CN107946530B - 一种包括双极柱电极片的电池模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括双极柱电极片的电池模组，所述双极柱电极片包括采用压铆工艺组合在一起的极片和2个螺钉，所述极片包括间隔设置的压铆段和平面段，所述压铆段和平面段之间设有拱形段，所述螺钉的规格为M3~M7，所述螺钉设置在压铆段上，所述极片用于与电池模组的作为总输出极的极柱电连接，所述螺钉用于与外部的串联铜排连接。电池模组包括电池组、串/并联极片和双极柱电极片，所述串/并联极片和双极柱电极片与电池组采用激光焊接。本发明通过2个螺钉分流从而减小发热，提高了模组的安全性，由于采用2个螺钉，就不需要大规格螺钉，那么极片与电池极柱的接触面积就增大了，从而防止了虚焊的发生，降低了对极片的破坏。

Description

一种包括双极柱电极片的电池模组
技术领域
本发明属于新能源电动汽车的技术领域，更具体地，本发明涉及一种包括双极柱电极片的电池模组。
背景技术
随着电动汽车技术的日益成熟和完善，电动汽车被广泛应用在日常生活中，电动汽车由于需求更多的电量，且电压需要与电机匹配，故通常需要将多个电池通过串联和/或并联形成一个电池包，电池包的组装过程：首先将多个单体电池串/并联形成电池模组，然后电池模组通过外部铜排串联形成一个电池包，其中电池模组的总输出极与总输出极片电连接，总输出极片再通过螺栓与外部的串联铜排连接。这种连接方式在大倍率充放电时存在以下几个问题：1、采用正常规格的螺栓，当过大电流时，螺栓发热严重，存在安全隐患；2、采用大规格螺栓时，总输出连接片与电池极柱直接接触的面积减小，容易造成总输出连接片与极柱之间的虚焊；3、采用大规格螺栓时，螺栓与外部串联铜排连接时，需要采用很大的扭力才能保证总输出连接片与串联铜排之间的连接可靠性，但是扭力过大，会造成总输出极片断裂等变形破坏。
发明内容
为了解决电池包大倍率充放电时，采用正常规格螺栓连接总输出极片和串联铜排时模组极片严重发热；采用大规格螺栓时模组虚焊和极片变形等问题，本发明提供一种包括双极柱电极片的电池模组。
本发明为实现上述目标采取的技术方案是：
一种包括双极柱电极片的电池模组，所述电池模组包括由多个方形电池堆叠形成的矩阵型电池组和串/并联极片，每个所述电池上设有极性相反的两个矩形极柱，其特征在于，还包括双极柱电极片，所述双极柱电极片包括采用压铆工艺组合在一起的极片和2个螺钉，所述极片包括间隔设置的压铆段和平面段，所述压铆段和平面段之间设有拱形段，所述螺钉的规格为M3~M7，所述螺钉设置在压铆段上；所述串/并联极片用于将电池组中除了总输出极的其他极柱电连接，双极柱电极片设置在电池组的作为总输出极的极柱上部，所述平面段和压铆段与电池的极柱接触，采用激光将双极柱极片的平面段和压铆段与电池的极柱焊接在一起，所述螺钉用于与外部的串联铜排连接。
所述极片呈H形，沿着电池厚度方向按照平面段-拱形段- 压铆段-拱形段-平面段的顺序设置，每个所述平面段可完全覆盖住电池的一个极柱表面，所述压铆段沿着电池宽度方向和厚度方向均可以完全覆盖住两个极柱表面。
所述两个螺钉沿着电池宽度方向设置在压铆段的两端。
所述极片呈矩形，沿着电池厚度方向按照压铆段-拱形段-平面段-拱形段- 压铆段的顺序设置，所述平面段可完全覆盖住电池的一个极柱表面，每个所述压铆段可以完全覆盖住两个极柱表面。
所述极片呈矩形，沿着电池厚度方向按照压铆段-拱形段- 压铆段的顺序设置，每个所述压铆段可以完全覆盖住两个极柱表面。
所述螺钉设置在每个压铆段的中间位置。
所述螺钉为头部带花齿的六角形螺钉。
本发明的有益效果：1、通过两个螺钉分流从而减小发热，提高了模组的安全性；2、由于极片上设有2螺钉，就不需要采用大规格螺钉，那么极片与电池极柱的接触面积就增大了，从而防止了虚焊的发生；3、由于极片上设有2个螺钉，就不需要采用大规格螺钉，当外部串联铜排与极片连接时，所需要的扭力大大减小，降低了对极片的破坏。
附图说明
图1为本发明的包括第一种双极柱电极片的电池模组的结构示意图；
图2为第一种双极柱电极片的结构示意图；
图3为第一种极片的俯视图；
图4为第一种极片的侧视图；
图5为本发明的包括第二种双极柱电极片的电池模组的结构示意图；
图6为第二种双极柱电极片的结构示意图；
图7为本发明的包括第三种双极柱电极片的电池模组的结构示意图；
图8为第三种双极柱电极片的结构示意图；
图9为本发明激光焊接图。
图中：1、电池组 2、串/并联极片 3、双极柱电极片 31、极片 32、螺钉
311、压铆段 312、拱形段 313、平面段。
具体实施方式
为了解决电池包大倍率充放电时，采用正常规格螺栓连接总输出极片和串/联铜排时模组极片严重发热；采用大规格螺栓时模组虚焊和极片变形等问题，本发明提供一种包括双极柱电极片的电池模组。下面结合图示进一步阐述本发明。
如图1所示，本发明的包括第一种双极柱电极片的电池模组，所述电池模组包括由多个方形电池堆叠形成的矩阵型电池组（1）和串/并联极片（2），每个所述电池上设有极性相反的两个矩形极柱，还包括第一种双极柱电极片（3）。如图2~4所示，所述第一种双极柱电极片（3）包括采用压铆工艺组合在一起的极片（31）和2个螺钉（32），如图3和4所示，极片（31）呈H形，沿着电池厚度方向按照平面段（313）-拱形段（312）- 压铆段（311）-拱形段（312）-平面段（313）的顺序设置，每个所述平面段（313）可完全覆盖住电池的一个极柱表面，所述压铆段（311）沿着电池宽度方向和厚度方向均可以完全覆盖住两个极柱表面，所述螺钉（32）为头部带花齿的六角形螺钉，所述两个螺钉（32）沿着电池宽度方向设置在压铆段（311）的两端。
如图5所示，本发明的包括第二种双极柱电极片的电池模组，所述电池模组包括由多个方形电池堆叠形成的矩阵型电池组（1）和串/并联极片（2），每个所述电池上设有极性相反的两个矩形极柱，还包括第二种双极柱电极片（3）。如图6所示，所述第二种双极柱电极片（3）包括采用压铆工艺组合在一起的极片（31）和2个螺钉（32），极片（31）呈矩形，沿着电池厚度方向按照压铆段（311）-拱形段（312）-平面段（313）-拱形段（312）- 压铆段（311）的顺序设置，所述平面段（313）可完全覆盖住电池的一个极柱表面，每个所述压铆段（311）可以完全覆盖住两个极柱表面。所述螺钉（32）为头部带花齿的六角形螺钉，所述螺钉（32）设置在每个压铆段（311）的中间位置。
如图7所示，本发明的包括第三种双极柱电极片的电池模组，所述电池模组包括由多个方形电池堆叠形成的矩阵型电池组（1）和串/并联极片（2），每个所述电池上设有极性相反的两个矩形极柱，还包括第三种双极柱电极片（3）。如图8所示，所述第三种双极柱电极片（3）包括采用压铆工艺组合在一起的极片（31）和2个螺钉（32），所述极片（31）呈矩形，沿着电池厚度方向按照压铆段（311）-拱形段（312）- 压铆段（311）的顺序设置，每个所述压铆段（311）可以完全覆盖住两个极柱表面。所述螺钉（32）为头部带花齿的六角形螺钉，所述螺钉（32）设置在每个压铆段（311）的中间位置。
如图1~9所示，串/并联极片（2）用于将电池模组中除了总输出极的其他极柱电连接，双极柱电极片（3）设置在电池组（1）的作为总输出极的极柱上部，所述平面段（313）和压铆段（311）与电池的极柱接触，采用激光将双极柱极片（31）的的平面段（313）和压铆段（311）与电池的极柱焊接在一起，所述螺钉（32）用于与外部的串联铜排连接。
本发明的有益效果：1、通过两个螺钉分流从而减小发热，提高了模组的安全性；2、由于极片上设有2螺钉，就不需要采用大规格螺钉，那么极片与电池极柱的接触面积就增大了，从而防止了虚焊的发生；3、由于极片上设有2个螺钉，就不需要采用大规格螺钉，当外部串联铜排与极片连接时，所需要的扭力大大减小，降低了对极片的破坏。

Claims (6)

1.一种包括双极柱电极片的电池模组，所述电池模组包括由多个方形电池堆叠形成的矩阵型电池组（1）和串/并联极片（2），每个所述电池上设有极性相反的两个矩形极柱，其特征在于，还包括双极柱电极片（3），所述双极柱电极片（3）包括采用压铆工艺组合在一起的极片（31）和2个螺钉（32），所述极片（31）包括间隔设置的压铆段（311）和平面段（313），所述压铆段（311）和平面段（313）之间设有拱形段（312），所述螺钉（32）的规格为M3~M7，所述螺钉（32）设置在压铆段（311）上；所述串/并联极片（2）用于将电池组（1）中除了总输出极的其他极柱电连接，双极柱电极片（3）设置在电池组（1）的作为总输出极的极柱上部，所述平面段（313）和压铆段（311）与电池的极柱接触，采用激光将双极柱极片（31）的平面段（313）和压铆段（311）与电池的极柱焊接在一起，所述螺钉（32）用于与外部的串联铜排连接。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述极片（31）呈H形，沿着电池厚度方向按照平面段（313）-拱形段（312）- 压铆段（311）-拱形段（312）-平面段（313）的顺序设置，每个所述平面段（313）可完全覆盖住电池的一个极柱表面，所述压铆段（311）沿着电池宽度方向和厚度方向均可以完全覆盖住两个极柱表面。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述两个螺钉（32）沿着电池宽度方向设置在压铆段（311）的两端。
4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述极片（31）呈矩形，沿着电池厚度方向按照压铆段（311）-拱形段（312）-平面段（313）-拱形段（312）- 压铆段（311）的顺序设置，所述平面段（313）可完全覆盖住电池的一个极柱表面，每个所述压铆段（311）可以完全覆盖住两个极柱表面。
5.根据权利要求1-4之一所述的电池模组，其特征在于，所述螺钉（32）设置在每个压铆段（311）的中间位置。
6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述螺钉（32）为头部带花齿的六角形螺钉。
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