CN108054330A - 一种电池铜排与铝排连接方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池铜排与铝排连接方法及装置，在铜排和铝排热压粘接镍片，将铜排和铝排的直接连接，转换为镍镍同种材质连接，可避免不同材质连接产生电化学腐蚀，避免动力电池在使用中产生连接不良或中断的情况发生，同时热压的镍片能够提高铜排和铝排的硬度，防止机械震动造成铜铝的长期碰撞，导致铝排塌陷的问题，有效改善铜排和铝排的连接，提高安全性，保证动力电池的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于动力电池领域，具体地说，涉及一种电池铜排与铝排连接方法及装置。
背景技术
现在电动汽车越来越普及，国家政策对电池系统能量密度要求越来越高，迫使电池PACK在达到性能要求的前提下，尽可能做到轻量化，然而作为电池PACK电气连接的主要材料铜材和铝材会根据电池PACK结构的特点进行不同的选择，在结构尺寸允许的情况下尽量选用密度较小质量较轻的铝排，在其他情况下会采用过流能力更强的铜排，致使在同一个电池系统中出现铜排和铝排连接方式。铜铝通过机械连接方式作为电路载体，由于通电后会产生电化学腐蚀生成氧化铝增大接触内阻；铜排铝排之间通过机械连接由于铜铝表面硬度不一样，在车辆颠簸过程中作为较软的铝排容易塌陷，导致接触内阻大；内阻增大会导致铜铝连接位置局部温升增加，是电动汽车起火爆炸的重要安全隐患之一。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种电池铜排与铝排连接方法及装置，在铜排和铝排热压粘接镍片，将铜排和铝排的直接连接，转换为镍镍同种材质连接，可避免不同材质连接产生电化学腐蚀，避免动力电池在使用中产生连接不良或中断的情况发生，同时热压的镍片能够提高铜排和铝排的硬度，防止机械震动造成铜铝的长期碰撞，导致铝排塌陷的问题，有效改善铜排和铝排的连接，提高安全性，保证动力电池的稳定性。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
本发明一方面提供一种电池铜排与铝排连接方法，在铜排和铝排待连接处的外表面分别用热压工艺粘接至少一层惰性金属层，铜排与铝排连接时，铜排的惰性金属层与铝排的惰性金属层紧密贴合。
进一步地，所述惰性金属层为金层、银层、镍层。
进一步地，所述惰性金属层为镍层。
进一步地，所述铜排为软铜排，由0.1mm厚铜片组成。
进一步地，所述惰性金属层的厚度为0.1mm。
本发明另一方面提供一种电池铜排与铝排连接装置，由上述电池铜排与铝排连接方法制备而成。
进一步地，连接装置包括铜片、铝排、垫块，铜片和铝排连接固定于垫块上，铜排与铝排连接处的外表面上均设有惰性金属层。
进一步地，所述铜排与铝排的惰性金属层为同一种惰性金属层，惰性金属层包括金层、银层、镍层。
进一步地，所述铜片和铝排通过螺栓固定于垫块上，垫块设有螺孔，铜排和铝排设有对位螺孔。
进一步地，所述垫块为铝垫块，所述螺钉为十字螺钉。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明在铜排和铝排热压粘接镍片，将铜排和铝排的直接连接，转换为镍镍同种材质连接，可避免不同材质连接产生电化学腐蚀，避免动力电池在使用中产生连接不良或中断的情况发生，同时热压的镍片能够提高铜排和铝排的硬度，防止机械震动造成铜铝的长期碰撞，导致铝排塌陷的问题，有效改善铜排和铝排的连接，提高安全性，保证动力电池的稳定性。
本发明实现的工艺简单，成本相较于铜铝复合材料低百分之三十、相较于镀厚镍层低百分之二十，可有效节省生产成本，提高生产效率，同时，热压工艺设备成型简单，属于环保工艺，节能环保。
本发明结构合理，构造简洁，实用性强，利于推广应用。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：
图1为本发明装置结构示意图。
图中：1-铜排；2-铝排；3-垫块；4-十字螺钉。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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，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。
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“安装”、“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，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
实施例一
本实施例所述的一种电池铜排与铝排连接方法，在铜排和铝排待连接处的外表面分别用热压工艺粘接至少一层惰性金属层，铜排与铝排连接时，铜排的惰性金属层与铝排的惰性金属层紧密贴合。
具体地，动力电池在连接时，铜排与铝排的连接一般是直接连接，或采用铜铝复合材料连接，亦或是在铜排、铝排上镀镍，然而会出现诸多问题，如电化学腐蚀、铝排塌陷等。本发明在铜排、铝排连接处的位置，直接通过热压的工艺粘接至少一层惰性金属层，优选地，就一层，在连接铜排与铝排是，由于二者均有粘接的惰性金属层，间接转换成为两个惰性金属层的连接，同中材质之间紧密贴合，形成一个面接触，使用时，由于是同种材质导电性一致，不会出现波动，故不会出现电化学氧化，可提高连接稳定性，保障铜排、铝排连接完整。这里说的惰性金属层，可选金层、银层、镍层，优选地，为镍层，铜排和铝排粘接镍层后，镍层能够提高铜排和铝排的表面硬度，在使用时，避免机械震动造成铜铝的长期碰撞，导致铝排塌陷的问题，进一步保障连接的稳定性和长效性。
其中，铜排为软铜排，由0.1mm厚铜片组成，结合镍层的粘接，形成镍片与铜片的粘接一体，由于热压粘接能够保障二者连接的密实性，不会出现空气氧化、电化学氧化的问题。铝排的硬度相对说较低，可直接将镍层粘接其上。镍层厚度为0.1mm，镍层并不是主体材质，在保证连接性能的同时，尽可能降低厚度，避免电流变化幅度较大，同时还能节省材料，精简工艺，高效节材。
实施例二
如图1所示，本实施例所述的一种电池铜排与铝排连接装置，由上述实施例一方法制备而成，其中，本连接装置包括铜片、铝排2、垫块3，铜片和铝排2连接固定于垫块3上，铜排1与铝排2连接处的外表面上粘接一层镍层，连接时，将铜排1、铝排2的镍层互相紧密贴合，铜片和铝排2通过螺栓固定于垫块3上，垫块3设有螺孔，铜排1和铝排2设有对位螺孔，垫块3为铝垫块3，将铜排1与铝排2通过十字螺钉4固定在铝垫块3即完成连接。为保证垫块3的连接稳定，避免出现电化学氧化，在铝垫块3上也粘接一层镍层，铜排1、铝排2、铝垫块3之间均是由镍片紧贴连接，而镍片均与铜排1、铝排2、铝垫块3热压粘接，从而根本上杜绝了这几个工件互连出现的电化学氧化问题，还可提高铝排2硬度，防止机械震动引起的铝排2塌陷。
本发明将铜排、铝排直接连接的方式，改为镍镍同种材质连接；将原来不同材质金属整个面的的接触，改为一条线接触减少电化学腐蚀的接触面积；将机械震动时铜铝直接碰撞，改为镍镍直接接触；将铜材、铝材与镍片热压增强表面硬度；而且热压工艺设备成型简单，属于环保工艺；本发明成本相较于铜铝复合材料低百分之三十、相较于镀厚镍低百分之二十。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种电池铜排与铝排连接方法，其特征在于，在铜排和铝排待连接处的外表面分别用热压工艺粘接至少一层惰性金属层，铜排与铝排连接时，铜排的惰性金属层与铝排的惰性金属层紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的一种电池铜排与铝排连接方法，其特征在于，所述惰性金属层为金层、银层、镍层。
3.根据权利要求1所述的一种电池铜排与铝排连接方法，其特征在于，所述惰性金属层为镍层。
4.根据权利要求1所述的一种电池铜排与铝排连接方法，其特征在于，所述铜排为软铜排，由0.1mm厚铜片组成。
5.根据权利要求1所述的一种电池铜排与铝排连接方法，其特征在于，所述惰性金属层的厚度为0.1mm。
6.一种电池铜排与铝排连接装置，其特征在于，由上述权利要求1-5任一所述电池铜排与铝排连接方法制备而成。
7.根据权利要求6所述的一种电池铜排与铝排连接装置，其特征在于，连接装置包括铜片、铝排、垫块，铜片和铝排连接固定于垫块上，铜排与铝排连接处的外表面上均设有惰性金属层。
8.根据权利要求7所述的一种电池铜排与铝排连接装置，其特征在于，所述铜排与铝排的惰性金属层为同一种惰性金属层，惰性金属层包括金层、银层、镍层。
9.根据权利要求6所述的一种电池铜排与铝排连接装置，其特征在于，所述铜片和铝排通过螺栓固定于垫块上，垫块设有螺孔，铜排和铝排设有对位螺孔。
10.根据权利要求9所述的一种电池铜排与铝排连接装置，其特征在于，所述垫块为铝垫块，所述螺钉为十字螺钉。
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