单片结构的动力电池连接片及动力电池盖板的制作方法

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种单片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单片结构的动力电池连接片的动力电池盖板。

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。现在全国都在大力发展新型能源，尤其是汽车行业。现今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，动力电池更是现在研究的重点。动力电池的存储能力决定了汽车的续航里程。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。连接片的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。且连接片折弯处两侧开三角槽，以便于连接片折弯。

传统的电芯连接片大多是双层连接片设计，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，传统的连接片折弯越来越难以实现。由于传统连接片是双层连接片夹持卷芯极耳进行焊接，因此传统的折弯连接片在随着极耳厚度越来越大，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。

此外，传统连接片由于在折弯处两侧开三角槽，对折弯要求的精度很高，当折弯处不在两个三角槽的对角线上时，连接片折弯后的厚度增加很严重，极大地增加了电芯短路风险。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种单片结构的动力电池连接片，以克服传统连接片中至少一点不足，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：

一种单片结构的动力电池连接片，其特征在于包括：

极耳连接板，以构成与动力电池卷芯的极耳的连接；

极柱连接板，具有与所述极耳连接板位于同一平面内的初始状态；所述极柱连接板具有沿所述极耳连接板的长度方向延伸并与所述极耳连接板固连的中间连接板，以及与所述中间连接板一体成型的、由所述中间连接板沿所述极耳连接板的宽度方向延伸的极柱配合板，所述极柱配合板被设置成与极柱的连接；

引导部，形成于所述极柱连接板上，以在操作所述极柱配合板时，引导所述极柱配合板向所述中间连接板翻折并叠放在所述中间连接板上。

进一步地，所述引导部包括形成于所述极柱连接板宽度方向的两侧面上的引导槽。

进一步地，所述引导槽为矩形。

进一步地，所述引导部包括通透的形成在两个所述引导槽之间的所述极柱连接板上的引导通孔。

进一步地，两个所述引导槽相对于所述引导通孔镜像设置。

进一步地，所述极耳连接板通过保险单元连接在所述中间连接板上。

进一步地，所述保险单元为保险孔。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的单片结构的动力电池连接片，通过采用翻折后的单片结构分别与极耳和极柱进行连接，可克服传统连接片存在的内外层错层、内外层应力造成的连接片折后回弹大、内层受压折叠造成连接片折后厚度增加等问题，从而最大程度上避免因连接片压极耳所造成的短路风险，显著提高电池的安全性。同时，采用单片连接板结构，还能够降低连接片的整体高度，而可增加电芯内部卷芯的高度，从而提高电池的能量密度。此外，连接片的翻折和叠放方便，有利于提高生产效率。

(2)矩形的导向槽，再对连接片进行翻折时，能使翻折线稳定在方槽宽度区域内，且翻折处的翻折力更小，同时，相比于传统的连接片折弯处两侧开三角槽，此处采用矩形导向槽，对翻折线位置的要求更低，即只要满足翻折线在矩形槽宽度的范围内，那么连接片翻折后的高度就可以达到理论的最小值，最大程度的提高卷芯高度，进而取得最大的电芯的能量密度。

(3)通过在连接板上翻折处的两侧设置引导槽，可使得翻折时的翻折线稳定在引导槽宽度区域内，如此设置，翻折处的翻折力更小。而且，采用矩形引导槽对翻折线位置范围的要求更低，即只要翻折线在矩形引导槽宽度的范围内，极柱连接片折弯后的高度就可以达到理论的最小值，进而大大降低电芯短路的风险。

(4)通过设置在引导槽中部的引导通孔，可使连接片翻折后翻折处的厚度更均匀，因而不会出现传统的中间厚两侧薄的情况，进而降低连接片厚度，起到提升电芯的能量密度的作用。

(5)保险单元可在承载超负载电流时发生熔断，从而切断卷芯与极柱之间的连接，起到保护电池的作用。

(6)保险孔的结构简单，容易加工制造。

本实用新型的另一目的在于提出一种动力电池盖板，包括设盖板主体，设置在盖板主体上的极柱，于所述盖板主体上装配有如前述的单片结构的动力电池连接片。

本实用新型通过采用实施例一中所述的单片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，具有较好的推广意义。

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为本实用新型实施例一所述的连接片在初始状态下的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的连接片在翻折状态下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的连接板与极耳在焊接状态下的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一所述的连接板与盖板在焊接状态下的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一所述的连接板叠放在盖板上的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二所述的动力电池盖板的结构示意图；

附图标记说明：

1-连接板；

101-极耳连接板，102-保险孔，103-中间连接板，104-引导槽，105-引导通

孔，106-极柱配合板，107-第二缺口，108-第一缺口；

2-卷芯，201-极耳；

3-盖板，301-盖板主体；

4-焊接保护板；

5-壳体。

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

本实用新型涉及一种单片结构的动力电池连接片，该连接片包括构成与动力电池卷芯的极耳连接的极耳连接板，以及构成与极柱连接的极柱连接板。且极柱连接板具有沿极耳连接板的长度方向延伸、并与极耳连接板固连的中间连接板，以及与中间连接板一体成型的、由中间连接板沿极耳连接板的宽度方向延伸的极柱配合板，极柱安装在极柱配合板上。

其中，极柱连接板具有与极耳连接板位于同一平面内的初始状态，极柱配合板向中间连接板翻折的翻折状态，以及柱配合板叠放在中间连接板上的装配状态。

基于如上结构，如图1中所示的，初始状态下的连接片1成“L”形的片状结构，其中，极耳连接板101与配合连接板106分别连接在中间连接板103的相邻的两侧。另外，在极耳连接板101和中间连接板103之间设有保险单元，以在连接片1承载超负荷电流时断开连接，实现对电池的过电保护作用。

本实施例中的保险单元为图1中所示的保险孔102，该保险孔102成矩形，且对应于保险孔102的两侧，在连接板1上还分别设有第二缺口107，且第二缺口107也成矩形，以进一步的减小电流通过的截面积，而可更容易在超负载电流通过时熔断，达到保护电池的效果。

本实施例中，通过单层连接片1的设计，并在进行电芯量产组装前为平片供料，相比于传统折弯后需要单独包装后供料的连接片来说，更加便于包装和运输；另外，平片供料更易于量产时机械手的自动上料，而可节约人工上料的成本，加快了量产的生产节拍，从而显著提升生产效率。

继续结合图1，前述的导向部包括形成于极柱连接板宽度方向的两侧面上的引导槽104，以及通透的形成在两个引导槽104之间的极柱连接板上的引导通孔105。其中，引导槽104设置为矩形，且两个引导槽104相对于引导通孔105镜像设置。

本实施例中，通过在连接板1上翻折处的两侧设置引导槽104，可使得翻折时的翻折线稳定在引导槽104宽度区域内，如此设置，翻折处的翻折力更小。而且，采用矩形引导槽104对翻折线位置范围的要求更低，即只要翻折线在矩形引导槽104宽度的范围内，极柱连接片折弯后的高度就可以达到理论的最小值，进而大大降低电芯短路的风险。

而传统连接片折弯处两侧开三角槽，对翻折线的要求很严格，即三角槽连接片折弯线必须和两个三角槽的对角线对齐，否则折弯后连接片的厚度将增加，增大了连接片压极耳短路的风险，从而导致翻折后连接片的高度就会比理论最小值大。

另外，相比于传统连接片中间未开通孔的结构，本实施例中通过设置在引导槽中部的引导通孔105，可使连接片1翻折后翻折处的厚度更均匀，因而不会出现传统的中间厚两侧薄的情况，进而降低连接片1厚度，起到提升电芯的能量密度的作用。在此需要注意的是，除了设置引导通孔105来提高翻折处的厚度外，还可采用其他使折弯后厚度较为平均的结构以达到同样效果。不过，相比于增加结构，直接设置引导通孔105的结构更为简单，且加工方便，更有利于提高生产效率。

如图2中所示的，翻折状态下的极耳连接板101与中间连接板103在空间上相互垂直，在此值得说明的时，连接片1在进行电芯组装时进行翻折，可任意翻折成不同角度，即极耳连接片101的翻折角度可根据具体的使用需求进行调整，但相比而言，垂直状态下更便于连接片1与极柱和极耳进行连接。

由单层连接片1进行翻折，可避免传统的双层连接片1翻折由于翻折后外层长度长内层长度短而产生的错层问题，进而不会出现传统连接片翻折时内外层之间的应力，同时，随着应力的消除，还可减小连接片1折弯后的反弹，有效降低连接片1压极耳而导致短路的风险。

如图3中所示的，本实施例中，翻折后的连接片1先通过极耳连接板101与卷芯2的极耳201进行焊接固连。具体来讲，极耳连接板101放置在极耳201与卷芯2之间，且相对于极耳连接板101，在极耳201的另一侧设有焊接保护片3，极耳201夹持在极耳连接片101与焊接保护片3之间进行焊接。同时，由于极耳连接板101的两边都要进行焊接，为避免极耳连接板101一边焊接时另一边产生变形，此处，在极耳连接板101的自由端构造有第一缺口108，该第一缺口108位于极耳连接板101自由端的中部，并沿长度方向向中间连接板103延伸。

而传统连接片通过双连接片夹持卷芯2直接焊接，会出现焊接极耳201撕裂，焊接后连接片变形较大而影响后续装配等不良问题，所以，本实施例中的焊接保护板3相比传统连接片的焊接方式，可对极耳201进行保护，防止焊接过程中对极耳201的损伤，从而有利于提升电芯合格率，降低因不良造成的成本浪费。

本实施例中，在完成极耳连接片101与极耳201的连接后，再将极柱配合板106焊接接到盖板3上的极柱上，其中，极柱配合板106与极柱焊接后的状态如图4中所示。接着在引导槽104的作用下，极柱配合板106向中间连接板103翻折并叠放在中间连接板103上，达到卷芯2合芯的目的，连接板叠放在盖板上状态如图5中所示，最后将卷芯2装入电池壳内并进行周边焊接。

本实用新型所述的单片结构的动力电池连接片，通过采用翻折后的单片结构分别与极耳201和极柱进行连接，可克服传统连接片存在的内外层错层、内外层应力造成的连接片折后回弹大、内层受压折叠造成连接片折后厚度增加等问题，从而最大程度上避免因连接片1压极耳201所造成的短路风险，显著提高电池的安全性。同时，采用单片连接板1结构，还能够降低连接片1的整体高度，而可增加电芯内部卷芯2的高度，从而提高电池的能量密度。此外，连接片1的翻折和叠放方便，有利于提高生产效率。

实施例二

本实施例涉及一种动力电池盖板，如图6中所示，该动力电池盖板包括盖板主体301，设置在盖板主体301上的极柱，并在盖板主体301上装配有如实施例一所述的单片结构的动力电池连接片。

其中，电池内有四个卷芯，极耳201为形成在各卷芯2的上端的两个，盖板3上的正极极柱和负极极柱位置分别安装有两个连接片1，且对应的两连接片1在初始状态下放置在两极耳201之间。

本实用新型所述的单片结构的动力电池连接片，先通过引导槽引导极柱配合板106向中间连接板103翻折，再通过极耳连接板101与对应的极耳焊接在一起，然后，极柱配合板106连接于极柱，接着，继续翻折直到配合连接板106叠放在中间连接板103上，达到卷芯2合芯的目的，最后，将卷芯2装入电池壳体5内并进行周边焊接，完成各连接片1的安装。

本实用新型通过采用实施例一中所述的单片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，具有较好的推广意义。

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。