一种电池极耳夹持装置的制作方法

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种电池极耳夹持装置，该夹持装置用于在电池充放电过程中与电池极耳接触导通形成电气连接。

背景技术：

电池极耳夹持装置广泛应用于对电池进行充放电的电池加工和检测工艺中，如锂电池化成和分容等工序都需要夹持电池极耳对电池进行充放电；充放电通常采用四线法电路，在充放电过程中同时实现电池电压信号的采集检测，电压和电流线路需要通过电池极耳夹持装置实现与电池正负极电池极耳的电气连接；在电池极耳夹持装置与电池极耳相接触的表面设置导电电路，电路与电池极耳充分接触后，可以使电池极耳夹持装置与电池极耳导通，所述导电电路分为电压线和电流线，其中：电压线与电池极耳导通，主要负责采集电池极耳电压信号，电流线与电池极耳导通，可对电池进行充电或放电；充放电过程中，要求电流线和电压线都与电池极耳保证良好接触，否则会导致电池充放电异常。

现有技术的电池极耳夹持装置主要采用如下两种设计方案：

方案一、电池极耳夹持装置1上压板和下压板与电池极耳的接触面设置为导电层，其余部分为上压板绝缘层a1和下压板绝缘层b1，上压板导电层a2的线路为电压线，连接充电装置的电压检测单元，下压板导电层b2的线路为电流线，连接充电装置的电流输入输出线路，如图1所示；电压线和电流线可互换；上压板和下压板受力闭合，则上压板导电层a2和下压板导电层b2就分别与电池极耳6接触，充电装置就可以实现电压采集和电池充放电。上述方案可以有效保证电压和电流线都能充分接触电池极耳，但也存在隐患；通常电池极耳厚度很薄，许多电池极耳厚度不到0.1电池极耳夹持装置，而电池极耳夹持装置的上压板导电层和下压板导电层之间也不是绝对平行；如图2所示，当电池极耳夹持装置1受力闭合时，因为电池极耳夹持装置1宽度远大于电池极耳6，即使中间有电池极耳6相隔，也容易导致电池极耳夹持装置1远离电池极耳6的一侧的上压板导电层a2和下压板导电层b2接触发生短路，从而影响电池电压采集精度降低，破坏电池充放电效果。

方案二、电池极耳夹持装置的上压板为上压板绝缘层a1，与电池极耳6间不导电，下压板与电池极耳接触面为导电层4，其余部分为下压板绝缘层b1，导电层4的电路分割为两部分线路，一部分线路为电压线l1，连接充电装置的电压检测单元，另一部分线路为电流线l2，连接充电装置的电流输入输出线路，如图3所示；导电层也可设置于上压板，且电压线和电流线也可互换；当上压板和下压板受力闭合，则电池极耳6就分别与导电层4的电压线l1和电流线l2同时接触，充电装置就可以实现电压采集和电池充放电。上述方案虽然避免了方案一可能存在的短路问题，但更难保证电池极耳能够同时接触到导电层电压线和电流线；欲使电池极耳能够同时接触到导电层电压线和电流线，需要装置上、下压板整个面接触过程中保持很好的贴合度，提高了设计难度；而且在实际批量制造过程中，总会出现因为上、下压板贴合度不好的问题，导致电流线和电压线不能同时有效接触；如图4所示，无论导电层4置于上压板还是下压板，无论是电压线l1更靠近电池，还是电流线l2更靠近电池，只要电池极耳夹持装置1的上压板和下压板接触面之间贴合度不好，都会导致电池极耳6不能同时接触到导电层4的电压线l1和电流线l2。

综上所述，传统设计中，方案一和方案二均无法保证大批量电池充放电时电池极耳夹持的可靠性。另外，各种电池极耳的材料、硬度、厚度不一，电池极耳夹持装置与电池极耳的接触面也可能不平整，在实际夹持电池极耳时，电池极耳夹持装置和电池极耳可能只是局部的紧密接触；如果该局部区域只属于电压线区域，就只能测到电池电压而无法对其进行充放电，而如果该局部区域只属于电流线区域，就无法监控充放电过程中电池的实时电压，易导致电池因过充或过放而损坏。因此，需要设计更加合理的电池极耳夹持装置，以克服现有技术的缺陷，提高电池极耳夹持的可靠性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种电池极耳夹持装置，该装置可克服现有技术的夹持装置无法保证大批量电池充放电时电池极耳夹持可靠性的缺陷，使电池极耳夹持电气连接更加稳定可靠。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种电池极耳夹持装置，包括两个压板绝缘层，所述两个压板绝缘层为第一压板绝缘层和第二压板绝缘层，还包括设置于所述第一压板绝缘层和第二压板绝缘层之间的导电层，所述导电层固定在所述第二压板绝缘层上；所述导电层包括两个集线体和绝缘隔层，所述两个集线体分别为连接电压检测单元的电压线集流体和连接电流输入输出线路的电流线集流体，其中：

所述两个集线体各自分别一体导通，两个集线体由所述绝缘隔层分隔实现绝缘；

一个集线体的上表面为用于接触电池极耳的接触平面；另一个集线体具有若干接触柱，所述接触柱为凸出所述接触平面的弹性体，压紧状态下所述接触柱顶部与所述接触平面齐平并在所述接触平面上间隔分布。

优选的，所述接触平面和/或所述接触柱顶部设置有凸点。

优选的，所述第一压板绝缘层为上压板，所述第二压板绝缘层为下压板；作为另一优选的，所述第二压板绝缘层为上压板，所述第一压板绝缘层为下压板；即作为上、下压板，第一压板绝缘层和第二压板绝缘层可互换。

优选的，所述电流线集流体的上表面为所述接触平面，所述电压线集流体具有所述接触柱；另一优选的，所述电压线集流体的上表面为所述接触平面，所述电流线集流体具有所述接触柱；即电流线集流体和电压线集流体可在形成接触平面和接触柱之间互换。

优选的，压紧状态下所述接触柱顶部与所述接触平面在所述接触平面上间隔均匀分布。

作为上述技术方案的优选，在第一压板绝缘层和/或第二压板绝缘层后方设置底板，所述底板与压板绝缘层之间通过弹性结构连接。

作为进一步优选，所述弹性结构为弹簧、压簧或簧片等弹性体。

本发明的上述技术方案的电池极耳夹持装置通过绝缘层将导电层分隔为互不导通的两个集流体，一个集流体具有电池极耳的接触平面，另一个集流体具有凸出接触平面并间隔分布的多个弹性体材质的接触柱；接触柱可回缩至与接触平面齐平，此时两个集流体可在一个平面上与电池极耳保持紧密接触，该技术方案的有益效果为：

极大的提高电池极耳夹持装置的电气连接可靠性，使导电层在局部区域与电池极耳接触时，也可以保证与电压线集流体和电流线集流体同时稳定接触，解决了现有技术夹持电池极耳稳定性不足的缺陷；同时也可避免现有技术中电池极耳夹持装置上压板导电层和下压板导电层夹持电池极耳时易发生接触短路的问题。

附图说明

图1为现有技术一种方案的电池极耳夹持装置的机构示意图；

图2为图1所示电池极耳夹持装置工作中发生短路的状态示意图；

图3为现有技术另一种方案的电池极耳夹持装置的机构示意图；

图4为图3所示电池极耳夹持装置工作中发生短路的状态示意图；

图5为本发明实施例一电池极耳夹持装置的结构示意图；

图6为本发明实施例一电池极耳夹持装置工作时导电层中的弹性体的状态示意图；

图7为将电池极耳放入本发明实施例一电池极耳夹持装置时的工作状态示意图；

图8为图7所示电池极耳夹持装置闭合后的结构示意图；

图9为本发明实施例一电池极耳夹持装置导电层与电池极耳接触的结构与状态示意图；

图10为本发明实施例二电池极耳夹持装置导电层的结构示意图；

图11为本发明实施例一电池极耳夹持装置工作中发生短路的状态示意图；

图12为本发明实施例三电池极耳夹持装置的机构示意图；

图13为图12所示电池极耳夹持装置的工作状态示意图。

[主要元件符号说明]

a1-上压板绝缘层；a2-上压板导电层；b1-下压板绝缘层；b2-下压板导电层；l1-电压线；l2-电流线；f-压力；

1-电池极耳夹持装置；2-第一压板绝缘层；3-第二压板绝缘层；4-导电层；41-电流线集流体；411-接触平面；42-电压线集流体；421-接触柱；43-绝缘隔层；44-凸点；51-底板；52-弹性结构；6-电池极耳。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供的电池极耳夹持装置，可克服现有技术的夹持装置无法保证大批量电池充放电时电池极耳夹持可靠性的缺陷，使电池极耳夹持电气连接更加稳定可靠。

实施例一

本实施例技术方案涉及一种电池极耳夹持装置，所述装置包括两个压板绝缘层，即为第一压板绝缘层和第二压板绝缘层，还包括设置于所述两个压板绝缘层之间的导电层，所述导电层固定在所述第二压板绝缘层上；所述导电层包括两个集线体和绝缘隔层，所述两个集线体分别为连接电压检测单元的电压线集流体和连接电流输入输出线路的电流线集流体，其中：所述集线体各自分别一体导通，两个集线体由所述绝缘隔层分隔实现绝缘；一个集线体的上表面为用于接触电池极耳的接触平面；另一个集线体具有若干接触柱，所述接触柱为凸出所述接触平面的弹性体，压紧状态下所述接触柱顶部与所述接触平面齐平并在所述接触平面上间隔分布。

具体的，如图5所示，本实施例中，第一压板绝缘层2为上压板，第二压板绝缘层3为下压板，导电层4设置于两个压板绝缘层之间；导电层4包括电压线集流体42、电流线集流体41和绝缘隔层43，电流线集流体41的上表面形成接触平面411，电压线集流体42的若干接触柱421穿过接触平面411形成凸出部；电流线集流体41和电压线集流体42各自分别一体导通，通过绝缘隔层43将电流线集流体41和电压线集流体42分隔为互不导通的两个导电部分；电流线集流体41可通过大电流，与电池极耳6导通后可以对电池进行充放电；电压线集流体42可通过小电流，与电池极耳6导通后可以采集电池正负极电池极耳之间的电压。

本实施例电压线集流体42的接触柱421选用弹性体，如图6所示，对凸出接触平面411的接触柱421施加外部的压力f后，凸出的弹性体部分会回缩到与接触平面411齐平，保证电流线集流体41和电压线集流体42都在接触平面411位置与电池极耳6同时实现紧密接触。

如图7所示，将导电层4固定在第二压板绝缘层3(下压板)上，并按图中所示方式将电池极耳6放入电池极耳夹持装置中；如图8所示，当夹持装置闭合后，第一压板绝缘层2和第二压板绝缘层3就能够使电池极耳6和导电层4产生稳定的电气连接。

本实施例中，电池极耳夹持装置的导电层表面各个区域均匀分布了电流线集流体41的接触平面411和电压线集流体的接触柱421；接触柱421通过绝缘隔层43与电流线集流体41隔开，接触柱421顶部与接触平面411齐平时，在接触平面411上均匀间隔分布，导电层4的俯视结构如图9所示；无论电池极耳6在任何区域与导电层4接触，都可以实现其与电流线集流体41和电压线集流体42的均等接触，从而避免了现有技术中夹持电池极耳与电流线和电压线不能均等接触的问题。

实施例二

在前述实施例一的电池极耳夹持装置的技术方案基础上，进一步采取结构变形，使导电层与电池极耳的接触位置不再是一个平面，而是分散的凸点；具体结构如图10所示，在接触平面411和接触柱421顶部设置凸点44。

实施例三

如果因为电池极耳夹持装置的第一压板绝缘层2和第二压板绝缘层3之间装配不平行，可能导致如图11所示的电池极耳6和导电层4不能充分接触的问题。对于上述问题，可将电池极耳夹持装置的第一压板绝缘层和/或第二压板绝缘层设置为自适应层，保证电池极耳和导电层充分接触。本实施例中，如图12所示，在第一压板绝缘层2后方设置底板51，底板51与压板绝缘层之间通过弹性结构52连接，弹性结构52使用弹簧；可选的所述弹性结构52还有压簧或簧片等弹性体。如图13所示，当电池极耳夹持装置的两个压板绝缘层闭合后，弹性结构52会抵消第一压板绝缘层2和第二压板绝缘层3之间的不平行度，实现电池极耳6和导电层4的充分接触。

作为优选的实施方式，还可以在第二压板绝缘层后，或同时在两个压板绝缘层后设置底板和弹性结构。

显然，作为上述实施例的另一种实施方式，也可以以第二压板绝缘层3为上压板，第一压板绝缘层2为下压板，此时导电层4即固定在下压板上；对于导电层4结构，也可设置电压线集流体42的上表面为接触平面411，使电流线集流体41具有接触柱421，即电压线集流体42和电流线集流体41结构互换。

上述各实施例中所涉及到的技术特征在彼此之间不构成冲突的前提下可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述，不应理解为对本发明的限制；除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，亦可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。