一种二次电池的制作方法

1.本发明属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种二次电池。


背景技术：

2.如今，各国都在大力发展绿色、高效二次电池。锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。目前业内的长电芯中，为了提升能量密度，通常将顶端出极耳的卷绕结构改为侧边出极耳的卷绕结构；新的卷绕结构就要求顶盖与裸电芯的连接方式做出改变。
3.现有方案常用裸电芯极耳和保护片超声焊整平后再与引脚激光焊，这种方案激光焊的焊渣难以避免落入裸电芯中；还有采用引脚直接和裸电芯的极耳超声焊，之后弯折引脚降低纵向占用的空间，这种方案要求裸电芯厚度足够大，以便超声焊的焊头或焊座可以伸到两个引脚中间。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种二次电池，省去了激光焊接，有助于降低焊渣造成内短路的风险。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种二次电池，包括壳体，设置有开口；顶盖片，封闭所述开口，设置有极柱；多个电芯，位于所述壳体内，所述电芯包括本体件和从所述本体件向横向x延伸的极耳；还包括极耳连接件和汇流件，所述极耳连接件与所述汇流件固定连接；所述极耳连接件包括本体部和连接部，所述本体部位于所述电芯的本体件沿横向x的一侧并沿高度方向z延伸，所述连接部从所述本体部沿纵向y的两侧延伸并向所述本体部回折，所述连接部在高度方向z上错位设置并用于与所述极耳连接；所述汇流件包括用于与所述极柱连接的极柱连接部。
7.优选的，所述连接部不重叠。
8.优选的，所述极耳沿所述连接部的外表面弯折连接。
9.优选的，所述极耳连接件还包括从所述本体部向纵向y的一侧延伸并向所述本体部回折的第一电转接部，所述汇流件还包括嵌入所述第一电转接部和所述本体部的第二电转接部。
10.优选的，所述第二电转接部沿所述第一电转接部的内表面弯折连接。
11.优选的，所述极柱连接部沿横向x延伸，所述极柱连接部与所述第二电转接部一体成型。
12.优选的，所述极柱连接部沿横向x延伸并向高度方向z弯折，所述极柱连接部与所述第二电转接部一体成型。
13.优选的，所述极柱连接部向高度方向z弯折部分和所述连接部在高度方向z和纵向y形成的平面上的正投影无重叠。
14.优选的，所述极柱和所述汇流件为一体成型结构。
15.优选的，所述极耳连接件至少为2个。
16.本发明的有益效果在于，本发明包括壳体，设置有开口；顶盖片，封闭所述开口，设置有极柱；多个电芯，位于所述壳体内，所述电芯包括本体件和从所述本体件向横向x延伸的极耳；还包括极耳连接件和汇流件，所述极耳连接件与所述汇流件固定连接；所述极耳连接件包括本体部和连接部，所述本体部位于所述电芯的本体件沿横向x的一侧并沿高度方向z延伸，所述连接部从所述本体部沿纵向y的两侧延伸并向所述本体部回折，所述连接部在高度方向z上错位设置并用于与所述极耳连接；所述汇流件包括用于与所述极柱连接的极柱连接部。由于现有方案常用裸电芯极耳和保护片超声焊整平后再与引脚激光焊，这种方案激光焊的焊渣难以避免落入裸电芯中；还有采用引脚直接和裸电芯的极耳超声焊，之后弯折引脚降低纵向占用的空间，这种方案要求裸电芯厚度足够大，以便超声焊的焊头或焊座可以伸到两个引脚中间，因此，在本体部上设置相对于本体部弯折的连接部，在极耳连接件与电芯连接时，且极耳连接件相对于极耳位置确定后，连接部和本体部的表面形成预设角度的状态下，能够与极耳固定连接，即，极耳与立起的连接部超声焊接，由于此时极耳未堆叠，连接部和极耳的焊接平面垂直于电芯的端面，使超声焊焊头、焊座不受堆叠后电芯的极耳间距影响，而且在超声焊后，将极耳和立起的连接部弯折预设角度，使得极耳与电芯的端面齐平，降低在电芯的两端占用的空间，由于极耳可折回，进而减小了二次电池的尺寸，改善了电池在折弯连接结构工艺的难度，此外，极耳连接件能够间隔极耳和电芯的端面，降低发生短路的概率，其中，极耳没有参与对电芯的固定和定位，可以有效保护极耳不受损伤；连接部从本体部延伸形成，且相对于本体部弯折，省去了转动装置，有助于将降低电池的尺寸，还取消了激光焊，解决焊渣造成电池内短路的问题；在极耳连接件安装后，通过汇流件上的极柱连接部，连接电池的极柱，实现电池的极柱和极耳之间的电连接，且汇流件可连接多个电芯，有助于提高电池整体的能量密度。本发明省去了激光焊接，有助于降低焊渣造成内短路的风险。
附图说明
17.下面将参考附图来描述本发明示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
18.图1为本发明的极耳连接件的结构示意图。
19.图2为本发明的极耳连接件在焊接前的结构示意图。
20.图3为本发明的极耳连接件在焊接后的结构示意图。
21.图4为本发明的汇流件的结构示意图。
22.图5为本发明在未安装汇流件前的结构示意图。
23.图6为本发明的汇流件在焊接前的结构示意图。
24.图7为本发明的汇流件在焊接后的结构示意图。
25.图8为本发明的具有四个电芯的电池的结构示意图。
26.图9为本发明的具有六个电芯的电池的结构示意图。
27.图10为本发明的其中一种的汇流件和顶盖片的连接示意图。
28.图11为本发明的另一种的汇流件和顶盖片的连接示意图。
29.其中，附图标记说明如下：
[0030]1‑
本体部；10
‑
极耳连接件；
[0031]2‑
连接部；
[0032]3‑
第一电转接部；
[0033]4‑
汇流件；41
‑
极柱连接部；42
‑
第二电转接部；421
‑
缺口；
[0034]5‑
顶盖片；51
‑
极柱；511
‑
凹陷结构；
[0035]6‑
电芯；61
‑
极耳；
[0036]
z
‑
高度方向；y
‑
纵向；x
‑
横向。
具体实施方式
[0037]
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
[0038]
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0039]
在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040]
以下结合附图1～11对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
[0041]
二次电池，包括壳体，设置有开口；顶盖片5，封闭开口，设置有极柱51；多个电芯6，位于壳体内，电芯6包括本体件和从本体件向横向x延伸的极耳61；包括极耳连接件10和汇流件4，极耳连接件10与汇流件4固定连接；极耳连接件10包括本体部1和连接部2，本体部1位于电芯6的本体件沿横向x的一侧并沿高度方向z延伸，连接部2从本体部1沿纵向y的两侧延伸并向本体部1回折，连接部2在高度方向z上错位设置并用于与极耳61连接；汇流件4包括用于与极柱51连接的极柱连接部41。
[0042]
由于现有方案常用裸电芯极耳和保护片超声焊整平后再与引脚激光焊，这种方案激光焊的焊渣难以避免落入裸电芯中；还有采用引脚直接和裸电芯的极耳超声焊，之后弯折引脚降低纵向占用的空间，这种方案要求裸电芯厚度足够大，以便超声焊的焊头或焊座可以伸到两个引脚中间，因此，在本体部1上设置相对于本体部1弯折的连接部2，在极耳连接件10与电芯6连接时，且极耳连接件10相对于极耳61位置确定后，连接部2和本体部1的表面形成预设角度的状态下，能够与极耳61固定连接，即，极耳61与立起的连接部2超声焊接，由于此时极耳61未堆叠，连接部2和极耳61的焊接平面垂直于电芯6的端面，使超声焊焊头、焊座不受堆叠后电芯6的极耳61间距影响，而且在超声焊后，将极耳61和立起的连接部2弯折预设角度，使得极耳61与电芯6的端面齐平，降低在电芯6的两端占用的空间，由于极耳61可折回，进而减小了二次电池的尺寸，改善了电池在折弯连接结构工艺的难度，此外，极耳
连接件10能够间隔极耳61和电芯6的端面，降低发生短路的概率，其中，极耳61没有参与对电芯6的固定和定位，可以有效保护极耳61不受损伤；连接部2从本体部1延伸形成，且相对于本体部1弯折，省去了转动装置，有助于将降低电池的尺寸，还取消了激光焊，解决焊渣造成电池内短路的问题；在极耳连接件10安装后，通过汇流件4上的极柱连接部41，连接电池的极柱51，实现电池的极柱51和极耳61之间的电连接，且汇流件4可连接多个电芯6，有助于提高电池整体的能量密度。
[0043]
在一些实施方式中，汇流件4包括极柱连接部41和第二电转接部42，极柱连接部41垂直于第二电转接部42，用于连接电池的极柱51，第二电转接部42设置有与连接部2配合的缺口421，极柱连接部41的端部和第二电转接部42形成类似u型结构或爪形结构。于本实施方式中，汇流件4分为极柱连接部41和第二电转接部42，第二电转接部42和电芯6的端面平行，即与本体部1的平面平齐，第二电转接部42通过与第一电转接部3固定连接，实现将汇流件4和极耳连接件10之间的固定连接，同时，极柱连接部41垂直于第二电转接部42，能够连接电池的极柱51。
[0044]
于本实施方式中，本体部1和连接部2均为板状结构，连接部2的数量为2个，但本发明不以此为限，连接部2的数量可根据实际电芯6的数量进行调整；位于电芯6的同一端的极耳6均为正极，也可以均为负极。
[0045]
在根据本发明的二次电池中，连接部2不重叠。具体的，相邻的两个连接部2在高度方向x上错开设置，相邻的两个连接部2没有重叠，相邻的两个连接部2在超声焊接前均垂直于本体部1，便于将连接部2和极耳61进行超声焊接，同时，两个连接部2均可在超声焊接后，极耳61沿连接部2的外表面弯折连接，极耳61裸露在外，连接部2夹在极耳61和电芯6的端面之间，起到间隔极耳61和电芯6的作用。
[0046]
在根据本发明的二次电池中，极耳连接件10还包括从本体部1向纵向y的一侧延伸并向本体部1回折的第一电转接部3，汇流件4还包括嵌入第一电转接部3和本体部1的第二电转接部42。连接部2在纵向y相对的一侧设置有可弯折的第一电转接部3，通过增加第一电转接部3，便于将极耳连接件10与电池的极柱51进行连接，第一电转接部3的面积较大，增加第一电转接部3和极柱51焊接的面积，有助于增加第一电转接部3和极柱51之间的稳固性，但本发明不以为限，第一电转接部3和极柱51之间也可以通过转接结构进行电连接，如汇流件4，第一电转接部3和汇流件4焊接位置在电芯6外部，因此不存在焊头、焊座与电芯6的干涉，有助于提高第一电转接部3和汇流件4之间的焊接质量，从而提高电池的安全性。其中，第一电转接部3可弯折，能够在第一电转接部3和汇流件4固定连接后，一部分的汇流件4和第一电转接部3弯折，即第二电转接部42沿第一电转接部3的内表面弯折连接，有助于减少占用电池顶部的空间，从而提高电池的能量密度。
[0047]
在一些实施方式中，极柱连接部41沿横向x延伸，极柱连接部41与第二电转接部42一体成型，省去了焊接极柱连接部41和第二电转接部42的工序，还能提高极耳连接件10整体的机械强度，从而延长电池的使用寿命。
[0048]
在一些实施方式中，极柱连接部41沿横向x延伸并向高度方向z弯折，极柱连接部41与第二电转接部42一体成型，第二电转接部42相当于从极柱连接部41的端部向外延伸的条形结构，采用一体成型结构，省去了焊接工序，有助于提高电池的组装效率。
[0049]
此外，极柱连接部41向高度方向z弯折部分和连接部2在高度方向z和纵向y形成的
平面上的正投影无重叠，避免连接部2向横向x的方向弯折的部分碰撞到极耳61。
[0050]
在根据本发明的二次电池中，本体部1为l型结构。具体的，在超声焊接前，本体部1和第一电转接部3组成类似l型结构，连接部2处于立起的状态，即连接部2垂直于本体部1，在完成焊接后，连接部2和第一电转接部3均可弯折成与电芯6的端面齐平，降低在电芯6的两端占用的空间。
[0051]
在根据本发明的二次电池中，本体部1、连接部2及第一电转接部3采用一体成型结构，省去了焊接连接部2和第一电转接部3的工序，还能提高极耳连接件10整体的机械强度，从而延长电池的使用寿命。
[0052]
本实施方式的连接部2的弯折角度为0
°
～180
°
。于本实施方式中，连接部2在超声焊接前后的角度，可根据实际电池结构进行调整，连接部2在焊接前的角度优选用90
°
，连接部2在焊接后的角度满足减少占用空间即可。
[0053]
在一些实施方式中，多个电芯6，位于壳体内，电芯6在横向z的两端设置有极耳61；连接部2与极耳61电连接。具体的，多个电芯6依次堆叠，每个电芯6在横向z的两端分别形成正极耳和负极耳，连接部2能够与同一侧的正极耳或负极耳连接，通过汇流件4与顶盖片5的极柱51电连接。于本实施方式中，电芯6的数量为4个或4个以上。
[0054]
在一些实施方式中，参见图10所示，极柱51和汇流件4为一体成型结构，省去了对极柱51和汇流件4进行焊接，其中，极柱51为柱体结构，汇流件4为板体结构，在另外一些实施方式中，参见图11所示，汇流件4环绕极柱51的底部设置，极柱51的底部设置有凹陷结构511，能够节省极柱51的材料，降低生产成本，还能减低电池整体的重量，有助于对电池进行轻量化。
[0055]
在一些实施方式中，参见图9所示，电芯6的数量为六个，六个电芯依次堆叠，汇流件4可进行替换，满足匹配六个电芯6一侧的极耳61，该汇流件4具有多个第二电转接部42，多个第二电转接部42形成类似爪形结构，该爪型结构的一端均连接于极柱连接部41，起到汇流的作用，该爪型结构的另一端通过与第一电转接部3固定连接，实现将汇流件4和极耳连接件10之间的固定连接，即实现与极耳61的电连接。
[0056]
在一些实施方式中，极耳61沿连接部2的外表面弯折连接，并裸露于本体部1的外侧。具体的，极耳61沿连接部2的外表面弯折连接，弯折的角度为90
°
，极耳61没有遮盖，连接部2夹在极耳61和电芯6的端面之间，起到间隔极耳61和电芯6的作用，避免极耳61倒插到电芯6，引起电池内部短路的情况，同时，连接部2的表面弯折后的弧形能够与极耳61更好贴合，极耳61实际弯折角度较少，避免极耳61在弯折时受到损伤。
[0057]
在根据本发明的电池中，相邻的两个电芯6的极耳61错开设置或对称设置。本实施方式的4个电芯6排列在一起，位于中间的两个电芯6的极耳61对称设置，并与第二电转接部42的缺口421配合，位于两侧的电芯6与中间的电芯6的极耳错开设置，使得极耳61之间保持一定安全距离，但本发明不以此为限，多个电芯6的极耳61的排列方式可以根据实际电池结构进行调整。
[0058]
第二电转接部42设置有与连接部2配合的缺口421，避免汇流件4影响连接部2和极耳61之间的连接，降低电池内部发生短路的概率，优选的，将极柱连接部41的端部和第二电转接部42形成类似u型结构或爪形结构。
[0059]
极耳连接件10至少为2个。
[0060]
本发明的工作原理是：
[0061]
在本体部1上设置相对于本体部1弯折的连接部2，在极耳连接件10与电芯6连接时，且极耳连接件10相对于极耳61位置确定后，连接部2和本体部1的表面形成预设角度的状态下，能够与极耳61固定连接，即，极耳61与立起的连接部2超声焊接，由于此时极耳61未堆叠，连接部2和极耳61的焊接平面垂直于电芯6的端面，使超声焊焊头、焊座不受堆叠后电芯6的极耳61间距影响，而且在超声焊后，将极耳61和立起的连接部2弯折预设角度，使得极耳61与电芯6的端面齐平，降低在电芯6的两端占用的空间，由于极耳61可折回，进而减小了二次电池的尺寸，改善了电池在折弯连接结构工艺的难度，此外，极耳连接件10能够间隔极耳61和电芯6的端面，降低发生短路的概率，其中，极耳61没有参与对电芯6的固定和定位，可以有效保护极耳61不受损伤；连接部2从本体部1延伸形成，且相对于本体部1弯折，省去了转动装置，有助于将降低电池的尺寸，还取消了激光焊，解决焊渣造成电池内短路的问题。
[0062]
参见图1至图7所示，具体安装步骤如下：
[0063]
1)卷绕后电芯6与极耳连接件10定位后，极耳61与极耳连接件10立起的连接部2超声焊接；此时由于极耳61未堆叠，超声焊焊头、焊座不受堆叠后电芯6极耳61间距影响；
[0064]
2)超声焊接后极耳61与极耳连接件10立起的连接部2折弯90
°
；
[0065]
3)将镜像对称的另一个电芯6堆叠到一起。
[0066]
4)将堆叠后电芯与第一电转接部3定位后，第一电转接部3与第二电转接部42超声焊接，此时焊接位置是横向突出在电芯6实体之外的，因此也不存在焊头、焊座与电芯6的干涉；
[0067]
5)将焊接后的第一电转接部3和第二电转接部42弯折180
°
。
[0068]
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。