[发明专利]一种近等截面积渐变型极耳

说明书

本发明公开了一种近等截面积渐变型极耳，包括极耳本体，极耳本体包括设于中间的密封区、及分设于密封区两侧的引入端和引出端，所述的引入端至密封区中部呈近等截面积渐变，所述的引出端至密封区中部也呈近等截面积渐变，且近等截面积的渐变范围控制在30％以内。通过本发明可增加极耳热传导有效截面积来提高极耳热传导能力；可增加极耳有效导电截面积来降低极耳的内阻；可在近等截面的条件下，变化极耳形状以降低封装难度；可增加极耳外引出端处的厚度及形状，增强机械强度和接触面积。

技术领域

本发明涉及极耳，更具体地说，涉及一种近等截面积渐变型极耳。

背景技术

近年来动力电池应用需求大幅增长，为了实现电池的大功率使用，极耳在宽度、厚度上大幅增加。但极耳的设计仍未突破传统，在极耳宽度或厚度调整时未充分考虑极耳各区域对截面积的要求不同。

而极耳的电阻产热、热传导、电压降及机械承受力均与实际接触截面积有很大的关系，比如极耳的电阻Re∝1/S(S为有效导电截面积)，极耳在电路中的电压降UR∝1/S，极耳的发热Q∝1/S，极耳的热阻RH＝d/KA，极耳的机械承载力∝S。因此传统极耳在实际应用中产生了下述系列问题：

如图1所示，由于极耳的引入端1处为发热源，而实际有效热传导面积限制于极耳厚度截面积较小，因此电池部件及接触点产生的热量往往不能快速导出，引入端1处局部蓄热严重。若通过加厚极耳解决热传导问题，会导致极耳的成本上升及工艺难度的增加。

极耳的密封区2若宽度或厚度较大，密封难度大、良品率低；若采用薄极耳，当传导电流大时极耳产热严重。极耳引出端处若厚度相对极柱或导电条差距太大，引起虚焊、螺栓接触压力不足、接触电阻大、打孔难度大，工况下连接强度低等问题。

另外，极耳在引出端3或引入端1处截面积急剧变化，使极耳局部区域阻抗增加，导致温度过高，并使电池输出电压降低。

根据上述情况，可以看出极耳在不同部分的需求并不相同。因此需要通过截面积的设计，实现极耳热传导、发热、阻抗、电压降及工况下连接强度等问题的控制。

发明内容

针对现有极耳在大电流应用时的不足，提供近等截面积渐变型极耳的设计方法，解决传统极耳的导热慢、发热大、封口难、阻抗高及连接强度低等应用技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该近等截面积渐变型极耳，包括极耳本体，极耳本体包括设于中间的密封区、及分设于密封区两侧的引入端和引出端，密封区与引入、出端呈一体结构，所述的引入端至密封区中部呈近等截面积渐变，所述的引入端至密封区中部也呈近等截面积渐变，且近等截面积的渐变范围控制在30％以内。

所述的近等截面积的渐变范围控制在11％以内。

在所述的近等截面积的渐变过程中，极耳本体的外表面无尖端。

所述的引入、出端至密封区中部的厚度呈渐变小。

在上述技术方案中，本发明的近等截面积渐变型极耳具有以下几个优点：

1、通过在极耳产热处局部(多为引入、出端的接触点)的形状设计，以增大极耳的有效热传导截面积，因而可以在不改变其他区域厚度或宽度的同时，有效加快电池部件及接触点产生热量的导出，减少蓄热；

2、通过近等截面积渐变，能够减少封口处的极耳宽度，降低电池封口难度；

3、通过近等截面积变径以改变极耳引入端处、引出端处的厚度及形状，能够使极耳与其他部件的接触电阻减小。

4、通过近等截面积变径，可改变极耳引出端处的厚度及形状，降低极耳连接加工难度、提高极耳在工况下的连接强度，增强极耳连接可靠度。