CN111326700A - 模组电芯间电连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池领域，公开了一种模组电芯间电连接结构，包括汇流排，还包括与汇流排连接的焊接转接片，焊接转接片包括焊接板，焊接板包括焊接部和连接部，连接部上依次设有簧片和垫板，连接部、簧片与垫板之间通过双头螺柱固定连接，簧片中部下凹形成簧片凹槽，簧片凹槽的底部与连接部之间留有间隙，间隙的距离小于汇流排下部的插片的厚度，簧片凹槽中心位置设有固定弹簧一端的凸起，弹簧的另一端套有定位柱，定位柱的头部设有凸台，垫板上开有与凸台配合的第一定位孔，汇流排上部开有与第一定位孔对应的第二定位孔。本发明模组电芯间电连接结构，在满足电芯串并联连接要求的同时，保证模组内每个电芯可拆换，降低生产难度，减少维修成本。

Description

模组电芯间电连接结构

技术领域

本发明涉及电池领域，具体涉及一种模组电芯间电连接结构。

背景技术

随着近年来环境及能源问题的不断加剧，新能源电动汽车逐渐走进大众的视野中，锂离子动力电池包作为新能源汽车的主动力来源也受到了广泛的关注。动力电池模组是动力电池包中最重要的组成部分，通常是先将若干的动力电池堆叠成形，再通过电池顶端极柱上方直接激光焊接汇流排来实现电线间的串并联(见图6)。

但是，现阶段模组内电池间的串并联主要通过在极柱顶端直接激光焊接汇流排的方式实现，该电连接方式存在以下缺陷：

首先，采用现有这种电连接结构的模组一般需要为不同串并联数的模组配备一套相应的汇流排和保证焊接质量的焊接工装，使得模组的成组效率较低，并且对于焊接工装加工精度、汇流排的加工精度及电池的尺寸精度均要求较高，三者稍有偏差，则可能导致汇流排无法焊接或者焊接质量不达标。

其次，采用现有电连接结构的模组一旦汇流排焊接完成，将不可以再拆换模组内的电芯，所以只要模组内的任一电芯出现问题，就必须报废整个电池模组，使得后期返修成本高。

最后，现有的锂电池的正负极柱一般均为铝材，所以锂电池模组内电芯串并联采用的汇流排也使用铝材，易于两者间的焊接，但是在模组封装时，由于模组的两个正负输出极汇流排需要汇集较大电流，而铝材的过电能力有限，所以一般选用过电能力更好的铜材，但输出极汇流排另一方面又要满足与电芯极柱间的焊接性能，铜材与铝质电芯极柱激光焊接的工艺性很差，现有的模组输出极汇流排一般采用铜铝复合结构的汇流排来满足焊接工艺性和过较大电流的需求，而现有的这种铜铝复合结构汇流排良品率较低，且成本高。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种模组电芯间电连接结构，在满足电芯串并联连接要求的同时，保证模组内每个电芯可拆换，降低生产难度，减少维修成本。

为实现上述目的，本发明所设计的模组电芯间电连接结构，包括汇流排，还包括与所述汇流排连接的焊接转接片，所述焊接转接片包括焊接板，所述焊接板包括焊接在电芯极柱上的焊接部和与所述汇流排连接连接的连接部，所述连接部上从下至上依次设有簧片和垫板，所述连接部、簧片与所述垫板之间通过设在四个角的四个双头螺柱固定连接，所述簧片中部下凹形成簧片凹槽，所述簧片凹槽的底部与所述连接部之间留有间隙，所述间隙的距离小于所述汇流排下部的插片的厚度，从而保证所述汇流排插片插入间隙时所述簧片形变产生足够的下压力使得所述汇流排插片与所述焊接板接触牢靠，所述簧片凹槽中心位置设有固定弹簧一端的凸起，所述弹簧的另一端套有定位柱，所述定位柱的头部设有凸台，所述垫板上开有与所述凸台配合的第一定位孔，所述汇流排上部开有与所述第一定位孔对应的第二定位孔。

优选地，所述定位柱套置在所述弹簧上的一端开有定位柱凹槽，所述弹簧插入所述定位柱凹槽内，提高所述定位柱的稳定性。

优选地，所述焊接部上开有可视孔，方便观测所述焊接部与电芯极柱的定位情况。

优选地，所述汇流排插片的前端设有倒角，便于后续安装。

优选地，所述连接部与所述汇流排插片接触的区域镀银，减小两者之间的接触电阻。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、采用焊接转接片加汇流排的电连接方式，在满足电芯间串并联功能的同时，可实现模组内任一单电芯的可拆换，大大降低了后期模组维护成本；

2、焊接转接片在焊接时仅需针对单电芯进行定位，减小焊接工装的设计难度，且对于同一类型的电芯仅需设计一次焊接工装，而不受模组具体串并联数的影响，针对单电芯焊接转接片，可有效保证焊接质量及位置精度；

3、采用焊接转接片加汇流排的电连接方式，在模组封装成组时，模组正负输出极的汇流排可直接选用铜材质来保证模组的过流需求。

附图说明

图1为本发明模组电芯间电连接结构的结构示意图；

图2为图1中焊接转接片的结构示意图；

图3为图1中焊接转接片的爆炸图；

图4为图1中汇流排的结构示意图；

图5为汇流排与焊接转接片装配后的正视图；

图6为现有汇流排的安装示意图。

图中各部件标号如下：

汇流排1、焊接转接片2、焊接板3、焊接部4、连接部5、簧片6、垫板7、双头螺柱8、簧片凹槽9、插片10、弹簧11、定位柱12、凸台13、第一定位孔14、第二定位孔15、可视孔16。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明模组电芯间电连接结构，包括汇流排1，还包括与汇流排1连接的焊接转接片2，结合图2、图3及图4所示，焊接转接片2包括焊接板3，焊接板3包括焊接在电芯极柱上的焊接部4和与汇流排1连接连接的连接部5，连接部5上从下至上依次设有簧片6和垫板7，连接部5、簧片6与垫板7之间通过设在四个角的四个双头螺柱8固定连接，簧片6中部下凹形成簧片凹槽9，簧片凹槽9的底部与连接部5之间留有间隙，间隙的距离小于汇流排1下部的插片10的厚度，簧片凹槽9中心位置设有固定弹簧11一端的凸起，弹簧11的另一端套有定位柱12，定位柱12采用塑料件，定位柱12的头部设有凸台13，垫板7上开有与凸台13配合的第一定位孔14，汇流排1上部开有与第一定位孔14对应的第二定位孔15。

另外，如图3所示，定位柱12套置在弹簧11上的一端开有定位柱凹槽，弹簧11插入定位柱凹槽内，提高定位柱12的稳定性，焊接部4上开有可视孔16，方便观测焊接部4与电芯极柱的定位情况，如图4所示，汇流排1插片10的前端设有倒角，便于后续安装，连接部5与汇流排1插片10接触的区域镀银，减小两者之间的接触电阻。

本实施例中，焊接板3采用1.5mm厚铝材，可以保证与电芯极柱的焊接效果；簧片6采用铍青铜板材冲压成型，铍青铜具有很高的硬度、弹性极限、疲劳极限和耐磨性，还具有良好的耐蚀性、导热性和导电性，可以保证在长期的变形状态下仍具有良好的弹性从而保证汇流排1插片10与焊接板3接触的可靠性；弹簧11也可以通过气压缩后的反弹力来加强簧片的下压力；汇流排1下部的插片10根据串并联需要各自独立设计。

本实施例使用时，结合图1和图5所示，汇流排1下部的插片10插入簧片6与焊接板3之间的间隙，在汇流排1未安装到位时，焊接转接片2的弹簧11处于压缩状态，同时定位柱12也未起作用，当汇流排1上部的第二定位孔15推至定位柱12上方时，定位柱12弹出，实现汇流排1的定位，安装完成。

本发明模组电芯间电连接结构，采用焊接转接片2加汇流排1的电连接方式，在满足电芯间串并联功能的同时，可实现模组内任一单电芯的可拆换，大大降低了后期模组维护成本；焊接转接片2在焊接时仅需针对单电芯进行定位，减小焊接工装的设计难度，且对于同一类型的电芯仅需设计一次焊接工装，而不受模组具体串并联数的影响，针对单电芯焊接转接片，可有效保证焊接质量及位置精度；采用焊接转接片2加汇流排1的电连接方式，在模组封装成组时，模组正负输出极的汇流排可直接选用铜材质来保证模组的过流需求。

Claims (5)

1.一种模组电芯间电连接结构，包括汇流排(1)，其特征在于：还包括与所述汇流排(1)连接的焊接转接片(2)，所述焊接转接片(2)包括焊接板(3)，所述焊接板(3)包括焊接在电芯极柱上的焊接部(4)和与所述汇流排(1)连接连接的连接部(5)，所述连接部(5)上从下至上依次设有簧片(6)和垫板(7)，所述连接部(5)、簧片(6)与所述垫板(7)之间通过设在四个角的四个双头螺柱(8)固定连接，所述簧片(6)中部下凹形成簧片凹槽(9)，所述簧片凹槽(9)的底部与所述连接部(5)之间留有间隙，所述间隙的距离小于所述汇流排(1)下部的插片(10)的厚度，所述簧片凹槽(9)中心位置设有固定弹簧(11)一端的凸起，所述弹簧(11)的另一端套有定位柱(12)，所述定位柱(12)的头部设有凸台(13)，所述垫板(7)上开有与所述凸台(13)配合的第一定位孔(14)，所述汇流排(1)上部开有与所述第一定位孔(14)对应的第二定位孔(15)。

2.根据权利要求1所述模组电芯间电连接结构，其特征在于：所述定位柱(12)套置在所述弹簧(11)上的一端开有定位柱凹槽，所述弹簧(11)插入所述定位柱凹槽内。

3.根据权利要求1或2所述模组电芯间电连接结构，其特征在于：所述焊接部(4)上开有可视孔(16)。

4.根据权利要求3所述模组电芯间电连接结构，其特征在于：所述汇流排(1)插片(10)的前端设有倒角。

5.根据权利要求4所述模组电芯间电连接结构，其特征在于：所述连接部(5)与所述汇流排(1)插片(10)接触的区域镀银。

Images