CN108767187A - 一种单体电芯连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单体电芯连接结构，属于锂离子电池装置领域，包括电芯本体、正极连接组件和负极连接组件。所述正极连接组件包括正极连接公扣、正极连接母扣和正极集流板，所述负极连接组件包括负极集流板及夹持件。正极连接组件和负极连接组件提供正负极连接的同时，分别为所述电芯本体提供轴向和周向固定，实现所述电芯单体插扣式连接，使所述单体电芯的装拆和更换极其方便；正负极取电设置在所述电芯单体同一端且电路简单，使用集流板导电减少工艺复杂性能，易实现自动化生产制造，整个结构可降低生产和维护成本。

Description

一种单体电芯连接结构

技术领域

本发明涉及锂离子电池装置领域，特别是一种单体电芯连接结构。

背景技术

在能源危机和环境污染问题的压力下，安全、环保、节能已成为当今汽车发展的主题，新能源汽车因其节能、环保无污染的优势，受到交通、能源部门的高度重视和大力扶持。而动力电池作为新能源汽车的关键，在其中起着非常重要的作用。

目前，纯电动用车较多使用18650型号以及其他新号的锂离子电池模组，为追求最大空间利用率，电池模组技术是一个热门话题。

中国专利公开号CN205429060U公开了“一种锂离子电池模组”，其电芯单体由上下支架固定，分别和上下铜牌焊接实现正负极连接。这种组模方式方便生产和维护，但也带来以下几个方面的问题：1、单体电芯负极连接采用焊接，如果焊机功率不稳或操作不当时，有可能瞬间产生高温使单体电芯内部发热，造成单体电芯损伤，有时候还会使单体电芯内部底部、壳体内部产生毛刺等问题。2、正负极两端化布置，增加模组连接的复杂度，维护不便，成本增加。3、其结构也较复杂，给装卸带来不便，不利于维护。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种电芯单体连接结构，解决电芯单体负极焊接可能带来对电芯单体的损害，正负极两端分布增加组模难度问题，以及简化结构，以提高电芯单体的可靠性、降低电池模组连接的复杂度，做到维护方便，降低成本。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是一种单体电芯连接结构，包括电芯本体、负极连接组件和正极连接组件，其中

所述负极连接组件包括负极集流板及设置于所述负极集流板下端面的夹持件，所述夹持件包括多个自所述负极集流板向下延伸的弹性片，多个所述弹性片形成一个圆柱形夹持空间，所述电芯本体设置于所述圆柱形夹持空间中，所述电芯本体的负极与所述弹性片接触；

所述正极连接组件包括正极连接公扣、正极连接母扣和正极集流板，所述正极连接公扣与所述电芯本体正极焊接，所述正极连接公扣和所述正极连接母扣之间设有互相扣合的连接结构，所述正极连接母扣和所述正极集流板焊接；

所述正极集流板和负极集流板位于所述电芯本体同一端，中间设置绝缘板，所述正极集流板位于所述绝缘板上侧，所述负极集流板位于所述绝缘板下侧；所述负极集流板和所述绝缘板设置通孔，所述通孔的半径大于所述电芯本体半径，所述电芯本体正极设置于所述负极集流板和所述绝缘板通孔中。

进一步地，所述负极连接结构连接组件还包括扎带，设置于所述弹性片外围，以增加所述电芯本体周向连接的牢固性。

进一步地，所述负极连接组件还包括圆筒，设置于所述弹性片外围，所述圆筒设置于所述弹性片外围，所述圆筒内半径与所述弹性片外围围成的圆柱形半径适配，并小于所述弹性片外围围成的圆柱形半径，以增加所述电芯本体周向连接的牢固性。

进一步地，所述弹性片设置一个或多个相对所述圆柱形夹持空间的突起，以增加所述电芯本体周向连接的牢固性。

相比现有技术，本发明的有益效果如下：

1、负极连接不需要直接将连接件焊接在单体电芯负极壳体上，而是通过本发明的的负极连接组件接触连接，这样单体电芯负极连接就实现免焊，可避免焊接时对单体电芯可能造成的伤害，解决现有技术会产生的高温、毛刺、或隔膜收缩等缺陷；

2、本发明提供了一种锂离子电池模组中单体电芯的新型连接结构，锂离子电池模组中单体电芯使用插入式扣式连接，负极连接夹持件提供电芯单体周向固定，正极连接公、母扣扣合提供轴向固定，此连接方式对单体电芯的装拆和更换极其方便，降低维护成本；

3、正负极连接和绝缘板胶接成一体，保证在同一侧取电并且电路简单，使用集流板导电减少工艺复杂性能，易实现自动化生产制造，整个结构可降低生产成本。

附图说明

图1是发明的单体电芯连接结构分解示意图；

图2是发明的单体电芯连接结构剖面示意图；

图3是发明的负极连接组件扎带捆绑示意图；

图4是发明的负极连接组件圆筒使用示意图。

附图中，1-电芯本体、2-正极连接公扣、3-夹持件、4-负极连接集流板、5-绝缘板、6-正极连接母扣、7-正极集流板、8-扎带、9-圆筒。

具体实施方式

以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。

如图1所示，本发明包括包括电芯本体1、正极连接组件和负极连接组件，其中：

正极连接组件包括正极连接公扣2、正极连接母扣6和正极集流板7，正极连接公扣2与电芯本体1正极焊接，并能和正极连接母扣6适配扣紧，正极连接母扣6和正极集流板7焊接。

负极连接组件包括负极集流板4及陈列设置于负极集流板4下端面的夹持件3，夹持件3包括多个自负极集流板4向下延伸的弹性片，多个弹性片形成一个圆柱形夹持空间，电芯本体1设置于圆柱形夹持空间中，电芯本体1的负极与弹性片接触，夹持件3的弹性片设置一个或多个相对所述圆柱形夹持空间的突起。

正极集流板7和负极集流板位4设置于电芯本体1同一端，中间设置绝缘板5，正极集流板7位于绝缘板5上侧，负极集流板4位于绝缘板5下侧；负极集流板4和绝缘板5设置通孔，通孔的半径大于电芯本体1半径，电芯本体1正极设置于负极集流板4和绝缘板5通孔中。

为保证整个结构的精密结合，电芯单体1、正极连接公扣2、正极连接母扣6、夹持件3的轴线和相应的负极集流板4以及绝缘板5通孔的轴线重合。

如图2所示，本发明安装具体实施方案如下：

1、电芯本体1往上插入到负极连接集流板4的夹持件3当中，电芯本体1的外壁负极被夹持件3夹紧，电芯本体1周向被固定并且形成负极连接。

2、将电芯单体继续往上插，正极连接公扣2插入正极连接母扣6中，正极连接母扣6中的扣口具有弹性，可压紧正极连接公扣2，电芯本体1轴向被固定且形成正极连接。这种插式和扣式连接可以保证电芯快速装拆快速更换维护。

拆卸过程相反，本发明中，负极连接集流板4、绝缘板5和正极集流板7通过胶接成一体，绝缘板5在负极连接集流板4和正极集流板7之间，使正负极隔离起到绝缘作用，并保证了正负极在同一侧取电；电芯本体1正负极的连接取电完全由正极集流板7和负极连接集流板4完成，起到电路简化无线连接以及易实现模块化生产的作用。

如图3所示，为进一步巩固加持件3对电芯本体1的周向固定作用，可以沿夹持件3的弹性片的突起部位背面凹陷处扎一或多圈扎带8；如图4所示，也可以在弹性片外围套一个圆筒9，圆筒9的内半径与弹性片外围所围成的圆柱形半径适配，并小于弹性片外围所围成的圆柱形半径。

综合考虑电芯单体1的周向夹持的牢固性，成本和美观效果，本实施例中，夹持件3为6爪夹，一共有6个弹性片，实际使用中，可根据使用情况调整弹性片数量。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种单体电芯连接结构，包括电芯本体、负极连接组件和正极连接组件，其特征在于：

所述负极连接组件包括负极集流板及设置于所述负极集流板下端面的夹持件，所述夹持件包括多个自所述负极集流板向下延伸的弹性片，多个所述弹性片形成一个圆柱形夹持空间，所述电芯本体设置于所述圆柱形夹持空间中，所述电芯本体的负极与所述弹性片接触；

所述正极连接组件包括正极连接公扣、正极连接母扣和正极集流板，所述正极连接公扣与所述电芯本体正极焊接，所述正极连接公扣和所述正极连接母扣之间设有互相扣合的连接结构，所述正极连接母扣和所述正极集流板焊接；

所述正极集流板和负极集流板位于所述电芯本体同一端，中间设置绝缘板，所述正极集流板位于所述绝缘板上侧，所述负极集流板位于所述绝缘板下侧；所述负极集流板和所述绝缘板设置通孔，所述通孔的半径大于所述电芯本体半径，所述电芯本体正极设置于所述负极集流板和所述绝缘板通孔中。

2.根据权利要求1所述的单体电芯连接结构,其特征在于：所述正极集流板和所述负极集流与所述绝缘板为胶接连接。

3.根据权利要求1所述的单体电芯连接结构,其特征在于：所述负极连接组件还包括扎带，所述扎带设置于所述弹性片外围。

4.根据权利要求1所述的单体电芯连接结构,其特征在于：所述负极连接组件还包括圆筒，所述圆筒设置于所述弹性片外围，所述圆筒内半径与所述弹性片外围围成的圆柱形半径适配，并小于所述弹性片外围围成的圆柱形半径。

5.根据权利要求1所述的单体电芯连接结构,其特征在于：所述弹性片设置一个或多个相对所述圆柱形夹持空间的突起。

6.根据权利要求1所述的单体电芯连接结构,其特征在于：所述电芯单体、正极连接公扣、正极连接母扣、夹持件的轴线和相应的负极集流板通孔以及绝缘板通孔的轴线重合。