本技術涉及電池，尤其涉及一種極耳的焊接結構、電池及極耳焊接工藝。

背景技術：

1、隨著電池技術的發(fā)展，電池在智能手機、電動工具和新能源汽車等不同的領域得到了廣泛的應用。

2、電池包括外殼、設置于外殼內的電芯以及封閉于外殼的開口上的頂蓋，而電芯上的極耳與頂蓋上的極柱電連接的結構有兩種，一種是極耳通過轉接片與極柱連接，此種方式中，由于極耳與極柱在連接方向上具有較大的空間冗余，因此，將導致電池的能量密度較低，另一種方式中極耳通過引腳與極柱連接，此種方式中，需經常根據(jù)極耳彎折的情況調節(jié)焊接頭，以使極耳焊接固定于引腳上，從而難以保證極耳焊接的一致性和焊接效率。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術中上述不足，本發(fā)明提供了一種極耳的焊接結構、電池及極耳焊接工藝，既能提高電池的能量密度，還能改善極耳焊接的一致性和焊接效率。

2、為了解決上述技術問題，第一方面，本發(fā)明提供了一種極耳的焊接結構，所述極耳的焊接結構包括：

3、至少兩個電芯；

4、至少兩個極耳，至少兩個所述極耳與至少兩個所述電芯一一對應，每個所述極耳均包括彎折連接的連接部和彎折部，所述連接部遠離所述彎折部的一端與對應的所述電芯的端面連接，至少兩個所述極耳中的相鄰兩個所述極耳的所述彎折部與第一方向平行的方向相向延伸，兩個相鄰的所述極耳中相向延伸的所述彎折部與所述電芯的端面之間具有插設間隙，所述第一方向為所述電芯的厚度的方向；

5、引腳，所述引腳插設于所述插設間隙內，且所述彎折部焊接于所述引腳上，每個所述極耳的所述彎折部的預焊印面在所述第一方向且與所述電芯的端面平行的方向上的寬為a1、在第二方向上的長為b1，4mm≤a1≤8mm，且37mm≤b1≤41mm，所述第二方向與所述第一方向及所述電芯的端面平行。

6、通過將彎折部焊接于引腳上，且引腳位于彎折部與電芯之間，能夠縮小頂蓋與電芯之間的間距，從而提高了電池的能量密度。另外，通過彎折部的預焊印面在第一方向的寬為a1、在垂直于第一方向上的長為b1，4mm≤a1≤8mm，且37mm≤b1≤41mm，能夠限定彎折部的預焊印面的面積，從而限定了焊接頭的預焊接的范圍，由此，在將極耳的彎折部焊接于引腳上時，只需使得焊接頭能夠在預焊印面的面積內對極耳的彎折部進行焊印即可，一方面，無需頻繁調節(jié)焊接頭，提高了極耳焊接的效率，另一方面，能夠改善極耳的彎折部的焊接表面的熔深和熔寬的一致性，從而改善了極耳焊接的一致性。

7、此外，當預焊印面的長b1小于37mm，且寬a1小于4mm時，將導致預焊印面的面積過小，從而影響極耳的彎折部與引腳之間的焊接效果，當預焊印面的長b1大于41mm，且寬a1大于8mm時，將增加極耳的長度，使得極耳過長，從而導致彎折部超出電芯的端面的中心，進而容易使位于電芯的端面的相對兩側的彎折部之間出現(xiàn)短路，因此，通過綜合考慮，使得4mm≤a1≤8mm，且37mm≤b1≤41mm，如此，既能避免因預焊印面的面積過小而影響極耳的彎折部與引腳之間的焊接效果，又能避免彎折部出現(xiàn)短路而影響電池的正常使用。

8、在第一方面可能的實現(xiàn)方式中，一個所述極耳的所述彎折部與所述引腳之間的有效焊印面在所述第一方向上的寬為a2、在所述第二方向上的長為b2，1.5mm≤a2≤3mm，且33mm≤b2≤39mm，所述第二方向與所述第一方向及所述電芯的端面平行。

9、當a2小于1.5mm，且b2小于33mm時，將導致極耳的彎折部與引腳之間的有效焊接面積較小，從而影響極耳的彎折部與引腳之間的焊接穩(wěn)定性，另外，當a2小于1.5mm，由于焊接的寬度過小，因此，在彎折部與引腳的焊接過程中容易出現(xiàn)氣泡和熔渣殘留，從而導致焊接表面凸起過高，進而導致焊接表面的熔寬與熔深不足，以影響彎折部與引腳之間的焊接效果，當a2大于3mm，且b2大于39mm時，由于極耳的彎折部與引腳之間的有效焊接面積較大，從而存在超出極耳的彎折部預焊印面的面積，在此情況，既會影響極耳的彎折部與引腳之間的焊接效果，又會極耳與引腳之間的導流能力，從而影響電池的充電性能。

10、基于此，通過綜合考慮，使得1.5mm≤a2≤3mm，且33mm≤b2≤39mm，如此，既能避免因極耳的彎折部與引腳之間的有效焊接面積較小而影響極耳的彎折部與引腳之間的焊接穩(wěn)定性，又能改善焊接表面的熔深和熔寬，進而改善彎折部與引腳之間的焊接效果，還能改善極耳與引腳之間的導流能力，從而改善了電池的充電性能。

11、在第一方面可能的實現(xiàn)方式中，所述引腳為銅引腳，所述銅引腳的厚度為m1，1.8mm≤m1≤2.3mm；或，

12、所述引腳為鋁引腳，所述鋁引腳的厚度為m2，2.8mm≤m2≤3.3mm。

13、當銅引腳的厚度小于1.8mm時，銅引腳的結構強度較低，從而影響銅引腳與彎折部之間的焊接效果，另外，銅引腳較薄還能影響銅引腳的過流能力，當銅引腳的厚度大于2.3mm時，不利于電池的高能量密度的設計，因此，使得銅引腳的厚度在1.8mm至2.3mm之間。

14、同理的，當鋁引腳的厚度小于2.8mm時，鋁引腳的結構強度較低，從而影響鋁引腳與彎折部之間的焊接效果，另外，鋁引腳較薄還能影響鋁引腳的過流能力，當鋁引腳的厚度大于3.3mm時，不利于電池的高能量密度的設計，因此，使得鋁引腳的厚度在2.8mm至3.3mm之間。

15、第二方面，本發(fā)明還提供了一種電池，所述電池包括：

16、外殼，所述外殼內部中空且具有與所述外殼的內部連通的開口；

17、第一方面所述的極耳的焊接結構，所述中的極耳的焊接結構中的電芯設置于所述外殼的內部，且所述電芯的端面與所述外殼的側壁相對，所述電芯的側壁與所述開口相對；

18、頂蓋，所述頂蓋安裝于所述開口，所述頂蓋包括極柱，所述極柱與所述引腳連接。

19、由于電芯的端面與外殼的側壁相對，電芯的側壁與開口相對，引腳朝向外殼內延伸，以插設于插設間隙，極柱與引腳連接，因此，在開口朝向的方向上，頂蓋與電芯的側壁相對，并未在該方向上預留極耳與轉接片以及轉接片與極柱連接的空間，可見，在開口朝向的方向上節(jié)約了空間，從而改善了電池的能量密度。另外，通過引腳，能夠使得極耳與極柱電連接。

20、此外，由于電池包括了第一方面中的極耳的焊接結構，因此，提高了電池的綜合性能。

21、第三方面，本發(fā)明還提供了一種極耳焊接工藝，所述焊接工藝用于對第一方面所述的極耳的焊接結構焊接，所述工藝包括：

22、將所述引腳穿于插設間隙內；

23、采用移動和擺動的焊接軌跡將所述彎折部焊接于所述引腳上。

24、由此，通過在移動的焊接軌跡上增加振動，能夠以較快的速度對彎折部和引腳進行焊接，同時能夠優(yōu)化焊接處的金相效果，從而利用優(yōu)化焊接軌跡的方法以達到提高激光焊焊接質量的目的。

25、在第三方面可能的實現(xiàn)方式中，所述焊接軌跡為正弦曲線、雙螺旋曲線、交叉直線中的一種。

26、由于正弦曲線的焊接軌跡在拐彎處均是光滑的圓弧過渡，因此，能夠減少焊接飛濺，從而優(yōu)化焊線的外觀。另外，由于雙螺旋曲線的焊接軌跡存在較多的焊接重疊，因此，能夠增加焊接的深度，從而應用于較厚材質的焊接。此外，由于交叉直線的焊接軌跡分布均勻性較好，因此，能夠優(yōu)化焊接熔池，減少焊接熔池內部的氣孔熔渣。

27、在第三方面可能的實現(xiàn)方式中，所述焊接軌跡為正弦曲線、雙螺旋曲線、交叉直線中任意兩種，或所述焊接軌跡包括正弦曲線、雙螺旋曲線和交叉直線。

28、由于正弦曲線的焊接軌跡能夠減少焊接飛濺，優(yōu)化焊線外觀，雙螺旋曲線的焊接軌跡能夠增加焊接的深度，用于對較厚材質進行焊接，交叉直線的焊接軌跡能夠優(yōu)化焊接熔池，減少焊接熔池內部的氣孔熔渣，并且交叉直線的焊接軌跡能夠用于打底，因此，當正弦曲線、雙螺旋曲線、交叉直線中任意兩種焊接軌跡組合時，能夠對每一種焊接軌跡的效果進行疊加的同時，還能進一步優(yōu)化焊接金相，避免焊接過熱產生，從而降低了焊接過程中出現(xiàn)熱失控的風險。

29、當焊接軌跡為正弦曲線、雙螺旋曲線和交叉直線組合時，能夠在對每一種焊接軌跡的效果進行加和的同時，還能減少焊接凸起、焊接表面氣孔及金相氣泡熔渣等，從而改善焊線的飽滿度及焊接金相，使得焊接金相盡可能達到無氣泡及熔渣的目的。

30、在第三方面可能的實現(xiàn)方式中，所述采用移動和擺動的焊接軌跡將所述彎折部焊接于所述引腳上之前，所述工藝包括：

31、對所述引腳和所述極耳進行夾緊定位；

32、采用超聲波焊對所述彎折部進行預焊接。

33、由此，能夠實現(xiàn)焊頭以特定頻率以及特定幅度振動，對極耳的彎折部進行預焊接，從而將多層層疊的彎折部焊接成為一個整體，以為激光焊接裝置將彎折部焊接于引腳上做準備。

34、在第三方面可能的實現(xiàn)方式中，所述采用移動和擺動的焊接軌跡將所述彎折部焊接于所述引腳上包括：

35、采用激光焊將所述彎折部焊接于所述引腳上，且所述激光焊的寬度大于或等于2mm。

36、當激光焊的寬度小于2mm時，難以保證彎折部焊接表面的有效熔寬，換句話說，當激光焊的寬度小于2mm時，由于彎折部焊接表面的有效熔寬較窄，導致激光焊在焊接的過程中使得彎折部的焊接表面容易出現(xiàn)氣泡和熔渣殘留，從而使得焊接表面凸起過程中，進而影響激光焊的焊接質量?；诖耍薅す夂傅膶挾仍?mm及以上，能夠保證彎折部焊接表面的有效熔寬在1.5mm及以上，如此，能夠減少焊接表面出現(xiàn)的氣泡及熔渣殘留，從而改善了激光焊的焊接質量。

37、在第三方面可能的實現(xiàn)方式中，所述工藝還包括：

38、在焊接之前所述彎折部與所述引腳的焊接面均為光滑表面。

39、由于光滑表面可以造成激光束的反射，因此，能夠降低激光焊對焊接面造成焊穿等的不良影響的風險，由此，能夠提高彎折部與引腳之間的焊接效果。

40、與現(xiàn)有技術相比，本技術至少具有如下有益效果：

41、本技術中，通過將彎折部焊接于引腳上，且引腳位于彎折部與電芯之間，能夠縮小頂蓋與電芯之間的間距，從而提高了電池的能量密度。另外，通過彎折部的預焊印面在第一方向的寬為a1、在垂直于第一方向上的長為b1，4mm≤a1≤8mm，且37mm≤b1≤41mm，能夠限定彎折部的預焊印面的面積，從而限定了焊接頭的預焊接的范圍，由此，在將極耳的彎折部焊接于引腳上時，只需使得焊接頭能夠在預焊印面的面積內對極耳的彎折部進行焊印即可，一方面，無需頻繁調節(jié)焊接頭，提高了極耳焊接的效率，另一方面，能夠改善極耳的彎折部的焊接表面的熔深和熔寬的一致性，從而改善了極耳焊接的一致性。

42、此外，通過4mm≤a1≤8mm，且37mm≤b1≤41mm，既能避免因預焊印面的面積過小而影響極耳的彎折部與引腳之間的焊接效果，又能避免彎折部出現(xiàn)短路而影響電池的正常使用。