一种具有自检功能的电极片及对电芯排布的自检方法

摘要

本发明涉及电池组装技术领域，具体公开了一种具有自检功能的电极片及对电芯排布的自检方法；该电极片包括金属片体，金属片体的同一表面上呈矩形阵列状连接有多个具有弹性、且向上弯折的金属触针；该自检方法包括：1、选用与排布完成的电芯相匹配的电极片，并将电极片对齐盖在电芯上；2、向电极片施加压下力，使金属触针与对应电芯的电极头相接触，观察电极片与电芯电极头之间的情况；3、根据是否产生电火花来判断是否出现异常等步骤；本发明设计的电极片和公开的自检方法有效避免了现有电极片因无法对排布的电芯进行自检，而引起点焊过程中发生的电芯烧坏或爆炸的情况，对作业人员的身心健康以及点焊机的使用均具有较好的保障作用。

说明书

技术领域

本发明涉及电池组装技术领域，具体公开了一种具有自检功能的电极片及对电芯排布的自检方法。

背景技术

在锂电池的组装过程中需要将单个的电芯按要求排布好，然后使用电极片将排布完成的多个电芯进行串并联。目前较为常见的电极片是表面平整的镍片，在串并联时将其置于电芯的正负极端，然后通过点焊连接电芯正负极。

例如申请号为201821554638X的实用新型专利就公开了一种电池镍片，包括镍片本体，镍片本体上按间隔设有若干第一分流槽孔，第一分流槽孔的两侧为点焊区域，并且将第一分流槽孔为S形。该发明公开的电池镍片即为表面平整的电极片，在其表面开设的分流槽孔虽然能够在点焊时将电流释放，防止点焊过程中发生爆炸。但是该类型的电极片无法对电芯进行串并联连接的过程的电芯排布进行自检，一旦其中的某个电芯正负极弄错，在点焊过程中容易因短路引起电流急剧增大烧坏电芯甚至引起爆炸，从而对作业人员的身心健康以及点焊机均带来了极大的危害。

究其原因，主要是因为目前电芯的排布均是人工操作，而在人工排布过程中一方面因工人长时间疲劳操作容易发生将电芯正负极插反的情况；二方面电芯在排布时无法保证排布好的电芯电极头为一个平整的面，存在部分电芯的电极头向上凸起、部分电芯的电极头向下凹陷。因此在采用现有表面平整的电极片在对电芯进行串并联时，排布好的电芯电极头无法全部与电极片进行有效接触，只有当点焊机的机头将电极片压下与电极头焊接完成后才能完成对所有电芯的串并联，此时一旦存在某个电芯正负极搞反，由于电极片的遮挡作用使得作业人员无法及时发现，即使作业人员及时发现了也无法及时将电极片快速拆下，因此容易在对电极片点焊过程中或者点焊完成后发生电芯烧坏或发生爆炸的情况。针对现有对排布的电芯进行串并联的过程出现的上述问题，本申请设计了一种能够在点焊前即可对排布好的电芯正负极进行自检的电极片以及使用该电极片对电芯排布进行自检的方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有电极片因整体平整，无法在点焊前通过电极片对电芯的排布进行自检的不足，从而设计了一种能够在点焊前即可对排布好的电芯正负极进行自检的电极片以及使用该电极片对电芯排布进行自检的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有自检功能的电极片，包括金属片体，所述金属片体的同一表面上呈矩形阵列状连接有多个具有弹性、且向上弯折的金属触针，所述金属触针的端部呈尖端设置。

作为上述方案的具体设置，所述金属片体为镀镍钢带或铜铝合金其中的一种。

作为上述方案的第一种设计方案，所述金属触针由冲压模具从金属片体上冲压成型得到，位于所述金属触针处的金属片体上冲压成型有条形孔。

作为上述方案的第二种设计方案，所述金属触针与金属片体通过焊接相连接。

作为上述方案的具体设置，所述金属片体的厚度设置在0.1mm-1mm范围内。

作为上述方案的进一步设置，所述金属片体上还开设有通口。

本发明设计的电极片在对排布好的电芯进行点焊串并联前，将电极片盖在电芯的电极头上，由于金属触针向上弯折且具有一定的弹性，当在电极片上施加一定的压力时，即使排布的电芯电极头不处于同一平整面上，在施加压力后也能够使得所有的金属触针与对应电芯的电极头相接触，一旦其中有正负极搞错的电芯，由于金属触针较细，使得触针尖端的电阻越大，在接触瞬间能够产生电火花，此时作用人员能够立马发现对应的异常电芯并进行纠正。

同时，本发明还公开了一种使用上述电极片对电芯排布进行的自检方法，包括如下步骤：

S1：选用与排布完成的电芯相匹配的电极片，并将电极片盖在电芯上，确保金属触针与对应电芯的电极头对齐；

S2：向电极片施加压下力，使得每个金属触针均与对应电芯的电极头相接触，并观察电极片与电芯电极头之间的情况；

S4：当某个电芯排布出现异常时，该电芯上的电极头会在与金属触针接触的瞬间产生电火花，作业人员则判断该电芯排布出现异常，并及时取下电极片将异常排布的电芯纠正，纠正完成后再将电极片与电芯的电极头进行点焊；

S5：若所有电芯均排布正常时，直接将电极片与电芯的电极头进行点焊即可。

有益效果：

1）本发明设计的电极片其结构简单、制备方便，但是能够在点焊前对电芯进行排布异常自检，极大避免了现有电极片因无法对排布的电芯进行自检，而引起点焊过程中发生的电芯烧坏或爆炸的情况，对作业人员的身心健康以及点焊机的使用均具有较好的保障作用。

2）本发明依托该特殊设计的电极片公开了一种对电芯排布是否异常的自检方法，在进行自检过程中作业人员只需要将该电极片上的触针与电极头相接触，然后通过观察触针与电极头之间是否发生电火花即可快速判断电芯排布是否出现异常，并且发现排布异常的电芯可快速进行纠正。本发明公开的自检方法思路新颖、操作简单，而且无需依托相关电子检测仪器；同时，当发现异常排布的电芯还能够及时进行纠正，其有效解决了现有在对排布完成的电芯进行串并联过程中存在的问题，实际使用效果十分优异。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例1中电极片的立体结构示意图；

图2为本实施例2中电极片的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~2，并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

实施例1公开了一种2×4的电池组用电极片，参考附图1，该电极片包括一个由镀镍钢带制成的长条形片体1，在长条形片体1上由模具冲压成型有八个向上弯折的冲压触针101，该八个冲压触针101呈两行四列矩形阵列状布置在长条形片体1上，并且在对排布好的电芯进行串并联时，冲压触针101由于向上弯曲设置，在施加一定压力后能够使得冲压触针101的尖端能够与每个对应电芯上的电极头相接触。

由于本实施例1中的冲压触针101由于是通过模具冲压成型，因此在每个冲压触针101的位置处均开设有一个与冲压触针101相匹配的条形孔102，冲压触针101在受到外力作用下能够因自身弹性作用被压向对应的条形孔102中，然后再对其位置进行点焊连接。

使用本实施例1公开的电极片在对排布好的电芯进行串并联点焊前，将电极片盖在排布好的电芯上，然后用力将电极片向下按压，使得每个冲压触针101的尖端与对应电芯上的电极头相接触，此时整个排布好的电芯通过电极片进行了预先串联或并联的电路接通。当存在某个电芯正负极搞反时，由于电芯的内阻很小，此时电压差集中在对应冲压触针101的尖部，并会产生电火花，此时相关作业人员能够立马察觉存在排布异常的电芯，因此作业人员能够及时取下电极片，再将异常排布的电芯纠正，从而完成了对电芯排布的自检过程；当所有电芯排布无异常时，压下电极片上的冲压触针101不会产生电火花，然后接下来可直接通过点焊机将电极片与电芯的电极头进行挨个焊接即可。

另外，需要说明的是本实施例1中的冲压触针尖端设置的越细，使得冲压触针尖端的电阻越大，当冲压触针101与电极头的接触瞬间使得产生电火花等声光效果更加明显，更容易被作业人员发觉。因此在具体设计过程中，可尽量将长条形片体1的厚度设置在0.1mm-1mm之间，并控制冲压成型的冲压触针101的宽度尽量设置在均不超过5mm，保证冲压触针足够细小，在对电芯自检过程中产生的电火花更加明显，从而能够让作业人员立马察觉。

最后，为了方便作业人员观察电极片下方电芯情况以及节省原材料，还在长条形片体1的非冲压触针101位置处开设有多个通口103。

实施例2

实施例2公开了一种2×3的电池组用电极片，参考附图2，该电极片包括一个由铜铝合金材料制成的长条形片体2，在长条形片体2的上表面焊接有六个向上弯折可回弹的焊接触针201，其焊接触针201也由铜铝合金材料制备而成，并且该六个焊接触针201呈两行三列矩形阵列状布置在长条形片体2上。在对排布好的电芯进行串并联时，在向电极片施加一定压力后，焊接触针201由于向上弯折设置，使得焊接触针201的尖端能够与每个对应电芯上的电极头相接触。

本实施例2设计的电极片在对排布好的电芯进行点焊前，将整个电极片盖在排布好的电芯上，并且将每个焊接触针201的尖端对齐对应的电芯电极头设置，然后对电极片施加一定的按压力，由于焊接触针201具有一定的回弹作用，从而使得每个焊接触针201的尖端与对应电芯上的电极头相接触，此时整个排布好的电芯通过电极片进行了预先串联或并联的电路接通。同理，当存在某个电芯正负极搞反时，由于电芯的内阻很小，此时电压差集中在对应焊接触针201的尖部，并产生电火花，此时相关作业人员能够立马察觉存在排布异常的电芯，并及时取下电极片将异常的电芯纠正，从而完成了对电芯排布的自检过程；当所有电芯排布无异常时，压下电极片不会产生电火花，然后接下来通过点焊机将电极片与电芯的电极头进行挨个焊接即可。

此外，本实施例2中的焊接触针201也同理设置越细越好，焊接触针201设置的越细，当焊接触针201与电极头接触的瞬间使得产生电火花等声光效果更加明显，更容易被作业人员发觉。最后，为了方便作业人员观察电极片下方电芯情况以及节省原材料，还可在长条形片体1的非焊接触针201位置处开设有多个通口202。

实施例3

实施例3公开了一种使用实施例1或实施例2中的电极片对排布完成的电芯进行自检的方法，其包括如下步骤：

S1：选用一个与排布完成的电芯相匹配的电极片，并将电极片盖在排布完成的电芯上，并保证每个触针与对应电芯的电极头对齐；

S2：向电极片施压一定的压下力，使得每个触针均与对应电芯的电极头相接触，并观察电极片与电芯电极头之间的情况；

S3：若存在某个电芯排布出现异常时，该电芯上的电极头会在与触针接触的瞬间，因短路使得电压差集中在对应触针的尖端，并产生电火花等声光效果，此时作业人员可立马判断该电芯排布出现异常，并及时取下电极片将异常排布的电芯纠正，纠正完成后即可将电极片与电芯的电极头进行点焊，从而完成电芯的串并联过程；

S4：若所有电芯均排布正常时，可直接通过点焊机将电极片与电芯的电极头进行点焊，完成电芯的串并联过程。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。