CN102299290A - 一种电池极耳与极柱的连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池极耳与极柱的连接方法，包括在将电池多层极耳与极柱进行连接前或后，对多层极耳之间和/或多层极耳与极柱之间进行压紧定型的步骤。本发明通过对多层极耳之间或极耳与极柱之间施加压力，将多层极耳压平、压紧和定型，使得极耳与极耳之间或极耳与极柱之间呈紧密的面接触，消除了其中的空隙，从而增强了极耳与极柱间的导电性，消除了由于电解液、气体存在于极耳各层间而导致的接触不良，并避免了长久使用造成的不确定性连接。同时，也减小了电池的内阻，保证了大电流通过的可靠性，亦可保证电池内部无异常发热。

Description

一种电池极耳与极柱的连接方法

技术领域

本发明涉及一种电池极耳与极柱之间的连接方法。

背景技术

极耳是电池极片的重要组成部分，其用于连接电池极片与电池极柱。电池极片与电池极柱之间的连接一般包括极耳与极耳之间的连接和极耳与极柱之间的连接。现有技术中常见的极耳与极耳之间的连接以及极耳与极柱之间的连接方式包括超声波焊接、电阻热熔焊接、螺栓连接、铆接、激光焊接等。由于动力电池的正极和负极极片都不是单片的，很多都超过30片,相对应的也就具有多层极耳,这些多层的极耳之间或者多层极耳与极柱之间可能会存在褶皱、空隙等，造成连接不紧密、局部厚度增大、内阻增高和导电性能下降等诸多不利现象，出现局部发热而导致电池性能下降，从而造成电池在使用循环过程中性能越来越差。

在生产实际中，对电池循环使用性能影响甚大的极耳与极柱连接环节往往被工程技术人员所忽略。目前，现有技术中极耳与极柱间的连接单纯采取超声波焊接、螺栓连接、铆钉连接、电阻热熔焊接或激光焊接中的一种。其中超声波焊接、电阻热熔焊接和激光焊等能够将极耳和极柱上的金属熔合在一起，能够解决小容量（如10AH以下）电池极耳和极柱的连接问题。然而，在大容量（如20AH以上）动力电池生产实践过程中，这些连接方式无法解决多层的极耳之间或者多层极耳与极柱之间存在褶皱、空隙的问题。

由于没有更好的办法，国内外绝大部分动力电池的极耳与极柱间的连接均采用螺栓连接方式。这种连接方式存在极耳金属应力带来的接触不良、极耳之间夹杂电解液、极耳之间局部点接触等问题，带来了导电性下降、局部发热或极耳部位发热等缺陷，而最终造成动力电池在使用过程中，因接触不良，温度过高导致电解液分解，最终电池使用寿命下降的现象。

可以说，极耳与极柱的连接环节是动力电池一个很致命、很关键的环节，其影响着动力电池的成本和可靠性，最终决定着动力电池的市场应用前景，也决定着新能源汽车是否能够推广使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电池极耳与极柱的连接方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电池极耳与极柱的连接方法，包括在将电池多层极耳与极柱进行连接前或后，对多层极耳之间和/或多层极耳与极柱之间进行压紧定型的步骤。

作为上述技术方案的改进，所述的压紧定型是通过液压或电机带动从而压紧定型的。

作为上述技术方案的进一步改进，所述将电池多层极耳与极柱进行连接的步骤包括将多层极耳于极柱通过焊接方式连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述将电池多层极耳与极柱进行连接的步骤包括将多层极耳与极柱通过打孔，并使用螺栓连接在一起。

作为上述技术方案的进一步改进，所述将电池多层极耳与极柱进行连接的步骤包括将多层极耳于极柱通过焊接方式及通过打孔、螺栓连接组合在一起进行连接的步骤。

作为上述技术方案的进一步改进，所述焊接方式包括超声波焊接、热熔焊接或激光焊接。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明通过对多层极耳之间和/或极耳与极柱之间施加压力，将多层极耳压平、压紧和定型，使得极耳与极耳之间和/或极耳与极柱之间呈紧密的面接触，消除了其中的空隙，从而增强了极耳与极柱间的导电性，消除了由于电解液、气体存在于极耳各层间而导致的接触不良，并避免了长久使用造成的不确定性连接。同时，也减小了电池的内阻，保证了大电流通过的可靠性，亦可保证电池内部无异常发热。

综上所述，本发明可有效提高电池的性能和使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得的其他设计方案和附图。

图1是本发明实施例的电池结构示意图；

图2是图1的侧视示意图；

图3是本发明使用液压设备进行压紧定型过程的示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清除、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

参照图1和图2，分别本发明实施例的电池结构正视图和侧视图，其由电池芯体1、多层电极极耳2、极柱3、螺栓4等组成。

本发明实施例提供一种电池多层极耳与极柱进行连接的方法，具体地，在多层极耳2与极柱3进行连接前或后，对多层极耳2之间和/或多层极耳2与极柱3之间进行压紧定型的步骤。通过对多层极耳之间和/或极耳与极柱之间施加压力，将多层极耳压平、压紧和定型，使得极耳与极耳之间和/或极耳与极柱之间呈紧密的面接触，消除了其中的空隙，从而增强了极耳与极柱间的导电性，消除了由于电解液、气体存在于极耳各层间而导致的接触不良，并避免了长久使用造成的不确定性连接。同时，也减小了电池的内阻，保证了大电流通过的可靠性，亦可保证电池内部无异常发热。

作为较佳的实施方式，本发明是通过高压定型夹具进行压紧定型的，更优选地，是通过液压或电机带动进行的。图3中，通过固定在工作台上的液压缸5带动上模6动作，通过与固定在工作台上的下模7合模，而对多层极耳2压紧定型。

将电池多层极耳2与极柱3进行连接的方式具有多种。作为较佳的实施方式，电池多层极耳2与极柱3可以是通过焊接方式连接；或是通过打孔，并使用螺栓4连接在一起；或者是通过焊接方式及打孔、螺栓连接组合在一起进行连接的。而焊接方式则可以是超声波焊接、热熔焊接或激光焊接。

以生产一200AH锂离子电池为例，其极耳2与极柱3的连接按如下几个步骤来进行：

（1）打孔：先用冲床对极耳2进行打孔；

（2）超声波焊接：对叠片、打孔完毕的多层极耳2（一般半芯为30-70层）实施超声波焊接（也可正极实施超声波，负极热熔焊接，或者都进行超声波焊接）；

（3）压紧定型：将步骤2）所得到的两个半芯固定好，中间放上成型的极柱3，整体放在高压定型夹具的固定夹具之间，施加适当的压力，使其表面平整，极耳2之间、极耳2与极柱3之间呈紧密的面接触；

（4）拴螺栓：在步骤1）所打孔内安栓入螺栓4。

通过以上分解组合步骤的实施，将一个基本功能，细化分解成几个组合工序来共同完成，以利于最好的控制极耳2和极柱3之间的连接，最大程度的保证电池连接性能。经试验验证，通过以上步骤的实施，2C充放电时，极柱最大温升低于5℃的电池比例达到100%；而在现有技术中，2C充放电时，极柱最大温升超过50℃，温升低于5℃的比例约在80%左右，相对于现有技术，本发明效果明显。

Claims (7)

1.一种电池极耳与极柱的连接方法，其特征在于：包括在将电池多层极耳与极柱进行连接前或后，对多层极耳之间和/或多层极耳与极柱之间进行压紧定型的步骤。

2.根据权利要求1所述的电池极耳与极柱的连接方法，其特征在于：所述的压紧定型是通过液压或电机带动从而压紧定型的。

3.根据权利要求1或2所述的电池极耳与极柱的连接方法，其特征在于：所述将电池多层极耳与极柱进行连接的步骤包括将多层极耳于极柱通过焊接方式连接。

4.根据权利要求1或2所述的电池极耳与极柱的连接方法，其特征在于：所述将电池多层极耳与极柱进行连接的步骤包括将多层极耳与极柱通过打孔，并使用螺栓连接在一起。

5.根据权利要求1或2所述的电池极耳与极柱的连接方法，其特征在于：所述焊接方式包括超声波焊接、热熔焊接或激光焊接。

6.根据权利要求1或2所述的电池极耳与极柱的连接方法，其特征在于：所述将电池多层极耳与极柱进行连接的步骤包括将多层极耳于极柱通过焊接方式及通过打孔、螺栓连接组合在一起进行连接的步骤。

7.根据权利要求6所述的电池极耳与极柱的连接方法，其特征在于：所述焊接方式包括超声波焊接、热熔焊接或激光焊接。

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