CN103824991B - 一种用于电池包的叠加式软连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电池包的叠加式软连接结构，包括单体电池和设于相邻两个单体电池上的铜排，铜排的两端分别与相邻两个单体电池上的极柱相连接，铜排上设有曲面，铜排包括若干层并列设置的单体铜排，相邻两层单体铜排的两端之间形成有间隔件。本发明提供的一种用于电池包的叠加式软连接结构，通过间隔件的设置有效保证铜排在叠加时，相邻两层单体铜排的曲面之间不接触，避免铜排发生形变，有利于维持储能系统的稳定性，具有良好的应用前景。

Description

一种用于电池包的叠加式软连接结构
技术领域
本发明属于电池设备领域，具体涉及一种用于电池包的叠加式软连接结构。
背景技术
在大型储能系统的应用中，单体电池需要通过并联或者串联来实现储能系统的容量和功率特性的扩展，以支持大电流的应用，因此单体电池的极柱之间就需要通过铜排进行连接实现单体电池并联或串联的要求。由于单体电池在充放电时的电化学反应和发热效应会产生应力和形变，单体电池应用场合的震动也会导致应力和形变，这些应力和形变导致单体电池和极柱之间受力过大，从而损坏单体电池，因此需要各极柱之间的连接是有弹性的即单体电池之间的连接为软连接，这样就会避免由于单体电池和连接铜排之间的应力造成单体电池极柱的损坏，从而影响系统的可靠性。
如图1和图2所示，目前单体电池软连接的方式为相邻两个单体电池的极柱间通过带有曲面的铜排进行连接，铜排2的两端分别通过固定螺母4固定在相邻两个单体电池1的极柱上，当电流比较大时，可采用多层铜排来增大过电流的能力。由于一般单体电池的厚度都很大（通常单体电池的厚度大于4cm），因此对铜排的曲面跨度、厚度及相邻两层铜排间距离的处理都比较容易，是易于实现的，所以一般情况下这种软连接方式足以满足能量型储能电池的需要，但运用在增程式电动车或者混合动力车等大功率的储能系统中时，则存在以下问题：（1）由于需要考虑散热的问题，储能系统设计得越来越薄，为了提高空间利用率，单体电池都是紧贴在一起，这样导致铜排曲面的跨度急剧缩小即铜排曲面的曲率增大；（2）储能系统的功率越来越大，电流越来越大，虽然并联的单体电池电流不大，但所有的电流都会经过每一个极柱，则铜排必须支持大电流，因此铜排的厚度就要加厚，铜排厚度增加，曲面的跨度又要缩小，导致铜排的厚度和曲面的跨度相矛盾的情况，铜排的加工难度增加，若采用以上所述的传统的软连接结构，就会导致铜排形变并产生应力拉坏极柱，如图3所示，影响系统的可靠性。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于电池包的叠加式软连接结构，通过间隔件的设置有效保证铜排在叠加时，相邻两个单体铜排的曲面之间不接触，避免铜排发生形变，具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种用于电池包的叠加式软连接结构，其特征在于：包括单体电池和设于相邻两个单体电池上的铜排，所述铜排的两端分别与相邻两个单体电池上的极柱相连接，所述铜排上设有曲面，所述铜排包括若干层并列设置的单体铜排，相邻两层单体铜排的两端之间形成有间隔件。
前述的一种用于电池包的叠加式软连接结构，其特征在于：所述间隔件由导电材料制成。
前述的一种用于电池包的叠加式软连接结构，其特征在于：所述单体铜排的两端的同侧设有凸起。
前述的一种用于电池包的叠加式软连接结构，其特征在于：所述凸起设于单体铜排的单面，每个单体铜排上的凸起设于同一面。
前述的一种用于电池包的叠加式软连接结构，其特征在于：所述凸起设于单体铜排的双面。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种用于电池包的叠加式软连接结构，包括单体电池和设于相邻两个单体电池上的铜排，铜排的两端分别与相邻两个单体电池上的极柱相连接，在铜排的相邻两层单体铜排之间形成有间隔件，间隔件可以为额外增加在相邻两层单体铜排之间的导电材料，也可以通过单体铜排上的凸起而构成，在储能系统较薄单体电池间的距离较近时，通过以上所述方式形成的间隔件有效保证铜排在叠加时，相邻两层单体铜排的曲面之间不接触，保证单体铜排不发生形变，或者在单体铜排不发生形变的前提下允许相邻两层单体铜排的曲面轻微接触，对单体电池的极柱不会产生拉坏的应力，也就保证应用于大功率的储能系统时储能系统的稳定性。此外在储能系统较薄单体电池间的距离较近时，根据储能系统的实际情况减小铜排的厚度，这便于加工大曲率铜排，而由于通过间隔件将相邻两层单体铜排隔开，克服了单体铜排曲率较大且曲率一致时难以平稳叠加的问题，同时克服了铜排的厚度和曲面的跨度相矛盾的问题，且构造简单易于制造，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为现有技术中的单体电池软连接的示意图；
图2为现有技术中单体电池软连接方式铜排正常时的示意图；
图3为现有技术中单体电池软连接方式铜排变形时的示意图；
图4为本发明用于电池包的叠加式软连接结构中间隔件为导电材料时的结构示意图；
图5为本发明用于电池包的叠加式软连接结构中铜排单面设有凸起的结构示意图；
图6为本发明用于电池包的叠加式软连接结构中铜排双面设有凸起的结构示意图。
附图标记含义如下：
1：单体电池；2：铜排；201：上铜排；202：下铜排；3：曲面；4：固定螺母；5：间隔件；6：第一凸起；7：第二凸起。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
如图4至图6所示，一种用于电池包的叠加式软连接结构，包括单体电池1和设于相邻两个单体电池1上的铜排2，铜排2的两端分别与相邻两个单体电池1上的极柱相连接，通过固定螺母4将铜排2固定在单体电池1的极柱上，铜排2上设有曲面3，铜排2包括若干层并列设置的单体铜排，相邻两层单体铜排的两端之间形成有间隔件5，间隔件5将相邻两层单体铜排隔开，在单体铜排叠加时，每层单体铜排的曲面间不接触，保证每层单体铜排不变形，或在单体铜排不变形的前提下相邻两层单体铜排的曲面轻微接触，对单体电池的极柱不会产生拉坏的应力，也就保证应用于大功率的储能系统时储能系统的稳定性。间隔件5可以为由导电材料制成的额外增加的，也可以为由单体铜排上的凸起构成的，当凸起设于单体铜排的单面时，每个单体铜排上的凸起设于同一面，相邻两层单体铜排叠加时，位于下层的单体铜排上的凸起则构成间隔件5将相邻两层单体铜排隔开；或者将凸起设于单体铜排的双面，由于相邻两层单体铜排上均设有双面凸起，则会存在一对位置相对的凸起，相邻两层单体铜排叠加时，位置相对的凸起则构成间隔件5将相邻两层单体铜排隔开，间隔件5采取任一种方式均能实现将相邻两层单体铜排隔开，从而实现保证储能系统稳定性的目的。
本描述中以铜排2包括上铜排201和下铜排202为例进行说明，在储能系统较薄单体电池间的距离较近时，上铜排201和下铜排202的两端之间形成有间隔件5，间隔件5将上铜排201与下铜排202隔开，在上铜排201与下铜排202叠加时，上铜排201与下铜排202的曲面3不接触，保证上铜排201与下铜排202不发生形变，或者在上铜排201与下铜排202不发生形变的前提下允许上铜排201与下铜排202两者的曲面3轻微接触，对单体电池的极柱不会产生拉坏的应力，也就保证应用于大功率的储能系统时储能系统的稳定性，即支持电池包大功率的应用。
具体的，本发明中以铜排包括上铜排201和下铜排202为例进行技术方案的说明，但本发明中所描述的技术方案包括但不仅限于以下实施例。
具体实施例1：
在上铜排201与下铜排202间额外增加间隔件5，利用额外增加的间隔件5隔开上铜排201与下铜排202，间隔件5由导电材料制成，导电材料可以为硬质材料或者软质材料均可，如间隔件5为垫片等，间隔件5的厚度根据储能系统厚度所定的极柱间隔和电流大小而决定，保证在上铜排201与下铜排202叠加时，上铜排201与下铜排202的曲面3不接触或者轻微接触，实现上铜排201与下铜排202的曲面3不发生形变。
具体实施例2：
不额外增加间隔件5，而是在加工上铜排201与下铜排202时，在上铜排201与下铜排202本体上设置凸起，具体为，上铜排201的两端设有位于上铜排201同侧的第一凸起6，下铜排202的两端设有位于下铜排202同侧的第二凸起7，上铜排201的两端的一侧设有第一凸起6，即第一凸起6设于上铜排201的单面，下铜排202的两端的一侧设有第二凸起7，即第二凸起7设于下铜排202的单面，第一凸起6与第二凸起7设于上铜排201与下铜排202的同侧，利用下铜排202上的第二凸起7构成间隔件5，当上铜排201与下铜排202叠加时，下铜排202上的第二凸起7构成间隔件5将上铜排201与下铜排202分隔开来，同样保证上铜排201与下铜排202的曲面不接触，或者只是轻微接触，实现上铜排201与下铜排202的曲面3不发生形变。
具体实施例3：
同样的，不额外增加间隔件5，而是在加工上铜排201与下铜排202时，在上铜排201与下铜排202本体上设置凸起，具体为，上铜排201的两端设有位于上铜排201同侧的第一凸起6，下铜排202的两端设有位于下铜排202同侧的第二凸起7，上铜排201的两端的两侧设有第一凸起6，即第一凸起6设于上铜排201的双面，下铜排202的两端的两侧设有第二凸起7，即第二凸起7设于下铜排202的双面，当上铜排201与下铜排202叠加时，位于上铜排201下方的第一凸起6和位于下铜排201上方的第二凸起7叠加构成间隔件5，此时上铜排201下方的第一凸起6和位于下铜排201上方的第二凸起7将上铜排201与下铜排202隔开，同样保证上铜排201与下铜排202的曲面不接触，或者只是轻微接触，实现上铜排201与下铜排202的曲面3不发生形变。
储能系统较薄的情况下单体电池间的距离会比较小，根据储能系统的实际情况减小铜排的厚度，一般将原本较厚的铜排改为若干块较薄的铜排，不影响铜排整体厚度的同时保证较大电流的顺利通过，薄的铜排便于加工曲率较大的曲面，本发明中以上铜排和下铜排为例，而由于通过以上具体实施例1-3所述的间隔件将上铜排与下铜排即相邻两层单体铜排隔开，克服了上铜排与下铜排即单体铜排曲率较大且曲率一致时难以平稳叠加的问题，同时克服了铜排的厚度和曲面的跨度相矛盾的问题。在实际应用时，根据储存系统的厚薄具体调节单体电池间的距离，即具体调节铜排的厚薄，同时利用本发明中的叠加式软连接结构实现大功率储能系统的稳定应用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种用于电池包的叠加式软连接结构，其特征在于：包括单体电池和设于相邻两个单体电池上的铜排，所述铜排的两端分别与相邻两个单体电池上的极柱相连接，所述铜排上设有曲面，所述铜排包括若干层并列设置的单体铜排，相邻两层单体铜排的两端之间形成有间隔件，所述间隔件由导电材料制成，所述单体铜排的两端的同侧设有凸起。
2.根据权利要求1所述的一种用于电池包的叠加式软连接结构，其特征在于：所述凸起设于单体铜排的单面，每个单体铜排上的凸起设于同一面。
3.根据权利要求1所述的一种用于电池包的叠加式软连接结构，其特征在于：所述凸起设于单体铜排的双面。
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