多层结构的动力电池连接片及动力盖板的制作方法

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种多层结构的动力电池连接片；同时，本实用新型还涉及一种安装有该多层结构的动力电池连接片的动力盖板。

背景技术：

随着社会的发展和人们日益增长的需求，传统能源的储量已岌岌可危。现在各国都在大力发展新型能源，尤其是汽车行业，越来越多的汽车企业开始研发并制造电动汽车，作为电动汽车的核心部件及能量来源，其存储能力决定了汽车的续航里程，因此，动力电池更是现在研究的重点。

动力电池的存储单元即为电芯，常用的锂离子电芯由盖板、铝壳、卷芯构成。其主要结构件都集成在电芯盖板上，其中的连接片一般为金属软连接，其作用是连接盖板和卷芯，将卷芯的电流导出到盖板上，并带有短路熔断结构，一般的金属软连接为双层或者多层铜铝片叠层结构，且双层或多层连接片的每层的长度都相同。

传统的电芯连接片大多是内外层等长的双层连接片设计，现今随着电池包所采用的电芯容量的增加，电芯厚度越来越大,单个电芯中卷芯的数量越来越多, 单个卷芯的厚度越来越大，传统的内外层等长的连接片折弯的设计越来越难以实现。

另外，传统的折弯连接片由于极耳厚度增加使得连接片折弯时错层越来越严重，造成连接片折弯时越来越困难；同时，由于连接片内外层的设计长度是相同的，造成连接片折弯时随着连接片分层的厚度越来越大，折弯后内外层之间的应力也越来越大，连接片内层由于受到压缩发生折叠，增加了连接片折弯后的厚度，压缩了卷芯的空间，降低了电芯的能量密度；同时由于内外层之间应力增加连接片折弯后回弹同样增大，增加了连接片压极耳短路的风险。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种多层结构的动力电池连接片，以提高电池连接片翻折的效果和便利性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种多层结构的动力电池连接片，由至少两层相互并联且平行层叠设置的连接分片构成，各所述连接分片包括：

极柱承载连接板，被构造成平面状；因至少两层所述连接分片的层叠，使得位于外层的所述极柱承载连接板构成与极柱的固连；

极耳连接板，位于所述极柱承载连接板的两相对侧，并与所述极柱承载连接板一体成型，以构成与极耳的连接；因层叠设置下的各所述极耳连接板的延展长度，由外层至内层逐渐变小；

各所述连接分片具有使得所述极柱承载连接板和所述极耳连接板处于同一平面内的初始状态；将初始状态的各所述连接分片层叠时，将各所述极耳连接板相对于各所述极柱承载连接板翻折成夹角设置的翻折状态；以及基于所述翻折状态而继续将各所述极耳连接板相对于各所述极柱承载连接板翻折至平行设置的装配状态，于所述装配状态时，各层所述极耳连接板的自由端平齐。

进一步地，于各所述连接分片的初始状态时，各所述连接分片呈U形。

进一步地，层叠状态的、位于外层的所述极柱承载连接板和所述极柱焊接固连。

进一步地，于所述连接分片的翻折状态时，所述极耳连接板和所述极耳焊接相连。

进一步地，于所述连接分片的翻折状态时，所述极耳连接板和所述极柱承载连接板的夹角为直角。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的多层结构的动力电池连接片，通过设置各连接分片上极耳连接板的延展长度由外层到内层逐渐变小，可在对极耳连接板翻折时，显著减小内层和外层连接分片之间的作用力，因而较传统的电池连接片的翻折更加方便，且连接分片翻转后的反弹小，可有效防止因连接片压极耳而造成的短路风险，进而具有较好的安全性。同时，内层的连接分片不会因压缩而发生折叠现象，可降低连接片整体的高度，增加电芯内部卷芯的高度，进而有利于提高电池的能量密度。此外，内层和外层连接分片的长度差，可基于卷线的极耳厚度计算得出，从而不受卷芯厚度的限制，具有较好的推广意义。

(2)连接分片呈U形，以防止连接片阻挡盖板上的通气孔，而影响电池的通气。

(3)极柱承载连接板与极柱焊接固连，可将盖板和连接片提前组合起来，减少电芯组装环节，提高电芯生产效率，并有效降低因连接片与盖板之间焊接不良而造成的不合格品的数量。

(4)极耳连接板和极耳采用焊接方式进行连接的连接效果好，且在连接片翻转状态焊接时，连接片与焊接设备直接接触进行焊接，从而保护极耳，避免焊接过程中极耳的破损，因此，在焊接时无需增加对极耳进行保护的焊接保护片，既能提高生产效率，又能降低生产成本。

(5)极耳连接板和极柱承载连接板之间的夹角为直角，便于与极耳接触后翻折成平行设置的装配状态，同时，其结构简单，可提高生产加工效率。

本实用新型的另一个目的在于提供一种动力盖板，包括盖板主体，设置在盖板主体上的极柱，所述盖板主体上装配有前述的多层结构的动力电池连接片。

本实用新型所述的动力盖板，通过采用前述的多层结构的动力电池连接片，可提高连接片的使用效果和生产效率，进而显著提高盖板与卷芯之间的连接效果，且可提升电芯的能量密度，同时，消除因内外层连接板之间由于应力造成的连接片翻折失效，最大程度的降低由此造成的连接片压极耳短路的风险。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1实施例一所述的电池连接片初始状态下的结构示意图；

图2为实施例一所述的电池连接片翻折状态下的结构示意图；

图3为图2中的A部放大图；

图4为实施例一所述的电池连接片与极柱焊接状态下的结构示意图；

图5为实施例一所述的电池连接片与极耳焊接状态下的结构示意图；

图6为实施例一所述的电池连接片装配状态下的结构示意图；

图7为实施例二所述的电池盖板的结构示意图；

图8为实施例二所述的电池盖板的另一视角的结构示意图。

附图标记说明：

1-连接片，101-极柱承载连接板，102-极耳连接板，103-预留弧形段；

2-卷芯，201-极耳；

3-极柱；

4-盖板，401-盖板主体，402-通气孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种多层结构的动力电池连接片，由至少两层相互并联且平行层叠设置的连接分片构成，且各连接分片包括平面状的极柱承载连接板，以及位于极柱承载连接板的两相对侧的极耳连接板。其中，由于至少两层连接分片层叠设置，因此，极柱固连在位于最外层的极柱承载连接板上。而极耳连接板与极柱承载连接板为一体加工成型，以构成与极耳的连接。并且，因层叠设置下的各极耳连接板的延展长度，由外层至内层逐渐变小。

另外，各连接分片具有使得极柱承载连接板和极耳连接板处于同一平面内的初始状态；将初始状态的各连接分片层叠时，将各极耳连接板相对于各极柱承载连接板翻折成夹角设置的翻折状态；以及基于翻折状态而继续将各极耳连接板相对于各极柱承载连接板翻折至平行设置的装配状态，极耳安装在装配状态下的极耳连接板上，且在装配状态时，各层极耳连接板的自由端平齐。

基于以上结构特点，并结合图1中所示的，本实施例中的连接片1由两层相互关联且平行层叠设置的连接分片构成，其中，内层连接分片短于外层的连接分片，并位于外层的连接分片的中部。如此设置，在两层连接分片进行翻折时，无需克服内层连接分片的压缩作用力，以及外层连接分片的拉伸作用力，因此，其翻折较传统的连接片更加方便。当然，本实施例中连接片的层数也可根据具体的使用需求设置成多层。

另外，连接片1在初始状态时，其上两极耳连接板102的长度长于位于两者之间的极柱承载连接板101的长度，而使连接片1均呈U形，以防止连接片 1阻挡盖板上的通气孔，而影响电池的通气。此外，本实施例中的连接片1由金属材料制成，优选为铜或者铝，以具有较好导电性和翻折效果。

在此值得说明的是，连接片1均采用冲压成型的方式进行加工，其工艺成熟，操作简单，适用于大批量生产，此外，由于连接片1的厚度较薄，更利于与极耳201以及盖板极柱3之间的焊接。

本实施例中，初始状态下的连接片1在翻折状态下的如图2中所示，其中，各层极耳连接板102和对应的极柱承载连接板101的夹角为直角，以便于在装配状态下与极柱承载连接板101平行设置，从而便于极耳2在两层极耳连接板 102内的插入。由于翻折前外层连接分片的长度比内层连接分片长度更长，故翻折前外层连接分片可以通过折成如图2和图3中的预留弧形段103，使其在折弯时可以弥补内外层连接分片由于错层造成的长度差，进而确保装配状态下各层的极耳连接板102的自由端平齐。在此值得注意的是，除了采用预留弧形段103的方式，还可以是多边预留段，或者直接通过预留外层极耳连接板102 的长度来实现相同的效果。

本实施例中，翻折后的连接片1先与极柱3固连，即通过激光焊接将极柱 3与位于外层的极柱承载连接板101焊接在一起，以达到较好的焊接效果。其中极柱3在连接板1上的焊接状态如图4中所示。此处，通过先将极柱3和连接片1进行组装的方式，可减少电芯组装的环节，提高了电芯生产效率，并有效地降低因连接片1和盖板4焊接引起的连接不良。

另外，在对电芯组装时，需要对极耳连接板102与卷芯2上的极耳201进行焊接，如图5中所示，电池内的两个卷芯2的极耳201分别插入对应端的两极耳连接板102之间，并由内外层极耳连接板102夹住极耳201进行超声波焊接，且超声波焊接焊头和焊座在内外层连接片1的两侧。具体操作时，先对其一极耳201与对应的极耳连接板102进行焊接。

本实施例中，采用夹持焊接有利于在超声波焊接过程中保护极耳201，避免因为焊头的高频振动破坏极耳201，同时，由于焊接时两侧都是连接片1与焊接设备接触，可实现对极耳201的保护，因此，在焊接时不需要添加对极耳 201进行防护的焊接保护片，既能够提升生产效率，又有利于降低生产成本。

完成焊接后的极耳连接板102和极耳201，继续相对于各极柱承载连接板 101翻折至平行设置的装配状态，此时，极耳201也与极柱承载连接板101相平行。其装配状态如图6中所示，且装配状态下的各层极耳连接板102的自由端平齐，两个卷芯2相互贴合进行合芯，以便于在电池壳体内的安装。

本实用新型所述的多层结构的动力电池连接片，通过设置各连接分片上极耳连接板102的延展长度由外层到内层逐渐变小，可在对极耳201连接板翻折时，显著减小内层和外层连接分片之间的作用力，因而较传统的电池连接片的翻折更加方便，且连接分片翻转后的反弹小，可有效防止因连接片1压极耳201 而造成的短路风险，进而具有较好的安全性。

同时，内层的连接分片不会因压缩而发生折叠现象，可降低连接片1整体的高度，增加电芯内部卷芯2的高度，进而有利于提高电池的能量密度。此外，内层和外层连接分片的长度差，可基于卷芯2的极耳201厚度计算得出，故多层结构的动力电池连接片同样适用于大容量厚卷芯2的电芯上，不受卷芯2厚度的限制，具有较好的推广意义。

实施例二

本实施例涉及一种动力盖板，如图7和图8中所示，该动力盖板包括盖板主体401，设置在盖板主体401上的极柱3，并在盖板主体401上装配有如实施例一所述的多层结构的动力电池连接片。其中，电池内的卷芯2有两个，且极耳201为垂直设置在各卷芯2上端的两个。

本实用新型所述的多层结构的动力电池连接片，先通过各极耳连接板102 相对于各极柱承载连接板101翻折成夹角，再通过极柱承载连接板101与极柱 3焊接固连，然后再通过极耳连接板102与极耳201焊接于一起，接着继续翻折极耳连接板102，直至平行于各极柱承载连接板101，再将两个卷芯2进行合芯，最后将合芯后的卷芯2装入电池壳体内并进行周边焊接，完成各连接片1 在电池内的安装。

本实用新型通过采用实施例一中所述的多层结构的动力电池连接片，可有效提高生产效率、电池的能量密度以及较高的电池安全性，具有较好的使用效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。