一种连接部件、电池单体、电池及用电装置的制作方法

allin2023-04-04  52



1.本技术涉及新能源技术领域,具体涉及一种连接部件、电池单体、电池及用电装置。


背景技术:

2.在电池单体中,壳体内部的电极组件一般通过连接部件与端盖上的电极端子连接,以将内部的电流传输至电极端子上,为了保证连接部件与电极端子之间连接及导电的稳定性,通常采用焊接的方式将连接部件与电极端子固定连接,而焊接后连接部件与电极端子有脱离的情况发生。


技术实现要素:

3.鉴于上述问题,本技术提供一种连接部件、电池单体、电池及用电装置,以能够解决连接部件与电极端子之间的焊接结构出现开裂和脱离问题,提高焊接的稳定性。
4.根据本技术的一个方面,提供一种连接部件,连接部件用于连接电池单体的电极端子和电极组件,连接部件上设置有应力释放结构,应力释放结构用于释放连接部件与电极端子的焊接处的应力。
5.通过在连接部件上设置应力释放结构,使得焊接连接部件与电极端子时,连接部件上的焊接区域在焊接时可以顺利向内发生收缩变形,以实现焊接应力的释放,从而保证连接部件与电极端子焊接结构的稳定性,避免连接部件与电极端子焊接后出现应力裂纹或发生脱离而对电池单体的产品质量造成影响。
6.在一些实施例中,连接部件包括用于与电极端子连接的第一连接部和用于与电极组件连接的第二连接部,应力释放结构设置于第一连接部上。通过将连接部件设置为第一连接部和第二连接部,实现连接部件分别与电极端子和电极组件的连接,将应力释放结构设置于第一连接部上,保证第一连接部与电极端子焊接结构的稳定性。
7.在一些实施例中,应力释放结构包括凹槽。通过设置凹槽,使得第一连接部在与电极端子焊接时,第一连接部上的焊接区域在焊接时可以向凹槽内顺利地进行收缩,实现焊接应力的释放,进而保证第一连接部与电极端子焊接结构的稳定性。
8.在一些实施例中,凹槽的数量为多个且呈条形设置。通过将凹槽的数量设置为多个且呈条形设置,使得凹槽可以更加全面地覆盖第一连接部的焊接区域,焊接区域焊接时产生的应力可以通过多个且呈条形的凹槽得到更加充分地释放,从而进一步提升焊接结构的稳定性。
9.在一些实施例中,多个凹槽相互连通。通过将多个凹槽相互连通设置,使得多个凹槽将第一连接部上的焊接区域划分为多个部分,从而在焊接过程中当焊接区域向内收缩时,多个部分受到收缩力可以发生变形并在凹槽处相互靠近,进一步提升焊接应力释放程度,保证第一连接部与电极端子焊接结构的稳定性。
10.在一些实施例中,多个凹槽的一端在第一连接部的中心处交汇。对于由外圈向外
圈沿螺旋状或圆环状焊接的方式而言,焊接应力会更多地在第一连接部的中心处集中,通过将多个凹槽的一端在第一连接部的中心处交汇设置,可以使第一连接部上焊接区域收缩并汇集在中心处的焊接应力得到充分释放,以保证焊接结构的稳定。
11.在一些实施例中,第一连接部在交汇处设置有通孔。通过在第一连接部的交汇处设置通孔,使得加工凹槽时产生的金属屑从通孔掉出,从而避免金属屑掉落堆积在凹槽内而对后续的焊接造成影响。并且通过在第一连接部上的交汇处设置通孔,使得第一连接部在焊接过程中,通孔处可以顺利向内收缩产生形变,从而将汇集在中心处的焊接应力通过通孔顺利释放。
12.在一些实施例中,凹槽的深度与第一连接部的厚度之比大于或等于0.7。通过将凹槽的深度与第一连接部的厚度之比设置为大于或等于0.7,有利于第一连接部焊接时可以在凹槽处顺利地发生形变并收缩,进而提高焊接应力在凹槽处的释放程度,确保第一连接部与电极端子焊接结构稳定可靠。
13.在一些实施例中,凹槽的宽度为w,0《w≤0.3mm。将凹槽的宽度w设置在大于0,小于等于0.3mm的范围内,既可以保证第一连接部具备可靠的结构强度,又可以实现第一连接部与电极端子焊接时对于焊接应力的有效释放。
14.在一些实施例中,凹槽贯通第一连接部设置。在焊接第一连接部和电极端子的过程中,由于凹槽贯通第一连接部设置,使得第一连接部在凹槽的内壁形成自由端,从而在焊接时,凹槽周围的第一连接部可以快速顺利地向凹槽内收缩形变,凹槽的宽度相应缩小,实现焊接应力快速有效地释放。并且凹槽贯通第一连接部设置后,焊接产生的熔池在进入凹槽后,在后续固化过程中可以分别与凹槽的侧壁及电极端子的外壁稳定地熔接在一起,以充分提升第一连接部与电极端子焊接结构的稳定性。
15.在一些实施例中,第二连接部呈片状,第一连接部包括设置在第二连接部的一侧的凸起,凸起用于与电极端子连接,第二连接部与第一连接部为一体式结构,并且通过形成凸起而在第二连接部的远离第一连接部的一侧形成凹部,凸起包括顶壁和侧壁,侧壁连接顶壁与第二连接部,应力释放结构设置于顶壁。通过将第一连接部设置为凸起,便于在焊接时将第一连接部与电极端子的焊接区域对准并抵接定位,由于凸起的顶壁为焊接区,因此可以快速确定连接部件上的焊接位置。通过在第二连接部远离第一连接部的一侧形成凹部,容易将焊接轨迹控制在凹部内,从而避免因无法准确确定焊接区域的边界而对焊接区域外的结构造成破坏。并且如果连接部件焊接区域的厚度过大,会出现无法焊穿的情况,造成焊接失败,因此通过在第二连接部远离第一连接部的一侧与凸起相应形成凹部,可以保证顶壁处的厚度,确保与电极端子焊接固定的可实现性。
16.在一些实施例中,应力释放结构与侧壁间隔设置。在电池单体中,将应力释放结构与侧壁间隔设置,是为了避免焊接等离子体通过应力释放结构到达侧壁处对侧壁周围的绝缘材料造成烧伤或烫伤的情况。
17.根据本技术的另一个方面,提供一种电池单体,包括:电极端子、电极组件和上述任一项中的连接部件,连接部件连接电极端子和电极组件。通过在连接部件上设置应力释放结构,使得在电池单体的装配过程中,焊接连接部件与电极端子时,连接部件上产生的焊接应力可以在应力释放结构处得到释放,从而保证连接部件与电极端子焊接结构的稳定性,避免连接部件与电极端子焊接后出现应力裂纹或发生脱离而对电池单体的产品质量造
成影响。
18.根据本技术的另一个方面,提供一种电池,包括多个上述电池单体。
19.根据本技术的另一个方面,提供一种用电装置,包括多个上述电池单体。
20.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
21.通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
22.图1为本技术实施例提供的车辆的结构示意图;
23.图2为本技术实施例提供的电池的爆炸结构示意图;
24.图3为本技术实施例提供的电池单体的爆炸结构示意图;
25.图4为本技术实施例提供的连接部件一视角的结构示意图;
26.图5为本技术实施例提供的连接部件另一视角的结构示意图;
27.图6为本技术另一实施例提供的连接部件在环形波浪状结构处的剖视结构示意图;
28.图7为本技术实施例提供的连接部件的俯视结构示意图;
29.图8为本技术实施例提供的连接部件在凹槽处的剖视结构示意图;
30.图9为本技术另一实施例提供的连接部件在凹槽处的剖视结构示意图;
31.图10为本技术实施例提供的连接部件装配在电池单体上的剖视结构示意图;
32.图11为本技术另一实施例提供的电池单体的爆炸结构示意图;
33.图12a为本技术实施例提供的连接部件形成焊印后的俯视结构示意图;
34.图12b为本技术另一实施例提供的连接部件形成焊印后的俯视结构示意图;
35.图12c为本技术又一实施例提供的连接部件形成焊印后的俯视结构示意图。
36.具体实施方式中的附图标号如下:
37.车辆1000;
38.电池100,控制器200,马达300;
39.箱体10,第一部分11,第二部分12;
40.电池单体20,端盖21,电极引出孔211,电极端子21a,壳体22,电极组件23,极耳23a,密封圈24;
41.连接部件500,应力释放结构510,凹槽511,环形波浪状结构512,第一连接部520,通孔521,凸起522,顶壁5221,侧壁5222,凹部523,第二连接部530。
具体实施方式
42.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本技术的保护范围。
43.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
44.在本技术实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,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、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
45.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
46.在本技术实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如a和/或b,可以表示:存在a,同时存在a和b,存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
47.在本技术实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
48.在本技术实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术实施例的限制。
49.在本技术实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,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实施例中的具体含义。
50.目前,从市场形势的发展来看,电池的应用越加广泛。电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
51.为了提升电池单体的产品质量,使其具有稳定可靠的电流通道,必须要保证电池单体内的电极组件与电极端子之间具备良好的电连接结构。
52.现有的电池单体中,电极组件与电极端子之间通过连接部件相互连接,形成电连接结构。连接部件一般呈片状,一部分区域与电极组件连接,另一部分区域与电极端子连接。为了保证连接部件与电极端子之间形成稳固的连接结构,通常采用焊接的方式将连接部件与电极端子连接并形成电流通道。
53.焊接时由于焊缝处会发生收缩,因此会产生焊接应力,具体地,被焊工件内由焊接引起的内应力称为焊接应力。根据焊接应力产生时期的不同,可把焊接应力分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。焊接瞬时应力是焊接时随温度变化而变化的应力;焊接残余应力则
是被焊工件冷却到初始温度后所残留的应力。根据焊接应力在被焊工件中的方位不同,可将焊接应力分为纵向应力、横向应力和厚向应力。实际上,焊接应力都是三维应力,但对于薄板,厚向应力相对较小,可按二维应力处理。
54.本技术发明人注意到,连接部件与电极端子焊接后连接部件与电极端子有脱离的情况发生。通过研究发现,由于连接部件与电极端子焊接时会产生较大的焊接应力,因此容易造成连接部件与电极端子的焊接处出现应力裂纹,当焊接应力过大时,还会导致连接部件与电极端子发生脱离,造成断路情况,使电池单体无法正常工作。
55.基于此,本技术提出一种连接部件,通过在连接部件上设置应力释放结构,例如在连接部件上的焊接区域开设凹槽或在焊接区域的外周设置环形波浪状结构,使得焊接连接部件与电极端子时,连接部件上的焊接区域在焊接时可以向凹槽内收缩形变实现焊接应力的释放,或者连接部件上焊接区域外周的环形波浪状结构可以发生形变向内伸展,以实现焊接应力的释放,从而保证连接部件与电极端子焊接结构的稳定性。
56.本技术实施例公开的电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。
57.本技术实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
58.以下实施例为了方便说明,以本技术一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
59.请参阅图1,图1为本技术一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
60.在本技术一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
61.请参阅图2,图2为本技术一些实施例提供的电池100的爆炸结构示意图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
62.在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以
是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
63.其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
64.请参阅图3,图3为本技术一些实施例提供的电池100中,电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体20包括有端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。
65.端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地,端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电极组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本技术实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
66.壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使端盖21和壳体22一体化。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本技术实施例对此不作特殊限制。
67.电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳23a。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳23a连接电极端子以形成电流回路。
68.根据本技术实施例的一个方面,提供一种连接部件,具体请参阅图4,图中示出了本技术一实施例提供的连接部件500的结构。连接部件500用于连接电池单体的电极端子和电极组件。连接部件500上设置有应力释放结构510,应力释放结构510用于释放连接部件500与电极端子的焊接处的应力。
69.连接部件500可以为如图中所示的片状结构,以减少空间占用,提高电池单体内部的能量密度,连接部件500一般采用导电性能良好的金属材料,以保证电极组件与电极端子之间电流传输的稳定性。可以理解的是,连接部件500也可以采用弧形弯曲的片状结构或块状结构,在此不做限定。
70.应力释放结构510例如可以是凹槽或环形波浪状结构,在焊接时,通过为连接部件500在焊接时提供向内收缩形变的空间,实现对焊接应力的释放,进而确保连接部件500与电极端子之间的焊接结构稳定可靠。
71.通过在连接部件500上设置应力释放结构510,使得焊接连接部件500与电极端子时,连接部件500上的焊接区域在焊接时可以顺利向内发生收缩变形,以实现焊接应力的释放,从而保证连接部件500与电极端子焊接结构的稳定性,避免连接部件500与电极端子焊接后出现应力裂纹或发生脱离而对电池单体的产品质量造成影响。
72.请继续参阅图4,根据本技术的一些实施例,连接部件500包括用于与电极端子连接的第一连接部520和用于与电极组件连接的第二连接部530,应力释放结构510设置于第一连接部520上。
73.具体地,第一连接部520与第二连接部530可以采用一体成型的结构,以保证电流传输的稳定性,当然也可以为相互固定连接的两部分,以便于开模生产。
74.第一连接部520上可以通过设置凸包来优化焊接结构,确认焊接区域,通过将凸包的顶壁与电极端子焊接,既可以保证焊接后结构的稳定性,又可以确保焊接区域定位的准确性,避免焊接位置偏移。第二连接部530则用于与内部电极组件上的极耳连接,使电极组件与电极端子之间形成电流通道。
75.通过将连接部件500设置为第一连接部520和第二连接部530,实现连接部件500分别与电极端子和电极组件的连接,将应力释放结构510设置于第一连接部520上,保证第一连接部520与电极端子焊接结构的稳定性。
76.请继续参阅图4,并进一步结合图5,图5中示出了本技术一实施例提供的连接部件500底侧视角的结构。根据本技术的一些实施例,应力释放结构510包括凹槽511。
77.具体地,凹槽511可以如图4中所示设置于第一连接部520的顶面上,也可以如图5中所示设置于第一连接部520的底面上,当然也可以在第一连接部520的顶面和底面上均设置凹槽511,使得第一连接部520上的焊接区域在焊接时可以向凹槽内顺利地进行收缩,从而使焊接产生的应力可以通过凹槽511得到释放。
78.通过设置凹槽511,使得第一连接部520在与电极端子焊接时,第一连接部520上的焊接区域在焊接时可以向凹槽内顺利地进行收缩,实现焊接应力的释放,进而保证第一连接部520与电极端子焊接结构的稳定性。
79.请参阅图6,图中示出了本技术另一实施例提供的连接部件500中环形波浪状结构512的剖视结构。根据本技术的一些实施例,应力释放结构510还包括环形波浪状结构512。
80.同样地,通过设置环形波浪状结构512,使得第一连接部520在与电极端子焊接时,环形波浪状结构512因受到第一连接部520上焊接区域向内收缩的力,相应发生向内伸展的形变,从而使得第一连接部520上的焊接区域可以顺利向内收缩,保证第一连接部520与电极端子焊接结构的稳定性。
81.请继续参阅图5,根据本技术的一些实施例,凹槽511的数量为多个且呈条形设置。
82.如图5中所示,凹槽511的数量可以设置为三条并且均由焊接区域的中心向边缘延伸。可以理解的是,在其他一些实施例中,凹槽511的数量也可以是两条或者多条,凹槽511可以呈条形的直线、弧线或圆环,保证可以实现焊接应力的释放即可,在此不对凹槽511具体数量和呈现形状进行限定。
83.通过将凹槽511的数量设置为多个且呈条形设置,使得凹槽511可以更加全面地覆盖第一连接部520的焊接区域,焊接区域焊接时产生的应力可以通过多个且呈条形的凹槽511得到更加充分地释放,从而进一步提升焊接结构的稳定性。
84.请继续参阅图5,根据本技术的一些实施例,多个凹槽511相互连通。
85.具体地,多个凹槽511可以如图5中所示在一端交汇连通,当然也可以相互交叉连通。
86.通过将多个凹槽511相互连通设置,使得多个凹槽511将第一连接部520上的焊接区域划分为多个部分,从而在焊接过程中当焊接区域向内收缩时,多个部分受到收缩力可以发生变形并在凹槽511处相互靠近,进一步提升焊接应力释放程度,保证第一连接部520与电极端子焊接结构的稳定性。
87.请参阅图7,图中示出了本技术一实施例提供的连接部件500的俯视结构。根据本技术的一些实施例,多个凹槽511的一端在第一连接部520的中心处交汇。
88.对于由外圈向外圈沿螺旋状或圆环状焊接的方式而言,焊接应力会更多地在第一连接部520的中心处集中,通过将多个凹槽511的一端在第一连接部520的中心处交汇设置,可以使第一连接部520上焊接区域收缩并汇集在中心处的焊接应力得到充分释放,以保证焊接结构的稳定。
89.进一步地,请继续参阅图7,根据本技术的一些实施例,第一连接部520在交汇处设置有通孔521。
90.在第一连接部520上加工在中心处相互交汇的凹槽511时,若不设置通孔521,后加工的凹槽511在与前面加工好的凹槽511交汇时,会将前面加工好的凹槽511的端角切削掉并形成金属屑,金属屑掉落堆积在凹槽511内会对后续的焊接造成不利影响,导致焊接结构稳定性下降。
91.基于此,通过在第一连接部520的交汇处设置通孔521,使得加工凹槽511时产生的金属屑从通孔521掉出,从而避免金属屑掉落堆积在凹槽511内而对后续的焊接造成影响。并且通过在第一连接部520上的交汇处设置通孔521,使得第一连接部520在焊接过程中,通孔521处可以顺利向内收缩产生形变,从而将汇集在中心处的焊接应力通过通孔521顺利释放。
92.请参阅图8,图中示出了本技术一实施例提供的连接部件500在凹槽511处的剖视结构。根据本技术的一些实施例,凹槽511的深度与第一连接部520的厚度之比大于或等于0.7。
93.如图8中所示,凹槽511的深度为h1,第一连接部520的厚度为h2,h1/h2≥0.7。
94.通过将凹槽511的深度与第一连接部520的厚度之比设置为大于或等于0.7,有利于第一连接部520焊接时可以在凹槽511处顺利地发生形变并收缩,进而提高焊接应力在凹槽511处的释放程度,确保第一连接部520与电极端子焊接结构稳定可靠。
95.请继续参阅图8,根据本技术的一些实施例,凹槽511的宽度为w,0《w≤0.3mm。
96.在第一连接部520上开设凹槽511会降低第一连接部520的结构强度,为了不对第一连接部520的结构强度造成较大的影响,同时又可以兼顾焊接应力的释放,本技术发明人对此经过试验检测后得出,将凹槽511的宽度w设置在大于0,小于等于0.3mm的范围内,既可以保证第一连接部520具备可靠的结构强度,又可以实现第一连接部520与电极端子焊接时
对于焊接应力的有效释放。
97.凹槽511的宽度w过大时,还会导致焊接轨迹到达凹槽511处时,由于凹槽511的底壁较薄,从而使焊接过度穿透凹槽511的底壁,容易造成电极端子因焊接的熔深过大而出现焊穿的情况。
98.如图8中所示,凹槽511的截面可以为图中所示的矩形。在其他一些实施例中,凹槽511的截面也可以设置为倒三角形、u形等,在此不对凹槽511截面的具体形状进行限定。
99.请参阅图9,图中示出了本技术另一实施例提供的连接部件500在凹槽511处的剖视结构。根据本技术的一些实施例,凹槽511贯通第一连接部520设置。
100.在焊接第一连接部520和电极端子的过程中,由于凹槽511贯通第一连接部520设置,使得第一连接部520在凹槽511的内壁形成自由端,从而在焊接时,凹槽511周围的第一连接部520可以快速顺利地向凹槽511内收缩形变,凹槽511的宽度相应缩小,实现焊接应力快速有效地释放。并且凹槽511贯通第一连接部520设置后,焊接产生的熔池在进入凹槽511后,在后续固化过程中可以分别与凹槽511的侧壁及电极端子的外壁稳定地熔接在一起,以充分提升第一连接部520与电极端子焊接结构的稳定性。
101.请再次参阅图4及图5,第二连接部530呈片状,第一连接部520包括设置在第二连接部530的一侧的凸起522,凸起522用于与电极端子连接,第二连接部530与第一连接部520为一体式结构,并且通过形成凸起522而在第二连接部530的远离第一连接部520的一侧形成凹部523,凸起522包括顶壁5221和侧壁5222,侧壁5222连接顶壁5221与第二连接部530,应力释放结构510设置于顶壁5221。
102.在焊接的过程中,首先将第一连接部520与电极端子抵接定位,然后将第一连接部520的一部分结构焊穿熔化,熔化结构在固化的过程中与电极端子之间熔接,实现第一连接部520与电极端子之间的固定连接。
103.通过将第一连接部520设置为凸起522,便于在焊接时将第一连接部520与电极端子的焊接区域对准并抵接定位,由于凸起522的顶壁5221为焊接区,因此可以快速确定连接部件500上的焊接位置。
104.通过在第二连接部530远离第一连接部520的一侧形成凹部523,容易将焊接轨迹控制在凹部523内,从而避免因无法准确确定焊接区域的边界而对焊接区域外的结构造成破坏。并且如果连接部件500焊接区域的厚度过大,会出现无法焊穿的情况,造成焊接失败,因此通过在第二连接部530远离第一连接部520的一侧与凸起522相应形成凹部523,可以保证顶壁5221处的厚度,确保与电极端子焊接固定的可实现性。
105.请参阅图10,图中示出了本技术一实施例提供的连接部件500装配在电池单体中的剖视结构。如图中所示,端盖21上设置有电极引出孔211,电极端子21a覆盖电极引出孔211,连接部件500的凸起552伸入到电极引出孔211中与电极端子21a电连接。电极端子21a与端盖21之间设置有密封圈24,部分密封圈24伸入到电极引出孔211中包围电极引出孔211的孔壁。
106.请结合参阅图4及图7,根据本技术的一些实施例,应力释放结构510与侧壁5222间隔设置。
107.具体地,如果7中所示,应力释放结构510的边缘(也即图7中凹槽511外侧一端的端部)与侧壁5222之间的距离为d,d≥0,使得应力释放结构510与侧壁5222间隔设置。
108.在电池单体中,将应力释放结构510与侧壁5222间隔设置,是为了避免焊接等离子体通过应力释放结构510到达侧壁5222处对侧壁5222周围的绝缘材料造成烧伤或烫伤的情况。
109.根据本技术实施例的另一个方面,提供一种电池单体,具体请参阅图11,图中示出了本技术一实施例提供的电池单体20的爆炸结构。电池单体20包括电极端子21a,电极组件23和上述任一实施方式的连接部件500,连接部件500连接电极端子21a和电极组件23。
110.如图11中所示,连接部件500顶部设置有应力释放结构510的区域与电极端子21a的底部焊接,连接部件500另外的区域与电极组件23连接,实现电极端子21a与电极组件23之间的电流传输。
111.通过在连接部件500上设置应力释放结构510,使得在电池单体20的装配过程中,焊接连接部件500与电极端子21a时,连接部件500上产生的焊接应力可以在应力释放结构510处得到释放,从而保证连接部件500与电极端子焊接结构的稳定性,避免连接部件500与电极端子焊接后出现应力裂纹或发生脱离而对电池单体的产品质量造成影响。
112.具体地,连接部件500可以采用如图12a中所示的螺旋轨迹的方式与电极端子21a进行焊接,焊接后连接部件500通过应力释放结构顺利向内进行收缩,使得产生的焊接应力得到释放。连接部件500也可以采用如图12b中所示的多个同心的环状轨迹的方式与电极端子21a焊接,或采用如图12c中所示的单个环状轨迹的方式与电极端子21a焊接。
113.根据本技术实施例的另一个方面,还提供一种电池,包括上述实施例中的电池单体。
114.本技术实施例公开的电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。
115.根据本技术实施例的另一个方面,还提供一种用电装置,包括上述实施例中的电池单体。
116.本技术实施例提供一种使用电池单体作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
117.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参阅前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,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,或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征:
1.一种连接部件,所述连接部件用于连接电池单体的电极端子和电极组件,其特征在于,所述连接部件上设置有应力释放结构,所述应力释放结构用于释放所述连接部件与所述电极端子的焊接处的应力。2.根据权利要求1所述的连接部件,其特征在于,所述连接部件包括用于与所述电极端子连接的第一连接部和用于与所述电极组件连接的第二连接部,所述应力释放结构设置于所述第一连接部上。3.根据权利要求2所述的连接部件,其特征在于,所述应力释放结构包括凹槽。4.根据权利要求3所述的连接部件,其特征在于,所述凹槽的数量为多个且呈条形设置。5.根据权利要求4所述的连接部件,其特征在于,多个所述凹槽相互连通。6.根据权利要求5所述的连接部件,其特征在于,多个所述凹槽的一端在所述第一连接部的中心处交汇。7.根据权利要求6所述的连接部件,其特征在于,所述第一连接部在所述交汇处设置有通孔。8.根据权利要求3-7中任一项所述的连接部件,其特征在于,所述凹槽的深度与所述第一连接部的厚度之比大于或等于0.7。9.根据权利要求3-7中任一项所述的连接部件,其特征在于,所述凹槽的宽度为w,0<w≤0.3mm。10.根据权利要求3-6中任一项所述的连接部件,其特征在于,所述凹槽贯通所述第一连接部设置。11.根据权利要求2-7中任一项所述的连接部件,其特征在于,所述第二连接部呈片状,所述第一连接部包括设置在所述第二连接部的一侧的凸起,所述凸起用于与所述电极端子连接,所述第二连接部与所述第一连接部为一体式结构,并且通过形成所述凸起而在所述第二连接部的远离所述第一连接部的一侧形成凹部,所述凸起包括顶壁和侧壁,所述侧壁连接所述顶壁与所述第二连接部,所述应力释放结构设置于所述顶壁。12.根据权利要求11所述的连接部件,其特征在于,所述应力释放结构与所述侧壁间隔设置。13.一种电池单体,其特征在于,包括:电极端子、电极组件和如权利要求1-12中任一项所述的连接部件,所述连接部件连接所述电极端子和所述电极组件。14.一种电池,其特征在于,包括多个如权利要求13中所述的电池单体。15.一种用电装置,其特征在于,包括多个如权利要求13中所述的电池单体。

技术总结
本申请涉及新能源技术领域,具体涉及一种连接部件、电池单体、电池及用电装置,连接部件用于连接电池单体的电极端子和电极组件,连接部件上设置有应力释放结构,应力释放结构用于释放连接部件与电极端子的焊接处的应力。通过上述方式,本申请能够解决连接部件与电极端子之间的焊接结构出现开裂和脱离问题,提高焊接的稳定性。的稳定性。的稳定性。


技术研发人员:朱文琪
受保护的技术使用者:宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日:2022.01.12
技术公布日:2022/7/5
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