一种电池及用电装置的制作方法

1.本技术属于电池技术领域，具体涉及一种电池及用电装置。


背景技术：

2.当前电极组件与连接片之间，是通过设置在电极组件上的极耳与连接片超声焊接实现电连接。极耳为多层结构，与连接片超声焊接时，因极耳错位，焊印易偏出极耳，导致焊接良率较差，严重影响电池的使用性能。


技术实现要素：

3.发明目的：本技术提供一种电池，用于解决多层极耳与连接片的焊接良率较差的问题；本技术的另一目的在于提供一种包含上述电池的用电装置。
4.技术方案，本技术的一种电池，包括：
5.电极组件，所述电极组件包括卷芯主体和设置在所述卷芯主体上的极耳；所述极耳的一端与所述卷芯主体连接；
6.连接片，所述连接片与所述极耳的另一端焊接并在所述连接片上形成焊印；
7.其中，所述焊印的熔宽为l
1 mm，所述焊印的深度为h
1 mm，所述连接片的厚度为h
2 mm，所述电池满足：0.1≤l1×
(h1/h2)≤1.75
8.在一些实施例中，所述电池进一步满足：0.1≤l1×
(h1/h2)≤0.75，或者，0.5≤l1×
(h1/h2)≤1.5。
9.在一些实施例中，所述电池满足：
10.0.2≤h1/h2≤0.99；或者，
11.0.2≤h1/h2≤0.75。
12.在一些实施例中，所述电池满足如下条件中的至少一种：
13.a)0.3≤l1≤1.2；
14.b)0.3≤h1≤1.5；
15.c)0.6≤h2≤1.5。
16.在一些实施例中，所述电池满足如下条件中的至少一种：
17.e)0.5≤l1≤1.0；
18.f)0.3≤h1≤1.0；
19.g)0.6≤h2≤1.5。
20.在一些实施例中，所述连接片包括连接本体、第一连接部和第二连接部；
21.所述第一连接部设于所述连接本体上，并与所述连接本体连接；
22.沿第二方向y，所述第二连接部与所述连接本体的端部连接；所述第二连接部与所述极耳焊接；
23.其中，所述焊印的面积为s
1 mm2，所述极耳的面积为s
2 mm2，所述第二连接部的面积为s
3 mm2，满足：
24.0.2≤s1/s2≤0.8；或者，
25.0.2≤s1/s3≤0.8。
26.在一些实施例中，所述第二连接部设有两个，所述两个第二连接部沿所述连接本体的中轴线对称设置，所述第二连接部自所述连接本体的端部沿第一方向x延伸；其中，所述第一方向x和所述第二方向y相交。
27.在一些实施例中，所述焊印的形状为四边形、圆形、扇形、椭圆形、扇环形、圆环形中的至少一种；和/或，
28.所述焊印的数量为一个或多个。
29.在一些实施例中，所述焊印的数量为多个，多个所述焊印之间为平行或交叉设置。
30.在一些实施例中，还包括：
31.壳体，所述壳体具有容纳腔，所述电极组件位于所述容纳腔内；
32.顶盖组件，所述顶盖组件所述包括盖板和设于所述盖板上的极柱，所述盖板与所述壳体连接并密封所述容纳腔，所述极柱与所述第一连接部连接。
33.在一些实施例中，本技术还提供一种用电装置，包括所述的电池。
34.有益效果：与现有技术相比，本技术的一种电池，包括：电极组件，电极组件包括卷芯主体和设置在卷芯主体上的极耳；极耳的一端与卷芯主体连接；连接片，连接片与极耳的另一端焊接并在连接片上形成焊印；其中，焊印的熔宽为l
1 mm，焊印的深度为h
1 mm，连接片的厚度为h
2 mm，电池满足：0.1≤l1×
(h1/h2)≤1.75。本技术通过限定焊印的熔宽、焊印的深度以及连接片的厚度之间的关系，避免了因极耳错位而导致的虚焊问题，提高了连接片与极耳的焊接良率，进而提高了电池的整体安全性能。
35.可以理解的是，与现有技术相比，本技术实施例提供的用电装置具有上述电池的所有技术特征以及有益效果，在此不再赘述。
附图说明
36.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
37.图1为本技术实施例提供的电池结构示意图；
38.图2为本技术实施例提供的卷芯本体结构示意图；
39.图3为图2中沿a-a方向的截面示意图；
40.图4为图3中b处的局部放大图；
41.图5为本技术实施例提供的一种焊印结构示意图；
42.图6为本技术实施例提供的另一种焊印结构示意图；
43.图7为本技术实施例提供的另一种焊印结构示意图；
44.附图标记，1-电极组件，2-连接片，3-焊印，4-壳体，5-顶盖组件，1-卷芯主体，12-极耳，21-连接本体，22-第一连接部，23-第二连接部，41-容纳腔，51-盖板，52-极柱。
具体实施方式
45.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
46.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。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技术中的具体含义。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
47.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。
48.参见图1、图2、图3和图4，提供了一种电池，包括：电极组件1和连接片2，电极组件1包括卷芯主体11和设置在卷芯主体11上的极耳12；极耳12的一端与卷芯主体11连接；连接片2与极耳12的另一端焊接并在连接片2上形成焊印3；其中，焊印3的熔宽为l
1 mm，焊印3的深度为h
1 mm，连接片2的厚度为h
2 mm，电池满足：0.1≤l1×
(h1/h2)≤1.75。
49.在其中一个实施例中，极耳12从卷芯主体11引出。即极耳12从卷芯主体11的箔材引出。
50.在一些实施例中，当满足0.1≤l1×
(h1/h2)≤1.75的关系时，可以通过焊印3的尺寸来保证连接片2与极耳连接部122焊接时的可靠性，避免了因极耳12错位而导致的虚焊问题，由于焊印3的熔宽和深度直接决定了其与连接片2的结合强度，当满足上述关系时可以提高焊接工艺的承载能力，保证连接片2与极耳12的焊接良率。
51.在一些实施例中，进一步参见图4和图5，焊印3是通过焊接工艺成形的结构，其中，在垂直于连接片2的下表面向上看时焊印3的宽度即为熔宽；熔深是指多层的极耳12厚度在连接片2的下表面向上的深度，也叫熔池深度。
52.在一些实施例中，电池进一步满足：0.2≤l1×
(h1/h2)≤1.6。当满足0.2≤l1×
(h1/h2)≤1.6时，可以进一步有利于连接片2与极耳12的焊接，保证连接片2与极耳12之间具有较好的焊接良率。
53.在一些实施例中，电池进一步满足：0.5≤l1×
(h1/h2)≤1.5。当满足0.5≤l1×
(h1/h2)≤1.5时，可以进一步有利于连接片2与极耳12的焊接，保证连接片2与极耳12之间具有较好的焊接良率。
54.在一些实施例中，电池进一步满足：0.2≤h1/h2≤0.99，优选的，0.2≤h1/h2≤0.75。可以理解的是，当焊印3的深度h1与连接片2的厚度h2满足上述的关系时，可以保证焊印3与连接片2之间具有较高的结合强度，以进一步提高连接片2与极耳12之间的焊接良率。
55.在一些实施例中，电池进一步满足：0.3≤l1≤1.2，0.3≤h1≤1.5，0.6≤h2≤1.5；进一步优选的，0.5≤l1≤1.0，0.3≤h1≤1.0，0.6≤h2≤1.5。其中，l1可以为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm中的任意一值或任意两值之间的范围值；h1可以为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、
1.3mm、1.4mm、1.5mm中的任意一值或任意两值之间的范围值；h2可以为、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm中的任意一值或任意两值之间的范围值。当满足以上的范围时，可以进一步确定焊印3的工艺参数以及焊印3与连接片2的尺寸关系，以保证连接片2与极耳12的焊接效果。
56.在一些实施例中，参见图5，连接片2包括连接本体21、第一连接部22和第二连接部23；第一连接部22设于连接本体21上，并与连接本体21连接；沿第二方向y，第二连接部23与连接本体21的端部连接；第二连接部23与极耳12焊接；其中，焊印3的面积为s
1 mm2，极耳的面积为s
2 mm2，第二连接部23的面积为s
3 mm2，满足：0.2≤s1/s2≤0.8，0.2≤s1/s3≤0.8。
57.可以理解的是，焊印3的面积s1的具体测量方法为：将单体电池拆解，垂直于连接片2的下表面，测量焊接轨迹的长宽并相乘即得到s1；极耳的面积s2的具体测量方法为：将单体电池拆解，然后将极耳展开测量极耳的面积，即为s2；第二连接部23的面积s3的具体测量方法为：将单体电池拆解，参见图5，第二连接部23是连接片2下表面可供焊接的两个翅膀区域，测量单独区域的长宽并相乘即可得到s3。
58.在一些实施例中，当满足0.2≤s1/s2≤0.8时，可以保证连接片2与极耳12之间的连接可靠性，特别是可以实现焊印3覆盖极耳连接部122，以提高连接片2与极耳12的焊接良率。进一步优选的，s1/s2可以是0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8中的任意一值或任意两值之间的范围值。
59.在一些实施例中，当满足0.2≤s1/s3≤0.8时，可以保证连接片2的焊接强度，特别是保证了焊印3形成于连接片2内，也进一步提高了连接片2后续焊接的可靠性。进一步优选的，s1/s3可以是0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8中的任意一值或任意两值之间的范围。
60.在一些实施例中，进一步参见图5，第二连接部23设有两个，两个第二连接部23沿连接本体21的中轴线对称设置，第二连接部23自连接本体21的端部沿第一方向x延伸；其中，第一方向x和第二方向y相交。第一方向x是图5中横向箭头所指的方向，第二方向y是图5中竖向箭头所指的方向。
61.在一些实施例中，焊印3的形状为四边形、圆形、扇形、椭圆形、扇环形、圆环形中的至少一种；以图5为例，焊印3为四边形；进一步参见图7，图7中焊印3为圆环形，焊印3在连接片2的第二连接部23内。焊印3的形状以实际焊接时的需求为准，需要说明的是，以上定义的形状大致为上述的形状即可，不限于为完美的几何形状。
62.在一些实施例中，焊印3的数量可以为一个，也可以为多个；以图5为例，连接片2的一个第二连接部23上对应设置有一个焊印3；进一步参见图6，连接片2的一个第二连接部23上对应设置有两个焊印3，焊印3的个数以实际焊接时的设置为准，当焊印3的数量为多个时，焊印3的面积以所有焊印的总面积为准。
63.在一些实施例中，多个焊印3之间为平行或交叉设置。以图6为例，连接片2的一个第二连接部23上对应设置有两个焊印3之间是平行设置的，通过平行设置可以进一步提高焊印3与连接片2的结合强度，保证连接片2的焊接良率。这里的平行是指完全平行或几乎完全平行，例如，在完全平行的5
°
范围内都算作平行。在一些其它的设置方式中，多个焊印3之间不限于平行设置，还可以是交叉等其它设置方式。
64.在一些实施例中，进一步参见图1，电池还包括壳体4和顶盖组件5，壳体4具有容纳腔41，电极组件1位于容纳腔41内；顶盖组件5包括盖板51和设于盖板51上的极柱52，盖板51
与壳体4连接并密封容纳腔41，极柱52与第一连接部22连接。具体的，连接片2的第二连接部23与极耳连接部122之间通过激光或超声焊接，极柱52与第一连接部22之间通过激光焊接，通过以上的焊接进一步实现卷芯主体11与顶盖组件5之间的电连接，盖板51封堵容纳腔41，顶盖组件5的周圈与壳体4激光焊接密封，制成如图1所示的电池。通过定义了焊印3与连接片2的尺寸关系，可避免因极耳12错位，导致虚焊等问题，提高连接片2与极耳12的焊接良率，进而提高电池的使用安全性。
65.在一些实施例中，本实施例还提供一种用电装置，用电装置采用如图7所示的电池，用电装置可以包括但不限于备用电源、电机、电动汽车、电动摩托车、助力自行车、自行车、电动工具、家庭用大型蓄电池等。
66.分别提供8组电池作为实施例1-18，各电池结构为图1所示。各实施例的焊印3的熔宽为l
1 mm，焊印3的深度为h
1 mm，连接片2的厚度为h
2 mm，具体参数参见表1，且实施例1-18均满足0.1≤l1×
(h1/h2)≤1.75的关系。其中，焊印3的熔宽l1的具体测量方法为：从连接片2的下表面向上看的激光焊印的轨迹为焊印3，卡尺直接测量焊印的宽度即可得熔宽l1；焊印3的深度h1的测量方法为：以图4的剖面为例，将表面抛光，再用化学药水处理下，由于熔化的过金属与没熔化的金属晶粒形状不同，化学药水处理后，能明显看出来熔化过后的金属，用卡尺或者二次元测量连接片2下表面待熔化过金属的最大距离，即得熔深h1；连接片2的厚度h2的测试方法为：焊接前用卡尺直接测量连接片2上下表面之间的厚度即可得到厚度h2。
67.再分别提供对比例1-对比例3，对比例1-对比例3的电池结构与实施例1相同，不同之处在于，对比例1-对比例3不满足0.1≤l1×
(h1/h2)≤1.75的关系。
68.通过连接片2与极耳12之间的焊接良率对电池性能进行表征，具体测试数据参见表1。其中，焊接良率的测试方法为：焊接后分别取各实施例和对比例的2000个样品，通过观察焊接处外观缺陷来划分不良品和良品，不良品的特征包括虚焊、坑点、炸点、漏焊、焊穿；良品的特征包括外观光滑、平整；统计不良品数量，并计算良品比例，得出焊接良率数据。
69.表1
70.[0071][0072]
由表1可知，实施例1-18中，由于l1×
(h1/h2)均满足0.1～1.75的范围，因此实施例1-18的焊接良率较高；对比例1中l1×
(h1/h2)的值小于0.1、而对比例2和对比例3中l1×
(h1/h2)的值大于1.75，导致焊接良率均低于实施例1-18；说明了本实施例的电池满足0.1≤l1×
(h1/h2)≤1.75的关系时，可以通过焊印3的尺寸来保证连接片2与极耳12焊接时的可靠性，避免了因极耳12错位而导致的虚焊问题，保证连接片2与极耳12的焊接良率。
[0073]
以上对本技术实施例所提供的一种电池及用电装置进行了详细介绍，本技术中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。

技术特征：
1.一种电池，其特征在于，包括：电极组件(1)，所述电极组件(1)包括卷芯主体(11)和设置在所述卷芯主体(11)上的极耳(12)；所述极耳(12)的一端与所述卷芯主体(11)连接；连接片(2)，所述连接片(2)与所述极耳(12)的另一端焊接并在所述连接片(2)上形成焊印(3)；其中，所述焊印(3)的熔宽为l
1 mm，所述焊印(3)的深度为h
1 mm，所述连接片(2)的厚度为h
2 mm，所述电池满足：0.1≤l1×
(h1/h2)≤1.75。2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池进一步满足：0.2≤l1×
(h1/h2)≤1.6，或者，0.5≤l1×
(h1/h2)≤1.5。3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池满足：0.2≤h1/h2≤0.99；或者，0.2≤h1/h2≤0.75。4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池满足如下条件中的至少一种：a)0.3≤l1≤1.2；b)0.3≤h1≤1.5；c)0.6≤h2≤1.5。5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池满足如下条件中的至少一种：e)0.5≤l1≤1.0；f)0.3≤h1≤1.0；g)0.6≤h2≤1.5。6.根据权利要求1所述的一种电池，其特征在于，所述连接片(2)包括连接本体(21)、第一连接部(22)和第二连接部(23)；所述第一连接部(22)设于所述连接本体(21)上，并与所述连接本体(21)连接；沿第二方向(y)，所述第二连接部(23)与所述连接本体(21)的端部连接；所述第二连接部(23)与所述极耳(12)焊接；其中，所述焊印(3)的面积为s
1 mm2，所述极耳(12)的面积为s
2 mm2，所述第二连接部(23)的面积为s
3 mm2，满足：0.2≤s1/s2≤0.8；或者，0.2≤s1/s3≤0.8。7.根据权利要求6所述的一种电池，其特征在于，所述第二连接部(23)设有两个，所述两个第二连接部(23)沿所述连接本体(21)的中轴线对称设置，所述第二连接部(23)自所述连接本体(21)的端部沿第一方向(x)延伸；其中，所述第一方向(x)和所述第二方向(y)相交。8.根据权利要求1所述的一种电池，其特征在于，所述焊印(3)的形状为四边形、圆形、扇形、椭圆形、扇环形、圆环形中的至少一种；和/或，所述焊印(3)的数量为一个或多个。9.根据权利要求8所述的一种电池，其特征在于，所述焊印(3)的数量为多个，多个所述焊印(3)之间为平行或交叉设置。10.根据权利要求6所述的一种电池，其特征在于，还包括：
壳体(4)，所述壳体(4)具有容纳腔(41)，所述电极组件(1)位于所述容纳腔(41)内；顶盖组件(5)，所述顶盖组件(5)包括盖板(51)和设于所述盖板(51)上的极柱(52)，所述盖板(51)与所述壳体(4)连接并密封所述容纳腔(41)，所述极柱(52)与所述第一连接部(22)连接。11.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的电池。

技术总结
本申请公开了本申请的一种电池及用电装置，电池包括：电极组件，电极组件包括卷芯主体和设置在卷芯主体上的极耳；极耳的一端与卷芯主体连接；连接片，连接片与极耳的另一端焊接并在连接片上形成焊印；其中，焊印的熔宽为L1mm，焊印的深度为H1mm，连接片的厚度为H2mm，电池满足：0.1≤L1×


技术研发人员：杨伟 张猛 陈辉 张耀
受保护的技术使用者：欣旺达电动汽车电池有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/7/17