一种电池的串接结构的制作方法

1.本实用新型涉及电池连接领域，具体是一种电池的串接结构。


背景技术：

2.大容量锂电池电芯具有易模块化、易管理的优点，且模块化后相较小容量电芯有着更高的能量密度，在动力电池及储能行业中得到青睐。但相应的大容量电芯成组基本上以串联为主，相同的倍率下，线路载流量较小容量电芯要高很多，在设计极耳时就要充分考虑过流截面积要满足载流量的要求，结合电芯的结构及使用特性，通常将大容量电芯极耳设计成极片形式。
3.大容量电芯在成组时极耳的连接质量将影响系统后续的运行效率。极片形式的极耳采用传统的焊接工艺，对于大容量电池来说接耳面积较大，除焊接困难外，焊点多导致虚焊概率增加，接触电阻大。同时在后续使用过程中电芯出现问题时拆解难度大，容易造成非故障电芯的极耳破坏，增加维修成本。已有的螺接工艺工序繁琐，对加工精度要求较高，不利于模块化的实施。
4.中国专利cn208225955u公开了一种大型无并联锂离子电池模组组装结构，采用螺栓紧固压具连接极耳，但需要进行上夹具冲孔、下压具冲孔攻丝、极耳整形裁切冲孔折弯等一系列工序，加工工序繁琐且精度要求较高。同时为满足螺栓紧固强度的要求，下压具需设计较厚，降低了电池组的质量能量密度。
5.中国专利cn207690895u公开了一种单串锂电池极耳串联结构，可采用卡座与卡扣互互相卡住，将极耳连接固定。但是卡座、卡扣的结构较为复杂，制作成本高，而且体积大，需要较大的安装空间。
6.上述两种制造及安装工艺繁琐且用材较多，降低了电池组能量密度，增加耗材及人工成本；另一方面两者均需要对极耳进行额外开孔，不利于电池的二次利用。针对上述问题，申请人提出一种电池的串接结构。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种电池的串接结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
9.一种电池的串接结构，包括多个堆叠的电芯，所述电芯的同一侧具有极性相反的第一极耳与第二极耳，第一极耳与第二极耳均沿电芯堆叠方向向外侧折弯呈z型；相邻的两个电芯中相近的第一极耳与第二极耳贴合接触并通过夹具弹性夹持固定。
10.在一些实施例中，所述夹具包括两个压板，两个压板分别设置在两个电芯贴合接触的第一极耳与第二极耳的上下侧，并共同嵌入到u型卡中，通过u型卡的两端弹性夹持固定。
11.在一些实施例中，所述压板为导热导电材料。
12.在一些实施例中，所述螺栓为全螺纹自锁紧形式。
13.在一些实施例中，所述夹具包括第一弓形部与第二弓形部，第一弓形部与第二弓形部的两端一体式连接并卷绕成螺旋结构，两个电芯贴合接触的第一极耳与第二极耳设置在第一弓形部与第二弓形部之间，并被第一弓形部、第二弓形部夹紧固定。
14.在一些实施例中，所述螺旋结构中心形成孔洞，两个电芯贴合接触的第一极耳与第二极耳的内侧沿极耳的长度方向穿过有限位板，所述限位板的两端设有限位孔，所述孔洞到限位孔中插入有圆柱开口销，所述圆柱开口销的末端设有限位挡块，以维持所述夹具与限位板的压紧固定状态。
15.在一些实施例中，所述限位板为导电材料。
16.在一些实施例中，单个电芯的第一极耳与第二极耳垂直于电芯堆叠方向错位布置，并呈中心对称。
17.有益效果：本实用新型采用夹具弹性夹持代替螺栓紧固，极耳仅需要折弯处理即可，加工工序简单，拆解方便快捷，使用夹具使极耳受力更加均匀，极耳间能够充分接触，接触电阻小，相对于现有技术更容易在工厂中实施应用。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例2的结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例2的夹具的结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例2的圆柱开口销的结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例2的限位板的结构示意图。
23.图中：1-电芯；201-第一极耳；202-第二极耳；3-夹具；301-上压板；302-下压板；4-u 型卡；5-螺栓；601-第一弓形部；602-第二弓形部；603-螺旋结构；604-孔洞；7-限位板； 8-限位孔；9-圆柱开口销；10-限位挡块。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.一种电池的串接结构，包括多个电芯1，如图1所示，以四个电芯1上下齐平堆叠为例，从上到下依次称为1～4号电芯。每个电芯1的同一侧均具有极性相反的第一极耳201与第二极耳202，例如，第一极耳201为正极极性，第二极耳202为负极极性。
26.第一极耳201与第二极耳202均沿电芯1堆叠方向向外侧折弯呈z型。由于本实施例中电芯上下堆叠，此处的“外侧”即指电芯1水平中心面的上下侧。电芯1需要完成串联，则正负极需要依次相连，为了便于连接相邻的两个电芯1，限定电芯1上的第一极耳201与第二极耳202的弯折方向相反。
27.单个电芯1中的第一极耳201与第二极耳202可以上下对称布置，但是这样会导致两个电芯的极耳连接时操作不变，因此作为一种优选的实施方式，单个电芯1的第一极耳
进入到限位板7的内侧时，圆柱开口销9达到完全限位状态，维持夹具3与限位板7的压紧固定状态。此时螺旋结构603与第一弓形部601、第二弓形部602均产生相应的弯曲形变，弯曲形变形成的相互作用力使夹具3与极耳紧密压接在一起，不会产生相对位移。优选地，限位板7可选为导电材料，因此在夹具3压接限位的同时还可以通过限位板7实现第一极耳 201、第二极耳202之间的电流传导，增强导流效果。
36.第一弓形部601、第二弓形部602与极耳的抵压接触点相对分散，可以避免夹具在弹力作用下倾倒失衡，增强压接的稳定性。在完全限位状态时，压接的作用力使得第一弓形部601 的向上弯曲部相对于初始不受力状态继续张开形成一个扭转形变，该扭转力使得第一弓形部 601、第二弓形部602进一步夹紧，增强两个电芯1的第一极耳201与第二极耳202相互压紧的效果。
37.在需要拆卸时，通过夹钳等工具夹住限位挡块10，当限位挡块10合拢后直径小于限位孔8的孔径时，圆柱开口销9依靠夹具3的弹性从限位孔8中自动弹出，操作快捷方便，易于实施。
38.本实施例的有益效果如下：
39.1、传统的螺接、焊接的压接方式均只对极耳造成一个维度的束缚力，即一重保护，当这层保护失去即丧失了约束力。本实施例在两个维度上综合施力，一个是夹具3自身的弹性力，一个是夹具3与限位板7之间的挤压力，使第一极耳201、第二极耳202之间以及两极耳与限位板7间充分接触，实现极耳的全方位压接；同时在完全限位状态下两股力之间存在相互促进作用，进一步增强了压接效果。
40.2、夹具3的第一弓形部601、第二弓形部602采用波浪式线条结构，与螺接或其他压接方式相比，在减少了组件重量的同时，保证了压接面积，提高了压接可靠性，降低了极耳接触内阻。
41.3、夹具3的夹紧力主要依靠弹性压接件形变，限位主要依靠圆柱开口销9的限位挡块 10，均为常规物理结构，成熟可靠。即使在震动等场景中，夹具3也可依靠自身的形变消解外界作用力，不会出现螺接方式因震动造成的松脱问题。
42.4、结构简单，加工方便，无需专业知识即可实现快速组装；同时在安装过程中无需对极耳造成不可逆的加工破坏，有利于电芯的二次利用。
43.虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
44.故以上所述仅为本技术的较佳实施例，并非用来限定本技术的实施范围；即凡依本技术的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本技术权利要求的保护范围。