電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)，其包括兩個或多個極耳、金屬轉(zhuǎn)接片和楔形口端子，所述極耳和金屬轉(zhuǎn)接片層疊后共同卷繞，楔形口端子套設(shè)于極耳和金屬轉(zhuǎn)接片形成的卷繞體外并夾緊，實現(xiàn)極耳的緊密牢靠連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的極耳連接結(jié)構(gòu)通過卷繞來增加不同極耳之間的接觸面積，并利用卷繞力和夾緊力的雙重作用實現(xiàn)極耳的緊密連接，因此不僅工藝簡單、連接牢靠，對電池組的各項性能指標均沒有影響，而且無需復(fù)雜的設(shè)備及原材料，具有成本低、便于操作和管理的優(yōu)點，是一種很理想的極耳連接結(jié)構(gòu)。
【專利說明】電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電池領(lǐng)域，更具體地說，本實用新型涉及一種電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會對低碳生活的呼聲高漲，鋰電池的應(yīng)用也越來越廣泛。軟包裝鋰電池因具有質(zhì)量小、能量密度高、成本低等優(yōu)勢，已被模塊化組裝后應(yīng)用于儲能基站及電動車上。軟包裝鋰電池主要包括鋁塑膜軟包裝鋰電池和異型軟包裝鋰電池，傳統(tǒng)的模塊化組裝是指將多個軟包裝電芯串并聯(lián)而組成鋰電池組。
[0003]軟包裝鋰電池的基體厚度較小，其極耳通常為導(dǎo)電性能較好的金屬薄片，如銅片、鋁片和鎳片等。目前，軟包裝鋰電池的串并聯(lián)是通過將極耳相互疊加后，通過激光焊接、超聲波焊接或焊錫等方式進行連接。焊接連接具有連接可靠、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、自動化程度高等優(yōu)點，但是，用在極耳的連接上卻存在很多問題，例如:I)焊錫很容易造成極耳表面溫度過高，而且由于熱傳遞作用，鋰電芯內(nèi)部的溫度也會隨之升高，從而導(dǎo)致電芯的循環(huán)性能和穩(wěn)定性能下降；2)焊接過程中產(chǎn)生的高溫，會使極耳表面生成一層氧化膜，以致影響到極耳的接觸內(nèi)阻及導(dǎo)電性能；3)焊劑在高溫過程中會出現(xiàn)有害氣體揮發(fā)現(xiàn)象，這對環(huán)境及作業(yè)者都帶來一定危害；4)軟包裝鋰電池的厚度較小，其極耳與極耳的間距也很小，很難滿足激光焊接和超聲波焊接所需要的空間，這不僅給焊接操作帶來不便，而且極耳也易于在焊接時受到損傷。
[0004]有鑒于此，確有必要提供一種不會引起電芯損傷的電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于:提供一種不會引起電芯損傷的電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)，其包括兩個或多個極耳、金屬轉(zhuǎn)接片和楔形口端子，所述極耳和金屬轉(zhuǎn)接片層疊后共同卷繞，楔形口端子套設(shè)于極耳和金屬轉(zhuǎn)接片形成的卷繞體外并夾緊，實現(xiàn)極耳的緊密牢靠連接。
[0007]作為本實用新型電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)的一種改進，所述楔形口端子由厚度為
0.3mm?1.5mm的片體彎折而成,其橫截面近似為無底梯形。
[0008]作為本實用新型電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)的一種改進，所述楔形口端子的外側(cè)受力面上間隔排布有因受到夾持力而形成的齒印狀凹陷。
[0009]作為本實用新型電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)的一種改進，所述楔形口端子包括由輕金屬制成的主體部分，主體部分的最外層還覆有一層絕緣膜。
[0010]作為本實用新型電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)的一種改進，所述金屬轉(zhuǎn)接片的厚度為
0.1mm ?0.5mmο
[0011]作為本實用新型電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)的一種改進，所述金屬轉(zhuǎn)接片為采樣線金屬轉(zhuǎn)接片。
[0012]作為本實用新型電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)的一種改進，所述共同卷繞的兩個或多個極耳為正極耳、負極耳或兩種極耳，金屬轉(zhuǎn)接片位于兩個或多個極耳的中間。
[0013]作為本實用新型電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)的一種改進，所述極耳為厚度0.1mm?
0.5mm的金屬片。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的極耳連接結(jié)構(gòu)首先將多個電芯的極耳與連接采樣線的金屬轉(zhuǎn)接片疊加在一起，然后使用卷繞設(shè)備將其卷繞在一起，再通過楔形口端子壓接的方式加固，達到絕緣及防腐保護的效果；其不僅工藝簡單、連接牢靠，對電池組的各項性能指標均沒有影響，而且無需復(fù)雜的設(shè)備及原材料，具有成本低、便于操作和管理的優(yōu)點，是一種很理想的極耳連接結(jié)構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)及其有益效果進行詳細說明。
[0016]圖1為待連接的鋰電芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實用新型電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)的組裝示意圖。
[0018]圖3為圖2中A部分的放大圖。
[0019]圖4為圖3的側(cè)視示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的發(fā)明目的、技術(shù)方案及其有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解的是，本說明書中描述的【具體實施方式】僅僅是為了解釋本實用新型，并非為了限定本實用新型。
[0021]請參閱圖1至圖4，本實用新型電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)包括兩個或多個鋰電芯10的極耳、金屬轉(zhuǎn)接片30和楔形口端子50。其中，極耳和金屬轉(zhuǎn)接片30按一定順序?qū)盈B后共同卷繞，楔形口端子50套設(shè)于極耳和金屬轉(zhuǎn)接片30形成的卷繞體外并夾緊，從而通過卷繞力和夾緊力實現(xiàn)極耳的緊密牢靠連接。
[0022]極耳是鋰電芯10的兩種極耳中的一種或兩種，具體情況取決于鋰電芯10的串并聯(lián)設(shè)計。請參閱圖1所示的四個鋰電芯10，其分別包括正極耳12和負極耳14 (兩種極耳在側(cè)視圖中位置重疊)，其中，正極耳12為厚度0.1mm?0.5mm的招金屬片，負極耳14為厚度0.1mm?0.5mm的銅金屬片。
[0023]金屬轉(zhuǎn)接片30的厚度為0.1mm?0.5mm,其一端與電池管理系統(tǒng)中CSC的電壓及溫度采樣線焊接連接；金屬轉(zhuǎn)接片30可為采樣線金屬轉(zhuǎn)接片，用于采集電芯的狀態(tài)參數(shù)，如溫度，電壓等。
[0024]請參閱圖3和圖4,楔形口端子50由厚度0.3mm?1.5mm的長方形片體彎折而成，其橫截面近似為無底梯形。楔形口端子50的主體部分為輕金屬，主體部分的最外層覆有一層塑料絕緣膜，因此受力后不會破碎，而且能夠起到絕緣防腐的作用。楔形口端子50未安裝前，其外側(cè)受力面(相當于無底梯形的兩腰)為光滑面，夾緊后的楔形口端子50的外側(cè)受力面上則間隔排布有因受到夾持力而形成的齒印狀凹陷52。[0025]進行極耳連接時，首先選取厚度與待連接電芯的極耳的厚度相配(最好是厚度相同)的金屬轉(zhuǎn)接片30，將金屬轉(zhuǎn)接片30的一端通過錫焊與電壓及溫度采樣線連接；然后除去待連接極耳的金屬表面污垢及氧化膜，將金屬轉(zhuǎn)接片30放在待連接電芯的極耳中間進行層疊，并用模具固定；選取與待連接電芯的極耳厚度相適配的卷針并將其安裝在卷繞設(shè)備上，將卷針與層疊好的極耳和金屬轉(zhuǎn)接片30固定在一起，調(diào)整好合適的速度，開啟卷繞設(shè)備進行卷繞；卷繞完成后，將楔形口端子50套設(shè)在極耳和金屬轉(zhuǎn)接片30形成的卷繞體夕卜，再利用壓接設(shè)備對楔形口端子50的外側(cè)受力面施力而將其夾緊；夾緊后的楔形口端子外側(cè)受力面上形成了齒印狀凹陷52，極耳也通過卷繞力和夾緊力實現(xiàn)了緊密牢靠連接。
[0026]在對層疊好的電芯的極耳和金屬轉(zhuǎn)接片30進行卷繞時，卷繞設(shè)備的繞卷力度和轉(zhuǎn)速要控制適中，同時，還要控制好卷繞的圈數(shù)，這是因為:如果卷繞圈數(shù)不夠，極耳間的接觸面較小，會導(dǎo)致相鄰極耳的過電流能力不足；而卷繞圈數(shù)過多，又很容易將極耳拉斷。
[0027]楔形口端子50的壓接，是將卷繞后的極耳及金屬轉(zhuǎn)接片30收容在楔形口端子50的楔形口內(nèi)，并從外側(cè)對楔形口端子50施加大小及方向都可控的壓力，以便在牢固壓緊卷繞體的同時，避免對極耳造成損傷。
[0028]楔形口端子50的厚度要適中，優(yōu)選為0.3mm?1.5mm,這是因為其厚度較大時,壓接設(shè)備難以壓緊卷繞后的極耳，厚度太小時又容易被壓接設(shè)備壓壞。
[0029]可以預(yù)見的是，本實用新型的極耳連接結(jié)構(gòu)不僅能夠應(yīng)用在軟包裝鋰電池組上，同樣也可以應(yīng)用在鎳氫、鎳鎘等電池的串并聯(lián)中；同樣也適用于異形電池如輕薄的“紙電池”，彎曲形電池、電纜形電池等。
[0030]通過以上描述可知，本實用新型電池的極耳連接結(jié)構(gòu)至少具有以下有益效果:
[0031]I)通過卷繞來增加不同電芯的極耳之間的接觸面積，并利用卷繞力和夾緊力的雙重作用實現(xiàn)極耳的緊密連接，因此具有連接牢固、接觸電阻小的優(yōu)點，而且不會對電池在使用過程中的容量、循環(huán)性能以及安全性造成不利影響；
[0032]2)與錫焊相比，避免了電芯的高溫損壞問題，而且在極耳連接過程中無需額外的原材料，既環(huán)保又降低成本；
[0033]3 )與激光焊接和超聲波焊接相比，本實用新型的極耳連接結(jié)構(gòu)一次性完成了極耳連接和采樣線連接，不僅流程簡單、操作方便，而且所需的操作空間較小，也無需特別的焊接設(shè)備及操作技巧，因此既不會因空間干涉而導(dǎo)致極耳受損，又能夠完全避免極耳的翻折對鋰電芯造成損壞。
[0034]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行適當?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本實用新型的一些修改和變更也應(yīng)當落入本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實用新型構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1.一種電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括兩個或多個極耳、金屬轉(zhuǎn)接片和楔形口端子，所述極耳和金屬轉(zhuǎn)接片層疊后共同卷繞，楔形口端子套設(shè)于極耳和金屬轉(zhuǎn)接片形成的卷繞體外并夾緊，實現(xiàn)極耳的緊密牢靠連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述楔形口端子由厚度為0.3mm?1.5mm的片體彎折而成,其橫截面近似為無底梯形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述楔形口端子的外側(cè)受力面上間隔排布有因受到夾持力而形成的齒印狀凹陷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述楔形口端子包括由輕金屬制成的主體部分，主體部分的最外層還覆有一層絕緣膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬轉(zhuǎn)接片的厚度為 0.1mm ?0.5mmο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬轉(zhuǎn)接片為采樣線金屬轉(zhuǎn)接片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述共同卷繞的兩個或多個極耳為正極耳、負極耳或兩種極耳，金屬轉(zhuǎn)接片位于兩個或多個極耳的中間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組的極耳連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述極耳為厚度.0.1mm?0.5mm的金屬片。
【文檔編號】H01M2/32GK203787498SQ201420188975
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】陳亞杰, 鄒微波, 楊彥剛 申請人:寧德時代新能源科技有限公司