CN107634173A - 锂离子电池免点焊连接件、免点焊连接单元及电池模组 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂离子电池免点焊连接件、免点焊连接单元及电池模组,该免点焊连接件包括连接基片和设于连接基片外缘的若干连接侧片,所述连接侧片具有连接弹片和连接端部。相比于现有技术,1)本发明结构简单,不易发生形变,制造和维护成本低,可以进行任意拆卸和连接;2)连接弹片、连接端部和连接基片几个部分可以分别与锂离子电池紧压形成三维面接触,大大降低接触电阻,可以代替传统的点焊连接和现有的点接触连接;3)能够避免现有的弹簧爪容易出现一致性偏差而造成与锂离子电池接触不良的问题。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂离子电池免点焊连接件、免点焊连接单元及电池模组。
背景技术
锂离子电池是一种用途极其广泛的电源,它一般会根据负载所需电压和容量的要求,采用多个单体电池进行串并联组合,通过串联提高电压,通过并联提高容量。目前的方法是首先将一定数量的单体电池采用一汇流排分别将所有正极连接在一起,再用另一汇流排将所有负极连接在一起,这样即构成一个并联分支。将多个并联分支中对应相同位置的单体电池按照正负极顺序进行连接即构成多个串联分支,这样就形成了多个单体电池的串并联组合,所以汇流排与电池正负极的焊接、以及电池与电池之间的固定是组装蓄电池或电池组必须进行的步骤,而且操作也比较麻烦,安全性能也不高。
现在电池组进行组装连接时,对单体电池与连接片通过电阻焊、激光焊、铝丝焊等工艺技术进行焊接连接,易造成单体电池损伤,且组装工艺复杂,制造成本高,质量管控难;而且通过焊接组成的电池组,维修和维护成本高,单体电池二次利用率低。因此,为了提高生产效率,降低成本、合并产品的通用性,因此简易通用的结构组装方案迫切需要推出。
其中,公告号为CN 205355113 U的中国专利公开了一种电池组弹簧片的装配结构,参照图1所示,负极无焊接锂离子电池组中要用一种特制的弹簧片,此弹簧片1’包括基片11’及由基片11’边缘向斜上方伸出的八个弹簧爪12’和设在弹簧爪之间的四个定位爪13’,其中,弹簧爪12’作为导电接触片,定位爪13’用于定位。具体应用时,用此弹簧爪12’夹持电池的壳身,省略了在电池底的焊接,减少了对电池的伤害,一定程度上提高了电池的安全性与可靠性。
然而,该电池组装配结构存在以下问题:第一、由于弹簧片为金属材质,尽管设置了定位爪,但其上的弹簧爪向外伸张,装入电池夹具时仍然不好定位,容易划伤塑料材质的电池夹具,操作困难,也限制了机械化作业,耗用人力多。第二、该弹簧爪与电池壳身之间的连接为点接触连接,这样的连接方式由于接触面小,导致弹簧爪与电池之间的阻抗较大,从而影响电池组的过流性能。第三、弹簧爪点接触的连接方式要求八个弹簧爪必须高度一致,任何一个弹簧爪出现一致性偏差,就会影响弹簧片与单体电池连接的可靠性,甚至还可能会导致两者接触不良,从而影响电池组性能和组装效率。
针对上述问题,有必要提出一种解决问题的技术方案。
发明内容
本发明的目的之一在于:提供一种制造和维护成本低,可以根据产品需要进行可拆卸组装,且连接稳定可靠的锂离子电池免点焊连接件。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种锂离子电池免点焊连接件,包括连接基片和设于连接基片外缘的若干连接侧片,所述连接侧片具有连接弹片和连接端部。
作为本发明所述的锂离子电池免点焊连接件的优选方案,若干所述连接侧片在所述连接基片的外缘均匀分布。
作为本发明所述的锂离子电池免点焊连接件的优选方案,所述连接侧片的数量设置为三个,三个所述连接侧片在所述连接基片的外缘均匀分布。
作为本发明所述的锂离子电池免点焊连接件的优选方案,所述连接弹片具有内凹圆弧面。通过在连接弹片设置内凹圆弧面,一方面能够稳固地夹持锂离子电池,避免锂离子电池发生松动;另一方面能够增大锂离子电池与连接件的接触面积,降低两者之间的接触阻抗。
作为本发明所述的锂离子电池免点焊连接件的优选方案,所述连接侧片设置有第一通孔,沿所述第一通孔的上侧壁向下延伸形成所述连接弹片。这样的设置能够使连接弹片保持一定的弹性,从而利用机械应力和弹性形变与锂离子电池形成可靠连接。
作为本发明所述的锂离子电池免点焊连接件的优选方案,所述连接基片的中部开设有第二通孔,所述第二通孔的底端设置有压接片。设置的压接片用于连接锂离子电池的正极或负极集流板。
作为本发明所述的锂离子电池免点焊连接件的优选方案,所述压接片包括沿第二通孔的一侧壁向外延伸形成的连接段,及由连接段沿水平方向弯折形成的压接段。这样的设置能够使压接片保持一定的弹性,提高其与锂离子电池的正极或负极集流板连接的可靠性。
作为本发明所述的锂离子电池免点焊连接件的优选方案,所述连接端部包括由连接侧片的上端向内弯压形成的内连接端,及由内连接端向外翻折形成的外连接端。其中,内连接端与锂离子电池的侧壁面紧压贴合,而外连接端可对内连接端起到加强和稳定作用,从而提高与锂离子电池连接的可靠性。
相比于现有技术,本发明一种锂离子电池免点焊连接件,包括连接基片和设于连接基片外缘的若干连接侧片,所述连接侧片具有连接弹片和连接端部。相比于现有技术,1)本发明结构简单,不易发生形变,制造和维护成本低,可以进行任意拆卸和连接;2)若干连接弹片、若干连接端部和连接基片几个部分可以分别与锂离子电池紧压形成三维面接触,大大降低接触电阻,可以代替传统的点焊连接和现有的点接触连接;3)能够避免现有的弹簧爪容易出现一致性偏差而造成与锂离子电池接触不良的问题。
本发明的目的之二在于:提供一种锂离子电池免点焊连接单元,包括上述任一段所述的连接件和锂离子电池,所述连接弹片、所述连接端部和所述连接基片分别与所述锂离子电池形成紧压接触式连接。
作为本发明所述的锂离子电池免点焊连接单元的优选方案,所述锂离子电池为圆柱形锂离子电池,所述圆柱形锂离子电池的一端部与所述连接基片形成紧压接触式连接,所述圆柱形锂离子电池的侧壁分别与所述连接弹片和所述连接端部形成紧压接触式连接。
作为本发明所述的锂离子电池免点焊连接单元的优选方案,所述紧压接触式连接为紧压接触式面连接。
作为本发明所述的锂离子电池免点焊连接单元的优选方案,所述内凹圆弧面的曲率半径与所述圆柱形锂离子电池侧壁面的曲率半径相等。这样保证连接弹片与圆柱形锂离子电池能够完美贴合,进一步降低接触阻抗。
作为本发明所述的锂离子电池免点焊连接单元的优选方案,所述连接端部的曲率半径与所述圆柱形锂离子电池侧壁面的曲率半径相等。这样保证连接端部与圆柱形锂离子电池能够完美贴合,进一步降低接触阻抗。
相比于现有技术,本发明一种锂离子电池免点焊连接单元,包括免点焊连接件和锂离子电池,所述连接弹片、所述连接端部和所述连接基片分别与所述锂离子电池形成紧压接触式连接。本发明的有益效果主要表现在:1)采用锂离子电池与连接件可任意组合连接,形成不同电压和容量的电池组;2)采用锂离子电池与连接件可任意方向进行组合连接,满足不同空间的需要,且可以使各个锂离子电池像积木一样模块化地串联或并联连接,连接组成的电池组无需再进行电极之间的焊接连接;3)采用连接件有连接弹片、连接端部和连接基片几个部分均与锂离子电池紧压形成三维面接触,大大降低接触电阻,代替了传统的点焊连接和现有的点接触连接;4)采用紧压面接触的方式还能够大大提高连接件和锂离子电池连接的可靠性,有效避免采用弹簧爪连接出现的一致性偏差而造成接触不良的问题;5)可以任意拆卸和连接,工艺简单,维护成本低。
本发明的目的之三在于:提供一种锂离子电池模组,包括绝缘固定架、分别设置在绝缘固定架两端的正极集流板和负极集流板,所述绝缘固定架设置有若干个安装孔,所述安装孔中安装有上述任一段所述的免点焊连接单元,所述免点焊连接单元的两端分别与正极集流板和负极集流板电性连接。
作为本发明所述的锂离子电池模组的优选方案,所述负极集流板的一端部设置有负极外接端子,所述负极外接端子的中部设置有负极连接孔;所述正极集流板的一端部设置有正极外接端子,所述正极外接端子的中部设置有正极连接孔。
作为本发明所述的锂离子电池模组的优选方案,所述正极集流板设置有与锂离子电池的正极端一一对应的弹片容置孔,所述弹片容置孔的底端设置有正极连接弹片,所述正极连接弹片与所述锂离子电池的正极端电性连接。
作为本发明所述的锂离子电池模组的优选方案,所述绝缘固定架上设置有若干个固定孔。设置的固定孔用于安装固定件,以固定整个电池模组,从而提高电池模组的稳固性,同时提升锂离子电池与连接件连接的可靠性。
作为本发明所述的锂离子电池模组的优选方案,所述固定孔设置在任意相邻的四个安装孔之间的中央位置。
相比于现有技术,本发明一种锂离子电池模组,包括绝缘固定架、分别设置在绝缘固定架两端的正极集流板和负极集流板,所述绝缘固定架设置有若干个安装孔,所述安装孔中安装有上述任一段所述的免点焊连接单元,所述免点焊连接单元的两端分别与正极集流板和负极集流板电性连接。本发明的有益效果主要表现在:此电池模组组装结构极大的简化生产工艺及降低成本,有效提高生产效率及生产品质,同时也免去了点焊繁琐工艺和设备的操作,方便拆装维修,大大的降低了生产成本,提高了生产效率。
附图说明
图1为现有技术中弹簧片结构的俯视图。
图2为本发明的免点焊连接件的结构示意图之一。
图3为本发明的免点焊连接件的结构示意图之二。
图4为本发明的免点焊连接件的纵向截面示意图。
图5为本发明的免点焊连接单元的结构示意图。
图6为图5中沿A-A线的剖视图。
图7为图5中沿B-B线的剖视图。
图8为本发明的锂离子电池模组的结构示意图。
图9为图8的结构分解图。
图中:1’-弹簧片;11’-基片;12’-弹簧爪;13’-定位爪;1-连接件;11-连接基片;111-第二通孔;12-连接侧片;121-连接弹片;122-连接端部;1221-内连接端;1222-外连接端;123-第一通孔;13-压接片;131-连接段;132-压接段;2-锂离子电池;3-绝缘固定架;31-安装孔;4-正极集流板;41-正极外接端子;411-正极连接孔;5-负极集流板;51-负极外接端子;511-负极连接孔。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚,下面将结合具体实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
具体实施方式1
如图2~4所示,一种锂离子电池免点焊连接件1,包括连接基片11和设于连接基片11外缘的若干连接侧片12,若干连接侧片12在连接基片11的外缘均匀分布,连接侧片12的数量不做具体限制,这里优选为三个,连接侧片12具有连接弹片121和连接端部122,连接弹片121具有内凹圆弧面;通过在连接弹片121设置内凹圆弧面,一方面能够稳固地夹持锂离子电池2,避免锂离子电池2发生松动;另一方面能够增大锂离子电池2与连接件1的接触面积,降低两者之间的接触阻抗。
优选地,连接侧片12设置有第一通孔123,沿第一通孔123的上侧壁向下延伸形成连接弹片121。这样的设置能够使连接弹片121保持一定的弹性,从而利用机械应力和弹性形变与锂离子电池2形成可靠连接。
优选地,连接基片11的中部开设有第二通孔111,第二通孔111的底端设置有压接片13,压接片13包括沿第二通孔111的一侧壁向外延伸形成的连接段131,及由连接段131沿水平方向弯折形成的压接段132。这样的设置能够使压接片13保持一定的弹性,提高其与锂离子电池2的正极或负极集流板连接的可靠性。
优选地,连接端部122包括由连接侧片12的上端向内弯压形成的内连接端1221,及由内连接端1221向外翻折形成的外连接端1222。其中,内连接端1221与锂离子电池2的侧壁面紧压贴合,而外连接端1222可对内连接端1221起到加强和稳定作用,从而提高与锂离子电池2连接的可靠性。
具体实施方式2
如图5~7所示,一种锂离子电池免点焊连接单元,包括具体实施方式1的连接件1和锂离子电池2,若干连接弹片121、若干连接端部122和连接基片11分别与锂离子电池2形成紧压接触式面连接;这样的设置,一方面,可以大大降低接触电阻,有效代替传统的点焊连接和现有的点接触连接;另一方面,能够避免现有的弹簧爪容易出现一致性偏差而造成与锂离子电池2接触不良的问题。
优选地,锂离子电池2为圆柱形锂离子电池2,圆柱形锂离子电池2的一端部与连接基片11形成紧压接触式面连接,圆柱形锂离子电池2的侧壁分别与连接弹片121和连接端部122形成紧压接触式面连接。
优选地,内凹圆弧面的曲率半径与圆柱形锂离子电池2侧壁面的曲率半径相等。这样保证连接弹片121与圆柱形锂离子电池2能够完美贴合,进一步降低接触阻抗。
优选地,连接端部122的曲率半径与圆柱形锂离子电池2侧壁面的曲率半径相等。这样保证连接端部122与圆柱形锂离子电池2能够完美贴合,进一步降低接触阻抗。
具体实施方式3
如图8~9所示,一种锂离子电池模组,包括绝缘固定架3、分别设置在绝缘固定架3两端的正极集流板4和负极集流板5,绝缘固定架3设置有若干个安装孔31,安装孔31中安装有具体实施方式2的免点焊连接单元,免点焊连接单元的两端分别与正极集流板4和负极集流板5电性连接;其中,负极集流板5的一端部设置有负极外接端子51,负极外接端子51的中部设置有负极连接孔511;正极集流板4的一端部设置有正极外接端子41,正极外接端子41的中部设置有正极连接孔411。
优选地,正极集流板4设置有与锂离子电池2的正极端一一对应的弹片容置孔,弹片容置孔的底端设置有正极连接弹片,正极连接弹片与锂离子电池2的正极端电性连接。
优选地,绝缘固定架3上设置有若干个固定孔,固定孔设置在任意相邻的四个安装孔31之间的中央位置。设置的固定孔用于安装固定件,以固定整个电池模组,从而提高电池模组的稳固性,同时提升锂离子电池2与连接件1连接的可靠性。
相比于现有技术,此电池模组组装结构极大的简化生产工艺及降低成本,有效提高生产效率及生产品质,同时也免去了点焊繁琐工艺和设备的操作,方便拆装维修,大大的降低了生产成本,提高了生产效率。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上述的具体实施方式,凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
Claims (18)
1.一种锂离子电池免点焊连接件,其特征在于:包括连接基片和设于连接基片外缘的若干连接侧片,所述连接侧片具有连接弹片和连接端部。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池免点焊连接件,其特征在于:若干所述连接侧片在所述连接基片的外缘均匀分布。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池免点焊连接件,其特征在于:所述连接侧片的数量设置为三个,三个所述连接侧片在所述连接基片的外缘均匀分布。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池免点焊连接件,其特征在于:所述连接弹片具有内凹圆弧面。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池免点焊连接件,其特征在于:所述连接侧片设置有第一通孔,沿所述第一通孔的上侧壁向下延伸形成所述连接弹片。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池免点焊连接件,其特征在于:所述连接基片的中部开设有第二通孔,所述第二通孔的底端设置有压接片。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池免点焊连接件,其特征在于:所述压接片包括沿第二通孔的一侧壁向外延伸形成的连接段,及由连接段沿水平方向弯折形成的压接段。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池免点焊连接件,其特征在于:所述连接端部包括由连接侧片的上端向内弯压形成的内连接端,及由内连接端向外翻折形成的外连接端。
9.一种锂离子电池免点焊连接单元,其特征在于:包括权利要求1~8任一项所述的连接件和锂离子电池,所述连接弹片、所述连接端部和所述连接基片分别与所述锂离子电池形成紧压接触式连接。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池免点焊连接单元,其特征在于:所述锂离子电池为圆柱形锂离子电池,所述圆柱形锂离子电池的一端部与所述连接基片形成紧压接触式连接,所述圆柱形锂离子电池的侧壁分别与所述连接弹片和所述连接端部形成紧压接触式连接。
11.根据权利要求10所述的锂离子电池免点焊连接单元,其特征在于:所述紧压接触式连接为紧压接触式面连接。
12.根据权利要求10或11所述的锂离子电池免点焊连接单元,其特征在于:所述内凹圆弧面的曲率半径与所述圆柱形锂离子电池侧壁面的曲率半径相等。
13.根据权利要求10或11所述的锂离子电池免点焊连接单元,其特征在于:所述连接端部的曲率半径与所述圆柱形锂离子电池侧壁面的曲率半径相等。
14.一种锂离子电池模组,其特征在于:包括绝缘固定架、分别设置在绝缘固定架两端的正极集流板和负极集流板,所述绝缘固定架设置有若干个安装孔,所述安装孔中安装有权利要求9~13任一项所述的免点焊连接单元,所述免点焊连接单元的两端分别与正极集流板和负极集流板电性连接。
15.根据权利要求14所述的锂离子电池模组,其特征在于:所述负极集流板的一端部设置有负极外接端子,所述负极外接端子的中部设置有负极连接孔;所述正极集流板的一端部设置有正极外接端子,所述正极外接端子的中部设置有正极连接孔。
16.根据权利要求14所述的锂离子电池模组,其特征在于:所述正极集流板设置有与锂离子电池的正极端一一对应的弹片容置孔,所述弹片容置孔的底端设置有正极连接弹片,所述正极连接弹片与所述锂离子电池的正极端电性连接。
17.根据权利要求14所述的锂离子电池模组,其特征在于:所述绝缘固定架上设置有若干个固定孔。
18.根据权利要求17所述的锂离子电池模组,其特征在于:所述固定孔设置在任意相邻的四个安装孔之间的中央位置。
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