极耳焊接结构和动力电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其是指一种极耳焊接结构和动力电池。


背景技术：

2.动力电池行业发展至今，技术已日趋成熟，用户对整车性能的需求也逐渐明确。在各项需求中，快充性能是发展较为迅速的一项指标，不少整车企业已推出2c/4c快充，后续甚至会提高到6c快充。
3.提高快充能力可以有效减少充电时间，改善用户体验，但是随着充电倍率提高，动力电池的产热量也会随之增加，充电时温升过高一方面会触发bms(电池管理系统)报警，另一方面对电池寿命也会有恶化作用。
4.其中，电芯内部机械连接件是快充过程中的主要产热源，该位置温升比其他位置明显较高，对其设计改善调整可有效降低电芯温升。
5.动力电池极耳和连接片一般通过超声波焊连接，超声波焊接是一种加压接触摩擦的焊接方式。目前超声焊接主要有两种焊接方式：圆齿焊接和尖齿焊接。例如，中国发明专利(cn111682154a)公开的一种极耳焊接结构即为圆齿焊接(可参见原文说明书附图3)，中国发明专利(cn111682153a)公开的一种极耳焊接结构即为尖齿焊接(可参见原文说明书附图3)。
6.现有的焊接方式存在的不足之处如下：圆齿焊接对极耳损伤较小，不过焊接效果一般不如尖齿焊接，尖齿焊接效果较好，但容易损伤极耳，一般垫入一层保护片避免极耳破损。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种极耳焊接结构和动力电池。
8.本实用新型所采用的技术方案如下：
9.一种极耳焊接结构，包括：
10.极耳，形成有焊印结构；
11.其中，所述焊印结构包括多个圆形焊印和多个方形焊印，且所述圆形焊印和所述方形焊印均沿所述极耳的厚度方向凹陷。
12.其进一步的技术特征在于：多个所述方形焊印按照矩阵形式排列且多个所述圆形焊印包围所述方形焊印设置。
13.其进一步的技术特征在于：多个所述圆形焊印按照矩阵形式排列且多个所述方形焊印包围所述圆形焊印设置。
14.其进一步的技术特征在于：多个所述圆形焊印和多个所述方形焊印交替排列设置。
15.其进一步的技术特征在于：所述焊印结构的焊印面积为5mm
2-300mm2。
16.其进一步的技术特征在于：所述圆形焊印的直径取值范围为0.1mm-3mm。
17.其进一步的技术特征在于：所述方形焊印的边长取值范围为0.1mm-3mm。
18.其进一步的技术特征在于：所述圆形焊印的深度取值范围为0.3mm-3mm，所述方形焊印的深度范围为0.3mm-3mm。
19.其进一步的技术特征在于：相邻两个焊印之间的间距为0mm-3mm。
20.一种动力电池，包括外壳和电芯，电芯位于所述外壳内，所述电芯包括如上述所述的极耳焊接结构。
21.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
22.1、本实用新型所述的极耳焊接结构，有效避免在焊接过程中造成过焊、焊穿及虚焊的问题，改善电池极耳和连接片焊接效果。
23.2、本实用新型所述的极耳焊接结构，通过优化极耳和待焊接件之间的超声波焊接形状，避免损伤极耳。
24.3、本实用新型所述的动力电池应用新的焊印结构，有效改善该位置的过流能力。
附图说明
25.为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
26.图1是本实用新型中极耳焊接结构的实施例一的示意图。
27.图2是图1中a-a处的剖面图。
28.图3是本实用新型中极耳焊接结构的实施例二的示意图。
29.图4是图3中a-a处的剖面图。
30.图5是本实用新型中极耳焊接结构的实施例三的示意图。
31.图6是图5中a-a处的剖面图。
32.图7是本实用新型中动力电池的展开示意图。
33.说明书附图标记说明：1、卷芯；2、极耳；201、圆形焊印；202、方形焊印；3、连接片；4、顶盖。
具体实施方式
34.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
35.关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。
36.实施例1：
37.结合图1和图2，一种极耳焊接结构，包括：极耳2，形成有焊印结构；其中，焊印结构包括多个圆形焊印201和多个方形焊印202，且圆形焊印201和方形焊印202均沿极耳2的厚度方向凹陷。
38.其中，多个方形焊印202按照矩阵形式排列且多个圆形焊印201包围方形焊印202设置。
39.上述提供一种极耳焊接结构，解决现有的焊接方式焊接效果差，容易损伤极耳的问题。
40.在本实施例中，焊印结构的焊印面积为5mm
2-300mm2。优选地，焊印结构的焊印面积为90mm2。
41.在本实施例中，圆形焊印201的直径取值范围为0.1mm-3mm。优选地，圆形焊印201的直径为1.5mm。
42.在本实施例中，方形焊印202的边长取值范围为0.1mm-3mm。优选地，方形焊印202的边长为1.5mm。
43.在本实施例中，圆形焊印201的深度取值范围为0.3mm-3mm，方形焊印202的深度范围为0.3mm-3mm。优选地，圆形焊印201的深度为1mm，方形焊印202的深度为1mm。
44.在本实施例中，相邻两个焊印之间的间距为0mm-3mm。优选地，相邻两个焊印之间的间距为0.5mm。
45.由上述可知，通过分别对焊印结构的参数值进行限定，能够防止焊印结构的长度、宽度和深度过小产生虚焊的问题，从而使得极耳2与极片连接得更为可靠。
46.实施例2：
47.结合图3和图4，与实施例1不同之处在于，多个圆形焊印201按照矩阵形式排列且多个方形焊印202包围圆形焊印201设置。
48.实施例3：
49.结合图5和图6，与实施例1不同之处在于，多个圆形焊印201和多个方形焊印202交替排列设置。具体地，可以是第一列焊印均为圆形焊印201，第二列焊印均为方形焊印202，第三列焊印均为圆形焊印201，第四列焊印均为方形焊印202，以此类推，直至满足设计的焊接结构的面积和数量。
50.或者，也可以是第一排第一个焊印为圆形焊印201，第一排第二个焊印为方形焊印202，第一排第三个焊印为圆形焊印201，第一排第四个焊印为方形焊印202；第二排第一个焊印为方形焊印202，第二排第二个焊印为圆形焊印201，第二排第三个焊印为方形焊印202，第二排第四个焊印为圆形焊印201，以此类推，直至满足设计的焊接结构的面积和数量。
51.或者，也可以是第一排第一个焊印为方形焊印202，第一排第二个焊印为圆形焊印201，第一排第三个焊印为方形焊印202，第一排第四个焊印为圆形焊印201；第二排第一个焊印为圆形焊印201，第二排第二个焊印为方形焊印202，第二排第三个焊印为圆形焊印201，第二排第四个焊印为方形焊印202，以此类推，直至满足设计的焊接结构的面积和数量。
52.由实施例1-实施例3可知，焊印结构有不同的组合方式，根据超声波焊印要求，可以选择不同焊点。
53.实施例4：
54.如图7所示，一种动力电池，包括外壳和电芯，电芯位于外壳内，电芯包括如实施例1-实施例3任意一个提供的极耳焊接结构。
55.上述提供了一种动力电池，应用有新的超声波焊接形状，改善该位置的过流能力，避免充电时温升过高触发bms报警，延长电池寿命。
56.在本实施例中，电芯包括卷芯1、待焊接件和顶盖4，其中，待焊接件通过超声波焊接方式与极耳2焊接在一起，形成焊印结构。具体地，待焊接件包括连接片3，其中，超声波焊接利用高频振动波传递到两个需要焊接的金属表面，在加压的情况下，使用个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，应用于电池正负极耳焊接。
57.具体地，极片包括集流体和涂覆在集流体表面的活性物质层，为了将极耳2与极片的集流体进行焊接，需要在集流体表面预留未涂覆活性物质层的空箔区，或者，去除集流体表面部分区域的活性物质层以使集流体裸露出来，裸露的集流体表面即为空箔区，集流体表面覆盖有活性物质层的区域即为涂覆区，通常情况下，正极片的集流体为铝箔，负极片的集流体为铜箔。
58.实施例5：
59.一种电池模组，包括多个由实施例4提供的动力电池。具体地，电池模组是介于电芯单体与电池包的中间储能单元，它通过将多个电芯串并联，再加上起到汇集电流、收集数据、固定保护电芯等作用的辅助结构件形成模块化电池组。
60.关于电池模组段的工艺流程，就是把多个电芯跟框架结构、电池连接系统、绝缘组件等各种零部件连接组装到一起，再做上种种检测，根据市场需求的不同，会组装成不同的电池模组，而不同类型电芯组成的模组结构不同，工艺流程也有着较大差异，按照电芯种类可以分为方形电芯模组、软包电芯模组和圆柱电芯模组。
61.在电池的组装过程中，电池模组可以对电芯起到支撑、固定和保护作用，所以其设计要求需要满足机械强度、电性能、散热性能、故障处理能力四个方面的要求。
62.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
63.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。