一种便于多次焊接连接的锂离子电池盖板结构的制作方法

本实用新型涉及一种锂离子电池盖板结构，具体是指一种便于多次焊接连接的锂离子电池盖板结构，属于锂离子电池技术领域。

背景技术：

电动汽车动力锂离子电池系统一般都是由成百上千个单体锂离子电池组成的，而各个单体锂离子电池之间则是通过焊接或者螺栓紧固连接组成锂离子电池模块。通过螺栓紧固连接的方式，因为各个单体锂离子电池之间紧密连接，使得可靠性低、内阻大，在大倍率充放电过程中极化大、发热严重、电池性能衰减恶化快，所以焊接是锂离子电池模块组装的主流连接方式。

电动汽车动力锂离子电池系统在服役周期完成后，仍然有一定的剩余容量，直接进行大量回收报废，使得动力电池的性能得不到充分发挥，造成严重的资源浪费。因此，目前开始考虑在动力电池退役后，还可以进一步用于短途低速电动车或者将电池分梯度再利用于通信、UPS（Uninterruptible Power System，不间断电源）等储能领域。

在动力锂离子电池系统组装返工返修或者梯次利用阶段，需要对动力电池进行拆解、对单体锂离子电池进行二次筛选、对锂离子电池模块进行重新组装等多个步骤。而现有的锂离子电池盖板结构基本只考虑了一次利用时的焊接面，在经过拆解之后，焊接面就会遭到破坏，在后续的重新利用过程中，将不利于锂离子电池模块的重新组装，并且存在焊缝长度缩短，从而导致过流发热造成电解液泄漏的风险。

为了解决上述问题，目前亟需提出一种新型的锂离子电池盖板结构，便于单体锂离子电池的多次焊接连接，使得锂离子电池模块能够重新组装并多次利用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种便于多次焊接连接的锂离子电池盖板结构，在电池模块返工返修或多次梯级利用时，为单体锂离子电池提供多个焊接或螺纹连接位置，保证电池模块的组装效率，并且确保重新组装后的连接位置的过流面不受影响，避免了过热失效造成的安全隐患。

为实现上述目的，本实用新型提供一种便于多次焊接连接的锂离子电池盖板结构，包含盖板主体，以及固定连接在盖板主体两端的正极和负极极柱；其中，所述的正极极柱包含：正极连接片，设置在盖板主体的下方；正极电池连接组件，设置在盖板主体的上方，为多台阶结构；通过正极连接铆钉将正极连接片、盖板主体、以及正极电池连接组件铆接连接；所述的负极极柱包含：负极连接片，设置在盖板主体的下方；负极电池连接组件，设置在盖板主体的上方，为多台阶结构；通过负极连接铆钉将负极连接片、盖板主体、以及负极电池连接组件铆接连接；在锂离子电池模块返工返修或多次梯级利用时，正极和负极电池连接组件的各台阶表面，以及正极和负极连接铆钉的凸出端子边缘，均可作为焊接位置。

本实用新型所述的锂离子电池盖板结构，还包含：防爆阀，设置在盖板主体的中部上方；保护罩，套设在防爆阀的外部。

所述的盖板主体与正极电池连接组件之间，以及盖板主体与负极电池连接组件之间，还分别设置有密封垫圈。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述的正极和负极电池连接组件均包含：基层压片，设置在所述的密封垫圈的上方；至少一片焊接压片，依次叠加设置在所述的基层压片的上方，且每片焊接压片的宽度均需要比位于其下层的基层压片或其他焊接压片的宽度窄4mm～6mm，以形成多台阶结构，使得各个焊接压片的台阶表面可作为焊接位置。

所述的基层压片和焊接压片为方形、或椭圆形的铝板。

在本实用新型的另一个优选实施例中，所述的正极和负极电池连接组件均为一体成型制成的多台阶结构的压块，设置在所述的密封垫圈的上方。

所述的压块的底层厚度为1.5mm～2mm，该压块的上层各台阶厚度为1mm～2mm。

所述的正极和负极连接铆钉在分别铆接正极和负极极柱后，均高出正极和负极电池连接组件的顶端2mm～3mm的距离，使得正极和负极连接铆钉的凸出端子边缘可作为焊接位置。

所述的正极和负极连接铆钉均为内置螺纹铆钉，具有内置螺纹孔，使得正极和负极连接铆钉的内置螺纹孔可作为螺纹紧固连接的位置。

综上所述，本实用新型所提供的便于多次焊接连接的锂离子电池盖板结构，在电池模块返工返修或多次梯级利用时，每拆解一次仅损坏单体锂离子电池的一个焊接或螺纹连接位置，在重新组装时仍然可以提供其他全新的焊接或螺纹连接位置，保证电池模块的组装效率，并且确保重新组装后的连接位置的过流面不受影响，避免了过热失效造成的安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型中的锂离子电池盖板结构的示意图；

图2～图5为本实用新型中的单体锂离子电池焊接或连接在锂离子电池盖板结构上的不同位置的示意图。

具体实施方式

以下结合图1～图5，详细说明本实用新型的一个优选实施例。

如图1所示，为本实用新型所提供的便于多次焊接连接的锂离子电池盖板结构，包含盖板主体1，以及固定连接在盖板主体1两端的正极和负极极柱；其中，所述的正极极柱包含：正极连接片3，设置在盖板主体1的下方；正极电池连接组件，设置在盖板主体1的上方，为多台阶结构；正极连接铆钉8，将正极连接片3、盖板主体1、以及正极电池连接组件铆接连接；所述的负极极柱包含：负极连接片4，设置在盖板主体1的下方；负极电池连接组件，设置在盖板主体1的上方，为多台阶结构；负极连接铆钉11，将负极连接片4、盖板主体1、以及负极电池连接组件铆接连接；在锂离子电池模块返工返修或多次梯级利用时，所述的正极和负极电池连接组件的各台阶表面，以及正极和负极连接铆钉的凸出端子边缘，均可作为单体锂离子电池的焊接位置。

进一步，本实用新型所述的锂离子电池盖板结构，还包含：防爆阀9，设置在盖板主体1的中部上方；保护罩10，套设在防爆阀9的外部。

如图1所示，所述的正极连接片3和负极连接片4的两端均向下垂直翻折。

所述的盖板主体1与正极电池连接组件之间，以及盖板主体1与负极电池连接组件之间，还分别设置有密封垫圈2。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述的正极和负极电池连接组件均包含：基层压片5，设置在所述的密封垫圈2的上方；至少一片焊接压片，依次叠加设置在所述的基层压片5的上方，且每片焊接压片的宽度均需要比位于其下层的基层压片5或其他焊接压片的宽度窄，以形成多台阶结构，使得各个焊接压片的台阶表面可作为单体锂离子电池的焊接位置。

所述的基层压片5和焊接压片为方形、或椭圆形、或其他形状的铝板。

本实施例中，如图1所示，所述的正极和负极电池连接组件中均设置两片焊接压片6和7，依次叠加设置在基层压片5的上方，且焊接压片6的宽度比基层压片5的宽度窄4mm～6mm，而焊接压片7的宽度则比焊接压片6的宽度还要再窄4mm～6mm，从而形成两级台阶结构，使得每级台阶的表面可作为单体锂离子电池的焊接位置。如图2所示，以焊接压片6端面所在的台阶表面作为单体锂离子电池在组装过程中的焊接位置。如图3所示，则以焊接压片7端面所在的台阶表面作为单体锂离子电池在组装过程中的焊接位置。

在本实用新型的另一个优选实施例中，所述的正极和负极电池连接组件均为一体成型制成的多台阶结构的压块，设置在所述的密封垫圈2的上方。该压块的底层基座厚度为1.5mm～2mm，该压块的上层各台阶厚度为1mm～2mm，根据单体锂离子电池使用条件的不同，在电池模块组装或者梯次利用时，可选择性地使用不同厚度的台阶表面作为焊接位置。

如图1和图4所示，所述的正极连接铆钉8和负极连接铆钉11在分别铆接正极极柱和负极极柱后，均高出正极电池连接组件和负极电池连接组件的顶端2mm～3mm的距离，使得正极和负极连接铆钉的凸出端子边缘，可通过配套使用环形端子跨接片，作为单体锂离子电池在组装过程中的焊接位置。

如图5所示，所述的正极连接铆钉8和负极连接铆钉11均为内置螺纹铆钉，横截面直径为8mm～10mm，具有M4～M6的内置螺纹孔，使得正极和负极连接铆钉的内置螺纹孔为单体锂离子电池在组装过程中提供螺纹紧固连接。

本实用新型所提供的便于多次焊接连接的锂离子电池盖板结构，具体使用过程如下所述。在单体锂离子电池组装为电池模块的过程中，可以优先使用底层台阶焊接位置，即焊接压片6端面所在的台阶表面进行焊接连接，然后逐次使用上层台阶阶焊接位置，即焊接压片7端面所在的台阶表面进行焊接连接，接着使用正极和负极连接铆钉的凸出端子边缘进行焊接连接，最后使用正极和负极连接铆钉的内置螺纹孔进行螺纹紧固连接。

由此，单体锂离子电池在每一次的组装过程中仅利用一处焊接或螺纹连接位置，而其他焊接或螺纹连接位置在使用前就保持了端面的完整性，使得单体锂离子电池在返工返修或多次梯级利用时，能够先后进行多次重新组装，并且避免了重新组装后因连接端面受到破坏而造成的过流面减小从而引发的过热及安全风险。

综上所述，本实用新型所提供的便于多次焊接连接的锂离子电池盖板结构，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、在采用焊接连接的动力电池系统装配过程中，电池模块在组装返工返修时，每拆解一次仅损坏单体锂离子电池的一个焊接或螺纹连接位置，在单体锂离子电池二次利用时仍然可以提供其他全新的焊接或螺纹连接位置，使得单体锂离子电池在二次组装时具有连接方便的特性，并且在组装后确保连接位置的过流面不受影响，避免了过热失效造成的安全隐患。

2、在采用焊接连接的动力电池系统服役结束后，在电池系统的梯次利用时，经过拆解、二次分选的单体锂离子电池在重新进行组装时仍然具有其他全新的焊接或螺纹连接位置，模块组装效率和模块组装后的使用效果不受影响，并且每颗单体锂离子电池可以进行多次梯级利用。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。