电连接片及电池模组的制作方法

文档序号:16624105发布日期:2019-01-16 00:12阅读:156来源:国知局
电连接片及电池模组的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域,特别是涉及一种电连接片及电池模组。



背景技术:

随着技术的发展,二次电池在生产或生活领域应用范围越来越广,当二次电池为软包电池时,具有安全性能好、重量轻、容量大、内阻小以及设计灵活等优点,因此应用十分广泛。

现有技术中软包电池在成组时,通常两个电芯为一组相互电连接并与散热固定框架连接组成电池单元,同时通过电连接片将多个电池单元串联或并联组成电池模组。激光焊由于制造成本低、空间限制小而优势较大,因此,电连接片在将不同组的电池单元串联或并联时,通常采用激光焊接的形式。但由于电连接片的结构设计不合理导致电连接片与电池单元之间连接强度低,且可靠性差,影响电池模组的使用寿命及安全性能。

因此,亟需一种新的电连接片及电池模组



技术实现要素:

本实用新型实施例提供一种电连接片及电池模组,电连接片能够满足电池单元之间的串联或并联要求,同时能够保证与电池单元之间的连接强度及可靠性,进而保证成组后的电池模组的使用寿命及安全性能。

一方面,根据本实用新型实施例提出了一种电连接片,用于串联或并联电池模组的多个电池单元,电池单元包括具有正极耳及负极耳的电芯,电连接片包括:基板,包括沿第一方向延伸的串接板以及均沿第二方向延伸的两个以上连接板,两个以上连接板在第一方向上间隔设置,每个连接板的一端与串接板连接,第一方向与第二方向相交;过渡板,数量少于连接板的数量且分别沿第二方向延伸,每个过渡板在基板的厚度方向上与其中一个连接板层叠连接,其中,过渡板的材料不同于连接板的材料,连接板与过渡板的一者能够与正极耳连接,另一者能够与负极耳连接。

根据本实用新型实施例的一个方面,基板的熔点不同于过渡板的熔点,和/或,基板的温度膨胀系数不同于过渡板的温度膨胀系数。

根据本实用新型实施例的一个方面,基板为一体式的铝片材,过渡板为铜片材;或者,基板为一体式的铜片材,过渡板为铝片材。

根据本实用新型实施例的一个方面,在第二方向上、过渡板由连接板远离串接板的一端起始延伸至串接板远离连接板的端面终止。

根据本实用新型实施例的一个方面,过渡板在第一方向的宽度小于连接板在第一方向上的宽度,层叠设置有过渡板的连接板具有容纳槽,过渡板镶嵌于容纳槽,在厚度方向上、过渡板的上表面高于连接板的上表面或者与连接板的上表面齐平。

根据本实用新型实施例的一个方面,在第一方向上、串接板具有相继连接的第一区及第二区,连接于串接板的第一区或第二区的连接板上均层叠连接有过渡板。

根据本实用新型实施例的一个方面,进一步包括电阻率调节部,电阻率调节部在厚度方向上与串接板层叠设置并相互连接,电阻率调节部的材料不同于连接板的材料,以减小串接部的局部电阻。

根据本实用新型实施例的一个方面,电阻率调节部与过渡板材料相同,串接板上设置有安装槽,电阻率调节部镶嵌于安装槽且沿第二方向贯穿串接板。

另一个方面,根据本实用新型实施例提供一种电池模组,包括:多个层叠设置的电池单元,每个电池单元包括具有预定的长度及宽度的散热固定框架、在散热固定框架的宽度方向上相对设置并连接于散热固定框架的第一电芯及第二电芯,第一电芯及第二电芯分别具有正极耳及负极耳;上述电连接片,电连接片分别通过连接板及过渡板的一者与正极耳连接并通过另一者与负极耳连接,以使多个电池单元串联或并联。

根据本实用新型实施例的另一个方面,散热固定框架上设置有限位部,限位部包括在散热固定框的宽度方向上间隔设置的第一限位板及第二限位板;连接板及过渡板与限位部一一对应设置且分别位于相应的限位部的第一限位板及第二限位板之间;第一电芯及第二电芯各自的正极耳均沿散热固定框架的宽度方向相对弯折并与连接板及过渡板的一者连接、且各自的负极耳均沿散热固定框架的宽度方向相对弯折并与连接板及过渡板的另一者连接。

根据本实用新型实施例的另一个方面,在散热固定框架的长度方向上、第一限位板的高度高于第二限位板的高度。

根据本实用新型实施例提供的电连接片及电池模组,电连接片包括基板及过渡板,基板包括串接板及两个以上连接板,串接板在第一方向延伸,两个以上连接板在第一方向间隔设置且在与第一方向相交的第二方向上延伸,并且在第二方向上的一个端部与串接板连接,过渡板数量少于连接板,每个过渡板在基板的厚度方向上与其中一个连接板层叠设置并相互连接,由于过渡板的材料不同于连接板的材料,使得在与动力电池的正极耳及负极耳连接时,连接板及过渡板的一者与正极耳连接,另一者与负极耳连接,能够保证电连接片与动力电池的正极耳及负极耳连接的强度及可靠性,继而保证成组后的电池模组的稳定性能。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型实施例的电连接片的正视图;

图2是本实用新型实施例的电连接片的仰视图;

图3是本实用新型实施例的电连接片成型时任意两个电连接片的配合示意图;

图4是本实用新型实施例的电池模组的整体结构示意图;

图5是本实用新型实施例的电池模组的分解图;

图6是本实用新型实施例的电池单元的整体结构示意图;

图7是本实用新型实施例的电池单元与电连接片相互配合的局部剖视图。

其中:

100-电连接片;

10-基板;

11-串接板;111-第一区;112-第二区;113-安装槽;

12-连接板;121-容纳槽;

20-过渡板;

30-电阻率调节部;

200-电池单元;201-散热固定框架;202-第一电芯;203-第二电芯;204-正极耳;205-负极耳;206-限位部;206a-第一限位板;206b-第二限位板;206c-插接口;

300-端板;

400-侧板;

X-第一方向;Y-第二方向:Z-厚度方向;

M-长度方向;N-宽度方向。

在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本实用新型的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本实用新型造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本实用新型的电连接片及电池模组的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型,下面结合图1至图7根据本实用新型实施例的电连接片及电池模组进行详细描述。

本实用新型实施例提出了一种电连接片,用于串联或并联电池模组的多个电池单元,电池单元包括具有正极耳及负极耳的电芯。

请一并参阅图1及图2,图1示出了本实用新型实施例的电连接片的正视图,图2示出了本实用新型实施例的电连接片的仰视图。

如图1、图2所示,电连接片100包括基板10及过渡板20,基板10包括沿第一方向X延伸的串接板11以及均沿第二方向Y延伸的两个以上连接板12。两个以上连接板12在第一方向X上间隔设置,每个连接板12的一端与串接板11连接,第一方向X与第二方向Y相交。

在一个实施例中,串接板11优选为具有一预定厚度的矩形板,其厚度值不做具体限定,可以根据使用环境及过流量要求设定。连接板12同样优选为矩形板,其在第一方向X的宽度小于串接板11在第一方向X上的宽度。连接板12的数量可以根据需要串联或并联的电池单元数量确定,在一个示例中,连接板12的数量可以为六个,当然,此为一种可选的实施方式,并不限于六个,具体根据使用要求调整。

以连接板12的数量为六个为例,六个连接板12位于串接板11的同一侧且在第二方向Y上靠近串接板11的一端与串接板11连接,连接板12与串接板11可以采用焊接方式固定,当然,在一个可选的示例中,二者可以采用一体成型的方式,既便于加工,同时能够保证二者之间连接的可靠性。第一方向X及第二方向Y相交的夹角可以为锐角或钝角,当然,优选为直角,即第一方向X与第二方向Y优选为相互垂直。

过渡板20数量少于连接板12的数量且分别沿第二方向Y延伸,每个过渡板20在基板10的厚度方向Z上与其中一个连接板12层叠连接。其中,过渡板20的材料不同于连接板12的材料,连接板12与过渡板20的一者能够与正极耳204连接,另一者能够与负极耳连接。

过渡板20的数量满足少于连接板12的数量即可,在一个示例中,过渡板20的数量可以为三个,三个过渡板20与六个连接板12中的其中三个连接板12一一对应并层叠连接,过渡板20的材料与连接板12的材料可以采用能够更好的满足与相应的正极耳及负极耳连接、并保证连接强度及可靠性均可。在一个示例中,可以为不同的导电材料,优选为不同的金属材料。可选的,由于基板10的串接板11与连接板12优选为一体式结构,因此,组成基板10的各部件的材质与连接板12的材质相同。

因此,作为一种优选的实施方式,基板10的熔点不同于过渡板20的熔点,或者基板10的温度膨胀系数不同于过渡板20的温度膨胀系数,当然,优选为基板10的熔点不同于过渡板20的熔点且同时基板10的温度膨胀系数不同于过渡板20的温度膨胀系数,以更好的满足基板12的连接板12及过渡板20与相应电芯的正极耳及负极耳之间的连接强度及可靠性。

作为一种可选的实施方式,由于电芯的正极耳一般为铝材质,电芯的负极耳一般为铜材质,因此,本实用新型实施例的基板10优选为一体式的铝片材并通过没有设置过渡板20的连接板12与相应的正极耳204连接,相应的,过渡板20为铜片材且与相应的负极耳连接,以更好的满足电池单元之间的串联或并联要求,同时保证电连接片100与电池单元之间的连接强度及可靠性。当然,考虑成本及加工等问题,此为一种可选的实施方式,但不限于此,可选的,基板10也可以为一体式的铜片材且通过没有设置过渡板20的连接板12与相应的负极耳连接,相应的,过渡板20为铝片材且与相应的正极耳204连接,同样能够实现电池单元的串联或并联要求。

作为一种可选的实施方式,在第二方向Y上、过渡板20由连接板12远离串接板11的一端起始延伸至串接板11远离连接板12的端面终止。即,过渡板20在第二方向Y上贯穿基板10,在保证使用要求的基础上,便于加工。

过渡板20与连接板12的连接方式可以采用不同的层叠连接形式,如采用焊接的形式层叠连接,或者采用导电胶粘接的形式层叠连接。当然,为了减小电连接片100整体的占用空间,作为一种可选的实施方式,过渡板20在第一方向X的宽度小于连接板12在第一方向X上的宽度,层叠设置有过渡板20的连接板12具有容纳槽121,容纳槽121的形状与相应的连接板12的形状相匹配。在一个示例中,容纳槽121同样为方形槽,过渡板20镶嵌于容纳槽121并与相应的连接板12采用激光焊接等形式连接固定。可选的,在厚度方向Z上、过渡板20的上表面高于连接板12的上表面或者与连接板12的上表面齐平,在保证与相应电芯的正极耳及负极耳连接要求的基础上,还能够更好的保证过渡板20及连接板12之间的连接强度,并减小电连接片100整体的占用空间,进而使得在电池模组成组时,提高电池模组的能量密度。

作为一种可选的实施方式,在第一方向X上、串接板11具有相继连接的第一区111及第二区112,连接于串接板11的第一区111或第二区112的连接板12上均层叠连接有过渡板20。如图1所示的电连接片100,在第一方向X上,由左向右分别为第一区111及第二区112,串接板11的第一区111及第二区112上的连接板12数量均为三个,第一区111上的连接板12上均层叠连接有过渡板20,当然,此为一种可选的方式,在一些其他实施例中,还可以只在串接板11的第二区112上的连接板12上层叠连接有过渡板20。通过上述设置,能够使得电连接片100更好的适应电池模组的成组要求。

当然,上述限定的串接板11的第一区111的连接板12及第二区112的连接板12的数量均为三个为一种可选的实施方式,在一些其他的示例中,第一区111及第二区112的连接板12的数量可以调整,二者所连接的连接板12的数量可以相同,当然也可以不同,只要能够满足电池模组的成组要求均可。

由于本实用新型实施例的过渡板20的材料不同于连接板12的材料,以上述示例介绍的分别采用铜材质、铝材质为例,由于铜材质及铝材质的电阻率及散热效率的差异,特别是在多并的电池模组设计中,由于多个电芯的电流汇合,最终在连接板12及过渡板20的交界处会产生较大的电流,由于较大电流作用,会造成电连接片100整体发热严重,影响电连接片100的使用寿命以及成组后的电池模组的安全性能。因此,作为一种可选的实施方式,电连接片100进一步包括电阻率调节部30,电阻率调节部30在厚度方向Z上与串接板11层叠设置并相互连接,电阻率调节部30的材料不同于连接板12的材料,以减小串接部的局部电阻。进而增加了电连接片100的散热能力,有效的缓解了电连接片100局部发热严重的问题。

可选的,电阻率调节部30为金属片材,串接板11上设置有安装槽113,安装槽113的形状与电阻率调节部30的形状相匹配,电阻率调节部30镶嵌于安装槽113且沿第二方向Y延伸。

请一并参阅图3,图3示出了电连接片100成型时任意两个电连接片100的配合示意图。本实用新型实施例的电连接片100的电阻率调节部30优选在第二方向Y上贯穿串接板11,且电阻率调节部30的材料优选与过渡板20的材料相同。以基板10为一体式的铝片材、过渡板20为铜片材为为例,电阻率调节部30采用上述结构及排布方式使得电连接片100在成型时,可以在两个电连接片100的基板10上同时复合过渡板20及电阻率调节部30,可以选定在第二方向Y上同样长度的复合板,将两个电连接片100的基板10由连接板12形成的齿状结构相互插接,然后在两个电连接片100上同时复合上述的复合板,复合板与其中一个电连接片100的连接板12层叠连接并与另外一个电连接片100的串接板11层叠连接。待所有复合板复合完成后,在预定位置将复合板沿着第一方向X切断,复合板较长的一段与相应电连接片100的连接板12层叠连接的部分成为该电连接片100的过渡板20,复合板较短的一段并与另一电连接片100的串接板11层叠连接的部分成为相应电连接片100的电阻率调节部30。

通过上述设置,可以在铝基板上通过压合多条铜板等工艺方式连续大批量生产该电连接片100,待原材料生产后冲压或切割即可完成电连接片100的生产,生产效率高,同时能够节约材料,进而节约电连接片100的成本。同时,如图3所示,由于两个电连接片100的基板10本身的齿状形式,两个电连接片100的齿状部位可以重复利用,材料利用率高,降低成本。

请一并图4至图7,图4示出了本实用新型实施例的电池模组的整体结构示意图,图5示出了本实用新型实施例的电池模组的分解图,图6示出了本实用新型实施例的电池单元的整体结构示意图,图7示出了本实用新型实施例的电池单元与电连接片相互配合的局部剖视图。

本实用新型实施例还提供一种电池模组,电池模组包括:多个层叠设置的电池单元200以及上述任意实施例的电连接片100。每个电池单元200包括具有预定长度及宽度的散热固定框架201、在散热固定框架201的宽度方向N上相对设置并连接于散热固定框架201的第一电芯202及第二电芯203,第一电芯202及第二电芯203分别具有正极耳204及负极耳205。电连接片100分别通过连接板12及过渡板20的一者与正极耳204连接并通过另一者与负极耳205连接,以使多个电池单元200串联或并联。

为了更好的对电池模组进行防护,在电池单元200层叠方向的两端设置有端板300,两个端板300通过与两个侧板400连接,以将多个电池单元200固定并对其进行防护。所说的散热固定框架201的长度及宽度不做具体数值限定,只要能够满足相应的第一电芯202及第二电芯203的安装及散热要求均可。

由于现有技术中的电连接片100与相应的正极耳204及负极耳205连接时,其连接方式主要为在电连接片100上预先冲出间隙,电池单元200成组后电芯的正极耳204、负极耳205从相应的间隙穿出后折弯与电连接片100进行焊接。此种方式多个正极耳204、负极耳205从电连接片100间隙内穿出,对正极耳204、负极耳205位置度要求较高,装配困难。同时,正极耳204、负极耳205穿出后需要折弯并与电连接片100贴合,在电连接片100上进行极耳折弯,操作困难,正极耳204、负极耳205无法保证与电连接片100的有效贴合,易导致后续焊接产生缺陷。

因此,如图6、图7所示,作为一种可选的实施方式,散热固定框架201上设置有限位部206,在一个示例中,散热固定框架201上限位部206的数量为两个且在其自身的长度方向M上相对设置。每个限位部206包括在散热固定框架201的宽度方向N上间隔设置的第一限位板206a及第二限位板206b,连接板12及过渡板20与限位部206一一对应设置且分别位于相应的限位部206的第一限位板206a及第二限位板206b之间。电池单元200的第一电芯202及第二电芯203各自的正极耳204均沿散热固定框架201的宽度方向N相对弯折并与连接板12及过渡板20的一者连接、且各自的负极耳205均沿散热固定框架201的宽度方向N相对弯折并与连接板12及过渡板20的另一者连接。

本实用新型实施例的电池模组采用在散热固定框架201上预先加工限位部206,以对折弯后的极耳进行限位,保证电连接片100装入时有足够空间。同时采用上述各实施例的电连接片100,由上述结构介绍可知电连接片100下方开放式缺口,可以使得电池单元200的第一电芯202及第二电芯203的正极耳204预先弯折并通过第一限位板206a及第二限位板206b进行限位,与相应的第一限位板206a及第二限位板206b组成插接口206c,同样的,第一电芯202及第二电芯203的负极耳205预先弯折并通过相应的第一限位板206a及第二限位板206b进行限位,与相应的第一限位板206a及第二限位板206b同样组成插接口206c。电连接片100的连接板12及过渡板20插接入相应的限位部206后通过激光焊接等方式与相应的正极耳204、负极耳205连接,进而将多个电池单元200串联或并联。即能够实现电连接片100从已经折弯的极耳一侧插入,以避免安装电连接片100后再进行极耳折弯的复杂工序。操作简单,正极耳204、负极耳205能够保证与电连接片100的有效贴合,不易产生焊接缺陷。

如图7所示,作为一种可选的实施方式,在散热固定框架201的宽度方向N上、第一限位板206a的高度高于第二限位板206b的高度。通过上述设置,使得电池单元200的第一电芯202及第二电芯203的正极耳204在相对折弯时,在散热固定框架201的长度方向M上能相互层叠设置并紧密贴合,同样的,负极耳能够相互层叠设置并紧密贴合,能够保证二者之间连接的可靠性,同时能够保证与电连接片100相应的连接板12或过渡板20连接的可靠性,继而保证电池模组的安全。

由此,本实用新型实施例提供的电池模组,因其包括上述任意实施例的电连接片100,使得其电池单元200之间能够能够通过电连接片100可靠的连接,保证其自身的稳定性能,同时,散热固定框架201上相应设置有限位部206,并对限位部206的结构进行限定,能够简化电连接片100与电池单元200的极耳之间连接难度,并保证连接的可靠性,进一步优化电池模组的稳定性能,因此,易于推广使用。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述,但在不脱离本实用新型的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

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