单体电池及电池包的制作方法

本申请涉及二次电池的，尤其涉及一种单体电池及电池包。

背景技术：

1、随着新能源技术的快速发展，电池作为该领域的核心结构在近些年也发展迅速。单体电池一般包括外壳、电芯、顶盖组件等。其中电芯上的极耳需要与顶盖组件上的极柱进行电性连接。

2、在目前电池的制造过程中，极耳与极柱电性连接的常见结构主要有以下几种。1、极耳与极柱之间通过连接片实现电性连接，一般先用超声波将极耳与连接片焊接形成一体，再通过激光焊将连接片焊接到极柱上，间接实现极耳到极柱的电性连通。这种制造流程涉及工序较多，电芯结构复杂且空间利用率低，因此在能量密度和制造成本上处于劣势；2、将极耳直接超声波焊接固定在极柱上，但是超声波焊接的结构强度难以兼顾，如果想要保证结构强度需要加强超声波的功率，进而导致焊接位置振动强度增大，可能导致电池的密封性问题；3、先将极耳自身进行超声波焊接成一体后，再与极柱激光焊接以保证强度。但是激光焊接又因为能量密度较高可能导致激光焊印内部具有裂纹、气孔等不良情况，导致电流的过流效果变差。

3、因此，有必要寻求一种极耳与极柱之间更加稳定地电性连通结构，以使得单体电池的结构稳定可靠。

技术实现思路

1、本申请提供了一种单体电池及电池包，以便解决目前极耳与极柱电性连通结构不够稳定可靠的技术问题。

2、第一方面，本申请提供一种单体电池，其包括：

3、电芯，所述电芯包括主体和与主体连接的极耳束；

4、盖体组件，所述盖体组件包括顶盖和设置在顶盖上的极柱，所述极柱具有朝向极耳束的连接面；

5、所述极耳束与所述连接面之间通过超声波焊接，所述极耳束背对所述连接面的表面形成有第一焊印；

6、还包括补强板，所述补强板具有镂空部；

7、所述补强板、所述极耳束以及所述连接面之间通过激光焊接，所述补强板背对所述极耳束的表面形成有第二焊印，所述第二焊印在所述连接面的正投影落在所述镂空部在所述连接面的正投影的外边缘所限定区域内。

8、实现上述技术方案，单体电池中极耳束和连接面之间通过超声波焊接，超声波焊接可以提供比较稳定地过流效果，而补强板、极耳束以及连接面之间通过激光焊接可以提供比较可靠的固接效果，两者结合能够保证极耳束与极柱连接可靠的同时保证过流效果。并且在激光焊接时，补强板能够部分熔化并填充进激光焊接的熔池内，从而避免熔池冷却时收缩导致熔池边缘与极耳连接的边界产生间隙，从而降低裂纹、气孔的不良情况，进一步保证过流效果和连接稳定，有效提高极耳与极柱连接的可靠性和强度，最终使得单体电池中各个零部件的连接可靠性得到有效提高。

9、作为本方案的其中一个可选实施例，所述镂空部在所述连接面上的正投影位于所述补强板在所述连接面上正投影的外边缘所限定区域内。

10、作为本方案的其中一个可选实施例，所述补强板在所述连接面上的正投影与所述第一焊印在所述连接面上的正投影至少具有部分区域重合并形成重合区，所述镂空部在所述连接面上的正投影位于所述重合区的外边缘所限定区域内。

11、实现上述技术方案，限定镂空部处于第一焊印的区域内，即激光焊接时穿过超声波焊接的区域，激光焊接同时将极耳、补强板固定连接于极柱上，连接更加可靠。

12、作为本方案的其中一个可选实施例，所述补强板具有朝向所述连接面的第一面和背对所述连接面的第二面；所述第二焊印至所述连接面的距离大于所述第一面至所述连接面的距离且小于所述第二面至所述连接面的距离。

13、作为本方案的其中一个可选实施例，所述第一焊印在所述连接面的正投影所围成的区域落在所述补强板在所述连接面的正投影形成的区域内。

14、作为本方案的其中一个可选实施例，所述单体电池具有第一方向和第二方向，所述第一方向与所述第二方向相交，且所述第一方向与所述第二方向均平行于所述连接面；

15、所述第二焊印包括相连的第一部和第二部，所述第一部沿所述第一方向延伸，所述第二部沿所述第二方向延伸。

16、实现上述技术方案，第二焊印至少是具有转折的形状，即，在第二焊印延伸的过程中发生方向的变化即可，该设定在相同宽度的情况下第二焊印与极柱之间的固定具有不同方向的部分，连接更稳定可靠。

17、作为本方案的其中一个可选实施例，所述第一部的数量为至少两个，各所述第一部沿所述第二方向间隔分布，各所述第一部在所述第一方向上的两端分别通过所述第二部连接以形成闭合结构。

18、实现上述技术方案，指出第二焊印是内部具有孔的封闭的形状，以提高连接可靠性。

19、作为本方案的其中一个可选实施例，所述补强板上贯通开设有减重孔；所述第二焊印在所述连接面上的正投影的外边缘所限定区域覆盖所述减重孔在所述连接面上的正投影。

20、作为本方案的其中一个可选实施例，所述第二焊印的外边界与所述重合区的边界间距为l，1mm≤l。

21、作为本方案的其中一个可选实施例，所述单体电池还包括以下至少一项技术特征：

22、a、所述第二焊印在任意位置的宽度为d，d≥1mm；

23、b、所述补强板的厚度为s，0.1mm≤s≤1.5mm；

24、c、所述第二焊印沿着垂直所述连接面的方向在所述极柱上的熔深深度为h，0.1mm≤h≤1.5mm。

25、另一方面，本申请还提供一种电池包，其包括：

26、箱体；以及，

27、上述的单体电池。

28、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

29、单体电池中，极耳束和连接面之间通过超声波焊接，超声波焊接可以提供比较稳定地过流效果，而补强板、极耳束以及连接面之间通过激光焊接可以提供比较可靠的固接效果，两者结合能够保证极耳束与极柱连接可靠的同时保证过流效果。并且在激光焊接时，补强板能够部分熔化并填充进激光焊接的熔池内，从而避免熔池冷却时收缩导致熔池边缘与极耳连接的边界产生间隙，从而降低裂纹、气孔的不良情况，进一步保证过流效果和连接稳定，有效提高极耳与极柱连接的可靠性和强度，最终使得单体电池中各个零部件的连接可靠性得到有效提高。

技术特征：

1.一种单体电池，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述镂空部(41)在所述连接面(221)上的正投影位于所述补强板(4)在所述连接面(221)上正投影的外边缘所限定的区域内。

3.如权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述补强板(4)在所述连接面(221)上的正投影与所述第一焊印(31)在所述连接面(221)上的正投影至少具有部分区域重合并形成重合区(6)，所述镂空部(41)在所述连接面(221)上的正投影位于所述重合区(6)的外边缘所限定的区域内。

4.如权利要求3所述的单体电池，其特征在于，所述补强板(4)具有朝向所述连接面(221)的第一面(x1)和背对所述连接面(221)的第二面(x2)；

5.如权利要求3所述的单体电池，其特征在于，所述第一焊印(31)在所述连接面(221)的正投影所围成的区域落在所述补强板(4)在所述连接面(221)的正投影形成的区域内。

6.如权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述单体电池具有第一方向和第二方向，所述第一方向与所述第二方向相交，且所述第一方向与所述第二方向均平行于所述连接面(221)；

7.如权利要求6所述的单体电池，其特征在于，所述第一部(511)的数量为至少两个，各所述第一部(511)沿所述第二方向间隔分布，各所述第一部(511)在所述第一方向上的两端分别通过所述第二部(512)连接以形成闭合结构。

8.如权利要求7所述的单体电池，其特征在于，所述补强板(4)上贯通开设有减重孔(42)；所述第二焊印(51)在所述连接面(221)上的正投影的外边缘所限定的区域覆盖所述减重孔(42)在所述连接面(221)上的正投影。

9.如权利要求3所述的单体电池，其特征在于，所述第二焊印(51)的外边界与所述重合区(6)的边界间距为l，1mm≤l。

10.如权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述单体电池还包括以下至少一项技术特征：

11.一种电池包，其特征在于，包括：

技术总结
本申请公开了一种单体电池及电池包。单体电池包括电芯、盖体组件及补强板，电芯包括主体和与主体连接的极耳束；盖体组件包括顶盖和设置在顶盖上的极柱，极柱具有朝向极耳束的连接面；极耳束与连接面之间通过超声波焊接，极耳束背对连接面的表面形成有第一焊印；补强板具有镂空部；补强板、极耳束以及连接面之间通过激光焊接，补强板背对极耳束的表面形成有第二焊印，第二焊印在连接面的正投影落在镂空部在连接面的正投影的外边缘所限定的区域内。本申请中，由于极耳束通过第一焊印、第二焊印分别与极柱连接，并且通过补强板的连接结构，有效地保证单体电池的过流效果和结构连接稳定。

技术研发人员：马子罡,刘尧
受保护的技术使用者：欣旺达动力科技股份有限公司
技术研发日：20240311
技术公布日：2025/3/20