,所述电连接部为能弯折的空箔;所述主体部上设有平行于所述芯堆的定位口;所述电连接部从所述主体部的第二表面一侧穿过所述定位口并弯折,与所述主体部的第一表面连接。
14.可选的,所述芯堆包括多个沿其厚度方向间隔设置的电连接部;所述芯堆的各电连接部相互叠置并连接形成一体的电连接部联合部;所述电连接部联合部从所述主体部的第二表面一侧穿过所述定位口并弯折,与所述主体部的第一表面连接。
15.可选的,所述电连接部与所述第一表面的连接位置位于所述定位口与所述第二接触部之间。
16.可选的,所述电连接部与所述主体部的第二表面连接。
17.可选的,所述芯堆包括多个沿其厚度方向间隔设置的电连接部;每个所述电连接部分别在其在厚度方向上所处的位置与所述主体部的第二表面连接。
18.可选的,所述电连接部为能弯折的空箔;所述电连接部弯折而与所述主体部的第二表面形成面接触并连接。
19.可选的,所述主体部上用于与电连接部接触的位置形成有半封闭图形的刻痕,所述刻痕穿透所述主体部。
20.可选的,所述第二接触部连接在所述第一表面的一端部;在所述主体部的最远离所述第二接触部的端部,所述第二表面上连接有定位凸起。
21.可选的,本发明实施例的电芯还包括盖板;所述壳体包括与所述容纳腔连通的入壳口;所述盖板连接所述壳体并封闭所述入壳口;所述第二接触部背离所述第二接触面的一侧朝向所述入壳口。
22.可选的,所述壳体包括底壁和连接在所述底壁边缘的多个侧壁;所述芯堆平行于所述底壁设置;所述入壳口设于所述壳体与所述底壁相对的一侧。
23.第三方面,本发明实施例提供一种电芯的装配方法,用于装配得到本发明实施例的任意一种电芯,其中,所述电芯的装配方法包括:使所述芯堆的电连接部与所述转接片连接;将所述外极柱设于所述壳体外,将所述内极柱设于所述壳体的容纳腔内,使所述外极柱与所述内极柱电连接;将所述转接片和芯堆加入所述容纳腔,使所述第二接触面与所述第一接触面连接。
24.本发明实施例中,转接片通过第二接触部的一侧面(第二接触面)与内极柱的一侧面(第一接触面)连接,故在装配电芯时,可先将转接片与芯堆的电连接部连接(如焊接),并将内极柱设于壳体内,之后,再将“转接片-芯堆”的整体结构加入壳体,加入的过程中第二接触面和第一接触面(因为都是相应凸起结构的侧面)自然会接触,从而可容易的实现第二接触面和第一接触面的连接(如焊接),故其结构简单,装配操作容易实现,成本低。
附图说明
25.图1为本发明实施例的一种电芯中的芯堆结构示意图。
26.图2为图1中a区域的局部放大结构示意图。
27.图3为本发明实施例的一种电芯中的转接片的结构示意图。
28.图4为本发明实施例的一种电芯中的转接片-芯堆的整体结构示意图。
29.图5为图4中b区域的局部结构示意图。
30.图6本发明实施例的一种电芯中将转接片-芯堆的整体结构加入壳体的过程中的结构示意图。
31.图7本发明实施例的一种电芯中将转接片-芯堆的整体结构加入壳体后的结构示意图。
32.图8本发明实施例的一种电芯中将转接片-芯堆的整体结构加入壳体后的引出侧壁处的局部剖面结构示意图。
33.图9为本发明实施例的另一种电芯中的芯堆的结构示意图。
34.图10为图9中c区域的局部放大结构示意图。
35.图11为本发明实施例的另一种电芯中将转接片与芯堆连接的过程的结构示意图。
36.图12为本发明实施例的另一种电芯中将转接片与芯堆连接的过程的剖面结构示意图。
37.图13为本发明实施例的另一种电芯中转接片-芯堆的整体结构的结构示意图。
38.图14本发明实施例的另一种电芯中将转接片-芯堆的整体结构加入壳体后的引出侧壁处的局部剖面结构示意图。
39.图15本发明实施例的另一种电芯中将转接片-芯堆的整体结构加入壳体后的引出侧壁处的局部剖面结构示意图。
40.图16本发明实施例的另一种电芯中转接片的主体部的第二表面形成局部结构示意图;
41.图17为本发明实施例的一种电芯的装配方法的流程示意图。
42.其中,附图标记为:1、壳体;11、底壁;12、引出侧壁;121、连接口;19、入壳口;2、芯堆;21、电连接部;211、电连接部联合部;3、内极柱;31、第一接触部;311、第一接触面;4、外极柱;49、铆接孔;5、转接片;51、主体部;511、定位口;518、第一表面;519、第二表面;52、第二接触部;521、第二接触面;91、限位块;92、定位凸起;93、刻痕。
具体实施方式
43.为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
44.可以理解的是,此处描述的具体实施例和附图仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。
45.可以理解的是,在不冲突的情况下,本发明的各实施例及实施例中的各特征可相互组合。
46.可以理解的是,为便于描述,本发明的附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分,而与本发明实施例无关的部分未在附图中示出。
47.可以理解的是,在不冲突的情况下,本发明实施例的流程图和框图中所标注的功能、步骤可按照不同于附图中所标注的顺序发生。
48.第一方面,本发明实施例提供一种转接结构,用于电芯中。
49.参照图1至图16,本发明实施例的转接结构是电芯的一部分,该电芯包括壳体1、外极柱4、内极柱3、转接片5、芯堆2等结构,其中,芯堆2、转接片5、内极柱3设于壳体1内,外极柱4设于壳体1外。芯堆2的电连接部21通过转接片5、内极柱3与外极柱4电连接,故外极柱4可作为电芯整体对外的输出接口。
50.应当理解,本发明实施例的电芯实际也可称为“电池”,而电池可为锂电池,也可为钠离子电池、镍氢电池等其它材料的电池;该电池可为电动车中使用的动力电池,也可为用于其它需要电能的场合的电池。
51.本发明实施例中,芯堆2是实际存储电能的器件,其包括最小储能单元。
52.每个最小储能单元可为“卷芯”或“极片”的形式,其包括两个电极(正极、负极),并可在加注电解液后形成电化学意义上的“电池”而存储电能。
53.其中,每个最小储能单元的每个电极连接一个“电连接部21(正极电连接部、负极电连接部)”,即最小储能单元的对外“接口”。电连接部21可金属箔片,即为未涂布电极材料的“空箔”的形式;或者,电连接部21也可设置为一定形状的金属片材,即为“极耳”的形式。其中,电连接部21可以与相应的电极为一体结构,也可以是连接在相应电极上的结构,只要其可将最小储能单元内部的信号导出即可。
54.而芯堆2可仅包括一个最小储能单元(极片或卷芯),从而只有两个电连接部21;或者,芯堆2也可包括多个封装在一起的最小储能单元(如多个叠置的极片),从而包括多组(每组两个)电连接部21。
55.本发明实施例的转接结构包括内极柱3和转接片5;其中,内极柱3具有从电芯的壳体1的内表面向壳体1内的容纳腔内部凸出的第一接触部31,第一接触部31的一侧面为第一接触面311;转接片5包括主体部51和第二接触部52;主体部51与芯堆2的电连接部21连接,且包括相对的第一表面518和第二表面519;第二接触部52设于第一表面518上,且第二接触部52的一侧面为第二接触面521,第二接触面521与第一接触面311连接。
56.本发明实施例的转接结构包括电芯的内极柱3和转接片5。
57.其中,内极柱3有至少一部分(第一接触部31)设于壳体1的容纳腔内,并相对壳体1的内表面凸出,而该第一接触部31的一侧面(第二接触部52的一个与壳体1的内表面相连的面)为第一接触面311。而转接片5包括片状的主体部51,主体部51的一侧(第一表面518)设有凸起的第二接触部52,第二接触部52的一侧面(第二接触部52的一个与第一表面518相连的面)为第二接触面521。
58.本发明实施例中,“a结构相对b表面凸起”是指,b表面为基本平整的表面,而a结构相位于b表面外,占据b表面的部分位置,且相对b表面向外突出。应当理解,不论a结构占据b表面的面积比是大是小,其都可视为相对b表面凸起;例如,参照图8,内极柱3可仅为壳体1内壁面的一个“小突出”,也可参照图14,内极柱3尺寸只是略小于壳体1内壁面,但这两种情况下内极柱3都是相对壳体1内壁面“凸起”的。
59.以上第一接触面311与第二接触面521相互接触并连接(当然也电连接),同时芯堆2的电连接部21与转接片5连接(当然正极电连接部和负极电连接部分别对应不同的转接片
5),以实现芯堆2的电连接部21与外极柱4的电连接。
60.可选的,第二接触部52连接在第一表面518的一端部;第二接触面521为第二接触部52的朝向第一表面518的侧面。
61.作为本发明实施例的一种方式,第二接触部52连接在第一表面518的一端部,即,第二接触部52位于主体部51的一端,故转接片5是“弯折形”的(或者说第二接触部52可为设于主体部51一端的“凸棱”),而参照图8、图14、图15,从侧面看,转接片5是“l形”的(即第二接触部52可垂直于主体部51),例如,主体部51可对应l形的长边,而第二接触部52可对应部对应l形的短边(短边朝向长边一侧为第二接触面521)。
62.例如,可将金属片材通过冲压弯折,以形成以上l形结构。
63.应当理解,第二接触部52也可位于主体部51的其它位置(如位于主体部51的中部),只要其具有与内极柱3的第一接触面311连接的第二接触面521即可。
64.本发明实施例中,转接片5通过第二接触部52的一侧面(第二接触面521)与内极柱3的一侧面(第一接触面311)连接,故在装配电芯时,可先将转接片5与芯堆2的电连接部21连接(如焊接),并将内极柱3设于壳体1内,之后,再将“转接片5-芯堆2”的整体结构加入壳体1,加入的过程中第二接触面521和第一接触面311(因为都是相应凸起结构的侧面)自然会接触,从而可容易的实现第二接触面521和第一接触面311的连接(如焊接),故其结构简单紧凑,装配操作简便容易实现,成本低。
65.第二方面,本发明实施例提供一种电芯。
66.参照图1至图16,本公开实施例提供一种包括以上转接结构(转接片5+内极柱3)的电芯。
67.本发明实施例的电芯包括壳体1、芯堆2、内极柱3、外极柱4、转接片5;其中,壳体1内有容纳腔;转接片5、芯堆2设于容纳腔内;外极柱4设于壳体1外,并与内极柱3电连接;内极柱3具有从壳体1的内表面向容纳腔内部凸出的第一接触部31,第一接触部31的一侧面为第一接触面311;转接片5包括主体部51和第二接触部52;主体部51与芯堆2的电连接部21连接,且包括相对的第一表面518和第二表面519;第二接触部52设于第一表面518上,且第二接触部52的一侧面为第二接触面521,第二接触面521与第一接触面311连接。
68.本发明实施例的电芯包括硬质的壳体1(外壳),壳体1中空形成容纳腔,转接片5、芯堆2即设于容纳腔中,而与内极柱3电连接的外极柱4设于壳体1外;内极柱3的第一接触部31位于容纳腔中,且相对壳体1的内表面凸出,第一接触部31的一侧面为第一接触面311;转接片5的主体部51与芯堆2的电连接部21连接(当然正极电连接部和负极电连接部分别对应不同的转接片5),且主体部51的第一表面518上设有第二接触部52,第二接触部52的一侧面为第二接触面521;第二接触面521与第一接触面311相互接触并连接(当然也电连接)。
69.可选的,第二接触部52连接在第一表面518的一端部;第二接触面521为第二接触部52的朝向第一表面518的侧面。
70.作为本发明实施例的一种方式,第二接触部52连接在第一表面518的一端部,即,第二接触部52位于主体部51的一端,故转接片5是“弯折形”的(或者说第二接触部52可为设于主体部51一端的“凸棱”),而参照图8、图14、图15,从侧面看,转接片5是“l形”的(即第二接触部52可垂直于主体部51),例如,主体部51可对应l形的长边,而第二接触部52可对应部对应l形的短边(短边朝向长边一侧为第二接触面521)。
71.例如,可将金属片材通过冲压弯折,以形成以上l形结构。
72.应当理解,第二接触部52也可位于主体部51的其它位置(如位于主体部51的中部),只要其具有与内极柱3的第一接触面311连接的第二接触面521即可。
73.可选的,主体部51与电连接部21间的连接为焊接连接;和/或,第二接触面521与第一接触面311间的连接为焊接连接。
74.作为本发明实施例的一种方式,电连接部21与主体部51之间,以及第一接触面311与第二接触面521之间均可采用焊接(如超声焊)连接的方式。
75.应当理解,电连接部21与主体部51之间的连接方式,以及第一接触面311与第二接触面521之间的连接方式不限于焊接连接,而可采用导电胶粘结等其它连接方式,只要该连接可同时实现物理上的固定和电连接即可。
76.可选的,内极柱3与外极柱4为一体极柱;壳体1具有连接口121;一体极柱的一部分通过连接口121插入容纳腔内,一体极柱位于壳体1外的部分为外极柱4,一体极柱插入容纳腔内的部分为内极柱3的第一接触部31。
77.参照图8、图15,作为本发明实施例的一种方式,内极柱3与外极柱4可以是一个一体的器件(一体极柱),即,一体极柱的一部分通过壳体1的连接口121插入到壳体1内,故其中位于壳体1内的部分就是内极柱3(第一接触部31),其余部分为外极柱4。
78.例如,参照图8,一体极柱的插入到容纳腔内的“端部”相当于从壳体1内壁面凸出的“凸台”,其同时也是以上内极柱3(第一接触部31)。
79.再如,参照图16,一体极柱可以是“底座”卡在容纳腔内(相当于从壳体1内壁面凸出的“凸台”),其同时也是以上的内极柱3(第一接触部31)。
80.可选的,壳体1具有连接口121;内极柱3设于容纳腔内;外极柱4的一部分通过连接口121与内极柱3接触以形成电连接。
81.参照图6、图7、图14,作为本发明实施例的另一种方式,内极柱3和外极柱4也可以是分开的两个器件,外极柱4的一部分插入壳体1的连接口121,并与壳体1内的内极柱3(第二接触部52)连接(如焊接,当然也电连接)。
82.例如,参照图14,外极柱4可固定在壳体1侧壁外侧,且有一部分插入壳体1的连接口121,而内极柱3为设于壳体1内的导电片(如铝片),其靠近壳体1侧壁的一侧与外极柱4的插入部分连接。
83.应当理解,将外极柱4(一体极柱)设于壳体1上的方式是多样的,参照图6、图7,外极柱4(一体极柱)和壳体1侧壁可都设有铆接孔49,以通过铆接方式固定外极柱4(一体极柱)。
84.应当理解,若壳体1为金属等导电材料,为防止外极柱4(一体极柱)、内极柱3与壳体1导通,故壳体1与外极柱4(一体极柱)、内极柱3之间还可设置有绝缘件(如绝缘垫片),在此不再详细描述。
85.可选的,壳体1包括底壁11和连接在底壁11边缘的多个侧壁,侧壁包括引出侧壁12,第一接触部31设于引出侧壁12内侧,外极柱4连接在引出侧壁12外侧;主体部51的第一表面518朝向引出侧壁12设置;芯堆2平行于底壁11设置,电连接部21位于芯堆2朝向引出侧壁12的一端。
86.作为本发明实施例的一种方式,参照图6至图8、图14、图15,壳体1可包括底壁11,
而芯堆2整体为片状器件且平行于底壁11设置,故底壁11通常为壳体1最大的面,同时,底壁11周边连接多个侧壁。
87.例如,参照图6、图7,对方形电芯,壳体1整体为近似“立方体”的形状,故其具有四个与底壁11垂直的侧壁,四个侧壁两两相对,相对的侧壁相互平行,相邻的侧壁相互垂直,而相邻侧壁间通过角侧壁连接。
88.其中,芯堆2的电连接部21位于芯堆2的端部,故与芯堆2具有电连接部21的端部对应的侧壁为引出侧壁12,外极柱4、内极柱3分别设于引出侧壁12的内侧和外侧,且具有第二接触部52的第一表面518朝向引出侧壁12设置,即,主体部51设于引出侧壁12与芯堆2的主要部分之间,且第一表面518(图8、图14、图15中主体部朝左的面)朝向引出侧壁12,第一表面518上凸出设置第二接触部52,该第二接触部52的一侧面(第一接触面311)与从引出侧壁12凸出的第一接触部31(内极柱3)的一侧面(第二接触面521)连接,而主体部51的第二表面519(图8、图14、图15中主体部朝右的面)则朝向芯堆2的主要部分设置。
89.应当理解,芯堆2的每个最小储能单元具有两个电连接部21(正极电连接部和负极电连接部),而两个电连接部21需要对应不同的转接片5;故芯堆2可包括“两种”电连接部21(每种电连接部21可有一个或多个)。
90.由此,芯堆2的两种电连接部21可分别设于芯堆2的两个不同端部(如两个相对端部),从而壳体1可相应具有两个引出侧壁12,分别设置与不同种的电连接部21对应的转接片5、内极柱3、外极柱4。或者,芯堆2的两种电连接部21也可设于芯堆2的一个端部的不同位置,从而壳体1只有一个引出侧壁12,且引出侧壁12的不同位置分别设置与不同种的电连接部21对应的转接片5、内极柱3、外极柱4。
91.可选的,本发明实施例的电芯还包括盖板;壳体1包括与容纳腔连通的入壳口19;盖板连接壳体1并封闭入壳口19;第二接触部52背离第二接触面521的一侧朝向入壳口19。
92.参照图6至图8、图14、图15,作为本发明实施例的一种方式,壳体1可具有入壳口19,即芯堆2和转接片5可通过入壳口19加入到容纳腔中,之后再将盖板连接(如焊接)在入壳口19处,并封闭入壳口19,以形成基本封闭的容纳腔。
93.此时,参照图8、图14、图15,第二接触部52背离第二接触面521的一侧可以是朝向入壳口19的,即,第一接触部31的第一接触面311(图8、图14、图15中内极柱朝上的面)朝向入壳口19,而转接片5加入容纳腔中后,其第二接触部52的第二接触面521(图8、图14、图15中第二接触部52朝下的面)与第一接触面311接触,故第二接触部52的另一侧面(图8、图14、图15中第二接触部52朝上的面)即朝向入壳口19。由此,第二接触部52的另一侧面在入壳口19是“可见”的,故可通过入壳口19对该侧面进行焊接(如超声焊接)等操作,以实现第二接触面521与第一接触面311的连接,便于操作。
94.可选的,壳体1包括底壁11和连接在底壁11边缘的多个侧壁;芯堆2平行于底壁11设置;入壳口19设于壳体1与底壁11相对的一侧。
95.参照图6至图8、图14、图15,作为本发明实施例的一种方式,入壳口19可位于壳体1与底壁11相对的一侧,即,底壁11的周边均连接侧壁,而各侧壁的另一端为入壳口19。这样设置的入壳口19面积最大,便于实现芯堆2和转接片5的入壳操作,以及连接第一接触面311与第二接触面521的操作。
96.应当理解,若壳体1的入壳口19设于其它位置,例如在一个与引出侧壁12相邻的侧
壁处设置入壳口19,也是可行的。
97.可选的,电连接部21为能弯折的空箔;主体部51上设有平行于芯堆2的定位口511;电连接部21从主体部51的第二表面519一侧穿过定位口511并弯折,与主体部51的第一表面518连接。
98.作为本公开实施例的一种方式,参照图1至图8,转接片5的主体部51上可开设有定位口511,如前,芯堆2的主要部分位于主体部51的第二表面519一侧,故其电连接部21可穿过定位口511而从第二表面519一侧引入到第一表面518一侧。
99.其中,电连接部21为可弯折的空箔(如铝箔等金属箔),故其穿过定位口511后可继续弯折从而第一表面518接触、连接(如焊接)。
100.可见,由于此时电连接部21为空箔的形式,故其芯堆2中并不包括“极耳”,即本发明实施例的电芯可采用“无极耳”的形式。采用这种“无极耳”的形式,空箔可直接与转接片5焊接,从而进一步增加过流面积,利于实现快充。
101.例如,可参照图3,转接片5的主体部51为条状结构,定位口511平行于条状结构的长度方向设置,而条状结构的一个长边处连接凸起的第二接触部52(故侧面看转接片5为l形)。
102.根据以上方式,芯堆2的电连接部21穿过定位口511后被拉紧并连接主体部51的第一表面518,故芯堆2被固定连接在转接片5上,而转接片5又与相对引出侧壁12内表面凸起的内极柱3(如以上一体极柱的插入到容纳腔内的“端部”,或“凸台”)的一侧连接,从而也被固定;由此,转接片5起到了对芯堆2辅助定位的作用,可使电芯结构更加稳固。
103.可选的,芯堆2包括多个沿其厚度方向间隔设置的电连接部21;芯堆2的各电连接部21相互叠置并连接形成一体的电连接部联合部211;电连接部联合部211从主体部51的第二表面519一侧穿过定位口511并弯折,与主体部51的第一表面518连接。
104.作为本发明实施例的一种方式,参照图1、图2,芯堆2可包括多个叠置的极片,从而芯堆2具有多个沿厚度方向间隔分布(即对应不同极片)的电连接部21,而这些电连接部21可先被相互叠置并连接(如预焊接)成更一体的“厚电连接部(电连接部联合部211)”,该电连接部联合部211再穿过定位口511并与主体部51的第一表面518连接。
105.以上方式相当于芯堆2的各电连接部21先连接为一体,从而可起到更好的定位作用。
106.应当理解,若是芯堆2的不同电连接部21分别穿过定位口511,并分别与第一表面518的不同位置连接,也是可行的。
107.应当理解,若电连接部21不是“空箔”形式,而是不能随意变形(当然仍可具有较强的可延展性)的金属结构等,也是可行的。
108.可选的,电连接部21与第一表面518的连接位置位于定位口511与第二接触部52之间。
109.参照图8,定位口511相当于将第一表面518分成了两部分,即靠近第二接触部52的部分和远离第二接触部52的部分,而作为本发明实施例的一种方式,电连接部21穿过定位口511后可向第二接触部52一侧弯折,并与第一表面518中靠近第二接触部52的部分连接。由于电流是通过第二接触部52向内极柱3传导的,故以上方式可缩短电流在转接片5中传输的长度,降低电阻和内耗。
110.可选的,电连接部21与主体部51的第二表面519连接。
111.作为本发明实施例的另一种方式,参照图5、图8,转接片5的主体部51的第二表面519朝向芯堆2的主要部分,故芯堆2的电连接部21可直接与该第二表面519连接,从而实现更便捷的连接。
112.可选的,电连接部21为能弯折的空箔;电连接部21弯折而与主体部51的第二表面519形成面接触并连接。
113.作为本发明实施例的一种方式,参照图9至图15,芯堆2的各电连接部21(空箔)可向一侧弯折,从而其背离芯堆2的主要部分的一侧与主体部51的第一表面518形成“面接触”,并相互连接。
114.例如,可参照图14,内极柱3为以上“铝片”的形式,而转接片5的侧面为倒置的l形。由此,参照图11至图13,可在工装的作用下,将转接片5从芯堆2的下端推向上端,从而将芯堆2的各电连接部21从下向上压实压平,再从芯堆上端用工装使各电连接部21弯折而与主体部51的第二表面519接触,之后在工装作用下,在转接片5的第一表面518一侧进行焊接,使电连接部21与转接片5连接;之后,使第二接触面521(倒置l形的短边的朝下的面)与第一接触面311(铝片的上表面)接触并连接(如焊接)。
115.其中,焊缝的焊缝可参照图13为直线形(图13中转接片5上的竖线代表焊缝),也可为z字形、波浪形等任意形式。
116.可见,根据以上方式,芯堆2的每个电连接部21与转接片5都能形成面接触,从而其连接部(如焊缝)尺寸大,电子的流通通道宽度大,传输性能好,不会产生局部发热,利于实现电芯的快充快放。
117.应当理解,以上的电芯也是“无极耳”形式的。
118.应当理解,当转接片5为以上形式时,其极柱并不一定非要采用以上内极柱3为铝片的形式。例如,参照图15,内极柱3、外极柱4也可为一体的形式,即一体极柱进入容纳腔的部分就是内极柱3,其余部分为外极柱4。
119.可选的,主体部51上用于与电连接部21接触的位置形成有半封闭图形的刻痕93,刻痕93穿透主体部91。
120.作为本发明实施例的一种方式,参照图16,可在主体部51上形成穿透的刻痕93,且刻痕93构成半封闭的图形(如图16中的“无底拱形”),由此,主体部51上被刻痕93的半封闭图形围绕的部分(如图16中的“拱形”),在一定程度上可相对主体部51的其它部分变形,以便其与电连接部21(如空箔)接触时,可形成更紧密的连接(如焊接)。
121.参照图16,在主体部51的第一表面518形成的焊缝(图16中的竖线),也可以是主要位于以上刻痕93的半封闭图形的内部的,以便形成更好的连接。
122.应当理解,刻痕93、焊缝的具体形状以及位置关系均是多样的。
123.可选的,第二接触部52连接在第一表面518的一端部;
124.在主体部51的最远离第二接触部52的端部,第二表面519上连接有定位凸起92。
125.参照图11至图15,转接片5的主体部51的下端(最远离第二接触部52的端部)可包括设于第二表面519上的定位凸起92(即转接片5从侧面看可类似z字形),该定位凸起92用于限定空箔不会从下端漏出而引起不良。
126.应当理解,以上电芯中还可具有其它起到辅助作用的结构。
127.例如,参照图11至图13,工装可包括设于最上芯堆2的端部的限位块91,用于防止芯堆2的电连接部21被转接片5压倒芯堆2的“上方”。
128.可选的,芯堆2包括多个沿其厚度方向间隔设置的电连接部21;每个电连接部21分别在其在厚度方向上所处的位置与主体部51的第二表面519连接。
129.作为本发明实施例的一种方式,参照图9、图10、图14、图15,当芯堆2包括多个电连接部21(如包括多个叠置的极片)时,各电连接部21(极片)处于厚度方向的不同位置,相应的,每个电连接部21也可都在其相应的位置上与主体部51的第二表面519接触并连接,即,不同的电连接部21连接在主体部51的不同位置。
130.应当理解,如果是芯堆2的各电连接部21形成电连接部联合部211后再一起与主体部51的第二表面519连接,也是可行的。
131.第三方面,参照图1至图17,本发明实施例提供一种电芯的装配方法,用于装配得到本发明实施例的任意一种电芯。
132.参照图17,本发明实施例的电芯的装配方法包括以下步骤:
133.s301、使芯堆2的电连接部21与转接片5连接。
134.s302、将外极柱4设于壳体1外,将内极柱3设于壳体1的容纳腔内,使外极柱4与内极柱3电连接。
135.s303、将转接片5和芯堆2加入容纳腔,使第二接触面521与第一接触面311连接。
136.在装配以上的电芯时,可先将芯堆2的电连接部21与转接片5连接(如焊接),形成“芯堆2-转接片5”的整体结构,并将外极柱4、内极柱3设于壳体1(如引出侧壁12)上,使内极柱3与外极柱4电连接,且内极柱3的第二接触部52相对壳体1内壁面(如引出侧壁12的内壁面)凸出;之后,可将“芯堆2-转接片5”的整体结构放入壳体1中,使转接片5的第二接触面521与内极柱3的第一接触面311接触,并将二者连接(如焊接)。
137.应当理解,以上s301步骤和s302步骤是分别对不同器件的操作,故二者可同时执行,也可以是其中任意一者先执行,因此二者的编号并不代表二者的必然执行顺序。
138.应当理解,根据电芯具体结构的不同,以上各步骤的具体操作也可有所不同。
139.例如,对参照图1至图8的电芯,可以是将一体极柱铆接在壳体1的引出侧壁12上,使其一部分从引出侧壁12的连接口121插入容纳腔内形成内极柱3(第二接触部52);同时,将芯堆2的各电连接部21(同种电连接部21)预焊接为电连接部联合部211,将电连接部联合部211穿过转接片5的定位口511与第一表面518接触并焊接;之后,将“芯堆2-转接片5”的整体结构从入壳口19放入壳体1,使转接片5的第二接触部52的下表面(第二接触面521)与内极柱3(第二接触部52)的上表面(第一接触面311)接触,再将二者焊接连接;最后,盖上盖板封闭入壳口19,并使盖板与壳体1连接。
140.再如,对参照图9至图14的电芯,可以是将外极柱4铆接在壳体1的引出侧壁12上,使其一部分伸入引出侧壁12的连接口121,并在引出侧壁12内侧设置内极柱3(铝片),使内极柱3靠近引出侧壁12一侧与外极柱4插在连接口121的部分的端面接触并焊接;同时,在工装作用下,从下端将转接片5“向上推”,使各电连接部21弯折,并分别与主体部51的第二表面519形成面接触,再从主体部51的第一表面518进行焊接;之后,将“芯堆2-转接片5”的整体结构从入壳口19放入壳体1,使转接片5的第二接触部52的下表面(第二接触面521)与内极柱3(第二接触部52)的上表面(第一接触面311)接触,再将二者焊接连接;最后,盖上盖板
封闭入壳口19,并使盖板与壳体1连接。
141.应当理解,在装配得到电芯后,还可继续进行注液等其它操作。
142.可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
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