裸电芯结构及电池组的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，具体涉及一种裸电芯结构及电池组。


背景技术：

2.现有技术中的裸电芯包括正极极耳和负极极耳，如图1所示，两个裸电芯之间的连接通过集流板及顶盖实现。其中，裸电芯的正极极耳和另一个裸电芯的正极极耳之间通过正极集流板连接，裸电芯的负极极耳和另一个裸电芯的负极极耳之间通过负极集流板连接，顶盖的正极极柱和负极极柱分别通过激光焊接的方式与正极集流板和负极集流板连接，以实现两个裸电芯之间的连接。
3.但现有技术中的裸电芯结构，其连接时，由于采用的顶盖尺寸较大，且两个裸电芯上对应极耳之间的间距较大，导致结构不够紧凑，使得组成的电池组整体尺寸较大。
4.为此，提出了一种新的裸电芯结构，具有更宽、突出程度更小的极耳，在两个裸电芯相互连接组成电池组时，两个裸电芯上对应极耳之间的距离更近，进而可以采用尺寸更加紧凑的顶盖，以使得组成的电池组整体结构更加紧凑。但这种裸电芯结构在组成电池组时，由于极耳宽度尺寸上更大且对应极耳之间的距离更近，导致顶盖上的极柱在与集流板焊接时，存在焊接空间较小的问题，需要进一步改善。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本说明书实施例提供一种裸电芯结构及电池组，通过对结构的改进，使得两个裸电芯在连接时，对应极耳之间能够给极柱和集流板的焊接预留出足够的空间，改善极柱和集流板焊接空间不足的问题。
6.本说明书实施例提供以下技术方案：
7.本说明书实施例提供一种裸电芯结构，包括裸电芯本体，所述裸电芯本体上设有若干极耳，每个极耳上均设有缺口；
8.当所述裸电芯本体和另一个所述裸电芯本体之间通过集流板及顶盖连接时，所述裸电芯本体上的若干极耳和另一个所述裸电芯本体上的若干极耳一一对应，且每个极耳上的缺口均与另一个对应极耳上的缺口组合形成连接口，所述集流板部分露出于所述连接口，通过所述连接口将集流板和极柱之间焊接，以形成第一焊点，所述连接口和极柱在垂直于顶盖的方向对应设置。
9.通过上述技术方案，在极耳上设置缺口，进而在两个裸电芯本体连接时，对应两个极耳之间的缺口能够组合形成供极柱通过的连接口，便于极柱与集流板焊接固定，克服了极耳变宽和突出程度减少而导致焊接空间不足的缺陷，使得两个裸电芯本体连接时，极柱和集流板之间的焊接具有充足的焊接空间，进而保证了组合成的电池组能够具有更加紧凑的整体结构。
10.优选的，所述极耳对应于缺口两侧的区域分别用于与集流板焊接；
11.当两个所述裸电芯本体连接时，对应的极耳之间呈相互靠近、抵接或重叠状态，所
述集流板与极耳上对应于缺口两侧的区域焊接，以形成第二焊点。
12.通过上述技术方案，使得两个裸电芯本体连接组合时，极耳与集流板焊接形成的第二焊点分别位于缺口的两侧，使得第一焊点至少部分区域被第二焊点包围，缩短两个裸电芯本体之间的电流路径，使得由两个裸电芯本体组成的电池组的电阻更小。
13.优选的，所述裸电芯本体上共有两个极耳，分别为正极极耳和负极极耳；
14.所述正极极耳上的缺口为正极缺口，所述负极极耳上的缺口为负极缺口。
15.优选的，所述缺口设置于极耳远离裸电芯本体的一端，且位于极耳的中心位置。
16.优选的，所述缺口底部到极耳底部的距离/缺口的宽度为1:4～4:1。
17.优选的，所述缺口底部到极耳底部的距离/缺口的宽度为1:1。
18.优选的，所述缺口的宽度/极耳的宽度为1:4～1:2。
19.优选的，所述缺口的宽度/极耳的宽度为1:3。
20.优选的，所述缺口底部到极耳底部的距离为5-30mm。
21.优选的，所述缺口的宽度为5-50mm。
22.优选的，所述极耳的宽度为40-200mm。
23.通过上述技术方案，由于第一焊点的位置不再受极耳尺寸的影响，因此可以通过增加极耳的宽度，增加焊接面积、过流面积及散热面积；
24.其中，集流板分别在长度和宽度方向设计了4个缺口，是为了在不影响集流板的过流能力的前提下，尽可能的进行轻量化。本说明书实施例还提供一种电池组，包括顶盖、集流板及上述任一所述的裸电芯结构。
25.优选的，所述裸电芯本体上的若干极耳与另一个裸电芯本体上的若干极耳之间一一对应抵接；
26.所述集流板与两个对应极耳之间通过焊接共形成四个第二焊点，每个极耳上均分布有两个所述第二焊点，且两个所述第二焊点对称分布在极耳的平板端对应于缺口的两侧。
27.优选的，所述裸电芯本体上的若干极耳与另一个裸电芯本体上的若干极耳之间一一对应，且每个极耳与另一个对应极耳的相对端至少有部分重叠区域；
28.所述集流板与两个对应极耳之间通过焊接共形成两个第二焊点，两个所述第二焊点对称分布在重叠区域对应于缺口的两侧。
29.与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
30.通过在极耳上设置缺口，进而在两个裸电芯本体连接时，对应两个极耳之间的缺口能够组合形成供极柱通过的连接口，便于极柱与集流板焊接固定，克服了极耳变宽和突出程度减小而导致焊接空间不足的缺陷，使得两个裸电芯本体在连接时，能够采用宽度更大的极耳去获得更好的集流能力，也实现了极柱和集流板之间的焊接具有充足的焊接空间，进而保证了组合成的电池组能够具有更加紧凑的整体结构，使得采用狭长型方形电池顶盖连接的裸电芯结构在设计上更加灵活，性能更加优越；
31.集流板缺口设计和极耳缺口设计的另一个技术效果就是能够经可能保证集流的前提下，实现整个电芯的轻量化。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
33.图1是现有技术中的一种裸电芯的结构示意图；
34.图2是本技术中实施例一的一种裸电芯结构的示意图；
35.图3是本技术中实施例一的一种裸电芯结构的另一示意图；
36.图4是本技术中实施例一的一种电池组的结构示意图；
37.图5是本技术中实施例一的一种电池组的整体结构爆炸示意图；
38.图6是本技术中实施例一的一种电池组的部分结构示意图；
39.图7是图6中a处的局部结构放大示意图；
40.图8是本技术中实施例一的一种电池组的整体结构示意图；
41.图9是本技术中实施例一的一种电池组的另一部分结构示意图；
42.图10是图9中b处的局部结构放大示意图；
43.图11是本技术中实施例二的一种裸电芯结构的示意图；
44.图12是本技术中实施例二的一种电池组的部分结构示意图；
45.图13是图12中c处的局部结构放大示意图；
46.图14是本技术中实施例二的一种电池组的另一部分结构示意图；
47.图15是图14中d处的局部结构放大示意图；
48.图16是本技术中实施例二的一种电池组的整体结构示意图；
49.图17是本技术中实施例二的一种电池组的整体结构爆炸示意图。
50.附图标记：1、极耳；101、正极极耳；102、负极极耳；2、缺口；201、正极缺口；202、负极缺口；3、第一焊点；4、第二焊点；5、集流板；501、正极集流板；502、负极集流板；6、顶盖；7、极柱；701、正极极柱；702、负极极柱；8、连接口；9、裸电芯本体。
具体实施方式
51.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
52.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。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。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，本领域普通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。
53.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除
了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
54.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
55.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。
56.现有技术中的裸电芯结构，其连接时，由于采用的顶盖尺寸较大，且两个裸电芯上对应极耳之间的相对间距较大，导致结构不够紧凑，使得组成的电池组整体尺寸较大。
57.为此，提出了一种新的裸电芯结构，具有更宽、突出程度更小的极耳，在两个裸电芯相互连接组成电池组时，两个裸电芯上对应极耳之间的距离更近，进而可以采用尺寸更加紧凑的顶盖，以使得组成的电池组整体结构更加紧凑。但这种裸电芯结构在组成电池组时，由于极耳宽度尺寸上更大且对应极耳之间的距离更近，导致顶盖上的极柱在与集流板焊接时，存在焊接空间较小的问题，需要进一步改善。
58.有鉴于此，发明人通过裸电芯进行结构上的改进，使得两个裸电芯在连接时，对应极耳之间能够给极柱和集流板的焊接预留出足够的空间，改善极柱和集流板焊接空间不足的问题。
59.以下结合附图，说明本技术各实施例提供的技术方案。
60.实施例一
61.如图2至图3所示，本说明书实施例提供一种裸电芯结构，包括裸电芯本体9。
62.裸电芯本体9的一端设置有若干极耳1，每个极耳1上均设置有缺口2。
63.更具体的，裸电芯本体9上的极耳1共有两个，分别为正极极耳101和负极极耳102。其中，正极极耳101上的缺口2为正极缺口201，负极极耳102上的缺口2为负极缺口202。
64.进一步的，缺口2设置于极耳1远离裸电芯本体9的一端，且位于极耳1的中心位置。
65.在其它的一些实施例中，缺口2也可以设置在极耳1远离裸电芯本体9一端的其它区域，可以偏离中心位置设置。
66.具体的，缺口2底部到极耳1底部的距离/缺口2的宽度为1:4～4:1。
67.优选的，缺口2底部到极耳1底部的距离/缺口2的宽度为1:1。
68.具体的，缺口2的宽度/极耳1的宽度为1:4～1:2。
69.优选的，缺口2的宽度/极耳1的宽度为1:3。
70.其中，缺口2底部到极耳1底部的距离为5-30mm，缺口2的宽度为5-50mm，极耳1的宽度为40-200mm。
71.如图4至图8所示，在实际两个裸电芯本体9连接组成电池组时，两个裸电芯本体9之间通过集流板5及顶盖6实现连接。其中，一个裸电芯本体9上的若干极耳1与另一个裸电芯本体9上的若干极耳1一一对应设置，每个极耳1上的缺口2均与另一个对应极耳1上的缺口2组合形成连接口8。连接口8与极柱7在垂直于顶盖6的方向对应设置，集流板5部分露出于连接口8，通过连接口8将集流板5和极柱7之间焊接固定，以形成第一焊点3。
72.在实际应用过程中，由于在极耳1上设置了缺口2，进而在两个裸电芯本体9连接
时，能够通过连接口8将极柱7与集流板5焊接固定，克服了极耳1变宽和对应极耳1之间的间距变小而导致焊接空间不足的缺陷，使得两个裸电芯本体9连接时，极柱7和集流板5之间的焊接具有充足的空间，进而保证了组合成的电池组能够具有更加紧凑的整体结构。再者，由于克服了极柱7和集流板5的焊接空间受极耳1宽度及对应极耳1之间间距的影响，因此，极耳1的宽度能够根据实际需求自由调整，以更宽的尺寸，保证极耳1在与集流板5焊接时，提供更强的集流能力，且具有更加充足的焊接面积、散热面积和过流面积。
73.进一步的，当两个裸电芯本体9连接组成电池组时，两个裸电芯本体9上的对应极耳1之间呈相互靠近、抵接或重叠状态，集流板5与极耳1上对应于缺口2两侧的区域焊接，以形成第二焊点4。从而第一焊点3至少有部分区域被第二焊点4所包裹，第一焊点3和第二焊点4之间的距离更近，从而形成的电流路径更短，在两个裸电芯本体9组合形成电池组时，可以使得电池组的电流路径更短、电阻更小。
74.本说明书实施例还提供一种电池组，如图4至图10所示，包括顶盖6、集流板5及两个上述任一所述的裸电芯结构。
75.裸电芯本体9上的若干极耳1与另一个裸电芯本体9上的若干极耳1之间呈一一对应抵接状态。
76.在其它的一些实施例中，裸电芯本体9上的若干极耳1与另一个裸电芯本体9上的若干极耳1之间一一对应，且每个极耳1与对应极耳1的相对端均呈相互靠近状态。
77.更具体的，极耳1上靠近裸电芯本体9的部位为平板端，极耳1上远离裸电芯本体9的部位为斜面端。当两个裸电芯本体9相互连接时，两个对应极耳1的斜面端呈相互抵接状态。其中，缺口2位于斜面端和平板端的中心位置。
78.进一步的，集流板5共有两个，分别为正极集流板501和负极集流板502。顶盖6上的极柱7也设有两个，分别为正极极柱701和负极极柱702。其中，正极极柱701和正极集流板501之间通过由两个正极缺口201组成的连接口8焊接固定，并形成第一焊点3。负极极柱702和负极集流板502之间通过由两个负极缺口202组成的连接口8焊接固定，并形成第一焊点3。
79.正极集流板501与两个正极极耳101之间通过焊接，共形成有四个第二焊点4，每个正极极耳101上均分布有两个第二焊点4，正极极耳101上的两个第二焊点4分别位于平板端对应缺口2两侧的部位。
80.负极集流板502与两个负极极耳102之间通过焊接，共形成有四个第二焊点4，每个负极极耳102上均分布有两个第二焊点4，负极极耳102上的两个第二焊点4分别位于平板端对应缺口2两侧的部位。
81.图9中的集流板5分别在长度和宽度方向设计了4个缺口，是为了在不影响集流板5的过流能力的前提下，尽可能的进行轻量化。
82.本说明书实施例提供的电池组，通过在极耳1上设置的缺口2，两两组合形成连接口8，使得极柱7与集流板5具有充足的空间焊接，且焊接形成的第一焊点3，被极耳1与集流板5焊接形成的多个第二焊点4包围，一方面，解决了焊接空间不足的问题，另一方面，也使得第一焊点3和多个第二焊点4之间的距离更近，在形成电流路径时，使得电流路径更短，确保电池组的电阻更小。再者，这种结构能够使得具有狭长型方形电池顶盖的电池组在设计上更加灵活，性能更加优越。
83.实施例二
84.与实施例一的区别之处在于，如图11至图17所示，裸电芯本体9上的若干极耳1与另一个裸电芯本体9上的若干极耳1之间一一对应，且每个极耳1与另一个对应极耳1的相对端至少有部分重叠区域。
85.更具体的，两个正极极耳101的相对端之间有部分重叠区域，两个负极极耳102的相对端之间也有部分重叠区域。其中，两个正极缺口201形成的连接口8位于两个正极极耳101的重叠区域上，两个负极缺口202形成的连接口8位于两个负极极耳102的重叠区域上。
86.正极集流板501与两个正极极耳101焊接，共形成有两个第二焊点4，两个第二焊点4位于两个正极极耳101的重叠区域上，且两个第二焊点4关于两个正极缺口201形成的连接口8对称分布，两个第二焊点4的分布方向与两个正极极耳101的分布方向垂直。
87.负极集流板502与两个负极极耳102焊接，共形成有两个第二焊点4，两个第二焊点4位于两个负极极耳102的重叠区域上，且两个第二焊点4关于两个负极缺口202形成的连接口8对称分布，两个第二焊点4的分布方向与两个负极极耳102的分布方向垂直。
88.图15中的集流板5分别在长度和宽度方向设计了4个缺口，是为了在不影响集流板5的过流能力的前提下，尽可能的进行轻量化。
89.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。
90.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种裸电芯结构，其特征在于，包括裸电芯本体，所述裸电芯本体上设有若干极耳，每个极耳上均设有缺口；当所述裸电芯本体和另一个所述裸电芯本体之间通过集流板及顶盖连接时，所述裸电芯本体上的若干极耳和另一个所述裸电芯本体上的若干极耳一一对应，且每个极耳上的缺口均与另一个对应极耳上的缺口组合形成连接口，所述集流板部分露出于所述连接口，通过所述连接口将集流板和极柱之间焊接，以形成第一焊点，所述连接口和极柱在垂直于顶盖的方向对应设置。2.根据权利要求1所述的裸电芯结构，其特征在于，所述极耳对应于缺口两侧的区域分别用于与集流板焊接；当两个所述裸电芯本体连接时，对应的极耳之间呈相互靠近、抵接或重叠状态，所述集流板与极耳上对应于缺口两侧的区域焊接，以形成第二焊点。3.根据权利要求1所述的裸电芯结构，其特征在于，所述裸电芯本体上共有两个极耳，分别为正极极耳和负极极耳；所述正极极耳上的缺口为正极缺口，所述负极极耳上的缺口为负极缺口。4.根据权利要求1所述的裸电芯结构，其特征在于，所述缺口设置于极耳远离裸电芯本体的一端，且位于极耳的中心位置。5.根据权利要求1所述的裸电芯结构，其特征在于，所述缺口底部到极耳底部的距离/缺口的宽度为1:4～4:1。6.根据权利要求5所述的裸电芯结构，其特征在于，所述缺口底部到极耳底部的距离/缺口的宽度为1:1。7.根据权利要求1所述的裸电芯结构，其特征在于，所述缺口的宽度/极耳的宽度为1:4～1:2。8.根据权利要求7所述的裸电芯结构，其特征在于，所述缺口的宽度/极耳的宽度为1:3。9.根据权利要求5或6所述的裸电芯结构，其特征在于，所述缺口底部到极耳底部的距离为5-30mm。10.根据权利要求6或8所述的裸电芯结构，其特征在于，所述缺口的宽度为5-50mm。11.根据权利要求7或8所述的裸电芯结构，其特征在于，所述极耳的宽度为40-200mm。12.一种电池组，其特征在于，包括顶盖、集流板及两个如权利要求1-7中任一所述的裸电芯结构。13.根据权利要求12所述的电池组，其特征在于，所述裸电芯本体上的若干极耳与另一个裸电芯本体上的若干极耳之间一一对应抵接；所述集流板与两个对应极耳之间通过焊接共形成四个第二焊点，每个极耳上均分布有两个所述第二焊点，且两个所述第二焊点对称分布在极耳的平板端对应于缺口的两侧。14.根据权利要求13所述的电池组，其特征在于，所述裸电芯本体上的若干极耳与另一个裸电芯本体上的若干极耳之间一一对应，且每个极耳与另一个对应极耳的相对端至少有部分重叠区域；所述集流板与两个对应极耳之间通过焊接共形成两个第二焊点，两个所述第二焊点对称分布在重叠区域对应于缺口的两侧。

技术总结
本申请提供一种裸电芯结构及电池组，涉及电池技术领域，其包括裸电芯本体，裸电芯本体上设有若干极耳，每个极耳上均设有缺口；当裸电芯本体和另一个裸电芯本体连接时，裸电芯本体上的若干极耳和另一个裸电芯本体上的若干极耳一一对应，且每个极耳上的缺口均与另一个对应极耳上的缺口组合形成连接口，集流板部分露出于连接口，通过连接口将集流板和极柱之间焊接，以形成第一焊点。通过设置缺口，形成连接口，便于极柱与集流板焊接，克服了极耳变宽和突出程度减少而导致焊接空间不足的缺陷，使得两个裸电芯本体连接时，极柱和集流板之间的焊接具有充足的焊接空间，进而保证了组合成的电池组能够具有更加紧凑的整体结构。池组能够具有更加紧凑的整体结构。池组能够具有更加紧凑的整体结构。


技术研发人员：罗剑威 林玉春 吴清泉 杨子祥
受保护的技术使用者：中宏科创新能源科技（浙江）有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/8/9