CN110212146A - 一种软包电池用铜铝复合电池连接件 - Google Patents

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张利明
马一博
韦丁楠
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Abstract

本发明涉及一种软包电池用铜铝复合电池连接件，连接件包括第一竖部、第二竖部和第三竖部，所述第一竖部上设置有连接部，所述连接部的上表面和下表面设置有铜铝复合材料的铜层，所述铜层与软包电池接触，所述第二竖部连接第一竖部与第三竖部，第一竖部与第二竖部垂直设置，第一竖部与第二竖部的连接处为45°的U型角，第二竖部与第三竖部垂直设置，第一竖部与第二竖部的连接处为45°的U型角，所述第一竖部上设置有通孔A，所述第三竖部上设置有通孔B和通孔C；本发明具有导电率高、机械强度高、可靠性好的优点。

Description

一种软包电池用铜铝复合电池连接件
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，具体涉及一种软包电池用铜铝复合电池连接件。
背景技术
随着环保问题的日益严重，新能源汽车成为我国重点发展的行业，但电池的集装技术严重制约着新能源行业的发展前景，与硬壳电池相比，软包电池具有质量轻、安全性好、成本低的优点，目前市场上的软包电池单体容量均较小，为了得到较大的容量和较高的电压，必须将电芯串/并联使用，但电池间的电连接需要螺丝连接或超声焊接，导致其产能低、加工成本高，而无法进行自动化生产。
常用的软包电池连接方式主要有三种：一是将叠置在一起的多片电池极耳用超声波焊接，再用夹具和螺丝固定，从夹具上引出导线以对外供电；另一种方法是直接在极耳上打孔，用夹具和螺丝固定，在夹具上引出导线；第三种方法是用烙铁将极耳焊接在定制的PCB板上，从PCB板上引出导线以对外供电，这些连接方法材料成本高、通用性差、难以维护和扩展。
目前，电池的连接件一般为铜连接件，这样会增加电池组重量，此外，使用铜作为连接件的材料会增加电池组的总成本，专利（申请号：201610321267.X）公开了一种用于软包电池连接方法，包括电极本体、电极极耳、极耳连接件和导电连接件的制备及它们之间的连接方法，有效提高了电池模组的生产效率，但其所用连接件材料为镀镍的紫铜，不但成本高，而且铜铝之间弹性模量差异较大，连接件与正极耳之间的焊接强度低，可见，现有的软包电池极耳连接方式以及电池组的组装方式有待改进；因此，提供一种导电率高、机械强度高、可靠性好的软包电池用铜铝复合电池连接件是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种导电率高、机械强度高、可靠性好的软包电池用铜铝复合电池连接件。
本发明的目的是这样实现的：一种软包电池用铜铝复合电池连接件，其特征在于：连接件包括第一竖部、第二竖部和第三竖部，所述第一竖部上设置有连接部，所述连接部的上表面和下表面设置有铜铝复合材料的铜层，所述铜层与软包电池接触，所述第二竖部连接第一竖部与第三竖部，第一竖部与第二竖部垂直设置，第一竖部与第二竖部的连接处为45°的U型角，第二竖部与第三竖部垂直设置，第一竖部与第二竖部的连接处为45°的U型角，所述第一竖部上设置有通孔A，所述第三竖部上设置有通孔B和通孔C。
连接部的厚度为2-10mm，长40-80mm第一竖部宽30-80mm，第二竖部宽20-60mm，第三竖部宽30-100mm。
通孔A的数量为一个，所述通孔B的数量为两个，所述通孔C的数量为五个。
通孔A和通孔B的直径为5-20mm，所述通孔C的直径为2-10mm。
铜层的厚度为1-3mm。
连接件为一体型结构，未有焊接部分。
本发明的有益效果：本发明提出了一种软包电池用铜铝复合材料软包电池连接件，可以方便地与其他电池的电极极耳之间电连接，尤其适用于软包电池之间的串并联，该连接件结构简单、导电率高、机械强度高、可靠性好、密度小、节约成本50%以上，并有效的解决了锂电池组的PACK连接问题，铜和铝两种金属元素的化学性差异大，存在电位差，在通电情况下容易形成不导电的Al2O3，使材料基体容易腐蚀，从而影响其性能，本发明采用自主研发的铜铝复合材料，制备而成的软包电池连接件，本发明采用双面部分复合铜结构，克服了“电化学腐蚀效应”，实现了电性能的安全过渡；本发明具有一种导电率高、机械强度高、可靠性好的优点。
附图说明
图1是本发明软包电池用铜铝复合电池连接件结构立体图。
图2是本发明软包电池用铜铝复合电池连接件侧面结构示意图。
图3是本发明软包电池用铜铝复合电池连接件透明结构示意图。
图4是本发明软包电池用铜铝复合电池连接件侧面结构示意图。
图中 1、第一竖部 2、第二竖部 3、第三竖部 4、连接部 5、铜层 6、通孔A7、通孔B 8、通孔C。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例1
如图1-4所示，本发明提供了一种软包电池用铜铝复合材料软包电池连接件，铜铝复合材料连接件的具体结构如图1、图2、图3和图4所示，该连接件由铜铝复合材料制成，为一体结构，未有焊接部分，分别设有第一竖部1、第二竖部2和第三竖部3；第二竖部2连接第一竖部1与第三竖部3，第一竖部1与第二竖部2垂直设置过渡处为90度的U型角，第二竖部2与第三竖部3垂直设置，过渡处为90度的U型角。
第一竖部1是与电池电极极耳连接处；第一竖部1为铜铝复合材料，其基体材料为铝，即连接部4为铝，连接部4上下表面复合了一层铜层5，铜层5的厚度为1mm，第二竖部2为过度部分，同时与第一竖部1及第三竖部3连接，其基体材料为铝，第三竖部3与外界设备连接处，其基体材料为铝。
该实施方式中采用热轧工艺形成铜铝复合材料，具体地，将金属铜板材和铝合金板材进行清洗，抛光处理，使表面光洁、平整，轧制前的金属铜层厚度为2mm，轧制前的铝合金层厚度为8mm。
将金属铜层和铝层层叠放置后在350℃下预热30min，然后将预热后的金属铜层和铝层轧制复合，轧制后的复合材料厚度的为5mm，轧制后的复合材料经350℃，保温10小时，得到铜层5厚度1mm，铜带宽度30mm的铜铝复合板。
将铜铝复合板在冲压机下裁剪成宽60mm，长130mm的板料。
将上述板料在机床上冲孔，具体地，通孔A6直径为15mm；通孔B7直径为15mm；通孔C8的直径为10mm,其中，通孔C8的数量为5个，位于中心位置的通孔C8与通孔B7的圆心在一条直线上，其余四个通孔C8对称分布。
将上述冲孔后的板料采折边，折边采用圆角，圆角直径为10mm；折边长度分别为第一竖部1折40mm，第二竖部2折30mm，第三竖部3折60mm，第一竖部1设有一个通孔A，；第二竖部2无通孔；第三竖部3设有两个通孔B7和五个通孔C8。
实施例2
如图1-4所示，一种软包电池用铜铝复合电池连接件，连接件包括第一竖部1、第二竖部2和第三竖部3，所述第一竖部1上设置有连接部4，所述连接部4的上表面和下表面设置有铜铝复合材料的铜层5，所述铜层5与软包电池接触，所述第二竖部2连接第一竖部1与第三竖部3，第一竖部1与第二竖部2垂直设置，第一竖部1与第二竖部2的连接处为45°的U型角，第二竖部2与第三竖部3垂直设置，第一竖部1与第二竖部2的连接处为45°的U型角，所述第一竖部1上设置有通孔A6，所述第三竖部3上设置有通孔B7和通孔C8。
本发明提出了一种软包电池用铜铝复合材料软包电池连接件，可以方便地与其他电池的电极极耳之间电连接，尤其适用于软包电池之间的串并联，该连接件结构简单、导电率高、机械强度高、可靠性好、密度小、节约成本50%以上，并有效的解决了锂电池组的PACK连接问题，铜和铝两种金属元素的化学性差异大，存在电位差，在通电情况下容易形成不导电的Al2O3，使材料基体容易腐蚀，从而影响其性能，本发明采用自主研发的铜铝复合材料，制备而成的软包电池连接件，本发明采用双面部分复合铜结构，克服了“电化学腐蚀效应”，实现了电性能的安全过渡；本发明具有一种导电率高、机械强度高、可靠性好的优点。

Claims (6)

1.一种软包电池用铜铝复合电池连接件，其特征在于：连接件包括第一竖部、第二竖部和第三竖部，所述第一竖部上设置有连接部，所述连接部的上表面和下表面设置有铜铝复合材料的铜层，所述铜层与软包电池接触，所述第二竖部连接第一竖部与第三竖部，第一竖部与第二竖部垂直设置，第一竖部与第二竖部的连接处为45°的U型角，第二竖部与第三竖部垂直设置，第一竖部与第二竖部的连接处为45°的U型角，所述第一竖部上设置有通孔A，所述第三竖部上设置有通孔B和通孔C。
2.如权利要求1所述的软包电池用铜铝复合电池连接件，其特征在于：所述连接部的厚度为2-10mm，长40-80mm第一竖部宽30-80mm，第二竖部宽20-60mm，第三竖部宽30-100mm。
3.如权利要求1所述的软包电池用铜铝复合电池连接件，其特征在于：所述通孔A的数量为一个，所述通孔B的数量为两个，所述通孔C的数量为五个。
4.如权利要求3所述的软包电池用铜铝复合电池连接件，其特征在于：所述通孔A和通孔B的直径为5-20mm，所述通孔C的直径为2-10mm。
5.如权利要求1所述的软包电池用铜铝复合电池连接件，其特征在于：所述铜层的厚度为1-3mm。
6.如权利要求1所述的软包电池用铜铝复合电池连接件，其特征在于：所述连接件为一体型结构，未有焊接部分。
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