CN104659320B - 电芯极耳连接装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种电芯极耳连接装置及方法，包括串并板、与串并板配合压紧电芯极耳的连接件；串并板呈长方形结构，长方形两长边处均设有挡条；串并板上表面设有十字形凸棱，该十字形凸棱将串并板上表面均分为四个长方形极耳容纳单元；各极耳容纳单元中靠近挡条处设有细条形极耳引出孔；各极耳容纳单元中设有用于连接连接件与极耳的螺纹孔；连接件上设有与串并板上凸棱对应的凸起，凸起两侧的连接件上分别有与串并板固定的安装孔；还包括用于压紧极耳的边缘压紧件；边缘压紧件上有与串并板固定的连接孔；串并板由绝缘材料制成；连接件、边缘压紧件均为导体。本发明可以很好地完成电芯的串并联，连接牢固，从根本上杜绝了低温环境下锡化为灰、连接失效的隐患。
Description
技术领域
本发明属于软包装锂离子电池组合技术领域，具体涉及一种替代传统锡焊的锂离子电芯极耳连接装置。
背景技术
传统工艺中，锂离子电芯极耳连接方式一般选择是锡焊的方式，随着科技的发展，锡焊的缺点逐渐暴露了出来：首先，锡焊会产生污染，由于焊锡过程中产生的烟会对人体及环境产生危害，在欧洲，对焊接工人的保护及对环境的保护已以立法的形式强制执行，在没有任何防护措施的条件下进行焊接是不允许的；其次，锡的特性不适合用来连接电芯极耳，锡有3种同素异形体，即白锡、灰锡和脆锡。白锡在气温下降到13.2摄氏度以下时，体积骤然膨胀，原子之间的空间加大，于是变成了另一种结晶形态的灰锡，如果温度急剧下降到零下33摄氏度时，就会产生“锡瘟”，即晶体锡会变成粉末锡，在我国北方大部分地区，冬天室外的温度都是很低的，电芯极耳焊接在这种温度下极易失效；再次，锡焊对工人的技术要求较高，焊接工人必须是经过特殊培训的工人，一旦操作失误，极易出现漏焊、虚焊、焊接不良等现象，电芯极耳连接就会存在隐患，甚至失效。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种连接可靠、无污染的电芯极耳连接装置。
本发明的目的还在于提供一种使用上述电芯连接装置进行电芯极耳连接的方法。
本发明的技术方案是：包括串并板、与串并板配合压紧电芯极耳的连接件；所述串并板呈长方形结构，长方形两长边处均设有挡条；串并板上表面设有十字形凸棱，该十字形凸棱将串并板上表面均分为四个长方形极耳容纳单元；各极耳容纳单元中靠近挡条处设有细条形极耳引出孔；各极耳容纳单元中设有用于连接连接件与极耳的螺纹孔；所述连接件上设有与串并板上凸棱对应的凸起，凸起两侧的连接件上分别设有与串并板固定的安装孔；还包括用于压紧极耳的边缘压紧件；所述边缘压紧件上设有与串并板固定的连接孔；所述串并板由绝缘材料制成；所述连接件、边缘压紧件均为导体。
所述串并板上有四个极耳引出孔、八个螺纹孔；所述连接件上有四个安装孔；所述边缘压紧件上有两个连接孔。
所述串并板由塑胶制成。
所述连接件、边缘压紧件由黄铜制成。
一种使用上述电芯连接装置进行电芯极耳连接的方法：
1）在单体电芯极耳上对应于串并板螺纹孔对应处设置装配孔；
2）根据需要将单体电芯组合成为电池组；
3）将电池组中各单体电芯的极耳穿过串并板上的极耳引出孔；
4）在各串并板上放置两块连接件；
5）将各单体电芯的极耳折弯压在连接件上；
6）在折弯的极耳上部放置连接件，将螺钉依次穿过极耳上部的连接件的安装孔、极耳上的装配孔、极耳下部的连接件的安装孔固定于串并板上的螺纹孔中；
7）在电池组边缘的极耳上放置边缘压紧件，将螺钉依次穿过边缘压紧件的连接孔、极耳上的装配孔、极耳下部的的连接件的安装孔固定于串并板上的螺纹孔中；
8）在串并板其余螺纹孔中依次装入螺钉以压紧和固定极耳与连接件。
电芯串并联需要把电芯极耳连接起来，之前大多数均采用锡焊将电芯极耳连接起来，但在实际使用过程中，首先锡焊会污染环境，其次如遇温度变化或者操作员工技术不熟练，锡焊的可靠性大大降低，电芯极耳连接失效的风险大大增加。本发明通过电芯串并板以及连接件来连接电芯极耳，首先用串并板及连接件代替了原本的锡焊工艺，可以很好的完成电芯的串并联，并且串并板和连接件之间卡扣的很牢固，有效防止电芯之间有过大的偏移。其次用串并板与连接件来代替锡焊，避免了污染，保护了环境，最重要的是从根本上杜绝了低温环境下锡化为灰、连接失效的隐患。
附图说明
图1为串并板的结构示意图。
图2为连接件的结构示意图。
图3为边缘压紧件的结构示意图。
图4为本发明的使用方法示意图——电芯极耳穿过串并板的开槽处（电池组为两并四串电池组）。
图5为本发明的使用方法示意图——压上连接件（这处的连接件可以有效增大极耳接触面积，起到导电作用）。
图6为本发明的使用方法示意图——将电芯极耳压在连接件上。
图7为本发明的使用方法示意图——将另一批连接件按照串并联需要压在极耳上。
图8为使用方法示意图——将边缘压紧件压在电池组边缘极耳上。
图9为使用方法示意图——将M4螺丝固定在螺孔内，起到压紧和固定作用。
具体实施方式
图1、图2、图3中， 本发明包括串并板1、与串并板1配合压紧电芯极耳的连接件2。连接件2主要作用是将电芯极耳和连接件固定起来，并起到导电的作用。串并板1呈长方形结构，长方形两长边处均设有挡条3。串并板1上表面设有十字形凸棱4（十字形凸棱4中较短的一根凸棱作用为隔开正负极极耳，防止短路），该十字形凸棱4将串并板1上表面均分为四个长方形极耳容纳单元5，各极耳容纳单元5中靠近挡条3处设有细条形极耳引出孔6；各极耳容纳单元5中设有用于连接连接件2与极耳的两个螺纹孔7（其中一个为用于加紧固定且防止连接件变形的螺纹孔8）；连接件2上设有与串并板1上凸棱对应的凸起9，凸棱与凸起9卡扣配合，防止电芯之间有过大的偏移。。凸起9两侧的连接件2上分别设有与串并板1固定的安装孔10。还包括用于压紧极耳的边缘压紧件11，边缘压紧件11主要是用在最后一节电芯极耳和串并板的连接与固定。边缘压紧件11上设有与串并板1固定的连接孔12。每个串并板1上有四个极耳引出孔6、八个螺纹孔7；每个连接件2上有四个安装孔10；每个边缘压紧件11上有两个连接孔12。串并板1由塑胶制成，厚度为0.5mm。连接件2、边缘压紧件11由黄铜制成，厚度为0.5mm。
本发明是在锂离子电芯串并联连接过程中使用的，具体使用方法：将单体电芯极耳固定位置打上规定尺寸的孔；将单体电芯按照需要组合成为电池组；将电池组的单个电芯的极耳分别穿过串并板，每两个电芯配一个串并板，两个电芯的四个极耳分别穿进四个长条孔中（图4）；在每个串并板1上压上两块连接件2，起到增大导电面积的作用（图5）；将电芯极耳分别折弯后压在连接件2上，孔位对准（电芯极耳不要越过串并板上的凸起，如图6）；将另一批连接件（三个）按照串并联需要压在极耳上（图7）；将边缘压紧件压在电池组边缘极耳上（图8）；将M4螺丝固定在螺孔内，起到压紧和固定极耳与连接件的作用（图9）。
Claims (4)
1.一种电芯极耳连接装置，其特征在于：包括串并板（1）、与串并板（1）配合压紧电芯极耳的连接件（2）；所述串并板（1）呈长方形结构，长方形两长边处均设有挡条（3）；串并板（1）上表面设有十字形凸棱（4），该十字形凸棱（4）将串并板（1）上表面均分为四个长方形极耳容纳单元（5）；各极耳容纳单元（5）中靠近挡条（3）处设有细条形极耳引出孔（6）；各极耳容纳单元（5）中设有用于连接连接件（2）与极耳的螺纹孔（7）；所述连接件（2）上设有与串并板（1）上凸棱对应的凸起（9），凸起（9）两侧的连接件（2）上分别设有与串并板（1）固定的安装孔（10）；
还包括用于压紧极耳的边缘压紧件（11）；所述边缘压紧件（11）上设有与串并板（1）固定的连接孔（12）；
所述串并板（1）由绝缘材料制成；所述连接件（2）、边缘压紧件（11）均为导体；
所述串并板（1）上有四个极耳引出孔（6）、八个螺纹孔（7）；所述连接件（2）上有四个安装孔（10）；所述边缘压紧件（11）上有两个连接孔（12）。
2.根据权利要求1所述的电芯连接装置，其特征在于：所述串并板（1）由塑胶制成。
3.根据权利要求1所述的电芯连接装置，其特征在于：所述连接件（2）、边缘压紧件（11）由黄铜制成。
4.一种使用权利要求1所述电芯连接装置进行电芯极耳连接的方法，其特征在于：
1）在单体电芯极耳上对应于串并板螺纹孔对应处设置装配孔（13）；
2）将单体电芯组合成为电池组；
3）将电池组中各单体电芯的极耳穿过串并板（1）上的极耳引出孔（6）；
4）在各串并板（1）上放置两块连接件（2）；
5）将各单体电芯的极耳折弯压在连接件（2）上；
6）在折弯的极耳上部放置连接件（2），将螺钉依次穿过极耳上部的连接件（2）的安装孔（10）、极耳上的装配孔（13）、极耳下部的连接件（2）的安装孔（10）固定于串并板（1）上的螺纹孔（7）中；
7）在电池组边缘的极耳上放置边缘压紧件（11），将螺钉依次穿过边缘压紧件（11）的连接孔（12）、极耳上的装配孔（13）、极耳下部的的连接件（2）的安装孔（10）固定于串并板（1）上的螺纹孔（7）中；
8）在串并板（1）其余螺纹孔中依次装入螺钉以压紧和固定极耳与连接件（2）。
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