一种电池连接片及使用该电池连接片的动力电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种电池连接片及使用该电池连接片的动力电池，其中电池连接片包括铝连接部、铜连接部以及铆钉，所述铝连接部与电池的铝端子连接，所述铜连接部与电池的铜端子连接，所述铝连接部与铜连接部之间先焊接后再通过铆钉连接；同时，本实用新型还提供了一种动力电池，该动力电池的单体电池之间通过电池连接片连接，所述电池连接片为本实用新型提供的电池连接片。使用本实用新型提供的电池连接片，解决了连接片与电极端子之间铜铝焊接困难、焊接不牢靠的问题，同时降低了焊接成本。
【专利说明】一种电池连接片及使用该电池连接片的动力电池
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种电池连接片及使用该电池连接片的动力电池。
【背景技术】
[0002]当今社会，随着人们生活水平的提高，汽车的保有量也在逐年递增。由于燃油车带来的尾气排放问题是目前环境污染的一个重要因素。因此，电动汽车或混合动力车等新能源汽车应运而生，它们代表着未来汽车的一个发展方向。
[0003]在电动汽车中，最为核心的就是作为动力来源的动力电池组。目前，锂离子电池由于其具有能量密度高、安全、体积小等优点而成为人们的首选动力能源。动力电池组的各单体电池之间通过串联或并联即可形成动力电池组，以此满足汽车的各种动力需求。各个单体电池的电极端子进行相应的连接以使单体电池之间形成串联或并联，从而形成动力电池组。显而易见，由于动力电池的电力输出极端地依赖于电极端子的连接结构，因而各个单体电池的电极端子之间的连接结构对于动力电池的性能影响较大，该连接结构的可靠性、内阻等与动力电池的稳定性和电力输出性能密切相关。
[0004]现有技术中，动力电池组的各单体电池之间的连接是通过铝连接片与电池的两个极柱分别激光焊接而完成，由于电池极柱一边是铜，一边是铝，而铝连接片和铜极柱之间的焊接因为是异种金属间的焊接，因此焊接困难，采用激光焊接效果差。针对上述问题，现有技术提出了各单体电池之间通过双金属焊接，即将铜连接片与铜极柱焊接，铝连接片与铝极柱焊接，铜连接片与铝连接片之间通过爆炸焊衔接，但是此种方法存在焊接成本高、材料利用率低、焊接不牢靠的问题。
[0005]同时，实用新型专利CN201120477094提出了一种动力电池连接板，该动力电池连接板包括用于连接动力电池的电池极柱的第一连接板和第二连接板，第一连接板和第二连接板之间通过相互靠近的端部之间设置的由易熔合金焊接材料构成的焊接段固定连接；实用新型专利CN200820179656提出了一种动力电池组，所述单体电池之间通过电极端子串联或并联连接，所述电极端子为片状体，所述电极端子之间通过具有缓冲功能的中间连接件进行连接，并且所述电极端子与中间连接件的连接关系为贴合连接。上述专利所述的两种单体电池连接方式均存在焊接不牢固的问题，进而使得动力电池在受到外力撞击时，电极端子之间的连接容易出现松动甚至断开的现象，大大影响电池性能，而且，其焊接成本也比较闻O
实用新型内容
[0006]本实用新型为了解决现有技术中电池连接片与电池的端子之间铜铝焊接困难、焊接效果差等问题，提供了一种焊接成本低、连接性能好的电池连接片及使用该电池连接片的动力电池。
[0007]本实用新型首先提供一种电池连接片，其中包括铝连接部、铜连接部以及铆钉，所述铝连接部与电池的铝端子连接，所述铜连接部与电池的铜端子连接，所述铝连接部与铜连接部之间先焊接后再通过铆钉连接。
[0008]优选，所述铝连接部包括与电池的铝端子连接的第一连接部、中间缓冲部以及与铜连接部连接的第二连接部；所述第一连接部、中间缓冲部、第二连接部一体成型。
[0009]优选，所述铝连接部由一层以上的铝箔构成。
[0010]优选，所述铝连接部的第一连接部和第二连接部均由多层铝箔构成，且所述第一连接部和第二连接部的多层铝箔呈压合状态；所述中间缓冲部也由多层铝箔构成，所述中间缓冲部的铝箔呈自由拱起状态。
[0011]优选，所述铝连接部与铜连接部之间通过超声波焊接。
[0012]优选，所述铝连接部的第一连接部的底面与第二连接部的底面的高度差为铜连接部的厚度。
[0013]优选，所述铝连接部的第二连接部上设置有超声波焊接槽。
[0014]优选，所述超声波焊接槽为“L”型。
[0015]优选，所述铝连接部的第一连接部上设置有与电池的铝端子形状相配合的第一焊接孔，所述电池的铝端子穿过第一焊接孔并与第一连接部焊接在一起。
[0016]优选，所述铜连接部上设置有与电池的铜端子形状相配合的第二焊接孔，所述电池的铜端子穿过第二焊接孔并与铜连接部焊接在一起。
[0017]优选，所述铝连接部的第二连接部上还设置有焊接通孔；所述焊接通孔的位置与第二焊接孔的位置相对应；所述焊接通孔的内径大于第二焊接孔的直径。
[0018]优选，所述焊接通孔为“U”型。
[0019]优选，所述铝连接部的第二连接部上设置有第一铆接孔，所述铜连接部上设置有与第一铆接孔对应的第二铆接孔，所述铆钉穿过所述第一铆接孔和第二铆接孔将第二连接部和铜连接部铆接在一起。
[0020]优选，所述第一铆接孔的数量为2个，且对称分布在焊接通孔的两侧，所述第二铆接孔的数量和位置均与第一铆接孔的数量和位置相对应。
[0021]本实用新型还提供一种动力电池，所述动力电池各单体电池之间通过电池连接片连接，所述电池连接片为上述电池连接片。
[0022]采用本实用新型中提出的电池连接片用于动力电池的单体电池之间的连接，不仅使得电池连接片与电池端子之间的焊接工艺简单，而且降低了焊接成本，同时，将铜连接部与铝连接部焊接后再通过铆钉连接，即保证了电池连接片与电池端子之间连接的牢固性，同时还降低了电池的内阻，提高电池的安全性及稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为电池连接片的结构爆炸图；
[0024]图2为铝箔的结构示意图；
[0025]图3为铝箔的截面示意图；
[0026]图4为本实用新型的实施例的动力电池连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0028]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。
[0029]如图1、图2所示，本实用新型中的电池连接片包括铆钉1、铝连接部2以及铜连接部3，铝连接部2与铜连接部3之间先通过焊接的方式连接，再通过铆钉I固定连接。焊接方法为现有技术中常规焊接方法，优选为超声波焊接方法。其中，铝连接部2上与铜连接部3上分别设置有与铆钉I形状相配合的第一铆接孔233和第二铆接孔32，第一铆接孔233和第二铆接孔32的孔径大小依据铆钉直径而定。铝连接部2与铜连接部3焊接连接后再通过铆钉I固定连接，焊接连接可以降低电池连接片的内阻，而铆钉I固定连接使得铝连接部2与铜连接部3之间的连接更牢固稳定，可避免动力电池在使用过程中因晃动较大而导致铜连接部与铝连接部之间出现脱落分离的现象，从而影响电池性能。
[0030]如图2所示，本实用新型所述铝连接部2包括第一连接部21、中间缓冲部22以及第二连接部23，其中第一连接部21、中间缓冲部22、第二连接部23优选为一体成型。铝连接部2的第一连接部21上还包括有与电池的铝端子形状相配合的第一焊接孔211，孔径大小依据电池的铝端子的直径而定，电池的铝端子穿过第一焊接孔211，电池的铝端子与第一焊接孔211之间通过焊接方式连接，焊接方法为现有技术中常规焊接方法，优选为激光焊接。
[0031]本实用新型中铝连接部2可由一层以上的铝箔构成，多层铝箔较单层铝片不仅弹性更大，而且强度也更大，将包括多层铝箔的电池连接片用于动力电池，缓冲性能更好。上述铜连接部3由铜片构成，在铜连接部3上还设置有与电池的铜端子形状相配合的第二焊接孔31，如图1所示，第二焊接孔31的孔径大小依据电池的铜端子直径而定，电池的铜端子穿过第二焊接孔31，电池的铜端子与第二焊接孔31之间通过焊接方式连接，焊接方法为现有技术中常规焊接方法，优选为激光焊接。在本实施例中，铝连接部2由20片0.1mm厚的薄铝箔构成，铜连接部3为厚度为Imm的铜片。
[0032]本实用新型中铝连接部2的第一连接部21和第二连接部23均由多层铝箔构成，且第一连接部21和第二连接部23的多层铝箔均呈压合状态，中间缓冲部22也由多层铝箔构成，中间缓冲部的铝箔呈自由拱起状态，如图3所示，上述第一连接部21和第二连接部23为压合区域，压合区域是采用现有技术中的热压工艺或者其他常规压合工艺，将多层铝箔压合到一起，以提高第一连接部21和第二连接部23的强度，便于冲孔和焊接。上述中间缓冲部22为多层薄铝箔的自由拱起区域，多层薄铝箔呈自由拱起状态，保留了薄铝箔原始较软的特性。在第一连接部和第二连接部的压合区域固定后，中间的缓冲部呈自由拱起状态，因铝箔具有较软的特性，因此自由拱起区域能够起到很好的缓冲作用，可以防止电池与电池之间因外界条件所致产生剧烈震动而对电池造成损坏。
[0033]如图3所示，铝连接部2的第一连接部21的底面与第二连接部23的底面不在同一平面，优选地，第一连接部21的底面与第二连接部23的底面的高度差为d，其中d为铜连接部3的厚度，这样可以保证铝连接部2的第二连接部23与铜连接部3连接后，铜连接部3的底面与第一连接部21的底面处在同一平面，从而便于电池连接片与电池端子更好的焊接。
[0034]如图2所示，在铝连接部2的第二连接部23上设置有超声波焊接槽231，超声波焊接槽231可以是在焊接前设置在第二连接部23上，以便进行超声波焊接，超声波焊头压过焊接槽231将第二连接部23与铜连接部3通过超声波焊连接，同时，也可以是在完成铝连接部2与铜连接部3的焊接后，在铝连接部2的表面上存在有超声波焊接槽231超声波焊接槽231优选为“L”型。在铝连接部2的第二连接部23上还包括有焊接通孔232，所述焊接通孔232的位置与铜连接部上的第二焊接孔31的位置相对应，本实用新型中对焊接通孔232的形状没有要求，焊接通孔232的内径大于铜连接部上第二焊接孔31的直径，焊接通孔232的存在使得铜连接部3与电池的铜端子之间的焊接更方便。优选的，焊接通孔232为“U”型，“U”型焊接通孔232不仅使得铜连接部3与电池的铜端子之间的焊接更方便，还避免了在铝连接部2与铜连接部3之间进行超声波焊接时铝连接部2边缘因受力过大出现断裂的情况。
[0035]如图1、图2所示，在所述铝连接部2的第二连接部23上设置有与铆钉I形状相配合的第一铆接孔233，在所述铜连接部3上设置有与第一铆接孔233相对应的第二铆接孔32，铆钉I穿过所述第一铆接孔233和第二铆接孔32将第二连接部23和铜连接部3铆接在一起。优选的，所述第一铆接孔233的数量为2个，且对称分布在焊接通孔232的两侧，，所述第二铆接孔32的数量和位置均与第一铆接孔233的数量和位置相对应对称设置铆接孔，可避免在通过铆钉I固定连接时，因受力不平衡导致第二连接部2与铜连接3部之间出现脱开现象，而影响铝连接部与铜连接部之间的连接效果，从而使得电池电阻增大，影响电池性能。
[0036]同时，本实用新型还提供了一种动力电池，所述动力电池由单体电池相互之间通过串并联连接而成，相邻的两单体电池之间通过本实用新型提供的电池连接片进行连接。如图1、图2、图4所示，电池连接片的铝连接部2与其中单体电池的铝端子连接，单体电池的铝端子穿过铝连接部2上的第一焊接孔211与铝连接部2焊接在一起，焊接方式优选为激光焊接，电池连接片的铜连接部3与相邻单体电池的铜端子连接，单体电池的铜端子穿过铜连接部3上的第二焊接孔31与铜连接部3焊接在一起，焊接方式优选为激光焊接。本实用新型所述动力电池的其他结构、组成、组装与现有技术类似，在此不再赘述。采用本实用新型提供的电池连接片用于动力单体电池之间的连接，解决了连接片与电池极柱焊接时异种金属之间焊接困难、焊接不牢靠的问题，同时还降低了焊接成本、降低了电池内阻、提高了电池的安全性及稳定性。
[0037]本领域技术人员容易知道，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围由权利要求书确定。
【权利要求】
1.一种电池连接片，其特征在于，包括铝连接部、铜连接部以及铆钉，所述铝连接部与电池的铝端子连接，所述铜连接部与电池的铜端子连接，所述铝连接部与铜连接部之间焊接后再通过铆钉连接，所述铜连接部由铜片构成。
2.根据权利要求1所述的电池连接片，其特征在于，所述铝连接部包括与电池的铝端子连接的第一连接部、中间缓冲部以及与铜连接部连接的第二连接部； 所述第一连接部、中间缓冲部、第二连接部一体成型。
3.根据权利要求1所述的电池连接片，其特征在于，所述铝连接部由一层以上的铝箔构成。
4.根据权利要求2所述的电池连接片，其特征在于，所述第一连接部和第二连接部均由多层铝箔构成，且所述多层铝箔呈压合状态； 所述中间缓冲部由多层铝箔构成，且所述多层铝箔呈自由拱起状态。
5.根据权利要求1所述的电池连接片，其特征在于，所述焊接为超声波焊接。
6.根据权利要求2所述的电池连接片，其特征在于，所述第一连接部的底面与第二连接部的底面之间的高度差为铜连接部的厚度。
7.根据权利要求2所述的电池连接片，其特征在于，所述第二连接部的上面设置有超声波焊接槽。
8.根据权利要求7所述的电池连接片，其特征在于，所述超声波焊接槽为“L”型。
9.根据权利要求2所述的电池连接片，其特征在于，所述第一连接部上设置有与电池的铝端子形状相配合的第一焊接孔，所述电池的铝端子穿过第一焊接孔并与第一连接部焊接在一起。
10.根据权利要求1所述的电池连接片，其特征在于，所述铜连接部上设置有与电池的铜端子形状相配合的第二焊接孔，所述电池的铜端子穿过第二焊接孔并与铜连接部焊接在一起。
11.根据权利要求2所述的电池连接片，其特征在于，所述第二连接部上开有焊接通孔； 所述焊接通孔的位置与第二焊接孔的位置相对应； 所述焊接通孔的内径大于第二焊接孔的直径。
12.根据权利要求11所述的电池连接片，其特征在于，所述焊接通孔为“U”型。
13.根据权利要求11所述的电池连接片，其特征在于，所述第二连接部上设置有第一铆接孔，所述铜连接部上设置有与第一铆接孔对应的第二铆接孔，所述铆钉穿过所述第一铆接孔和第二铆接孔将第二连接部和铜连接部铆接在一起。
14.根据权利要求13所述的电池连接片，其特征在于，所述第一铆接孔的数量为2个，且对称分布在焊接通孔的两侧，所述第二铆接孔的数量和位置均与第一铆接孔的数量和位置相对应。
15.一种动力电池，其特征在于，动力电池的单体电池之间通过电池连接片连接，所述电池连接片为权利要求1-14任意一项所述的电池连接片。
【文档编号】H01M2/20GK203932170SQ201320624107
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】姚莉, 张中林, 周燕飞, 公绪斌, 王先平, 王世民 申请人:比亚迪股份有限公司