CN106450122B - 电池连接结构及电池组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池连接结构及电池组。电池连接结构包括：连接各电池的正极耳或连接各电池的负极耳的连接件，以及连接至少两个连接件的汇流板。连接件包括一体成型的盖板和至少两个侧板，各侧板相对设置，盖板盖设于各侧板上，当连接件连接各电池时，连接件的各侧板与各电池的正极耳或负极耳焊接。当汇流板连接至少两个连接件时，汇流板与至少两个连接件的盖板焊接。电池组包括电池和该电池连接结构。该电池连接结构采用焊接的方式连接各电池，连接稳固，不会产生松动或表面的接触不良，并可以根据具体情况灵活与电池焊接以满足不同的电压和容量要求，制造过程独立，便于工业自动化的实现。

Description

电池连接结构及电池组

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池连接结构及电池组。

背景技术

当前新能源汽车的动力电池组通常是由多个电池串联、并联构成的。在构成电池组时，通常是将电池的极耳、汇流板穿插进行焊接；或是电芯并联后将极耳焊接在一起，再通过螺栓软连接方式实现电池之间的串联，汇流板通过螺栓固定。在实际的生产过程中，穿插汇流板的结构可操作性较差，且不便单体的维修。螺栓连接方式其连接内阻较大，且随使用时间的增加，会产生松动或表面的接触不良，影响电池组的正常工作。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电池连接结构及电池组，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电池连接结构，所述电池连接结构包括：连接各电池的正极耳或连接各电池的负极耳的连接件，以及连接至少两个连接件的汇流板；

所述连接件包括一体成型的盖板和至少两个侧板，各侧板相对设置，所述盖板盖设于各侧板上，当所述连接件连接各所述电池时，所述连接件的各侧板与各所述电池的正极耳或负极耳焊接；

当所述汇流板连接至少两个连接件时，所述汇流板与至少两个所述连接件的盖板焊接。

进一步地，所述连接件包括一体成型的盖板和两个侧板，所述两个侧板相对设置，所述盖板盖设于所述两个侧板上；

所述盖板远离所述侧板一侧设有第一凸块和第二凸块，所述第一凸块和第二凸块相对设置于所述盖板的中间且互不接触；

所述汇流板的中部包括两个相对设置的第一缺口和第二缺口，形成工字形，所述第一缺口包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第二缺口包括第三侧壁和第四侧壁，当所述汇流板连接两个所述连接件时，所述第一侧壁和第二侧壁能分别与一所述连接件的第一凸块和第二凸块焊接，所述第三侧壁和第四侧壁能分别与另一所述连接件的第一凸块和第二凸块焊接。

进一步地，所述盖板远离所述侧板一侧还设有第三凸块和第四凸块，所述第三凸块和第四凸块位于所述盖板的两端，当所述汇流板连接两个所述连接件时，所述汇流板的一端的侧壁分别与两个所述连接件的两个第三凸块焊接，另一端的侧壁分别与两个所述连接件的两个第四凸块焊接。

进一步地，所述连接件包括一体成型的盖板和两个侧板，两个所述侧板相对设置，所述盖板盖设于所述两个侧板上；

所述盖板远离所述侧板一侧还设有第一凸块、第二凸块、第三凸块和第四凸块，所述第一凸块和第二凸块相对设置于所述盖板的中间且互不接触，所述第三凸块和第四凸块相对设置于所述盖板的两端，所述第三凸块与所述第一凸块相邻；

所述汇流板包括两个相对设置的第一缺口和第二缺口，形成工字形，当所述汇流板连接两个所述连接件时，一所述连接件的第一凸块和第二凸块限位于所述第一缺口内，另一所述连接件的第一凸块和第二凸块限位于所述第二缺口内，所述汇流板的一端限位于两个所述连接件的两个第三凸块内，另一端限位于两个所述连接件的两个第四凸块内，所述汇流板的底面分别与两个所述连接件的盖板的顶面焊接。

进一步地，所述连接件包括一体成型的盖板和两个侧板，两个所述侧板相对设置，所述盖板盖设于所述侧板上形成n形；

当所述汇流板连接两个连接件时，所述汇流板的底面分别与两个所述连接件的盖板的顶面焊接。

进一步地，所述汇流板包括对称设置的两个凹槽，当所述汇流板连接两个连接件时，所述两个凹槽的底面分别与两个所述连接件的盖板的顶面焊接。

进一步地，所述连接件和汇流板的材料为铝、铜、铜镀镍或铝铜复合材料。

进一步地，连接各所述电池的正极耳的连接件的侧板的材料为铜或铜镀镍、盖板的材料为铝，连接各电池的负极耳的连接件的材料为铝，所述汇流板的材料为铝。

进一步地，所述焊接为激光焊接、超声焊接或扩散焊接。

一种电池组，所述电池组包括电池和上述的电池连接结构。

本发明提供的电池连接结构，采用连接件的侧板与两个或多个电池的正极耳或负极耳焊接，从而将两个或多个电池并联形成一电池模块，每个汇流板与两个或多个连接件的盖板焊接，从而将各电池模块串联或并联。电池的数量和电池模块的数量可以根据具体情况进行扩充，满足不同的电压和容量要求，而且制造过程独立，便于工业自动化的实现。采用焊接的方式连接各电池，连接稳固，不会产生松动或表面的接触不良。

本发明提供的电池组包括电池连接结构，因而具有类似的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例一提供的电池连接结构的结构示意图。

图2为本发明实施例一提供的汇流板与两个连接件的一种焊接示意图。

图3为本发明实施例一提供的汇流板与两个连接件的另一种焊接示意图。

图4为本发明实施例一提供的连接件与电池的电芯的连接示意图。

图5为本发明实施例一提供的电池连接结构与电池形成的电池组的结构示意图。

图6为本发明实施例二提供的电池连接结构的结构示意图。

图7为本发明实施例二提供的电池连接结构与电池形成的电池组的结构示意图。

图标：1-电池连接结构；10-连接件；50-汇流板；11-盖板；15-侧板；111-第一凸块；112-第二凸块；113-第三凸块；114-第四凸块；51-第一缺口；52-第二缺口；511-第一侧壁；512-第二侧壁；521-第三侧壁；522-第四侧壁；53-第一端壁；54-第二端壁；8-电池组；6-电池模块；55-凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的电池连接结构1的结构示意图。电池连接结构1包括：连接两个电池的正极耳或连接两个电池的负极耳的连接件10，以及连接两个连接件10的汇流板50。

连接件10包括一体成型的盖板11和两个侧板15，两个侧板15相对设置，盖板11盖设于两个侧板15上。当连接件10连接两个所述电池时，连接件10的两个侧板15与两个电池的正极耳或负极耳焊接。可选地，在具体焊接时，两个侧板15的外侧与两个电池的正极耳或负极耳焊接。

盖板11远离侧板15一侧设有第一凸块111和第二凸块112。第一凸块111和第二凸块112相对设置于盖板11的中间且互不接触。可选地，在本实施例中，盖板11的中间有一个开口，所述开口呈矩形。第一凸块111和第二凸块112相对设置于所述矩形的两边。

汇流板50的中部包括两个相对设置的第一缺口51和第二缺口52，形成工字形。第一缺口51包括相对设置的第一侧壁511和第二侧壁512。第二缺口52包括第三侧壁521和第四侧壁522。可选地，在本实施例中，盖板11远离所述侧板15一侧还设有第三凸块113和第四凸块114。第三凸块113和第四凸块114位于所述盖板11的两端。第三凸块113与第一凸块111相邻。

请参阅图2，当汇流板50连接两个连接件10时，第一侧壁511和第二侧壁512能分别与一连接件10的第一凸块111和第二凸块112焊接，第三侧壁521和第四侧壁522能分别与另一连接件10的第一凸块111和第二凸块112焊接。可选地，汇流板50的第一端壁53分别与两个连接件10的两个第三凸块113焊接，第二端壁54分别与两个连接件10的两个第四凸块114焊接。其中，第一端壁53和第二端壁54分别为汇流板50的两端的侧壁。

上述焊接的位置是汇流板50的第一侧壁511、第二侧壁512、第三侧壁521、第四侧壁522、第一端壁53和第二端壁54与两个连接件10的第一凸块111、第二凸块112、第三凸块113和第四凸块114的接触缝隙，因而可以焊接厚度较厚的汇流板50和连接件10。汇流板50厚度太薄则会减小汇流板50的过流能力，降低汇流板50的散热性能，容易因外力而断裂稳定性不高等。采用此种焊接，增大了汇流板50的过流能力、提高了散热性能和稳定性等。

应理解，汇流板50连接两个连接件10时，不仅可以通过上述的方式进行焊接，还可以将汇流板50的底面分别与两个所述连接件10的盖板11的顶面进行焊接。例如，将汇流板50放在两个连接件10上，一连接件10的第一凸块111和第二凸块112限位于第一缺口51内，另一连接件10的第一凸块111和第二凸块112限位于第二缺口52内，汇流板50的第一端壁53限位于两个连接件10的两个第三凸块113内，第二端壁54限位于两个连接件10的两个第四凸块114内，汇流板50的底面分别与两个连接件10的盖板11的顶面进行焊接，焊接位置如3所示。图3为本实施例提供的汇流板50与两个连接件10的另一种焊接示意图，其中A表示焊接位置。当汇流板50和连接件10的厚度较薄时，可以采用此种焊接方式。

可选地，在本实施例中，为了方便使用，连接件10是中心对称图形，汇流板50也是中心对称图形。将连接件10沿连接件10的对称中心旋转180°后，第一凸块111和第二凸块112重合，第三凸块113和第四凸块114重合。将汇流板50沿汇流板50的对称中心旋转180°后，汇流板50的第一缺口51和第二缺口52重合。

可选地，在本实施例中，所述焊接为激光焊接、超声焊接或扩散焊接。激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接具有焊接速度快、热影响小、变形小、焊接可靠性较高，焊接处内阻小、定位精确、可进行微型焊接。超声波金属焊接是利用超声波高频机械振动产生的高密度能量，在工件表面产生塑性变形并在压力下破坏表面层，使所焊金属在常温下产生的物理性连接。扩散焊接是将焊件紧密贴合，在一定温度和压力下保持一段时间，使接触面之间的原子相互扩散形成联接的焊接方法。

可选地，在本实施例中，连接件10和汇流板50由铝、铜、铜镀镍或铝铜复合材料制成。电池的正极耳一般采用铝质材料，负极耳一般采用铜或铜镀镍材质。可选地，在本实施例中，连接两个电池的正极耳的连接件10是由铜或铜镀镍和铝冲切后折弯而成的一体结构，其中，侧板15的材料为铜或铜镀镍、盖板11的材料为铝。连接各电池的负极耳的连接件10是由铝材折弯而成的一体结构。汇流板50是由铝制成。连接件10根据电池正负极的材质选择相对应的材质，保证了同种材质焊接的可靠性。

图4是本实施例提供的连接件10与电池的电芯连接示意图。图5是本实施例提供的电池连接结构1与电池形成的电池组8的结构示意图。请结合参阅图4和图5，在使用连接件10和汇流板50连接电池，形成电池组8时，一连接件10的两个侧板15与两个电池的正极耳焊接，另一连接件10的两个侧板15与两个电池的负极耳焊接，从而将两个电池并联形成一电池模块6。与两个正极耳焊接的连接件10为电池模块6的正极，与两个负极耳焊接的连接件10为电池模块6的负极。汇流板50与各连接件10焊接，从而将各电池模块6串联或并联。其中，并联形成一个电池模块6的电池的数量可以根据具体情况进行扩充以满足不同电压需求，电池模块6的数量可以根据具体情况进行扩充以满足不同容量需求。

实施例二

图6是本发明实施例二提供的电池连接结构1的结构示意图。如图6所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，实施例二中的盖板11不包括第一凸块111、第二凸块112、第三凸块113和第四凸块114，盖板11盖设于侧板15上形成n形。汇流板50包括对称设置的两个凹槽55，当汇流板50连接两个连接件10时，两个凹槽55的底面分别与两个所述连接件10的盖板11的顶面焊接。

众所周知，汇流板50的底面与盖板11的顶面进行焊接对汇流板50的厚度有一定要求，板厚度不能太厚。例如，采用某种激光焊接时，汇流板50厚度不能超过1毫米。而汇流板50厚度太薄则会减小汇流板50的过流能力，降低汇流板50的散热性能，容易因外力而断裂稳定性不高等。采用此种设计的汇流板50，凹槽55底部的厚度等于没有凹槽55的平板的厚度，因而相较于没有凹槽55的平板，在增大了汇流板50的过流能力、提高了散热性能和稳定性的同时，克服了汇流板50厚度太厚不能焊接的问题。

图7是本实施例提供的电池连接结构1与电池形成的电池组8的结构示意图。请参阅图7，在使用连接件10和汇流板50连接电池，形成电池组8时，一连接件10的两个侧板15与两个电池的正极耳焊接，另一连接件10的两个侧板15与两个电池的负极耳焊接，从而将两个电池并联形成一电池模块6。与两个正极耳焊接的连接件10为电池模块6的正极，与两个负极耳焊接的连接件10为电池模块6的负极。汇流板50与各连接件10焊接，从而将各电池模块6串联或并联。其中，电池模块6的数量可以根据具体情况进行扩充以满足不同容量需求。

应理解，连接件10和汇流板50的结构除了本实施例一和实施例二提供的以外，还可以进行各种更改和变化。例如，连接件10包括一盖板11和多个侧板15，例如三个侧板15，盖板11盖设于各侧板15上。汇流板50进行一定的延伸，使得汇流板50连接多个连接件10，例如一汇流板50连接三个、四个连接件10。

本发明还提供一种电池组8，包括电池及上述的电池连接结构1。所述电池连接结构1的连接件10将两个或多个电池并联形成一个电池模块6，再通过一个汇流板50将两个或多个电池模块6串联或并联形成电池组8。其中，并联形成一个电池模块6的电池的数量可以根据具体情况进行扩充以满足不同电压需求，电池模块6的数量可以根据具体情况进行扩充以满足不同容量需求。例如，电池连接结构1的连接件10将两个电池并联形成一个电池模块6，每个汇流板50将两个电池模块6串联形成电池组8，所述电池组8的结构如图5和图7所示。

本发明提供的电池连接结构1包括连接件10和汇流板50。连接件10的侧板15与两个或多个电池的正极耳或负极耳焊接，从而将两个或多个电池并联形成一电池模块6，每个汇流板50与两个或多个连接件10的盖板11焊接，从而将各电池模块6串联或并联。通过增减并联电池及电池模块6的数量可实现对电池组8的电压和容量的进行扩充，能满足不同容量的需求，而且制造过程独立，便于工业自动化的实现。采用焊接的方式连接各电池，连接稳固，不会产生松动或表面的接触不良。通过对连接件10的第一凸块111、第二凸块112、第三凸块113及第四凸块114及汇流板50的工形设计，不仅能使汇流板50限位于连接件10上，使得汇流板50不易因外力而移动、变形或断裂，增加了汇流板50的稳定性，而且使汇流板50的厚度可以较厚，增大了汇流板50的过流能力、提高了散热性能。通过对汇流板50的凹槽55设计，克服了汇流板50厚度太厚不能焊接的问题，增大了汇流板50的过流能力、提高了散热性能和稳定性。此外，连接件10根据电池正负极的材质选择相对应的材质，汇流板50根据连接件10的材质进行选择，保证了同种材质焊接的可靠性。

本发明提供的电池组8包括电池连接结构1和电池，因而具有与电池连接结构1类似的有益效果。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池连接结构，其特征在于，包括：连接各电池的正极耳或连接各电池的负极耳的连接件，以及连接至少两个连接件的汇流板；

所述连接件包括一体成型的盖板和至少两个侧板，各侧板相对设置，所述盖板盖设于各侧板上，当所述连接件连接各所述电池时，所述连接件的各侧板与各所述电池的正极耳或负极耳焊接；

当所述汇流板连接至少两个连接件时，所述汇流板与至少两个所述连接件的盖板焊接；

所述连接件包括一体成型的盖板和两个侧板，所述两个侧板相对设置，所述盖板盖设于所述两个侧板上；

所述盖板远离所述侧板一侧设有第一凸块和第二凸块，所述第一凸块和第二凸块相对设置于所述盖板的中间且互不接触；

所述汇流板的中部包括两个相对设置的第一缺口和第二缺口，形成工字形，所述第一缺口包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第二缺口包括第三侧壁和第四侧壁，当所述汇流板连接两个所述连接件时，所述第一侧壁和第二侧壁能分别与一所述连接件的第一凸块和第二凸块焊接，所述第三侧壁和第四侧壁能分别与另一所述连接件的第一凸块和第二凸块焊接。

2.根据权利要求1所述的电池连接结构，其特征在于，所述盖板远离所述侧板一侧还设有第三凸块和第四凸块，所述第三凸块和第四凸块位于所述盖板的两端，当所述汇流板连接两个所述连接件时，所述汇流板的一端的侧壁分别与两个所述连接件的两个第三凸块焊接，另一端的侧壁分别与两个所述连接件的两个第四凸块焊接。

3.根据权利要求1所述的电池连接结构，其特征在于，所述连接件包括一体成型的盖板和两个侧板，两个所述侧板相对设置，所述盖板盖设于所述两个侧板上；

所述盖板远离所述侧板一侧还设有第一凸块、第二凸块、第三凸块和第四凸块，所述第一凸块和第二凸块相对设置于所述盖板的中间且互不接触，所述第三凸块和第四凸块相对设置于所述盖板的两端，所述第三凸块与所述第一凸块相邻；

所述汇流板包括两个相对设置的第一缺口和第二缺口，形成工字形，当所述汇流板连接两个所述连接件时，一所述连接件的第一凸块和第二凸块限位于所述第一缺口内，另一所述连接件的第一凸块和第二凸块限位于所述第二缺口内，所述汇流板的一端限位于两个所述连接件的两个第三凸块内，另一端限位于两个所述连接件的两个第四凸块内，所述汇流板的底面分别与两个所述连接件的盖板的顶面焊接。

4.根据权利要求1所述的电池连接结构，其特征在于，所述连接件包括一体成型的盖板和两个侧板，两个所述侧板相对设置，所述盖板盖设于所述侧板上形成n形；

当所述汇流板连接两个连接件时，所述汇流板的底面分别与两个所述连接件的盖板的顶面焊接。

5.根据权利要求4所述的电池连接结构，其特征在于，所述汇流板包括对称设置的两个凹槽，当所述汇流板连接两个连接件时，所述两个凹槽的底面分别与两个所述连接件的盖板的顶面焊接。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的电池连接结构，其特征在于，所述连接件和汇流板的材料为铝、铜、铜镀镍或铝铜复合材料。

7.根据权利要求6所述的电池连接结构，其特征在于，连接各所述电池的正极耳的连接件的侧板的材料为铜或铜镀镍、盖板的材料为铝，连接各电池的负极耳的连接件的材料为铝，所述汇流板的材料为铝。

8.根据权利要求7所述的电池连接结构，其特征在于，所述焊接为激光焊接、超声焊接或扩散焊接。

9.一种电池组，其特征在于，包括电池和权利要求1-8任意一项所述的电池连接结构。

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