一种电池极耳及二次电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，且特别是涉及一种电池极耳及装备该极耳的二次电池。


背景技术：

2.在电池，尤其是二次电池的制造过程中，极耳是制约高倍率充放电性能的重要因素。电池的极耳需要在两处进行焊接，一是在电芯组装阶段，通过超声焊将电芯正负极的箔材和极耳进行焊接，二是在模组阶段，通过激光焊将极耳和汇流排进行焊接，从而实现汇流排和电芯之间的电连接。
3.极耳的过流能力受到截面厚度和宽度的双重制约，两端不同的焊接需求带来以下两个问题：
4.①
超声焊接可以接纳截面厚度较厚的极耳，但在极耳尺寸过大时，超声波焊头无法实现超长宽度尺寸上的焊接。
5.②
激光焊接可以接纳宽度尺寸较大的极耳，但是受电池模组串并联需要的限制，汇流排上需要堆叠来自多个电池的多层极耳，激光焊接无法满足过大厚度下的焊接需求。
6.以上问题导致现有的电池极耳无法满足其焊接的需求，需要消耗过量的材料、设备、工艺步骤来弥补以上问题。


技术实现要素：

7.本实用新型提供一种电池极耳及二次电池，旨在解决上述背景技术中存在的问题，提供了一种在极耳连接电芯箔材和汇流排的两端具有不同结构的极耳，可以更好地适应极耳两端的不同焊接需求，从而在保证极耳过流能力的同时，提高焊接效率，节约材料和工序，并提高产品良率。
8.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
9.本实用新型的一种实施例提供一种电池极耳，包括第一焊接段和第二焊接段，所述第一焊接段与第二焊接段沿极耳宽度方向(w)相连，所述第一焊接段用于与汇流排连接，所述第二焊接段用于与正负极箔材连接，所述第一焊接段在所述极耳宽度方向上尺寸大于所述第二焊接段，所述第一焊接段在极耳厚度方向(t)上的尺寸小于或等于所述第二焊接段。
10.由此，将用于与汇流排连接的第一焊接段设置为具有相对第二焊接段更小(或等于)的厚度，可以通过其更小的厚度实现在多个极耳堆叠焊接至汇流排上时具有更薄的总厚度，保证激光焊接的有效性，其相对第二焊接段更大的宽度尺寸可以用于保证过流能力。同时，将用于与电芯正负极箔材焊接的第二焊接段设置为具有相对第一焊接段更小的宽度，可以满足超声波焊接时焊接头的尺寸需求，且其相对第一焊接段更大的厚度尺寸可以用于保证过流能力。从而本极耳可以更好地适应两端的不同焊接需求，且保证极耳过流能力。
11.在一种可实现的方式中，所述第一焊接段与第二焊接段过流截面的截面积比值为0.8-1.2。
12.由此，通过这一截面积比值控制，保证极耳的整体过流能力满足需求。
13.在一种可实现的方式中，所述第一焊接段与第二焊接段过流截面的截面积比值为1。
14.在一种可实现的方式中，所述第一焊接段和第二焊接段在沿所述极耳厚度方向(t)上的尺寸范围为0.02mm-2mm。
15.在一种可实现的方式中，所述第一焊接段和第二焊接段在沿所述极耳厚度方向(t)上的尺寸范围为0.05mm-0.5mm。
16.在一种可实现的方式中，所述第一焊接段和第二焊接段在沿所述极耳厚度方向(t)上的尺寸比例为1/8:1-1:1。
17.在一种可实现的方式中，所述第一焊接段和第二焊接段在沿所述极耳厚度方向(t)上的尺寸比例为1/2:1或1/3:1或1/4:1。
18.在一种可实现的方式中，所述第二焊接段在沿所述极耳宽度方向(w)上的尺寸不大于150mm。
19.在一种可实现的方式中，所述第二焊接段在沿所述极耳宽度方向(w)上的尺寸不大于80mm。
20.在一种可实现的方式中，还包括过渡段，所述过渡段两端连接所述第一焊接段和第二焊接段。
21.在一种可实现的方式中，所述过渡段过流截面的截面积尺寸位于所述第一焊接段和第二焊接段的过流截面的截面积尺寸之间，且其轮廓在所述第一焊接段至第二焊接段之间呈连续过渡。
22.在一种可实现的方式中，所述过渡段过流截面的截面积尺寸等于所述第一焊接段和第二焊接段过流截面的截面积尺寸。
23.在一种可实现的方式中，还包括极耳胶，所述极耳胶设于所述第一焊接段外表面。
24.在一种可实现的方式中，所述第二焊接段与第一焊接段间呈非对称设置，在极耳宽度方向(w)上，所述第二焊接段的一侧边与所述第一焊接段的同侧边重合。
25.本实用新型的另一种实施例提供一种二次电池，包括上述的一种电池极耳。
26.本实用新型提供的电池极耳，其通过对连接汇流排和电芯箔材的该极耳两端分别设置不同的厚度和宽度，实现了对该极耳两端不同的焊接方式的优化适应。并且本电池极耳具有良好的过流性能和使用便利性。
附图说明
27.图1为本实用新型一种实施例的示意图；
28.图2为本实用新型图1中实施例的截面示意图；
29.图3为本实用新型另一种实施例的示意图；
30.图4为本实用新型另一种实施例的截面示意图；
31.图5为本实用新型另一种实施例的示意图；
32.图中各项：1-第一焊接段，2-第二焊接段，3-过渡段，4-极耳胶。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
34.如图1、2所示，一种电池极耳，该极耳包括第一焊接段1和第二焊接段2，第一焊接段1与第二焊接段2沿极耳宽度方向(w)呈一体相连，其中第一焊接段1用于与汇流排进行连接，连接方式可以采用激光焊接，第二焊接段2用于与正负极箔材连接，连接方式可以为超声波焊接，第一焊接段1在极耳宽度方向(w)上的尺寸大于第二焊接段2，第一焊接段1在极耳厚度方向(t)上的尺寸小于或等于第二焊接段2。从而在第一焊接段1处，较薄的厚度尺寸使其可以多片堆叠并与汇流排连接；在第二焊接段2处，较小的宽度尺寸使得极耳与箔材进行超声波焊接时不会超出焊头的宽度限制，保证焊接质量，同时为保持过流能力设置为厚度尺寸较厚的第二焊接段2处仍可以满足超声波焊接的需求。
35.具体地，第一焊接段1与第二焊接段2在沿极耳厚度方向(t)上的过流截面的截面积比值为0.8-1.2。从而使得整体极耳的过流能力满足需求，不会在极耳处发生过载等问题。
36.具体地，第一焊接段1与第二焊接段2在沿极耳厚度方向(t)上过流截面的截面积比值为1。
37.具体地，第一焊接段1和第二焊接段2在极耳厚度方向(t)上的尺寸范围为0.02mm-2mm。
38.具体地，第一焊接段1和第二焊接段2的在极耳厚度方向(t)上的尺寸范围为0.05mm-0.5mm。
39.具体地，第二焊接段2在沿极耳宽度方向(w)上的尺寸不大于150mm。从而保障不超出常用超声波焊头的一次性焊接宽度，保证焊接质量。
40.具体地，第二焊接段2在沿极耳宽度方向(w)上的尺寸不大于80mm。
41.具体地，所述第一焊接段和第二焊接段在沿所述极耳厚度方向(t)上的尺寸比例为1/8:1-1:1。
42.具体地，所述第一焊接段和第二焊接段在沿所述极耳厚度方向(t)上的尺寸比例为1/2:1或1/3:1或1/4:1。
43.具体地，第一焊接段1与第二焊接段2在沿极耳厚度方向(t)上的过流截面的截面积比值为1；第一焊接段1在沿极耳厚度方向(t)上的尺寸相对第二焊接段2的比例为1/4:1；
44.具体地，第一焊接段1在沿极耳厚度方向(t)上的尺寸为0.1mm，第二焊接段2在沿极耳厚度方向(t)上的尺寸为0.4mm。第二焊接段2在沿极耳宽度方向(w)上的尺寸为10mm；第一焊接段1在沿极耳宽度方向(w)上的尺寸为40mm。
45.作为另一种实施方式，如图3所示，还包括过渡段3，过渡段3沿极耳宽度方向(w)设置，其两端分别连接第一焊接段1和第二焊接段2。过渡段3用于提升极耳的生产便利性，并进一步提高第一焊接段1和第二焊接段2之间结构过渡的连续性，即进一步保障过流能力。
46.如图3所示，作为一种实施方式，过渡段3在沿极耳厚度方向(t)上过流截面的截面积尺寸位于第一焊接段1和第二焊接段2沿极耳厚度方向(t)上过流截面的截面积尺寸之间，且过渡段3的轮廓呈现为圆弧连续过渡，进一步提高极耳过流能力。
47.作为另一种实施方式，如图4所示，过渡段3在沿所述极耳厚度方向(t)的过流截面
的截面积尺寸位于第一焊接段1和第二焊接段2的沿所述极耳厚度方向(t)的过流截面的截面积尺寸之间，且过渡段3在的轮廓呈圆弧连续过渡。
48.具体地，过渡段3在沿所述极耳厚度方向(t)的过流截面的截面积尺寸处处等于第一焊接段1和第二焊接段2的沿所述极耳厚度方向(t)的过流截面的截面积尺寸。
49.作为一种实施方式，如图4所示，还包括极耳胶4，极耳胶4设于第一焊接段1外表面，用于与电芯软包实现密封连接，极耳在第一焊接段1处呈现为厚度更薄的状态，有利于极耳胶与极耳之间的密封连接，提高电池的封装效果。
50.作为另一种实施方式，如图5所示，第二焊接段2与第一焊接段1间呈非对称设置，在极耳宽度方向(w)上，第二焊接段2的一侧边与第一焊接段1的同侧边重合。
51.本实用新型还提供一种二次电池，该电池结构包括前述实施方式中的电池极耳，在该二次电池中，电池极耳的第一焊接段1焊接连接于汇流排上，第二焊接段2焊接连接于电池电芯的箔材上。
52.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
53.本实用新型的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，方位词的使用不应限制本实用新型请求保护的范围。