一种极耳结构及锂电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池保护技术领域，尤其涉及一种极耳结构及锂电池。


背景技术：

2.软包锂电池因其能量密度高、内阻小、设计灵活等优势广泛应用于电动汽车和储能系统。但是，伴随着电池应用范围的不断扩展，电池爆炸事故也时有发生，而电池外部短路，就是电池爆炸的主要原因之一。
3.因为电池在外部短路的情况下，电池放电电流增大，导致电芯发热，而高温会使电芯内部的隔膜收缩或被完全破坏，造成电池内部短路，从而引起后续的电池起火和爆炸导致电芯发热。而电池极耳作为从电芯中将正负极引出来的金属导电体，也是电芯进行充放电时必要的接触点，极耳的结构设计对软包电池的安全性有着重要的影响。具体地，通过在极耳的结构中夹设连接片，以形成易熔断结构，从而保证在电池外部短路时电芯的安全性，但是熔断结构的设计也相应地造成了电池内部空间利用率的损失，而这会造成极耳焊接位置与电芯间距过短，则容易发生个别内部极耳断裂的问题，从而影响电池的正常使用性能。
4.因此，亟需一种极耳结构及锂电池，既可实现在电池外部短路时保证电芯的安全性，又可避免影响电池的正常使用性能。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种极耳结构及锂电池，既可实现在电池外部短路时保证电芯的安全性，又可避免影响电池的正常使用性能。
6.如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种极耳结构，包括内极耳、连接片和外极耳，所述内极耳的一端连接于电芯，所述内极耳的另一端连接于所述连接片，所述连接片未连接所述内极耳的一端连接于所述外极耳，所述内极耳与所述连接片焊接连接，且所述内极耳和所述连接片焊接形成的焊印位于所述内极耳和所述连接片的上表面或下表面。
8.进一步地，所述焊印朝靠近所述电芯的一侧弯曲。
9.进一步地，所述极耳结构还包括绝缘垫片，所述绝缘垫片夹设于所述内极耳和所述焊印之间。
10.进一步地，所述内极耳连接于所述电芯的正极片和/或负极片。
11.进一步地，所述连接片与所述外极耳为一体设置。
12.进一步地，所述焊接为超声波焊接。
13.进一步地，所述连接片上开设有熔断孔。
14.进一步地，所述熔断孔设有多个。
15.进一步地，还提供一种锂电池，包括电芯、铝塑膜外壳和如上任一项所述的极耳结构，所述电芯、所述内极耳和所述连接片均位于所述铝塑膜外壳内，所述外极耳一部分位于所述铝塑膜外壳内，另一部分伸出所述铝塑膜外壳外。
16.进一步地，所述锂电池还包括设于所述外极耳上的热熔胶，所述热熔胶被配置为能够粘合所述铝塑膜外壳和所述外极耳。
17.本实用新型的有益效果为：
18.本实用新型提供的一种极耳结构，包括内极耳、连接片和外极耳，内极耳的一端连接于电芯，内极耳的另一端连接于连接片，连接片未连接内极耳的一端连接于外极耳，内极耳与连接片焊接连接，且内极耳和连接片焊接形成的焊印位于内极耳和连接片的上表面或下表面。当锂电池外部发生短路，电池内部产生瞬间大电流，连接片即会被熔断，而将其焊印设置在内极耳和连接片的延伸面，而非夹设于内极耳与连接片之间，则是为了节省该焊接区域的空间，避免因设置连接片而导致内极耳过短从而发生个别内极耳断裂的问题，以免因设置连接片而对电池的正常使用造成影响。
19.本实用新型还提供一种锂电池，包括电芯、铝塑膜外壳和上述的极耳结构，当电池外部短路时，极耳结构中的连接片将被熔断，以保护电芯，进而避免引起锂电池的着火和爆炸。
附图说明
20.图1是本实用新型提供的极耳结构第一视角的示意图；
21.图2是本实用新型提供的极耳结构第二视角的示意图。
22.图中：
23.1、内极耳；11、绝缘垫片；
24.2、连接片；21、熔断孔；
25.3、外极耳；
26.4、焊印；
27.5、热熔胶；
28.6、电芯。
具体实施方式
29.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
30.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特
征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
33.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
34.如图1和图2所示，本实施例提供一种极耳结构，其包括内极耳1、连接片2和外极耳3。内极耳1的一端连接于电芯6，内极耳1的另一端连接于连接片2，连接片2未连接内极耳1的一端连接于外极耳3，内极耳1与连接片2焊接连接，且内极耳1和连接片2焊接形成的焊印4位于内极耳1和连接片2的上表面或下表面。在此设置之下，当锂电池外部发生短路时，其瞬时电流超过预设上限值，连接片2即可被熔断，从而达到保护电芯6的目的，以有效避免因锂电池外部短路而引起的锂电池着火和爆炸等，保证锂电池的安全性。其中内极耳1和连接片2的焊印4并非设置在内极耳1的端面和连接片2的端面之间，而是设置于内极耳1和连接片2的上表面或者下表面，则是为了节省该焊接区域的空间，避免因设置连接片2而导致内极耳1的焊接位置与电芯6间距过短，容易导致个别内极耳1发生断裂的问题，以确保本实施例提供的极耳结构不会因为设置有连接片2而对锂电池的正常使用造成影响。
35.另外，内极耳1和连接片2焊接形成的焊印4朝靠近电芯6的一侧弯曲。则是考虑到加工过程中锂电池的热封工艺需求，在焊接的时候，焊印4被设计为向靠电芯6的一侧弯曲，使内极耳1与连接片2的焊印4处的凸起较为平缓，以减缓焊印4突出所造成的锂电池鼓包问题。
36.进一步地，极耳结构还包括夹设于内极耳1和焊印4之间的绝缘垫片11。绝缘垫片11的设置可以对焊印4起到一定的支撑作用，避免在对电芯6和极耳结构等进行热封时，焊印4因受外力作用而造成断裂，从而影响极耳结构的焊接效果。
37.还有需要说明的是，该极耳结构可用于电芯6的正极，也可用于电芯6的负极。具体地，本实施例中，内极耳1连接于电芯6的正极片或负极片。在优化工艺的前提下，本实施例提供的极耳结构只选择设置在电芯6的正极或负极，而在电芯6未设置上述极耳结构的负极或正极设置常规的极耳，这也依然可以实现在电池外部短路时保护电芯6以避免电池着火或爆炸的目的。但是，在其他一个实施例中，也可选择在电芯6的正极和负极均设置该极耳结构，即内极耳1连接于电芯6的正极片和负极片。
38.可选地，本实施例中连接片2与外极耳3为一体设置。连接片2的厚度以及垂直于连接片2的延伸方向的宽度与外极耳3均保持一致，而连接片2的长度则可与外极耳3的长度不同，且两者的长度都可根据实际情况调整。
39.可选地，本实施例中内极耳1与连接片2之间采用超声波焊接。
40.更进一步地，为保证连接片2在被短路时即可及时被熔断，本实施例中，连接片2上开设有熔断孔21。
41.而为了保证熔断效果，熔断孔21设有多个。根据实际设计需要，熔断孔21的数量、形状和面积均是可以变化的。在本实施例中，为保证加工方便，熔断孔21优选为圆孔。当然，在其他实施例中，熔断孔21也可以设计为矩形孔、菱形孔等。熔断孔21的横截面积总和优选
为连接片2横截面面积的30％～50％，以免当电池内部电流稍微变大时，连接片2即可能被熔断。另外熔断孔21设置的位置，应保证每个熔断孔21的边缘距离内极耳1或外极耳3的直线距离大于等于0.5mm，即必须在保证连接片2熔断效果的前提下，保证连接片2不易被折断，以免影响锂电池的正常使用功能。
42.本实施例还提供一种锂电池，包括电芯6、铝塑膜外壳和如上所述的极耳结构。其中电芯6、内极耳1和连接片2均位于铝塑膜外壳内，外极耳3一部分位于铝塑膜外壳内，另一部分伸出铝塑膜外壳外。
43.为实现铝塑膜外壳对于锂电池其余部件的密封效果，本实施例提供的锂电池还包括设于外极耳3上的热熔胶5，热熔胶5能够粘合铝塑膜外壳和外极耳3。具体地，热熔胶5环绕设于外极耳3表面，在热压工艺下，外极耳3上含热熔胶5的部分会与铝塑膜外壳的内层在热压下粘合在一起，进而将电芯6、内极耳1和连接片2均密封于铝塑膜外壳内部。
44.以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。