极耳焊接工装及电芯的制作方法

本申请涉及储能器件生产技术领域，尤其涉及一种极耳焊接工装及电芯。

背景技术：

锂离子电池多数采用卷绕结构，通常电芯包括极耳、集流体以及位于相邻两层集流体之间的隔膜，极耳与集流体均为平面结构，在电芯加工时，极耳平放在集流体上，采用平焊的方式将其与集流体焊接，焊接完后极耳和集流体仍保持平面结构。

现有的这种焊接方式，若电芯卷绕为圆柱形结构，则极耳从圆柱型结构的端部引出，由于极耳与集流体焊接后均为平面结构，在卷绕过程中，电芯中的隔膜会将极耳强制挤压成弯曲状，尤其当极耳较厚、刚性较强时，极耳两侧的端面受到隔膜的挤压力会更大，易造成极耳两侧的端部刺穿隔膜以及电芯内的胶纸，从而导致内短路，影响电芯的自放电率。

技术实现要素：

本申请提供了一种极耳焊接工装及电芯，能够解决上述问题。

本申请的第一方面提供了一种极耳焊接工装，包括焊头与底座，所述焊头与所述底座中，一者设有凹槽，另一者设有凸头，所述凹槽与所述凸头相对，且二者之间形成工件容纳腔，所述工件容纳腔用于容纳极耳与集流体，且所述凹槽与所述凸头用于形成所述极耳上的弯曲结构。

优选地，所述凹槽为弧形凹槽，所述凸头能够插入所述凹槽；

和/或

所述凸头为弧形凸头。

优选地，所述凹槽的半径不小于所述凸头的半径。

优选地，所述凹槽的半径与所述凸头的半径之差为所述极耳与所述集流体的厚度之和。

优选地，所述凹槽的深度不大于所述极耳的厚度、所述集流体的厚度以及所述凸头的高度之和。

优选地，所述凸头的弧长大于所述极耳的宽度。

优选地，所述凹槽的内壁与其所在的所述焊头或者所述底座的外壁通过弧面连接。

优选地，所述凸头设于所述底座，所述凹槽设于所述焊头。

本申请的第二方面提供了一种电芯，所述电芯包括极耳和集流体，所述极耳与所述集流体通过上述任一项所述的极耳焊接工装形成，且所述极耳具有弯曲结构。

优选地，包括壳体和密封胶，所述极耳伸出所述壳体，所述壳体与所述极耳通过所述密封胶密封。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的极耳焊接工装，通过底座与焊头上分别设置凹槽与凸头，通过凸头与凹槽的挤压，能够将极耳在焊接于集流体上后，形成弯曲结构，然后再卷绕成圆柱形结构的电芯，这样，在卷绕过程中，极耳两侧的端部能够顺应隔膜的卷绕形状，从而避免极耳刺穿隔膜，保证电芯的安全性和可靠性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供的极耳焊接工装一种具体实施例的结构示意图；

图2为采用本申请所提供的极耳焊接工装焊接后的极耳与集流体的结构示意图；

图3为本申请所提供的电芯一种具体实施例的结构示意图。

附图标记：

10-焊头；

101-凹槽；

20-底座；

201-凸头；

30-集流体；

40-极耳；

50-壳体；

60-密封胶。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1所示，本申请实施例提供了一种极耳焊接工装，用于将极耳焊接于集流体上，尤其用于卷绕成圆柱电芯的极耳与集流体的焊接。极耳焊接工装包括焊头10与底座20，焊头10与底座20中，一者设有凹槽，另一者设有凸头，如图1示出了焊头10设有凹槽101，底座20设有凸头201的结构，凹槽101与凸头101相对，且二者之间形成工件容纳腔，工件容纳腔用于容纳极耳40与集流体30，且凹槽101与凸头201用于形成极耳40上的弯曲结构。

上述极耳焊接工装，通过底座20与焊头10上分别设置凹槽101与凸头201，在电芯卷绕之前，先将极耳40与集流体30放置于工件容纳腔，使凸头201与凹槽101挤压极耳40与集流体30，然后焊接，从而使极耳40在焊接于集流体30上后，极耳形成弯曲结构，如图2所示，然后再卷绕成圆柱形结构的电芯，这样，在卷绕过程中，极耳40两侧的端部能够顺应隔膜的卷绕形状，从而避免极耳40刺穿隔膜，保证电芯的安全性和可靠性。

为了更好地保证极耳40在卷绕中不刺穿隔膜，可以采用如下几种方式：第一种方式，凹槽101为弧形凹槽，凸头201能够插入凹槽101，以在凸头201与凹槽101挤压时使极耳40能够沿着凹槽101的弧面弯曲。第二种，凸头201为弧形凸头，此时，凸头201可以插入凹槽101实现凸头201与凹槽101的底部挤压，也可以凹槽101的开口处挤压凸头201，不论哪种方式，极耳40均沿着凸头201的弧面弯曲。第三种，凸头201为弧形凸头，凹槽101为弧形凹槽。

上述弧形凹槽的弧面与弧形凸头的弧面优选为圆弧面，且其弧面半径根据卷绕成圆柱型结构的电芯的卷绕半径确定。当然弧形凹槽的弧面与弧形凸头的弧面也可以为椭圆弧面。

进一步地，在凹槽101为弧形凹槽，且凸头201为弧形凸头201时，优选凹槽101的半径不小于凸头201的半径，以保证凸头201能够插入凹槽101内，增加凸头201、凹槽101与极耳40、集流体30的接触面积，进而提高极耳40与集流体30焊接的可靠性。

为了更好地保证极耳40的弯曲结构，凹槽101的半径与凸头201的半径之差为极耳40与集流体30的厚度之和，即工件容纳腔沿径向的尺寸为极耳40与集流体30的厚度之和。由于制造加工的误差，通常，凹槽101的半径与凸头201的半径之差会稍大于或者小于极耳40与集流体30的厚度之和，一般采用负公差，即凹槽101的半径与凸头201的半径之差小于极耳40与集流体30的厚度之和，以保证极耳40与集流体30的挤压力。

在凹槽101的半径不小于凸头201的半径时，由于凹槽101的深度太大，当凹槽101与凸头201挤压极耳40与集流体30时，凹槽101的开口处极易挤压集流体30，造成集流体30磨损，为了解决上述问题，凹槽101的深度不大于极耳40的厚度、集流体30的厚度以及凸头201的高度之和。

在凸头201为弧形凸头时，凸头201的弧长通常不小于极耳40的宽度，此处的宽度指极耳40未挤压焊接前的宽度，优选大于极耳40的宽度，以更好地保证极耳40的两侧的弯曲弧度，防止其卷绕时刺穿隔膜。

为了进一步防止凹槽101的开口处在挤压时对集流体30造成损伤，凹槽101的内壁与其所在的焊头10或者底座20的外壁通过弧面连接，即凹槽的开口处弧面过渡。

上述各实施例中，一种实施例，凸头201设于底座20，凹槽101设于焊头10，如图1所示；另一种实施例，凸头201设于焊头10，凹槽101设于底座20。优选采用后者，由于焊头10通常为活动件，底座20为固定件，将凸头201设于底座20，方便极耳40以及集流体30的放置。

本申请还提供一种电芯，如图3所示，电芯包括极耳40和集流体30，极耳40与集流体30通过上述极耳焊接工装形成，且极耳40具有弯曲结构。这种电芯结构的极耳40不易刺穿隔膜，从而保证了电芯的安全性。

电芯还包括壳体50和密封胶60，极耳40伸出壳体50，壳体50与极耳40通过密封胶60密封。由于极耳40在封装成电芯后，需要在壳体50内加注电解液，通过增加密封胶60能够保证壳体50的密封，进一步保证电芯的安全性和可靠性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。