电池用连接装置及电芯组件的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种电池用连接装置及电芯组件。


背景技术：

2.随着新能源行业的不断发展，锂离子电池的应用也越来越广泛，例如锂离子电池一般用于数码类产品、电动车以及储能充电系统中。锂离子电池由外壳、电芯、电解质和其它辅助连接件组成。电池用连接件是连接电芯与电池盖板的一种连接部件，在整个电池内部中起着导电连接的作用。
3.现有技术中，电芯和电池盖板一般通过软连接结构连接，软连接结构一般由一层或多层较薄的不同形状的导电薄板组成。将软连接的一端直接与电芯的极耳焊接，软连接的另一端直接与电池盖板的极柱焊接，虽然这样可以在电池内部形成一个闭合的导电通路，但是将软连接结构与电芯的极耳直接焊接，容易出现炸点或漏焊或虚焊等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种电池用连接装置及电芯组件，解决了现有技术中的电池用连接装置的第二连接件在后续与极耳焊接时容易出现炸点或漏焊或虚焊等问题。
5.为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种电池用连接装置，包括：连接结构，包括相连接的第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件之间具有夹角，电池包括电池盖板和电芯，第一连接件用于与电池的电池盖板电连接，第二连接件用于与电芯的极耳电连接；锁紧结构，包括与第二连接件固定连接的锁紧件，以将极耳锁紧在第二连接件上。
6.进一步地，第二连接件的至少一侧设有用于安装极耳的凹槽；或者，第一连接件和第二连接件均包括具有预设厚度的导电件。
7.进一步地，第二连接件上设有安装孔，极耳上设有与安装孔对应的第一装配通孔，锁紧件穿过第一装配通孔后与安装孔连接。
8.进一步地，锁紧结构还包括夹板，夹板上设有与安装孔对应的第二装配通孔，部分锁紧件穿过第二装配通孔和第一装配通孔后与安装孔铆接或螺纹连接。
9.进一步地，连接结构还包括设置于第一连接件的连接槽，连接槽位于第一连接件的朝向电芯的一侧。
10.进一步地，锁紧件包括锁紧主体和与锁紧主体连接的端帽，锁紧主体的直径小于端帽的直径，且锁紧主体和端帽之间具有第一台阶面，锁紧主体与安装孔连接。
11.进一步地，第二装配通孔包括相连通的第一孔段和第二孔段，第一孔段的直径小于第二孔段的直径，第一孔段与第二孔段之间具有第二台阶面，第一台阶面与第二台阶面抵接。
12.根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种电芯组件，包括电芯和上述的电池用连接装置。
13.进一步地，电芯包括卷芯和与卷芯连接的两个极耳，电芯组件包括与两个极耳对应设置的两个电池用连接装置，各极耳通过锁紧结构与对应的第二连接件连接。
14.进一步地，电芯组件包括两个电芯，第二连接件的相对两侧均设有凹槽，两个凹槽与两个电芯对应设置，电芯的极耳通过锁紧结构与第二连接件连接。
15.应用本实用新型的技术方案，通过设置连接结构和锁紧结构，并且连接结构的第一连接件与电池盖板连接，连接结构的第二连接件通过锁紧结构与电芯的极耳连接，这样可以使电芯的极耳通过电池用连接装置与电池盖板的极柱连接，并且锁紧结构可以使第二连接件与极耳紧密配合，避免第二连接件与极耳之间出现间隙，从而避免第二连接件在后续与极耳焊接时容易出现炸点或漏焊或虚焊等问题。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书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：
17.图1示出了本实用新型的实施例的电芯组件的结构示意图；
18.图2示出了图1的电芯组件的电池用连接装置的分解结构示意图；以及
19.图3示出了图2的电池用连接装置的连接结构的结构示意图。
20.其中，上述附图包括以下附图标记：
21.10、连接结构；11、第一连接件；12、第二连接件；13、凹槽；14、安装孔；15、连接槽；20、电芯；22、极耳；23、卷芯；30、锁紧结构；31、锁紧件；311、锁紧主体；312、端帽；32、夹板；33、第二装配通孔；331、第一孔段；332、第二孔段。
具体实施方式
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术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。
23.需要说明的是，本实用新型的实施例的电池用连接装置既可以提高电池的电流载荷能力，也可以改善电池的散热能力。
24.需要说明的是，本实用新型的实施例的电池用连接装置的连接结构与极耳之间采用先铆接后激光焊接的连接方式，这样可以避免传统超声波焊接效率低，易破坏电芯20的极耳22的问题，进一步地，还可以提高电池的生产效率，从而为量产化奠定了基础。
25.需要说明的是，本实用新型的实施例的电芯20和电池盖板可以采用尺寸为30mm
×
186mm
×
94mm，储存电能为25ah的钛酸锂方形电池的电芯和电池盖板。
26.发明人所知道的一种为了适应高倍率大电流充放电的使用工况的连接结构，一般将单层软连接结构改成多层的软连接结构，并且减薄每层软连接的厚度，增加软连接结构的层数，这样在一定程度上就可以增加过电流的承载能力，但是，多层的软连接结构的层与层之间存在间隙，这样，在软连接结构与电芯的极耳以及电池盖板焊接时，会出现炸点、虚焊等不良焊接现象；进一步地，此外，多层的软连接结构的层与层之间的间隙也使电子的导
通减慢，从而影响电池的使用性能，进而会引发安全问题。
27.由此，如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种电池用连接装置。电池用连接装置包括连接结构10和锁紧结构30。其中，连接结构10包括相连接的第一连接件11和第二连接件12，第一连接件11和第二连接件12之间具有夹角，电池包括电池盖板和电芯20，第一连接件11用于与电池的电池盖板电连接，第二连接件12用于与电芯20的极耳22电连接；锁紧结构30包括与第二连接件12固定连接的锁紧件31，以将极耳22锁紧在第二连接件12上。
28.上述技术方案中，通过设置连接结构10和锁紧结构30，并且连接结构10的第一连接件11与电池盖板连接，连接结构10的第二连接件12通过锁紧结构30与电芯20的极耳22连接，这样可以使电芯20的极耳22通过电池用连接装置与电池盖板的极柱连接，并且锁紧结构30可以使第二连接件12与极耳22紧密配合，避免第二连接件12与极耳22之间出现间隙，从而避免第二连接件12在后续与极耳22焊接时容易出现炸点或漏焊或虚焊等问题。
29.优选地，本实用新型的实施例中，第一连接件11和第二连接件12之间的夹角为90
°
，第一连接件11和第二连接件12组成l型的连接结构。当然，在附图未示出的替代实施例中，第一连接件11和第二连接件12之间的夹角也可以为其它角度，只要电池盖板的极柱和电芯的极耳22可以通过第一连接件11和第二连接件12连接起来即可。
30.需要说明的是，本实用新型的实施例的电池用连接装置适用于方形电池，并且连接结构10的形状对应设置为l型。当然，在附图未示出的替代实施例中，连接结构10的形状也可以为其它形状，只要可以将电池盖板的极柱和电芯的极耳22连接起来即可。
31.优选地，本实用新型的实施例中，第一连接件11和第二连接件12均为块状连接件，这样，可以增加连接结构10的横截面积，从而可以增大连接结构10的过流能力。
32.具体地，本实用新型的实施例中，在第二连接件12通过锁紧件31与极耳22连接后，还可以将极耳22与第二连接件12进行焊接，这样，至少部分第二连接件12和极耳22通过焊缝连接(即至少部分第二连接件12和极耳22可形成一体的结构)，从而将电流从焊缝导至电池盖板的极柱，进而可以增加电池的电流承载能力。进一步，极耳22与第二连接件12进行激光焊接，也可以减小极耳22与第二连接件12之间的接触面积，使至少部分第二连接件12和极耳22通过焊缝连接(即至少部分第二连接件12和极耳22可形成一体的结构)，这样可以减小第二连接件12和极耳22之间的接触电阻，从而在导电过程中减小产热，进而改善了电池的散热能力。
33.优选地，本实用新型的实施例中，第二连接件12和极耳22之间的连接方式可以为铆接或者螺纹连接或者焊接等等。本实施例优选为先铆接后焊接。
34.优选地，本实用新型的实施例中，上述焊接采用激光焊接的方式，即利用一定功率的激光将电芯20的极耳22与第二连接件12进行焊接。
35.需要说明的是，本实用新型的实施例中，当铆接后的极耳22在图2中的左右方向上的长度大于第二连接件12的宽度时，需要将电芯的极耳22的长度切至与第二连接件12的宽度相等，然后再进行激光焊接。
36.如图3所示，第一连接件11和第二连接件12均包括具有预设厚度的导电件。
37.上述技术方案中，通过设置连接结构10和锁紧结构30，并且连接结构10的第一连接件11与电池盖板连接，连接结构10的第二连接件12通过锁紧结构30与电芯20的极耳22连接，这样，可以使电芯20的极耳22通过电池用连接装置与电池盖板的极柱连接，并且第一连
接件11和第二连接件12均包括具有预设厚度的导电件，这样可以使电芯20的极耳22与电池盖板的极柱之间具有较大的过流面积，从而提高了电池的电流载荷能力，进而解决了现有技术中的采用软连接结构的电池存在电流承载能力不足的问题。
38.优选地，本实用新型的实施例中，导电件的预设厚度的范围为3mm至15mm。
39.如图3所示，本实用新型的实施例中，第二连接件12的至少一侧设有用于安装极耳22的凹槽13。
40.通过上述设置，可以将极耳22安装在凹槽13内，并且锁紧件31将极耳22锁紧在凹槽13内，以使极耳22的一侧与凹槽13的底壁紧密贴合，这样，可以使电流更好地通过极耳22导至第二连接件12，然后再导至电池盖板的极柱。
41.如图1和图2所示，本实用新型的实施例中，第二连接件12上设有安装孔14，极耳22上设有与安装孔14对应的第一装配通孔，锁紧件31穿过第一装配通孔后与安装孔14连接。
42.通过上述设置，锁紧件31可以将极耳22锁紧在第二连接件12上，以使极耳22的一侧与凹槽13的底壁紧密贴合，从而使电流可以从极耳22流至第二连接件。
43.优选地，本实用新型的实施例中，安装孔14为冲孔，当然，在附图未示出的替代实施例中，安装孔14也可以为螺纹孔。
44.如图2所示，本实用新型的实施例中，锁紧结构30还包括夹板32，夹板32上设有与安装孔14对应的第二装配通孔33，部分锁紧件31穿过第二装配通孔33和第一装配通孔后与安装孔14铆接或螺纹连接。
45.上述技术方案中，通过设置夹板32，可以将极耳22压紧在第二连接件12上，并且夹板32覆盖极耳22，这样，锁紧件31作用在极耳22的力更加均匀，从而使整个极耳22均与第二连接件12紧密接触，一方面，这样可以避免极耳22与第二连接件12之间产生间隙，从而避免第二连接件在后续与极耳焊接时容易出现炸点或漏焊或虚焊等问题，另一方面，这样可以增大极耳22与第二连接件12之间的接触面积，避免极耳22与第二连接件12之间产生间隙，从而更好地使电流流通，增加电池的电流承载能力。
46.具体地，本实用新型的实施例中，第二连接件12的至少一侧设有凹槽13，锁紧结构30包括至少一个夹板32，夹板32与凹槽13对应设置。
47.优选地，本实用新型的实施例中，第二装配通孔33为冲孔。
48.优选地，本实用新型的实施例中，第二装配通孔33、第一装配通孔和安装孔14同轴设置。
49.如图1和图3所示，本实用新型的实施例中，连接结构10还包括设置于第一连接件11的连接槽15，连接槽15位于第一连接件11的朝向电芯20的一侧。
50.通过上述设置，第一连接件11可以通过连接槽15与电池盖板进行焊接，且连接槽15位于第一连接件11的朝向电芯20的一侧(即第一连接件11的背离电池盖板的一侧)，这样可以保证第一连接件11与电池盖板之间紧密连接，以避免第一连接件11与电池盖板产生间隙而影响焊接的效果，从而避免产生虚焊或漏焊而影响电池的性能。
51.如图2所示，本实用新型的实施例中，锁紧件31包括锁紧主体311和与锁紧主体311连接的端帽312，锁紧主体311的直径小于端帽312的直径，且锁紧主体311和端帽312之间具有第一台阶面，锁紧主体311与安装孔14连接。
52.通过上述设置，锁紧主体311可以与第二连接件12的安装孔14连接，并且端帽312
与部分夹板32抵接，这样，可以通过夹板32将极耳22压紧在夹板32与第二连接件12之间，以增大极耳22与第二连接件12之间的接触面积，避免极耳22与第二连接件12之间产生间隙，从而避免第二连接件在后续与极耳焊接时容易出现炸点或漏焊或虚焊等问题，进一步地，可以更好地使电流流通，增加电池的电流承载能力。
53.优选地，本实用新型的实施例中，锁紧件31为铆钉。当然，在附图未示出的替代实施例中，锁紧件31也可以为螺钉或销轴等等可以导电的固定件，只要锁紧件31可以与安装孔14配合即可，并且将极耳22和夹板32锁紧在第二连接件12上即可。
54.优选地，本实用新型的实施例中，锁紧结构包括至少一组锁紧件31，锁紧件31的组数与极耳22的个数对应设置。其中，一组锁紧件31可以包括多个锁紧件31，多个锁紧件31与多个安装孔14对应设置。
55.如图2所示，本实用新型的实施例中，第二装配通孔33包括相连通的第一孔段331和第二孔段332，第一孔段331的直径小于第二孔段332的直径，第一孔段331与第二孔段332之间具有第二台阶面，第一台阶面与第二台阶面抵接。
56.通过上述设置，锁紧主体311穿过第二孔段332、第一孔段331和第一装配通孔后与安装孔连接，端帽312的至少部分位于第二孔段332内，并且第一台阶面与第二台阶面抵接，这样，锁紧件31可以将夹板32和极耳22锁紧在了第二连接件12上。
57.如图1所示，根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种电芯组件。电芯组件包括电芯20和上述的电池用连接装置。上述电芯组件具有上述电池用连接装置的全部优点，此处不再赘述。
58.如图1所示，本实用新型的实施例中，电芯20包括卷芯23和与卷芯23连接的两个极耳22，电芯组件包括与两个极耳22对应设置的两个电池用连接装置，各极耳22通过锁紧结构30与对应的第二连接件12连接。
59.通过上述设置，一个电池用连接装置的锁紧结构30和连接结构10可以将一个极耳(如正极耳)与电池盖板的一个极柱(如正极柱)连接，另一个电池用连接装置的锁紧结构30和连接结构10可以将另一个极耳(如负极耳)与电池盖板的另一个极柱(如负极柱)连接，从而可以形成一个导电通路。
60.优选地，本实用新型的实施例中，极耳22位于夹板32和第二连接件12之间，锁紧件31穿过夹板32上的第二装配通孔、极耳22上的第一装配通孔后与第二连接件12上的安装孔14连接，这样，可以将极耳22锁紧在第二连接件12上。
61.如图1所示，本实用新型的实施例中，电芯组件包括两个电芯20，第二连接件12的相对两侧均设有凹槽13，两个凹槽13与两个电芯20对应设置，电芯的极耳通过锁紧结构与第二连接件12连接。
62.通过上述设置，一个电池用连接装置可以将两个电芯的同一极性的极耳22连接起来，从而可以使两个电芯20并联设置，这样，可以使电池的电芯组件的内阻减少至原来的50％，从而在具有相同电量的情况下时电池的电芯组件具有较少的产热，进而有利于电池电化学性能的提升。
63.从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：通过设置连接结构和锁紧结构，并且连接结构的第一连接件与电池盖板连接，连接结构的第二连接件通过锁紧结构与电芯的极耳连接，这样可以使电芯的极耳通过电池用连接装置与电
池盖板的极柱连接，并且锁紧结构可以使第二连接件与极耳紧密配合，避免第二连接件与极耳之间出现间隙，从而避免第二连接件在后续与电极焊接时容易出现炸点或漏焊或虚焊等问题。
64.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。