锂电池非等极耳与极柱的连接结构的制作方法

1.本发明涉及锂电池技术领域，具体地，涉及一种锂电池非等极耳与极柱的连接结构，尤其是一种用于非等极耳与极柱直接连接的结构。


背景技术：

2.目前，锂电池中极耳与极柱是通过转接片连接的，其中极耳与转接片部分经过超声波焊接，转接片与极柱部分经过激光焊接在一起。这种焊接结构存在以下几个问题：
3.1、转接片的存在增加了电池的制造成本，且降低了电池的能量密度。
4.2、超声波焊接极耳时易造成极耳破裂，且超声波焊接头寿命有限。
5.3、为了防止注液嘴中的电解液直接冲击到隔膜，会在注液嘴下放放置托台，托台的存在易将电解液直接喷到转接片上，从而影响注液效率。
6.4、与转接片相关的两处焊接结构容易造成电芯产热不均匀，且工艺复杂易造成电芯内阻增加。
7.极耳根据尺寸的差异分为等极耳和非等极耳，等极耳为各极耳尺寸相同，而非等极耳为大小尺寸不同的极耳。非等极耳由于极耳尺寸不同，从小到大，存在高度梯度。
8.在公开号为cn205335338u的中国专利文献中，提出一种无转接片的结果，但是该结构仅仅采用了激光焊接方式，并且仅仅适用于等极耳结构的电芯，无法满足非等极耳的应用。对于非等极耳，该文献中激光焊接方式无法进行焊接，因为由于极耳高度不同，即极耳厚度不一致，按对比文案焊接非等极耳，由于极耳厚度不一样，最下面的极耳厚度薄，将会导致最下层极耳焊穿，因此该文献中的方案不适应于非等极耳的焊接方式。


技术实现要素：

9.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种锂电池非等极耳与极柱的连接结构。
10.根据本发明提供的一种锂电池非等极耳与极柱的连接结构，包括：第一卷芯和第二卷芯，所述第一卷芯和第二卷芯上均设置有多个极耳，且多个极耳的面积沿梯度变化堆叠设置；还包括极柱，所述极柱作为锂电池的电极；
11.多个所述极耳通过激光焊接直接焊接在极柱上，所述激光焊接方式包括平行极耳焊接和垂直极耳焊接。
12.优选的，在焊接前对所述极耳进行整形处理，所述整形处理方式包括超声波焊接整形和风吹整形。
13.优选的，所述平行极耳焊接方式具体包括：将第一卷芯极耳与第二卷芯极耳正对设置在极柱上，极耳按面积排序呈居中堆叠设置，沿第一卷芯最小极耳中部朝向第二卷芯最小极耳中部方向焊接。
14.优选的，所述平行极耳焊接中，焊接长度小于等于第一卷芯与第二卷芯极耳长度之和，焊接宽度小于等于最小极耳宽度。
15.优选的，所述平行焊接包括一次性焊接或多次性焊接。
16.优选的，所述多次性焊接中，相邻两块焊接区域呈对齐或错开设置。
17.优选的，所述垂直焊接方式具体包括：将第一卷芯极耳与第二卷芯极耳正对设置在极柱上，极耳按面积排序呈居中堆叠设置，焊接位置为第一卷芯极耳和第二卷芯极耳的接缝区域。
18.优选的，所述垂直焊接中，焊接长度小于等于极柱上与第一卷芯极耳和第二卷芯极耳接缝相平行的边，焊接宽度大于等于第一卷芯极耳和第二卷芯极耳接缝区域的间距。
19.优选的，所述垂直焊接包括一次性焊接或多次性焊接。
20.优选的，所述多次性焊接中，相邻两个焊接区域呈间隔或重叠设置。
21.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
22.1、本发明介绍的焊接结构与现有焊接方式相比，采用无转接片结构提高了电芯的能量密度，降低了电芯的制造成本。
23.2、对于非等极耳，由于极耳存在梯度，直接通过激光焊接极耳与极柱，容易造成焊接不良，本发明专利经过优化激光焊接位置，不仅减少了由于非等极耳造成的焊接不良问题，而且提高了生产效率。
24.3、本发明采用极耳与极柱直接焊接，无转接片结构，提高了极耳的导热速度，利于电芯散热。
25.4、本发明采用平行或垂直极耳焊接方式，焊接时不存在台阶，提高了焊接效率。
26.5、本发明采用两极耳一体化焊接方式(同时对两极耳进行焊接)，相比传统四道焊印提高了生产效率；
27.6、本发明对于非等极耳，首次应用激光焊接，提高了生产效率，降低了制造成本。
附图说明
28.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
29.图1为本发明实施例中平行焊接方式一次性焊接效果示意图；
30.图2为本发明实施例中平行焊接方式两次性焊接效果示意图；
31.图3为本发明实施例中垂直焊接方式一次性焊接效果示意图；
32.图4为本发明实施例中垂直焊接方式两次性焊接效果示意图。
具体实施方式
33.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
34.本发明介绍了一种锂电池非等极耳与极柱的连接结构，包括：第一卷芯和第二卷芯，所述第一卷芯和第二卷芯上均设置有多个极耳，且多个极耳的面积沿梯度变化堆叠设置；还包括极柱，所述极柱作为锂电池的电极；
35.多个所述极耳通过激光焊接直接焊接在极柱上，所述激光焊接方式包括平行极耳
焊接和垂直极耳焊接。
36.优选的，在焊接前对所述极耳进行整形处理，所述整形处理方式包括超声波焊接整形和风吹整形。超声波整形即把极耳用超声波焊接在一起，使其不松散；风吹整形即在焊接时，使用气体吹极耳，束缚极耳，使其不松散。
37.参照图1，所述平行极耳焊接方式具体包括：将第一卷芯极耳与第二卷芯极耳正对设置在极柱上，第一卷芯的正极极耳与第二卷芯的正极极耳在正极极柱上相对靠近设置，第一卷芯的负极极耳与第二卷芯的负极极耳在负极极柱上相对靠近设置。极耳按面积排序呈居中堆叠设置，沿第一卷芯最小极耳中部朝向第二卷芯最小极耳中部方向焊接。在平行极耳焊接中，焊接长度小于等于第一卷芯与第二卷芯极耳长度之和，焊接宽度小于等于最小极耳宽度。
38.所述平行焊接包括一次性焊接或多次性焊接。在多次性焊接中，相邻两块焊接区域呈对齐或错开设置。图2为效果示意图。
39.参照图3，所述垂直焊接方式具体包括：将第一卷芯极耳与第二卷芯极耳正对设置在极柱上，极耳按面积排序呈居中堆叠设置，且面积最大的极耳靠近极柱设置，焊接位置为第一卷芯极耳和第二卷芯极耳的接缝区域。在垂直焊接中，焊接长度小于等于极柱上与第一卷芯极耳和第二卷芯极耳接缝相平行的边，焊接宽度大于等于第一卷芯极耳和第二卷芯极耳接缝区域的间距。
40.所述垂直焊接包括一次性焊接或多次性焊接。在多次性焊接中，相邻两个焊接区域呈间隔或重叠设置。图4为垂直焊接方式中效果示意图。
41.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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的限制。
42.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。