电池极耳连接结构及包含该连接结构的软包装电池模组的制作方法

文档序号:8596382
电池极耳连接结构及包含该连接结构的软包装电池模组的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于锂离子电池技术领域,特别涉及一种电池极耳连接结构及包含该连接结构的软包装电池模组。
技术背景
[0002]目前,环境能源问题使社会进步面临严峻形势,低碳环保成为未来经济发展的一大主题。能量的储存和高效利用引起了各方面的重视,锂离子电池作为能量储存的最小单元而存在,电池模组是将锂离子电池有效连接的一种结构形式,为电池提供有效的连接和牢靠的固定结构并将电池串联成组,通过串联电池提高工作电压或者并联电池提高总能量为用电设备供电,电池模组已经成为当今储能领域的主要部件和关键技术。
[0003]然而,电池模组在实际工作中的情况复杂,比如应用在电动汽车上时,由于行驶过程中存在的震动等问题,模组需要提供足够的结构强度;同时由于电动汽车车身紧凑,空间包络有限,所以模组需要实现体积小,储存能量大的结构;而在大型储能电柜上使用时,同样需要提供一种可以有效将电池串联成组并固定的结构形式,同时实现可靠的电气连接。
[0004]电池包\电柜一般先由一定数量的电池以某种特定的形式相互连接组成电池模组,再根据不同的应用场合取一定数量的电池模组在电池包\电柜内固定连接而为工作单元提供动力或者储存能量。目前,现在多数软包电池模组电池的连接采用螺栓与导电金属条串联,装配过程中由于操作失误等原因造成返工,而且装配扭力过大时,容易出现电池螺纹滑牙的现象,从而导致电池和模组的报废;然而在复杂动载工况下,比如电动汽车的行驶中震动时,会存在着螺栓脱落、电池短路和连接条失效的风险;另外,少数采用接触连接串联相邻电池极耳的做法,不仅占用操作的空间,在车载震动等恶劣使用环境下无法实现可靠电气连接,造成接触电阻变化大,影响使用效果。同时电池包\电柜内部电池模组排列紧张,难以实现有效的冷却,电池在复杂工况下温度上升,无法有效散热,不仅影响电池使用寿命和功能,同时也增加了电池包\电柜的安全隐患。
[0005]再次,由于电池包\电柜空间有所限制,不同电池包内部电池固定方式不一,电池存在横向平躺、竖直放置等多种布置方式,造成电池间连接各式各样,不易绝缘防护,存在短路风险,而且考虑到电磁干扰问题也不利于低压控制线的排布。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的之一在于:针对现有技术的不足,而提供一种连接牢固、绝缘性能好、电气连接可靠的电池极耳连接结构。
[0007]为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:一种电池极耳连接结构,包括至少两个电池、设置于两个相邻电池之间的中间隔板及安装于所述中间隔板的铝连接条,所述中间隔板的顶部设置有卡槽,所述卡槽内卡设有铝基板,所述中间隔板两侧的所述电池极耳向所述铝基板的方向折弯堆叠于所述铝基板的上表面,所述铝连接条卡入所述卡槽后压紧所述电池极耳,且所述电池极耳与所述铝连接条焊接。
[0008]相对于现有技术,本实用新型所述的电池极耳连接结构的有益效果在于:通过上述结构保证了铝基板和电池极耳表面平整贴合,使得铝基板在后续激光焊接时为极耳底部提供安全防护,防止激光焊接功率过大熔化穿透中间隔板并损害到软包电池。同时由于铝连接条卡入卡槽后压紧电池极耳,所以有效地解决相邻电池极耳接触面不平整导致极耳之间间隙太大无法焊接的问题,在进行激光焊接时,激光束沿着铝连接条长度方向居中连续焊接,熔透多层金属,实现可靠的电气连接。
[0009]作为本实用新型所述的电池极耳连接结构的一种改进,所述中间隔板两侧的所述电池的极耳向所述铝基板的方向折弯90度堆叠于所述铝基板的上表面。通过90度的弯折使得铝基板和电池极耳表面贴合更平整,为后面的焊接工作提供了保障。
[0010]作为本实用新型所述的电池极耳连接结构的一种改进,所述中间隔板包括中间隔板本体、开设于所述中间隔板本体的凹槽、前后贯通的矩形槽、设置于所述中间隔板本体顶部的凸条、及设置于所述中间隔板本体顶部两端的预定位凸台和预定位凹槽。
[0011]其中,所述凹槽用于容置电池的,并且通过固体双面胶带将其固定在凹槽内部,可以有效保护软包电池角位。由于软包电池正常使用下会有一定程度的鼓胀现象,所以将所述矩形槽设置为前后贯通结构,这样可以为电池鼓胀留出空间;同时,还兼顾了模组在正常使用情况时的散热问题,为冷却空气留出通道。所述凸条有效隔离了各铝连接条,为电池成组过程提供了有效的绝缘防护。具体地,在装配的时候由于两个相邻电池正负极靠的很近,单侧做绝缘以后就不会出现两个电池的正负极连成一个回路造成短路。由于两个相邻的中间隔板正反交替装配,使得相邻的中间隔板之间的预定位凸台和预定位凹槽相互衔接,方便定位简化装配过程,同时,在后期模组工作过程中,当软包模组受力或振动时,此处结构加强了相邻隔板之间的相互作用。
[0012]作为本实用新型所述的电池极耳连接结构的一种改进,所述凸条的一端设置有股位横梁,所述股位横梁和所述中间隔板本体形成有布线槽。所述股位横梁为采样线束提供布线的通道,采样线束可顺着布线槽布置到模组一侧的端部隔板。
[0013]本实用新型的另一个目的在于提供一种软包装电池模组,包括上述的电池极耳连接结构、端部隔板、铝端板、顶部固定条组件、底部固定条组件、模组上盖、信号线束和铜连接片组件,所述端部隔板设置于所述电池和所述铝端板之间,所述顶部固定条组件、所述底部固定条组件及模组上盖均与所述电池极耳连接结构进行装配,所述信号线束连通所有的电池,所述铜连接片组件与位于端部的电池焊接。
[0014]相对于现有技术,本实用新型的软包装电池模组的有益效果在于:上述电池模组的结构紧凑、装配便捷,并提供了有效的冷却通道和电气连接,有利于批量生产,使电池可以在不同工况下工作在最佳温度,有效延长电池使用寿命,同时降低了电池在热积聚情况下失控的风险。
[0015]作为本实用新型所述的软包装电池模组的一种改进,所述电池、所述中间隔板、所述端部隔板和所述铝端板相互贴合的面上均粘贴有固体双面胶带。所述固体双面胶带实现电池与中间隔板、电池与端部隔板及端部隔板与铝端板之间的有效固定,提高了模组的结构强度。
[0016]作为本实用新型所述的软包装电池模组的一种改进,所述顶部固定条组件包括顶部固定条和第一绝缘垫片,所述顶部固定条和所述第一绝缘垫片通过扣接方式连接,或者所述顶部固定条和所述第一绝缘垫片通过一体成型方式连接;所述底部固定条组件包括底部固定条和第二绝缘垫片,所述底部固定条和所述第二绝缘垫片通过扣接方式连接,或者所述底部固定条和所述第二绝缘垫片通过一体成型方式连接。所述顶部固定条组件和所述底部固定条组件实现所有电池、中间隔板以及端部隔板的固定,通过两端的螺栓固定在铝端板上。
[0017]作为本实用新型所述的软包装电池模组的一种改进,所述模组上盖包括上盖本体、设置于所述上盖本体两侧的连接部、及设置于所述上盖本体另外两侧的孔和槽,两个所述连接部均设置有圆腰孔。所述模组上盖采用塑料制造,成本低重量轻;通过腰圆孔与螺栓固定连接,实现了模组上盖的固定,从而防止模组外部导电金属接触电池极耳。
[0018]作为本实用新型所述的软包装电池模组的一种改进,所述信号线束与所述铝连接条连接,所述信号线束的一端连接有电气插接件。首先,所述信号线束实现模组电压温度的实时采样,同时监控电池工作电压,及时发现异常,有效地及时地调整控制策略均衡各个电池电压,延长模组使用寿命,保证模组工作性能。再次,所述信号线束集成于电池模组之上,信号检测可靠,无须额外增加零件采样及均衡,易于与控制单元连接。
[0019]作为本实用新型所述的软包装电池模组的一种改进,所述铜连接片组件包括铜板及与所述铜板固定连接压铆螺钉,所述铜板与所述端部隔板卡接。所述铜连接片组件通过超声波焊接于端部电池极耳上,保证电池与铜连接片的可靠电气连接,铜材料表面镀银,保证铜连接片组件上的螺钉与其他模块电气连接时的有效接触。
【附图说明】
[0020]图1为【具体实施方式】I的中间隔板的部分结构截面图。
[0021 ] 图2为【具体实施方式】I的结构示意图。
[0022]图3为【具体实施方式】I中中间隔板的结构示意图。
[0023]图4为【具体实施方式】2的结构示意图。
[0024]图5为【具体实施方式】2的分解示意图。
[0025]图6为【具体实施方式】2中电池、端部隔板和铝端板的结构示意图。
[0026]图7为【具体实施方式】2中铝端板的结构示意图。
[0027]图8为【具体实施方式】2中模组上盖的结构示意图。
[0028]其中,1-电池、2-中间隔板、3-铝连接条、4-铝基板、5-端部隔板、6-铝端板、7-顶部固定条组件、8-底部固定条组件、9-模组上盖、10-信号线束、11-电池极耳、12-铜连接片组件、13-电气插接件、14-固体双面胶带、21-卡槽、22-中间隔板本体、23-凹槽、24-矩形槽、25-凸条、26-预定位凸台、27-预定位凹槽、51-固定孔、61-过孔、62-圆孔、71-顶部固定条、72-第一绝缘垫片、81-底部固定条、82-第二绝缘垫片、91-上盖本体、92-连接部、93-孔、94-槽、921-圆腰孔、121-铜板、
再多了解一些
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