CN202957317U - 一种焊接型锂离子电池模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种焊接型锂离子电池模块，包含：通过串联或并联连接的若干锂离子电池单体，每个锂离子电池单体上通过正、负极铆钉铆接焊接周转面，连接跨接片分别与相邻两个锂离子电池单体的焊接周转面通过焊接连接，以实现相邻两个锂离子电池单体之间的串联或并联连接。本实用新型中，各个锂离子电池单体之间的串联或并联通过焊接方式实现，能有效提高锂离子电池单体及锂离子电池模块的体积比能量，并且能提高锂离子电池模块连接内阻的一致性，延长循环使用寿命。

Description

一种焊接型锂离子电池模块

技术领域

本实用新型涉及一种锂离子电池模块，尤其是指一种焊接型锂离子电池模块，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

传统锂离子电池模块之间的串联或并联连接，均是采用螺纹铆接的形式。这种机械连接方式通过螺母旋紧极柱压紧跨接片，其具有良好的装配性。但是锂离子电池组在组装过程中扭矩控制繁琐，而且需要使用弹垫、平垫或防松螺母等额外附件，从而增加了组装后整个电池模块的重量。同时，采用螺纹铆接的方式在复杂的工况可能导致螺母或跨接片的接触面变的松动或腐蚀，从而引起内阻增大，继而导致电池内阻的一致性较差，影响整个电池模块的循环使用寿命。

因此，开发一种焊接型的锂离子电池组装方式显得尤为重要。而对于动力电池而言，锂离子电池模块需要大电流充放电，所以一般跨接片的厚度都超过1mm，常规的电阻点焊的连接方式难以满足焊接厚跨接片的需求，而采用其他焊接方式，诸如超声焊接或激光焊接都面临铜与铝两种异种金属焊接的困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种焊接型锂离子电池模块，各个锂离子电池单体之间的串联或并联通过焊接方式实现，能有效提高锂离子电池单体及锂离子电池模块的体积比能量，并且能提高锂离子电池模块连接内阻的一致性，延长循环使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供一种焊接型锂离子电池模块，其包含：通过串联或并联连接的若干锂离子电池单体，每个锂离子电池单体上通过正、负极铆钉铆接焊接周转面，连接跨接片分别与相邻两个锂离子电池单体的焊接周转面通过焊接连接，以实现相邻两个锂离子电池单体之间的串联或并联连接。

若干锂离子电池单体按照锂离子电池模块的串联或并联要求排布，在位于最外侧的两个锂离子电池单体的外侧均设置有夹板，通过结构框将排布后的锂离子电池单体与夹板紧固设置，形成组装后的锂离子电池模块。

在所述的锂离子电池模块的最外侧的锂离子电池单体与夹板之间还设置有边缘跨接片，该边缘跨接片的一侧与焊接周转面通过焊接连接，另一侧与夹板通过铆接连接。

所述焊接周转面、连接跨接片以及边缘跨接片采用相同金属材质制成；该焊接周转面与连接跨接片或者边缘跨接片在形状上相匹配，通过钎焊连接或激光焊接实现连接。

所述焊接周转面的两侧均设置有凹形插槽，即所述焊接周转面呈工字型；且所述焊接周转面的两侧侧面上均具有拔模角度。

所述连接跨接片包含柔性延长凹模，以及设置在该柔性延长凹模两侧的定位端；所述柔性延长凹模上加工形成中部减薄层；所述连接跨接片的两侧侧面上均具有拔模角度；所述定位端与焊接周转面的凹形插槽相匹配，且所述连接跨接片的拔模角度与焊接周转面的拔模角度相匹配形成焊缝。

每个连接跨接片上的两个定位端分别插入设置在相邻两个锂离子电池单体的焊接周转面的凹形插槽内，且连接跨接片的拔模角度与焊接周转面的拔模角度相匹配形成焊缝，并采用激光焊接或钎焊的方式相连接，通过连接跨接片的拔模角度和焊接周转面的拔模角度反射，增强焊接能量的吸收，从而实现相邻两个锂离子电池单体之间的连接。

所述边缘跨接片包含柔性延长凹模，设置在该柔性延长凹模一侧的定位端，以及设置在该柔性延长凹模另一侧的连接挡板；所述边缘跨接片设置定位端的一侧侧面上具有拔模角度；所述定位端与焊接周转面的凹形插槽相匹配，且所述边缘跨接片的拔模角度与焊接周转面的拔模角度相匹配形成焊缝。

每个边缘跨接片上的定位端插入位于锂离子电池模块最外侧的锂离子电池单体上的焊接周转面的凹形插槽内，且边缘跨接片的拔模角度与焊接周转面的拔模角度相匹配形成焊缝，并通过激光焊接或钎焊的方式相连接；该边缘跨接片上的连接挡板通过铆接与夹板相连接，从而实现最外侧的锂离子电池单体与夹板之间的固定连接。

在所述焊接周转面上或在所述连接跨接片上通过铆接或焊接设置有信号采样端子。

本实用新型所提供的焊接型锂离子电池模块，由于采用由正、负极铆钉所铆接的焊接周转面来替代现有技术中常规使用的极柱，并且该焊接周转面与连接跨接片或者边缘跨接片采用相同金属材料制成，避免了现有技术中铜极柱与铝两个异种金属之间焊接的难点，使得锂离子电池模块在进行串并联的连接时，通过焊接实现连接成为可能。

本实用新型所提供的焊接型锂离子电池模块，由于采用焊接的连接方式组装锂离子电池模块，可以有效降低现有技术中极柱的高度，提升空间利用率，提高锂离子电池单体的体积比能量，从而有利于导通大电流，解决传统电阻点焊只能通过小电流的问题。同时可以显著降低锂离子电池单体之间的连接内阻，提高功率密度，提高锂离子电池模块的内阻一致性，延长循环使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型中的锂离子电池单体的结构示意图；

图2为本实用新型中的连接跨接片的结构示意图；

图3为本实用新型中的边缘跨接片的结构示意图；

图4为本实用新型中的锂离子电池单体之间通过焊接连接的示意图；

图5为本实用新型中的焊接型锂离子电池模块的结构示意图。

具体实施方式

以下结合图1～图5，详细说明本实用新型的一个优选实施例。

如图5所示，本实用新型所提供的焊接型锂离子电池模块，具体包含：通过串联或并联连接的若干锂离子电池单体1，每个锂离子电池单体1顶部设置有焊接周转面5，采用连接跨接片6分别与相邻两个锂离子电池单体1的焊接周转面5通过焊接连接，以实现两个锂离子电池单体1之间的串联或并联连接。

若干锂离子电池单体1按照锂离子电池模块的串联或并联要求排布后，在最外侧的两个锂离子电池单体1的外侧设置有夹板3，通过结构框2将排布后的锂离子电池单体1与夹板3紧固设置，形成组装后的锂离子电池模块。

在所述的锂离子电池模块的最外侧的锂离子电池单体1与夹板3之间还设置有边缘跨接片9，该边缘跨接片9的一侧与焊接周转面5通过焊接连接，另一侧与夹板3通过铆接连接。

所述焊接周转面5、连接跨接片6以及边缘跨接片9采用相同金属材质制成，例如采用导电率高的铜、铝等金属材料。

所述焊接周转面5与连接跨接片6或者边缘跨接片9之间在形状上相匹配，并且通过钎焊连接或激光焊接实现连接。

所述连接跨接片6以及边缘跨接片9的厚度为2mm。

如图1所示，每个锂离子电池单体1的顶部盖板上下一体注塑以形成密封层7，在所述盖板上设置有两个焊接周转面5，该焊接周转面5通过正、负极铆钉8被铆接固定在盖板上。

本实施例中，所述焊接周转面5的两侧均设置有凹形插槽51，即所述焊接周转面5呈工字型，且所述焊接周转面5的两侧侧面上均具有拔模角度52。该凹形插槽51既可用于定位连接跨接片6，又可延长焊接长度以提高载流量。

如图2所示，所述连接跨接片6包含柔性延长凹模62，以及设置在该柔性延长凹模62两侧的定位端61；所述柔性延长凹模62上加工形成中部减薄层63，用以降低载流面积起到过流熔断的保护作用；如图4所示，所述连接跨接片6的两侧侧面上均具有拔模角度64，其与焊接周转面5的拔模角度52相匹配，且匹配后形成一定角度的焊缝，使得激光焊接的能量逐步反射到焊缝内部，提高能量的吸收率。

如图3所示，所述边缘跨接片9包含柔性延长凹模62，设置在该柔性延长凹模62一侧的定位端61，以及设置在该柔性延长凹模62另一侧的连接挡板93；所述边缘跨接片9设置定位端61的一侧侧面上具有拔模角度64，且所述边缘跨接片9的拔模角度64与焊接周转面5的拔模角度52相匹配形成一定角度的焊缝。

所述连接跨接片6的柔性延长凹模62以及边缘跨接片9的柔性延长凹模62均能够在增加装配公差的同时，提高组装后整个电池模块的耐振动功能。

如图4所示，所述定位端61与焊接周转面5的凹形插槽51相匹配。本实施例中，每个连接跨接片6上的两个定位端61分别插入设置在相邻两个锂离子电池单体1的焊接周转面5的凹形插槽51内，并通过激光焊接或钎焊的方式相连接，由于焊接周转面5上的拔模角度52与连接跨接片6上的拔模角度64匹配形成一定角度的焊缝，使激光焊接的能量逐步反射到焊缝内部，从而实现相邻两个锂离子电池单体1之间的连接。

如图5所示，所述每个边缘跨接片9上的定位端61插入位于锂离子电池模块最外侧的锂离子电池单体1上的焊接周转面5的凹形插槽51内，焊接周转面5上的拔模角度52与边缘跨接片9上的拔模角度64匹配形成一定角度的焊缝，并通过激光焊接或钎焊的方式相连接，以实现边缘跨接片9与最外侧锂离子电池单体1之间的焊接连接；而该边缘跨接片9上的连接挡板93则通过铆接与夹板3相连接，从而实现最外侧的锂离子电池单体1与夹板3之间的固定连接。

在所述焊接周转面5上通过铆接或焊接设置有信号采样端子4，也可以在所述连接跨接片6上通过铆接或焊接设置有信号采样端子4。如果采用铆接方式设置信号采样端子4，那么必须在焊接周转面5或连接跨接片6上预留安装孔洞。

综上所述，本实用新型所提供的焊接型锂离子电池模块，具有以下有益效果。首先，采用由正、负极铆钉所铆接的焊接周转面来替代现有技术中常规使用的极柱，该焊接周转面与连接跨接片或者边缘跨接片采用相同金属材料制成，避免了现有技术中铜极柱与铝两个异种金属之间焊接的难点，使得锂离子电池模块在进行串并联的连接时，通过焊接实现连接成为可能。

其次，采用焊接的连接方式组装锂离子电池模块，可以有效降低现有技术中极柱的高度，提升空间利用率，提高锂离子电池单体的体积比能量，从而有利于导通大电流，解决传统电阻点焊只能通过小电流的问题。同时可以显著降低锂离子电池单体之间的连接内阻，提高功率密度，提高锂离子电池模块的内阻一致性，延长循环使用寿命。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种焊接型锂离子电池模块，其特征在于，包含：通过串联或并联连接的若干锂离子电池单体（1）；

每个锂离子电池单体（1）上通过正、负极铆钉（8）铆接焊接周转面（5），连接跨接片（6）分别与相邻两个锂离子电池单体（1）的焊接周转面（5）通过焊接连接，以实现相邻两个锂离子电池单体（1）之间的串联或并联连接。

2.如权利要求1所述的焊接型锂离子电池模块，其特征在于，若干锂离子电池单体（1）按照锂离子电池模块的串联或并联要求排布，在位于最外侧的两个锂离子电池单体（1）的外侧均设置有夹板（3），通过结构框（2）将排布后的锂离子电池单体（1）与夹板（3）紧固设置，形成组装后的锂离子电池模块。

3.如权利要求2所述的焊接型锂离子电池模块，其特征在于，在所述的锂离子电池模块的最外侧的锂离子电池单体（1）与夹板（3）之间还设置有边缘跨接片（9），该边缘跨接片（9）的一侧与焊接周转面（5）通过焊接连接，另一侧与夹板（3）通过铆接连接。

4.如权利要求3所述的焊接型锂离子电池模块，其特征在于，所述焊接周转面（5）、连接跨接片（6）以及边缘跨接片（9）采用相同金属材质制成；该焊接周转面（5）与连接跨接片（6）或者边缘跨接片（9）在形状上相匹配，通过钎焊连接或激光焊接实现连接。

5.如权利要求3所述的焊接型锂离子电池模块，其特征在于，所述焊接周转面（5）的两侧均设置有凹形插槽（51），即所述焊接周转面（5）呈工字型；且所述焊接周转面（5）的两侧侧面上均具有拔模角度（52）。

6.如权利要求5所述的焊接型锂离子电池模块，其特征在于，所述连接跨接片（6）包含柔性延长凹模（62），以及设置在该柔性延长凹模（62）两侧的定位端（61）；

所述柔性延长凹模（62）上加工形成中部减薄层（63）；

所述连接跨接片（6）的两侧侧面上均具有拔模角度（64）；

所述定位端（61）与焊接周转面（5）的凹形插槽（51）相匹配，且所述连接跨接片（6）的拔模角度（64）与焊接周转面（5）的拔模角度（52）相匹配形成焊缝。

7.如权利要求6所述的焊接型锂离子电池模块，其特征在于，每个连接跨接片（6）上的两个定位端（61）分别插入设置在相邻两个锂离子电池单体（1）的焊接周转面（5）的凹形插槽（51）内，且连接跨接片（6）的拔模角度（64）与焊接周转面（5）的拔模角度（52）相匹配形成焊缝，并采用激光焊接或钎焊的方式相连接，通过连接跨接片（6）的拔模角度（64）和焊接周转面（5）的拔模角度（52）反射，增强焊接能量的吸收，实现相邻两个锂离子电池单体（1）之间的连接。

8.如权利要求5所述的焊接型锂离子电池模块，其特征在于，所述边缘跨接片（9）包含柔性延长凹模（62），设置在该柔性延长凹模（62）一侧的定位端（61），以及设置在该柔性延长凹模（62）另一侧的连接挡板（93）；

所述边缘跨接片（9）设置定位端（61）的一侧侧面上具有拔模角度（64）；

所述定位端（61）与焊接周转面（5）的凹形插槽（51）相匹配；且所述边缘跨接片（9）的拔模角度（64）与焊接周转面（5）的拔模角度（52）相匹配形成焊缝。

9.如权利要求8所述的焊接型锂离子电池模块，其特征在于，每个边缘跨接片（9）上的定位端（61）插入位于锂离子电池模块最外侧的锂离子电池单体（1）上的焊接周转面（5）的凹形插槽（51）内，且边缘跨接片（9）的拔模角度（64）与焊接周转面（5）的拔模角度（52）相匹配形成焊缝，并采用激光焊接或钎焊的方式相连接；该边缘跨接片（9）上的连接挡板（93）通过铆接与夹板（3）相连接，实现最外侧的锂离子电池单体（1）与夹板（3）之间的固定连接。

10.如权利要求1所述的焊接型锂离子电池模块，其特征在于，在所述焊接周转面（5）上或在所述连接跨接片（6）上通过铆接或焊接设置有信号采样端子（4）。

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