极耳连接结构、电池单元及电池模组的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种极耳连接结构、电池单元及电池模组。

背景技术：

当今电池技术领域中，现有的锂电池(例如锂硫电池)通常采用锂极耳作为负极极耳，并采用镍极耳连接于锂极耳。

然而，由于金属锂(li)具有硬度较低和粘性较大的特性，现有技术中采用压合方式，先将镍极耳表面粗糙处理，然后通过冷压合的方式将金属锂与金属镍(ni)压合在一起。然而，在高倍率以及长期循环过程中，镍极耳与锂极耳会产生剥离而导致接触不良，影响极耳结构的导电性能。

技术实现要素：

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种连接牢固的极耳连接结构。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种极耳连接结构；其中，所述极耳连接结构包含金属极耳束、金属箔材以及第二金属极耳；所述金属极耳束包含叠置的至少两个第一金属极耳，所述第一金属极耳的材质包含金属锂，所述金属极耳束沿叠置方向的两侧分别具有连接表面；所述金属箔材压合连接于两个所述连接表面；所述第二金属极耳以一连接端焊接连接于所述金属箔材，以使所述金属极耳束、所述金属箔材与所述第二金属极耳焊接连接。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的极耳连接结构的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的极耳连接结构，在金属极耳束的两个连接表面压合连接金属箔材，并将第二金属极耳焊接连接于金属箔材。通过上述结构设计，本实用新型能够使得金属极耳束与第二金属极耳的连接关系更加牢固，避免金属极耳束与第二金属极耳直接焊接，并能够利用金属箔材对金属极耳束提供保护功效，使得该极耳连接结构不易产生剥离，从而避免接触不良，保证极耳结构的导电性能。

本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述极耳连接结构的电池单元。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种电池单元；其中，所述电池单元包含本实用新型提出的所述极耳连接结构。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的电池单元的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的电池单元，通过采用本实用新型提出的极耳连接结构，使得金属极耳束与第二金属极耳的连接关系更加牢固，不易产生剥离，从而避免接触不良，保证极耳结构的导电性能。

本实用新型的又一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种极耳结构连接牢固的电池模组。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种电池模组；其中，电池模组包含本实用新型提出的所述极耳连接结构

由上述技术方案可知，本实用新型提出的电池模组的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的电池模组，通过采用本实用新型提出的极耳连接结构，使得金属极耳束与第二金属极耳的连接关系更加牢固，不易产生剥离，从而避免接触不良，保证极耳结构的导电性能。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种极耳连接结构的结构示意图；

图2是具有图1示出的极耳连接结构的电池单元的部分结构示意图。

附图标记说明如下：

100.极耳连接结构；

110.金属极耳束；

120.金属箔材；

130.第二金属极耳；

131.连接端；

140.热封结构；

210.正极极耳束；

220.铝极耳；

230.热封结构；

310.正极片；

320.负极片；

l1.长度；

l2.长度；

l3.长度；

d1.宽度；

d2.宽度；

x.第一方向；

y.第二方向。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在对本实用新型的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。

参阅图1，其代表性地示出了本实用新型提出的极耳连接结构的结构示意图。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的极耳连接结构是以应用于锂硫电池为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本实用新型的相关设计应用于其他类型的锂电池或其他电池器件中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的极耳连接结构的原理的范围内。

如图1所示，在本实施方式中，本实用新型提出的极耳连接结构100包含金属极耳束110、金属箔材120以及第二金属极耳130。配合参阅图2，图2中代表性地示出了具有能够体现本实用新型原理的极耳连接结构100的电池单元的部分结构示意图。以下将结合上述附图，对本实用新型提出的极耳连接结构100的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1和图2所示，在本实施方式中，金属极耳束110包含叠置的至少两个第一金属极耳，至少两个第一金属极耳的叠置方向可以理解为附图中垂直于纸面的方向。金属极耳束110在上述叠置方向上的两侧分别具有连接表面，其中，附图中以纸面的表面表示两个连接表面的其中一者，则纸面的背面可以理解为两个连接表面的其中另一者。金属箔材120压合连接于两个连接表面。第二金属极耳130沿第一方向x延伸，第二金属极耳130在第一方向x上具有一连接端，第二金属极耳130通过该连接端焊接连接于金属箔材120的背向连接表面的外表面，以使金属极耳束110、金属箔材120与第二金属极耳130焊接连接。通过上述结构设计，本实用新型能够使得金属极耳束与第二金属极耳的连接关系更加牢固，避免金属极耳束与第二金属极耳直接焊接，并能够利用金属箔材对金属极耳束提供保护功效，使得该极耳连接结构不易产生剥离，从而避免接触不良，保证极耳结构的导电性能。

可选地，如图1所示，在本实施方式中，金属极耳束110在第一方向x上的长度l1，可以小于金属箔材120在第一方向x上的长度l2。

进一步地，如图1所示，基于金属极耳110的长度l1小于金属箔材120的长度l2的结构设计，在本实施方式中，金属箔材120可以具有对应于连接表面的第一段和在第一方向x上超出连接表面的第二段。在此基础上，第二金属极耳130的连接端131可以同时焊接连接于第一段邻接第二段的至少一部分以及第二段的至少一部分。通过上述结构设计，第二金属极耳130在通过连接端131焊接连接于金属箔材120时，能够使第二金属极耳130与金属箔材120的焊接接触面积增大，使第二金属极耳130的连接更加牢固，保证了极耳结构的导电性能。在其他实施方式中，金属极耳束110在第一方向x上的长度l1，亦可等于金属箔材120在第一方向x上的长度l2，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图1所示，基于金属极耳束110的长度l1小于金属箔材120的长度l2的结构设计，在本实施方式中，金属箔材120在第一方向x上的长度l2，与金属极耳束110在第一方向x上的长度l1的比值可以为2:1～3:1，例如2:1、5:2、7:3、3:1等。在其他实施方式中，金属箔材120的长度l2与金属极耳束110的长度l1的比值亦可小于2:1，或可大于3:1，例如3:2、7:2等，并不以本实施方式为限。

可选地，如图1所示，在本实施方式中，金属极耳束110、金属箔材120与第二金属极耳130焊接连接的部分在第一方向x上的长度可以为1mm～5mm，小于或等于l3的长度，例如1mm、2mm、3mm、5mm等。焊接部分的长度短，减小了焊接形成穿孔的面积，有效减少了内阻。在其他实施方式中，金属极耳束110、金属箔材120与第二金属极耳130焊接连接的部分在第一方向x上的长度亦可小于1mm，或可大于5mm，例如0.9mm、5.5mm等，并不以本实施方式为限。

可选地，如图1所示，在本实施方式中，金属箔材120第二方向y上的宽度d2，可以大于金属极耳束110在第二方向y上的宽度d1，其中，第二方向y垂直于第一方向x。通过上述结构设计，能够使金属箔材120完全包覆金属极耳束110的两个连接表面，并能够在金属极耳束110沿第二方向y的两侧分别伸出一部分。在此基础上，可以将位于两个连接表面的金属箔材120各自伸出于金属极耳束110两侧的部分相连接，进一步优化极耳连接结构100的牢固程度。

可选地，在本实施方式中，金属箔材120可以为一体结构，在此基础上，呈一体结构的金属箔材120可以通过弯折的方式，设置于金属极耳束110的两个连接表面。通过上述结构设计，能够使得在金属极耳束110上设置金属箔材120的制程更加简单、方便。另外，当金属箔材120伸出于金属极耳束110两侧一部分时，由于设置于两个连接表面的金属箔材120为一体结构，使得对位于两个连接表面的金属箔材120各自伸出于金属极耳束110两侧的部分进行焊接时，仅需焊接一侧的金属箔材120，另一侧则为一体结构的金属箔材120的弯折为使，进一步简化工艺制程。

可选地，在本实施方式中，金属箔材120相对于第一金属极耳的金属材质可以具有亲和性。例如，金属箔材120相对于第一金属极耳的金属材质亲和性，可以高于第二金属极耳130相对于第一金属极耳的金属材质亲和性。据此，相比于现有设计，本实用新型的金属极耳束110与第二金属极耳130的连接关系更加牢固，不易产生剥离，从而避免接触不良，保证极耳结构的导电性能。

可选地，在本实施方式中，本实用新型提出的极耳连接结构100是以设置于电池单元的负极为例进行说明，在此基础上，第一金属极耳110的材质可以包含金属锂，第二金属极耳130的材质包含金属镍，金属箔材120的材质包含金属铜(cu)。在其他实施方式中，当第一金属极耳110为锂极耳且第二金属极耳130为镍极耳时，金属箔材120亦可选择其他金属材质，且金属箔材120包含的金属材质相对于金属锂的金属材质亲和性，高于金属镍相对于金属锂的金属材质亲和性。

可选地，在本实施方式中，可以采用冷压的压合的方式将金属箔材120包覆在金属极耳束110的两个连接表面。具体而言，可以先采用金属箔材120将金属极耳束110包覆，然后使用超声焊接机进行冷压合(即不开超声焊，直接焊头下落冷压)，避免金属极耳束110的金属材料粘在焊头上。此外，利用金属箔材120将金属极耳束110包覆还可以将通过的电流分流，避免过流过于集中导致的发热。

可选地，在本实施方式中，金属极耳束110与金属箔材120的焊接连接，可以采用超声焊接的方式实现。据此，可以加强第二金属极耳130与金属极耳束110的焊接拉力，避免金属极耳束110脱落，同时因为仅有少部分金属极耳束110与第二金属极耳130重合(例如本实施方式中的1mm～5mm)，可以避免锂极耳过度被焊穿造成的极耳处过流、过热现象。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的极耳连接结构仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种极耳连接结构中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的极耳连接结构的任何细节或极耳连接结构的任何部件。

综上所述，本实用新型提出的极耳连接结构，在金属极耳束的两个连接表面压合连接金属箔材，并将第二金属极耳焊接连接于金属箔材。通过上述结构设计，本实用新型能够使得金属极耳束与第二金属极耳的连接关系更加牢固，避免金属极耳束与第二金属极耳直接焊接，并能够利用金属箔材对金属极耳束提供保护功效，使得该极耳连接结构不易产生剥离，从而避免接触不良，保证极耳结构的导电性能。

基于上述对本实用新型提出的极耳连接结构的一示例性实施方式的详细说明，以下将结合图1，对本实用新型提出的电池单元的一示例性实施方式进行说明。

如图1所示，在本实施方式中，本实用新型提出的电池单元包含本实用新型提出的并在上述实施方式中详细说明的极耳连接结构100。通过上述结构设计，本实用新型提出的电池单元的极耳连接结构100的连接关系更加牢固，不易产生剥离，从而避免接触不良，保证极耳结构的导电性能。

具体而言，如图2所示，在本实施方式中，电池单元的正极片310连接有正极极耳结构，正极极耳结构可以包含正极极耳束210和与正极极耳束210相连接的铝极耳220。再者，电池单元的负极片320连接有负极极耳结构，即极耳连接结构100。其中，极耳连接结构100的金属极耳束110连接于负极片320。在其他实施方式中，电池单元亦可采用其他结构形式的正极极耳结构。再者，当电池单元的正极极耳结构包含正极极耳束210时，亦可采用其他金属材质的金属极耳替代铝极耳220而与正极极耳束210相连接，均不以本实施方式为限。

需说明的是，如图2所示，为了便于理解和图示，图2中的电池单元的正极片310与负极片320是以分开的状态示出。在电池单元的实际结构中，至少两个正极片310可以与至少两个负极片320交替叠置，且正极片310与负极片320的叠置方向与上述的至少两个第一金属极耳的叠置方向相同，即垂直于纸面的方向。

可选地，配合参阅图2，在本实施方式中，第二金属极耳130上具有热封结构140，相应地，正极极耳结构的铝极耳220上具有热封结构230。在此基础上，第二金属极耳130上的热封结构140与铝极耳220上的热封结构230可以位于同一水平面，以便于电池单元的组，据此组装的电池单元的内阻较小，循环稳定性较佳。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池单元仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种电池单元中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电池单元的任何细节或电池单元的任何部件。

综上所述，本实用新型提出的电池单元，通过采用本实用新型提出的极耳连接结构，使得金属极耳束与第二金属极耳的连接关系更加牢固，不易产生剥离，从而避免接触不良，保证极耳结构的导电性能。

基于上述对本实用新型提出的极耳连接结构和电池单元的一示例性实施方式的详细说明，以下将对本实用新型提出的电池模组的一示例性实施方式进行说明。

在本实施方式中，本实用新型提出的电池模组包含本实用新型提出的并在上述实施方式中详细说明的极耳连接结构。通过上述结构设计，本实用新型提出的电池单元的极耳连接结构的连接关系更加牢固，不易产生剥离，从而避免接触不良，保证极耳结构的导电性能，据此组装的电池模组的内阻较小，循环稳定性较佳。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池模组仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种电池模组中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电池模组的任何细节或电池模组的任何部件。

综上所述，本实用新型提出的电池模组，通过采用本实用新型提出的极耳连接结构，使得金属极耳束与第二金属极耳的连接关系更加牢固，不易产生剥离，从而避免接触不良，保证极耳结构的导电性能。

以上详细地描述和/或图示了本实用新型提出的极耳连接结构、电池单元及电池模组的示例性实施方式。但本实用新型的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本实用新型提出的极耳连接结构、电池单元及电池模组进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本实用新型的实施进行改动。