CN112467271B - 一种用于电池连接的组件及电池模组 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种极柱的电池盖，包括盖板(1)；极柱(2)，设置在所述盖板(1)；汇流件(3)，设置在所述极柱(2)的端面，所述汇流件(3)包括过流部(31)、过渡部(32)及连接部(33)，所述过流部(31)的两端分别通过所述过渡部(32)连接所述连接部(33)。本发明能够保证焊接面的接触面积，避免出现拉弧现象。此外，本发明还公开了一种动力电池及电池模组。

Description

一种用于电池连接的组件及电池模组

技术领域

本发明属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种用于电池连接的组件及电池模组。

背景技术

如今，各国都在大力发展绿色、高效二次电池。锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。在电池模组中，电芯与电芯之间存在极柱对焊的连接方式，焊接构成二元电芯组件，若采用极柱与极柱直接焊接方式会导致过流能力不足，模组中的每一个二元电芯组件焊接完成后，焊缝位于极柱的两侧，两焊接极柱中间有间隙，间隙中填充较薄一层空气，电池模组晃动时，极易出现拉弧现象，

在现有的电池模组中，电芯之间若采用极柱与极柱直接焊接的方式，这样焊接会存在以下问题：1)没有给电芯二元组件使用后期变形留下任何冗余空间；2)焊接空间较小，既不利于人工焊接，也不利于机器焊接。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种用于电池连接的组件，能够保证焊接面的接触面积，避免出现拉弧现象。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于电池连接的组件，包括盖板；极柱，设置在所述盖板；汇流件，设置在所述极柱的端面，所述汇流件包括过流部、过渡部及连接部，所述过流部的两端分别通过所述过渡部连接所述连接部。

优选的，所述过渡部的一端连接所述过流部，所述过渡部的另一端连接所述连接部，所述过流部、所述过渡部及所述连接部为一体成型结构。

优选的，所述过流部和所述过渡部之间的夹角为α，90°≤α≤180°。

优选的，所述极柱的高度为h，所述过流部的厚度为t，所述过渡部的长度为l，在宽度方向上，相邻的所述汇流件之间的焊接尺寸为w，满足关系式：w＝2·[h+t+l·cos(α-90°)]。

优选的，所述过渡部包括若干个依次连接的圆弧。

优选的，所述圆弧为四分之一圆弧，两个所述圆弧与直线段两端分别相切，相邻的所述汇流件之间的焊接尺寸为w，满足关系式：w＝h+t+m+2r，其中，r为所述圆弧的半径，m为所述直线段的长度，h为所述极柱的高度，t为所述过流部的厚度。

优选的，所述圆弧为二分之一圆弧，相邻的所述圆弧之间、所述圆弧和所述过流部之间、所述圆弧和连接部之间均设置有直线段，相邻的所述汇流件之间的焊接尺寸为w，满足关系式：w＝h+t+(n+1)m+nd，其中，n为所述圆弧的个数，m为所述直线段的长度，d为所述圆弧的直径，h为所述极柱的高度，t为所述过流部的厚度。

优选的，所述圆弧为二分之一圆弧，相邻的所述汇流件之间的焊接尺寸为w，满足关系式：w＝h+t+nd，其中，n为所述圆弧的个数，d为所述圆弧的直径，h为所述极柱的高度，t为所述过流部的厚度。

本发明的目的之二在于提供一种动力电池，包括壳体，两侧设置有开口，所述壳体设置有防爆阀；防爆阀，设置在所述壳体内；如上述的用于电池连接的组件，盖板盖接于所述开口。

本发明的目的之三在于提供一种电池模组，包括上述的动力电池，相邻的所述动力电池通过汇流件电连接。

本发明的有益效果在于，本发明包括盖板；极柱，设置在所述盖板；汇流件，设置在所述极柱的端面，所述汇流件包括过流部、过渡部及连接部，所述过流部的两端分别通过所述过渡部连接所述连接部。由于在现有的电池模组中，电芯之间若采用极柱与极柱直接焊接的方式，没有给电芯二元组件使用后期变形留下任何冗余空间；且焊接空间较小，既不利于人工焊接，也不利于机器焊接，因此，将汇流件设置在极柱的端面，满足电池与电池之间焊接后对过流能力的要求，并将极柱与极柱之间的焊接转化为汇流件与汇流件之间的焊接，即对过流部先与极柱预先进行焊接，使得相邻的极柱之间均具有汇流件，然后对两个汇流件进行焊接，即可实现相邻的极柱之间的电连接，避免相邻的极柱之间产生较大的缝隙，保证焊接面始终接触，避免发生拉弧现象，其中，汇流件包括过流部、过渡部及连接部，过流部的两端分别通过过渡部连接连接部，过流部设在极柱的端面，两个电池的连接部互相连接，相邻的两个电池的过流部之间形成有足够的变形空间，在车辆出现碰撞，挤压，冲击等工况后，提供用于变形的冗余空间，有助于提高电池的安全性，同时，还便于进行焊接操作，降低极柱与极柱之间的焊接难度，从而降低生产成本，过渡部起到电连接过流部和连接部的作用，确保过流部和连接部之间的稳固性，并与过流部和连接部围成足够的变形空间，有助于提高电池模组的安全性。本发明能够保证焊接面的接触面积，避免出现拉弧现象。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施方式的特征、优点和技术效果。

图1为本发明的实施方式一的结构示意图。

图2为本发明的实施方式一在焊接后的示意图。

图3为本发明中实施方式二的结构示意图。

图4为本发明中实施方式二在焊接后的示意图。

图5为本发明中实施方式三的过渡部的示意图。

图6为本发明中实施方式四的过渡部的示意图。

图7为本发明中实施方式五的过渡部的示意图。

图8为本发明中实施方式十一的结构示意图。

图9为本发明中实施方式十一的两个汇流件连接的示意图。

图10为本发明中实施方式十二的结构示意图。

图11为本发明中实施方式十二的两个汇流件连接的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1-盖板；

2-极柱；

3-汇流件；31-过流部；32-过渡部；33-连接部；321-圆弧；322-直线段；

4-壳体；42-防爆阀；

Y-宽度方向。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图1～11对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

实施方式一

一种用于电池连接的组件，包括盖板1；极柱2，设置在盖板1；汇流件3，设置在极柱2的端面，汇流件3包括过流部31、过渡部32及连接部33，过流部31的两端分别通过过渡部32连接连接部33。

由于在现有的电池模组中，电芯之间若采用极柱与极柱直接焊接的方式，没有给电芯二元组件使用后期变形留下任何冗余空间；且焊接空间较小，既不利于人工焊接，也不利于机器焊接，因此，参见图1和图2所示，将汇流件3设置在极柱2的端面，满足电池与电池之间焊接后对过流能力的要求，并将极柱2与极柱2之间的焊接转化为汇流件3与汇流件3之间的焊接，即对过流部31先与极柱2预先进行焊接，使得相邻的极柱2之间均具有汇流件3，然后对两个汇流件3进行焊接，即可实现相邻的极柱2之间的电连接，避免相邻的极柱2之间产生较大的缝隙，保证焊接面始终接触，避免发生拉弧现象，其中，汇流件3包括过流部31、过渡部32及连接部33，过流部31的两端分别通过过渡部32连接连接部33，过流部31设在极柱2的端面，两个电池的连接部33互相连接，相邻的两个电池的过流部31之间形成有足够的变形空间，在车辆出现碰撞，挤压，冲击等工况后，提供用于变形的冗余空间，有助于提高电池的安全性，同时，还便于进行焊接操作，降低极柱2与极柱2之间的焊接难度，从而降低生产成本，过渡部32起到电连接过流部31和连接部33的作用，确保过流部31和连接部33之间的稳固性，并与过流部31和连接部33围成足够的变形空间，有助于提高电池模组的安全性。

在根据本发明的用于电池连接的组件中，过渡部32的一端连接过流部31，过渡部32的另一端连接连接部33，过流部31、过渡部32及连接部33为一体成型结构。过流部31设置在极柱2的端面，过流部31的两端在延伸形成过渡部32，两个过渡部32分别往外延伸形成连接部33，连接部33和另一个电池的汇流件3的连接部33焊接在一起，从而实现两个电池的连接，其中，在同一个汇流件3中，过流部31和连接部33平行，使得连接部33总体的连接面的面积相对于极柱2之间的连接面的面积增大，满足电池和电池焊接后对过流能力的要求，过流部31、过渡部32及连接部33采用一体成型结构，有助于提高汇流件3整体的刚性，延长电池模组的使用寿命。

在根据本发明的用于电池连接的组件中，过流部31和过渡部32之间的夹角为α，90°≤α≤180°。限定过流部31和过渡部32之间的夹角，防止过流部31和过渡部32之间的夹角过小，导致不利于实现上述汇流件3的结构，同时，防止过流部31和过渡部32之间的夹角过大，导致相邻的汇流件3之间的焊接尺寸减少，影响汇流件3正常焊接，但本发明不以此为限，优选的，120°≤α≤150°，确保连接部33之间具有足够距离，还使得电池的过流部31之间形成有足够的焊接空间和变形空间。

在根据本发明的用于电池连接的组件中，极柱2的高度为h，过流部31的厚度为t，过渡部32的长度为l，在宽度方向Y上，相邻的汇流件3之间的焊接尺寸为w，满足关系式：w＝2·[h+t+l·cos(α-90°)]。在宽度方向Y上，相邻的汇流件3之间的焊接尺寸w随过流部31和过渡部32之间的夹角α的变化而变化，可根据实际电池的结构调整过流部31和过渡部32之间的夹角α，满足调整相邻的汇流件3之间的焊接尺寸w，有助于提高汇流件3的适用性。

本发明的工作原理是：

将汇流件3设置在极柱2的端面，满足电池与电池之间焊接后对过流能力的要求，并将极柱2与极柱2之间的焊接转化为汇流件3与汇流件3之间的焊接，即对过流部31先与极柱2预先进行焊接，使得相邻的极柱2之间均具有汇流件3，然后对两个汇流件3进行焊接，即可实现相邻的极柱2之间的电连接，避免相邻的极柱2之间产生较大的缝隙，保证焊接面始终接触，避免发生拉弧现象，其中，汇流件3包括过流部31、过渡部32及连接部33，过流部31的两端分别通过过渡部32连接连接部33，过流部31设在极柱2的端面，两个电池的连接部33互相连接，相邻的两个电池的过流部31之间形成有足够的变形空间，在车辆出现碰撞，挤压，冲击等工况后，提供用于变形的冗余空间，有助于提高电池的安全性，同时，还便于进行焊接操作，降低极柱2与极柱2之间的焊接难度，从而降低生产成本，过渡部32起到电连接过流部31和连接部33的作用，确保过流部31和连接部33之间的稳固性，并与过流部31和连接部33围成足够的变形空间，有助于提高电池模组的安全性。

实施方式二

与实施方式一不同的是：本实施方式的过渡部32包括若干个依次连接的圆弧321。于本实施方式中，参见图3和图4所示，过渡部32是由圆弧321、直线段322和圆弧321组成，但本发明不以此为限，还能分成实施方式三的两种结构。

其他结构与实施方式一相同，这里不再赘述。

实施方式三

与实施方式二不同的是：参见图5所示，本实施方式圆弧321为四分之一圆弧，两个圆弧321与直线段322两端分别相切，相邻的汇流件3之间的焊接尺寸为w，满足关系式：w＝h+t+m+2r，其中，r为圆弧321的半径，m为直线段322的长度，h为极柱2的高度，t为过流部31的厚度。本实施方式的过渡部32包括依次连接的圆弧321、直线段322及圆弧321，两侧圆弧321与与中间直线段322相切，且圆弧321为四分之一圆弧，此时，直线段322的长度最大，而极柱2的高度h，过流部31的厚度t均为定值，设k为过渡部32在宽度方向Y上的长度，由m＝k-2r，即k＝m+2r，相邻的汇流件3之间的焊接尺寸为w，满足关系式：w＝h+t+m+2r，圆弧321的尺寸为变量，通过改变圆弧321的尺寸，调整相邻的汇流件3之间的焊接尺寸，可衍生出不同的汇流件3的类型，满足不同电池结构的需求。

此外，在直线段322的长度为最小值时，即m＝0时，在此结构中，两个圆弧321之间相切，相邻的圆弧321之间没有直线段，但本发明不以此为限，也可衍生出如实施方式五的汇流件3的结构。

其他结构与实施方式二相同，这里不再赘述。

实施方式四

与实施方式三不同的是：本实施方式是实施方式三的一般情况，参见图6所示，本实施方式的圆弧321为二分之一圆弧，相邻的圆弧321之间、圆弧321和过流部31之间、圆弧321和连接部33之间均设置有直线段322，相邻的汇流件3之间的焊接尺寸为w，满足关系式：w＝h+t+(n+1)m+nd，其中，n为圆弧321的个数，m为直线段322的长度，d为圆弧321的直径，h为极柱2的高度，t为过流部31的厚度。在本实施方式中，当0<m<(k-2r)，此时，由

得过渡部32在宽度方向Y上的长度k＝m(n+1)+njr，j为二分之一圆弧的直径d与四分之一圆弧的半径r的比值，0<j≤1，n为二分之一圆弧的个数。

其他结构与实施方式三相同，这里不再赘述。

实施方式五

与实施方式三不同的是：本实施方式是实施方式三在m＝0下的一般情况，参见图7所示，本实施方式的圆弧321为二分之一圆弧，相邻的汇流件3之间的焊接尺寸为w，满足关系式：w＝h+t+nd，其中，n为圆弧321的个数，d为圆弧321的直径，h为极柱2的高度，t为过流部31的厚度。过渡部32包括但不限于若干个依次连接的圆弧321，于本实施方式中，参见图7所示，相邻的圆弧321之间直接相连，若干个圆弧321之间相切，即过渡部32包括若干个二分之一圆弧，即，直线段322的长度m＝0mm，过渡部32在宽度方向Y上的长度k＝nd＝njr，j为二分之一圆弧的直径d与四分之一圆弧的半径r的比值，0<j≤1，n为二分之一圆弧的个数，其中n为正整数，优选地，n为偶数。

其他结构与实施方式三相同，这里不再赘述。

实施方式六

一种动力电池，包括壳体4，两侧设置有开口，壳体4设置有防爆阀42；电芯，设置在壳体4内；如实施方式一的用于电池连接的组件，盖板1盖接于开口。

需要说明的是：壳体4为一体式结构，包括四个基板依次相连，四个基板围成两侧导通的结构，壳体4的两侧具有开口，两个盖板1安装在侧面开口，并分别固定在两个开口，形成密封腔，电芯容置于密封腔内，盖板1可以为金属材料形成的具有一定强度的结构，盖板1可以由多个部分分体成型，再通过焊接等方式将多个部分连接为一体，也可以采用一体成型的方式形成；在完成将卷芯安装至两侧导通的壳体4之后，可以通过焊接等方式将盖板1与壳体4连接到一起，形成安全性更高的、密封效果更好的动力电池的外部结构。

实施方式七

一种动力电池，包括壳体4，两侧设置有开口，壳体4设置有防爆阀42；电芯，设置在壳体4内；如实施方式二的用于电池连接的组件，盖板1盖接于开口。

需要说明的是：壳体4侧部上的盖板1只有一个极柱2，没有防爆阀42，得益于盖板1无其他部件占用空间，可安装电压、温度等线束，不仅避免线束需跨过防爆阀42的情况，还避免防爆阀42的高热空气喷向线束，降低线束受损或烤燃的情况，从而提高电池的安全性。

实施方式八

一种动力电池，包括壳体4，两侧设置有开口，壳体4设置有防爆阀42；电芯，设置在壳体4内；如实施方式三的用于电池连接的组件，盖板1盖接于开口。

实施方式九

一种动力电池，包括壳体4，两侧设置有开口，壳体4设置有防爆阀42；电芯，设置在壳体4内；如实施方式四的用于电池连接的组件，盖板1盖接于开口。

实施方式十

一种动力电池，包括壳体4，两侧设置有开口，壳体4设置有防爆阀42；电芯，设置在壳体4内；如实施方式四的用于电池连接的组件，盖板1盖接于开口。

实施方式十一

一种电池模组，包括实施方式五的动力电池，相邻的动力电池通过汇流件3电连接。

需要说明的是，参见图8和图9所示，相邻的动力电池均设置有汇流件3，通过将两个电池的汇流件3进行焊接，实现两个电池的电连接，保证焊接面始终接触，避免发生拉弧现象，相邻的两个电池的过流部31之间形成有足够的变形空间，在车辆出现碰撞，挤压，冲击等工况后，提供用于变形的冗余空间，有助于提高电池的安全性。

实施方式十二

一种电池模组，包括实施方式六的动力电池，相邻的动力电池通过汇流件3电连接。

需要说明的是，参见图10和图11所示，相邻的动力电池均设置有汇流件3，通过将两个电池的汇流件3进行焊接，实现两个电池的电连接，保证焊接面始终接触，避免发生拉弧现象，相邻的两个电池的过流部31之间形成有足够的变形空间，在车辆出现碰撞，挤压，冲击等工况后，提供用于变形的冗余空间，有助于提高电池的安全性。

实施方式十三

一种电池模组，包括实施方式七的动力电池，相邻的动力电池通过汇流件3电连接。

实施方式十四

一种电池模组，包括实施方式八的动力电池，相邻的动力电池通过汇流件3电连接。

实施方式十五

一种电池模组，包括实施方式八的动力电池，相邻的动力电池通过汇流件3电连接。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (7)

1.一种用于电池连接的组件，其特征在于，包括：

两个相对设置的汇流件(3)，所述汇流件(3)包括过流部(31)、过渡部(32)及连接部(33)，所述过流部(31)的两端分别通过所述过渡部(32)连接所述连接部(33)；

所述汇流件(3)设置在极柱(2)的端面并通过所述过流部(31)与所述极柱(2)焊接；

所述过流部(31)沿所述连接部(33)向与其焊接的极柱(2)一侧凹陷，相对设置的所述汇流件(3)的所述过流部(31)存在焊接尺寸w；

相对设置的所述汇流件(3)的所述连接部(33)相连接；

所述过流部(31)和所述过渡部(32)之间的夹角为α，90°≤α<180°；

所述极柱(2)的高度为h，所述过流部(31)的厚度为t，所述过渡部(32)的长度为l，在宽度方向(Y)上，相对设置的所述汇流件(3)的所述过流部(31)之间的焊接尺寸w满足关系式：

w＝2·[h+t+l·cos(α-90°)]。

2.如权利要求1所述的一种用于电池连接的组件，其特征在于：所述过渡部(32)的一端连接所述过流部(31)，所述过渡部(32)的另一端连接所述连接部(33)，所述过流部(31)、所述过渡部(32)及所述连接部(33)为一体成型结构。

3.如权利要求1所述的一种用于电池连接的组件，其特征在于：所述过渡部(32)包括若干个依次连接的圆弧(321)。

4.如权利要求3所述的一种用于电池连接的组件，其特征在于：所述圆弧(321)为四分之一圆弧，两个所述圆弧(321)与直线段(322)两端分别相切，相对设置的所述汇流件(3)的所述过流部(31)之间的焊接尺寸为w，满足关系式：w＝h+t+m+2r，其中，r为所述圆弧(321)的半径，m为所述直线段(322)的长度，h为所述极柱(2)的高度，t为所述过流部(31)的厚度。

5.如权利要求3所述的一种用于电池连接的组件，其特征在于：所述圆弧(321)为二分之一圆弧，相邻的所述圆弧(321)之间、所述圆弧(321)和所述过流部(31)之间、所述圆弧(321)和连接部(33)之间均设置有直线段(322)，相对设置的所述汇流件(3)的所述过流部(31)之间的焊接尺寸为w，满足关系式：w＝h+t+(n+1)m+nd，其中，n为所述圆弧(321)的个数，m为所述直线段(322)的长度，d为所述圆弧(321)的直径，h为所述极柱(2)的高度，t为所述过流部(31)的厚度。

6.如权利要求3所述的一种用于电池连接的组件，其特征在于：所述圆弧(321)为二分之一圆弧，相对设置的所述汇流件(3)的所述过流部(31)之间的焊接尺寸为w，满足关系式：w＝h+t+nd，其中，n为所述圆弧(321)的个数，d为所述圆弧(321)的直径，h为所述极柱(2)的高度，t为所述过流部(31)的厚度。

7.一种电池模组，包括至少两个相连的动力电池，所述动力电池上设有极柱(2)，其特征在于：还包括如权利要求1-6任意一项所述的用于电池连接的组件，两个相连的所述动力电池间的所述极柱(2)相对设置，并通过所述组件电连接。

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