CN105070874A - 一种软包锂离子电池模块连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种软包锂离子电池模块连接结构，包括并联布置的至少两个电芯和位于电芯上方并与电芯的极耳导电连接的汇流排，还包括设置于汇流排下方并与所述电芯相对固定装配的绝缘栅板，绝缘栅板上设有与电芯的极耳对应以供极耳穿过的极耳穿孔，所述极耳向上穿出所述极耳穿孔的顶部具有折弯紧贴在绝缘栅板的上侧面上的折弯部，所述汇流排具有压接在所述极耳的折弯部上并与极耳的折弯部焊接固连的下侧面。由于汇流排整个向下压接在极耳的折弯部上，在实际焊接装配时，只需要通过相应的压接工装向下压紧汇流排，汇流排将向下压紧极耳的折弯部，省去了需要另外配置极耳压装工装的问题，有效简化了电池模块的装配工艺，降低了生产成本。

Description

一种软包锂离子电池模块连接结构
技术领域
本发明涉及一种软包锂离子电池模块连接结构。
背景技术
锂离子电池模块包括多个串并联布置的电芯，在电池模块中通过汇流排将电芯的极耳并联，目前，主要通过机械紧固和焊接联接的方式实现电芯的极耳与汇流排的固定装配，其中，机械紧固的方式会使极耳连接处接触电阻变大，发热量也会增大，温湿度变化时接触电阻还会上升，进而会影响电池模块的使用性能和电源系统的性能。越来越多的电池厂商多采用焊接联接的方式替换机械紧固联接的方式实现汇流排与电芯的极耳的联接。
在授权公告号为CN203218366U的中国实用新型专利中公开了一种电动汽车电源模块连接结构，其包括并联布置的多个电芯，电芯的极耳通过汇流排导电连通，在汇流排上设有与电芯的极耳对应的极耳穿孔，具体装配时，使电芯的极耳垂直穿过汇流排的极耳穿孔，将极耳上穿过极耳穿孔的顶部折弯90度紧贴在汇流排上，再通过激光焊接的方式将极耳折弯部与汇流排焊接。
在实际操作过程中，为确保焊接效果，需要另外使用工装来分别压紧汇流排和极耳，由于电池模块中电芯数目数量较多，且不同类型的电池模块中的电芯数目不同，每个电芯均具有正、负极耳，导致极耳数目较多，使得用于压装极耳的压装工装结构较为复杂、通用性较差，设计制造成本较高。
发明内容
本发明提供一种软包锂离子电池模块连接结构，以解决现有技术中存在的对极耳进行焊接时需要另外设置压装工装以将极耳折弯部压紧在汇流排上的技术问题。
本发明所提供的软包锂离子电池模块连接结构的技术方案是：
本发明的有益效果是：本发明所提供的软包锂离子电池模块连接结构中，电芯的极耳的顶部具有穿过绝缘栅板的极耳穿孔折弯紧贴在绝缘栅板的上侧面上的折弯部，然后将汇流排向下压接在极耳的折弯部上，汇流排的下侧面与极耳的折弯部焊接固连，从而实现汇流排和电芯的极耳的折弯部的导电连接。由于极耳通过极耳穿孔并折弯顶压在绝缘栅板上，绝缘栅板可以对电芯的极耳进行定位。同时，由于汇流排整个向下压接在极耳的折弯部上，在实际焊接装配时，只需要通过相应的压接工装向下压紧汇流排，汇流排将向下压紧极耳的折弯部，省去了需要另外配置极耳压装工装的问题，有效简化了电池模块的装配工艺，降低了生产成本。
进一步的，汇流排通过定位结构与绝缘栅板相对固定装配，便于通过绝缘栅板对汇流排进行定位，提高汇流排和电芯的极耳的装配精度。
进一步的，定位结构采用凹凸定位结构，凹凸定位结构包括相对应插接配合的凸起和凹坑，定位结构简单，定位精度较好。
进一步的，焊接采用激光焊接，便于实现自动化，且激光束可聚焦在较小的区域内，不影响其他焊点或部件，不会出现回熔的现象，能够较好的保证极耳与汇流排的焊接质量。
进一步的，汇流排上设有观察孔以观察各极耳的折弯部的折弯偏移尺寸，可以根据极耳的实际折弯状况对其进行调整。
进一步的，由于制造的电芯存在公差，在将电芯沿左右方向依次并列的布置时，由于在左右方向上的公差不断累积，使得电池模块实际厚度与设计厚度相差较大，各个电芯的位置与汇流排上的设计位置相错就比较大，此时，可以根据实际需要使位于中心电芯两侧的两侧电芯相向弯折或相背弯折，相向弯折即左侧电芯向右弯折，右侧电芯向左弯折，相背弯折即左侧电芯朝向左弯折，右侧电芯向右弯折，这样可以调整各电芯上极耳与汇流排的相对位置，使各电芯上的极耳均处于可与汇流排焊接的位置，便于实现自动化焊接。
附图说明
图1是本发明所提供的软包锂离子电池模块连接结构的一种实施例的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1中汇流排的结构示意图；
图4是图1中电芯的极耳一种弯折方式示意图；
图5是电芯的极耳另一种弯折方式示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种软包锂离子电池模块连接结构的实施例，包括并联布置的多个电芯1和位于电芯上方并与电芯的极耳导电连接的汇流排3，本实施例中的多个电芯沿左右方向依次设置，汇流排3也沿左右方向延伸，软包锂离子电池模块连接结构还包括设置于汇流排3下方并与所述电芯相对固定装配的绝缘栅板2，绝缘栅板2上设有与电芯1的极耳4对应以供极耳穿过的极耳穿孔202，极耳4向上穿出所述极耳穿孔202的顶部具有折弯紧贴在绝缘栅板2的上侧面上的折弯部，所述汇流排3具有压接在所述极耳4的折弯部上并与极耳4的折弯部焊接固连的下侧面。
在汇流排3和绝缘栅板2之间设有定位结构，汇流排3通过所述定位结构与所述绝缘栅板2相对固定装配，本实施例中的定位结构具体为凹凸定位结构，凹凸定位结构包括设置在绝缘栅板2上的凸起201和设置在汇流排3上的凹坑301，装配时，将汇流排3放置在绝缘栅板2上，绝缘栅板上的凸起201与汇流排上的凹坑301对应插接以实现对汇流排的定位，保证绝缘栅板和汇流排的装配精度。
本实施例中，汇流排3上设有用于对应观察各极耳的折弯部折弯偏移尺寸的多个观察孔302。
本实施例中的，电芯上的极耳1分为正极耳和负极耳，相应的，汇流排分为与正极耳的折弯部对应焊接固连的正极汇流排和与负极耳的折弯部对应焊接固连的负极汇流排，正极汇流排为铝制导电片，负极汇流排为铜质导电片或者为铜面用于与负极耳的折弯部焊接固连的铜铝复合板。
本实施例中，汇流排3的下侧面通过激光焊接联接的方式与所述电芯1的极耳4的折弯部焊接固连。实际焊接操作时，通过压装工装来压紧汇流排3，汇流排3则向下压紧极耳，进而可以有效确保焊接效果。
同时，由于电芯单体存在制造公差，当将多个电芯单体并列布置时，制造公差容易累积导致电池模块实际尺寸与设计尺寸相差较大，进而导致各个电芯上的极耳弯折后与汇流排上的待焊接位置不对应（汇流排上的待焊接位置通常由激光焊接工艺中的设计间隔尺寸确定，即汇流排上的各个待焊接位置的间隔尺寸与激光焊接工艺中的自动化连续焊接的设计间隔尺寸相对应），此时，就需要根据实际需要通过调整各个电芯的极耳的弯折方向，来尽可能的消除或降低电芯累积公差对自动化焊接的影响。
需要说明的是，所有电芯中处于中间的电芯为中心电芯，在左右方向上位于中心电芯左侧的电芯为左侧电芯、位于中心电芯右侧的电芯为右侧电芯。如图4所示，当电池模块实际长度大于设计长度时，使左侧电芯的极耳向左弯折，右侧电芯的极耳向右弯折，即左侧电芯的极耳的折弯部和右侧电芯的极耳的折弯部相背折弯，这样，当两端部的电芯的间距为X时，极耳的折弯部的长度为A，两端部的极耳的最大间距为X+2A。如图5所示，当电池模块的实际长度小于设计长度时，使左侧电芯的极耳向右弯折，右侧电芯的极耳向左弯折，即左侧电芯的极耳的折弯部和右侧电芯的极耳的折弯部相向折弯，这样，两端部的电芯间距为X时，极耳的折弯部的长度为A，两端部的极耳的最小间距为X-2A。
本实施例所提供的电池模块在装配时，绝缘栅板2与电芯1相对固定装配，然后通过定位结构使汇流排3与绝缘栅板2相对定位装配，然后通过压装工装将汇流排和极耳压紧，极耳4的折弯部则与绝缘栅板2及汇流排3贴近，有效保证焊接质量。
本实施例中，汇流排和绝缘栅板之间的定位结构为凹凸定位结构，在其他实施例中，定位结构也可以采用其他方式的定位结构如在绝缘栅板上设置周向挡边，由周向挡边对汇流排进行定位装配。
本实施例中，汇流排上的观察孔沿左右方向布置有多个，观察孔的具体结构可根据实际需要布置，针对每个极耳的折弯部的观察孔可以为沿前后方向延伸的长孔，也可以为沿前后方向分布的多个观察小孔。
本实施例中，汇流排和极耳的折弯部的焊接为激光焊接，在其他实施例中，也可以采用超声波焊接的方式实现汇流排和极耳的折弯部的焊接联接。

Claims (8)

1.一种软包锂离子电池模块连接结构，包括并联布置的至少两个电芯和位于电芯上方并与电芯的极耳导电连接的汇流排，其特征在于：还包括设置于汇流排下方并与所述电芯相对固定装配的绝缘栅板，绝缘栅板上设有与电芯的极耳对应以供极耳穿过的极耳穿孔，所述极耳向上穿出所述极耳穿孔的顶部具有折弯紧贴在绝缘栅板的上侧面上的折弯部，所述汇流排具有压接在所述极耳的折弯部上并与极耳的折弯部焊接固连的下侧面。
2.根据权利要求1所述的软包锂离子电池模块连接结构，其特征在于：所述的汇流排和绝缘栅板之间设有定位结构，所述汇流排通过所述定位结构与所述绝缘栅板相对固定装配。
3.根据权利要求2所述的软包锂离子电池模块连接结构，其特征在于：所述的定位结构为凹凸定位结构，凹凸定位结构包括相对应插接配合的凸起和凹坑，凸起和凹坑对应的设置在所述汇流排和绝缘栅板上。
4.根据权利要求1或2或3所述的软包锂离子电池模块连接结构，其特征在于：所述的汇流排的下侧面通过激光焊接联接的方式与所述电芯的极耳的折弯部焊接固连。
5.根据权利要求1或2或3所述的软包锂离子电池模块连接结构，其特征在于：所述的汇流排上设有用于对应观察各极耳的折弯部折弯偏移尺寸的观察孔。
6.根据权利要求1或2或3所述的软包锂离子电池模块连接结构，其特征在于：所述的电芯上的极耳分为正极耳和负极耳，相应的，汇流排分为与正极耳的折弯部对应焊接固连的正极汇流排和与负极耳的折弯部对应焊接固连的负极汇流排，正极汇流排为铝制导电片，负极汇流排为铜质导电片或者为铜面用于与负极耳的折弯部焊接固连的铜铝复合板。
7.根据权利要求1或2或3所述的软包锂离子电池模块连接结构，其特征在于：所述的电芯沿左右方向依次布置，所有电芯中处于中间的一个或两个电芯为中心电芯，在左右方向上位于中心电芯左侧的电芯为左侧电芯、位于中心电芯右侧的电芯为右侧电芯，左侧电芯的极耳的折弯部与右侧电芯的极耳的折弯部相向折弯或相背折弯。
8.根据权利要求1或2或3所述的软包锂离子电池模块连接结构，其特征在于：所述的绝缘栅板的朝向电芯的下侧面对应各极耳穿孔的位置处设有用于引导相应电芯的极耳进入对应的极耳穿孔中的三角形引导槽。
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