CN203950862U - 一种动力电池连接件及其动力电池组 - Google Patents

Abstract

为克服现有技术中为实现动力电池与金属连接片之间采用同种金属焊接以保证其焊接效果，而采用爆炸焊的方式使铜铝衔接，导致其成本较高、且焊接处容易断开的问题，本实用新型一方面提供了一种动力电池连接件，动力电池连接件为“U”型连接件，“U”型的两侧边分别为正极连接片和负极连接片，“U”型的底部为具有缓冲作用的金属编织带；正极连接片和负极连接片上均设有压焊部和电池连接部；压焊部上设有压焊孔；金属编织带的一端插入并压焊在正极连接片上的压焊孔内，另一端插入并压焊在负极连接片上的压焊孔内。本实用新型实施例提供的动力电池连接片，保证了动力电池与动力电池连接件的可靠连接，同时有效降低了其动力电池连接件的成本。

Description

一种动力电池连接件及其动力电池组

技术领域

本实用新型涉及动力电池领域，尤其指动力电池组内的连接相邻动力电池的动力电池连接件。

背景技术

动力电池组作为混合动力车和纯电动车的核心部件之一，日益为汽车厂家和电池厂家所重视。动力电池组包括若干动力电池电连接而成，相邻动力电池组之间采用动力电池连接件相连。对于动力电池和动力电池连接件，目前申请人已经在结构和材料上做了众多创新。但从安全性、成本等角度考虑，我们仍在持续创新，力求做到更加完美。

众所周知，动力电池上设有电极端子，该电极端子可以为柱状或片状等形状，电极端子由于极性的不同，分为正极端子和负极端子，一般正极端子为铝材料制作，而负极端子由铜材料制作。现有动力电池与动力电池之间最为常见的连接方式是通过金属连接片（比如铝连接片）与两个电极端子分别激光焊接而完成，由于两个电极端子采用异种金属，一边为铝材料制作的正极端子，一边为铜材料制作的负极端子，而铝连接片和铜材料的异种金属间的激光焊接效果很差，连接处易氧化，导致接触电阻增大，影响其连接效果等。

为此，以正极端子和负极端子分别为铝极柱和铜极柱为例，已有改进的方式是在铜极柱的上端用爆炸焊焊接一段铝材料在上面，将该铜极柱也变为铝极柱，从而可以使用铝连接片将两个铝极柱激光焊接，满足我们对焊接强度的要求，保证其焊接效果。

然而该种方式由于需要采用爆炸焊的方式实现铜铝衔接，而爆炸焊的成本较高，材料利用率很低。爆炸焊还有一个弊端：由于用于爆炸焊的铜板和铝板都是较大的板材，焊接后铜铝衔接强度不好检测，我们采用的检测方式是，加工成极柱后抽检焊接拉力，这样有局限性。我们在做成电池进行震动测试时，发现爆炸焊后的极柱，部分存在铜板和铝板断开的现象，这是一个很大的隐患。

发明内容

为克服现有技术中为实现动力电池与金属连接片之间采用同种金属焊接以保证其焊接效果，而采用爆炸焊的方式使铜铝衔接，导致其成本较高且焊接处容易断开的问题，本实用新型实施例提供了一种动力电池连接件及其动力电池组。

本实用新型实施例一方面提供了一种动力电池连接件，该动力电池连接件为“U”型连接件，“U”型的两侧边分别为正极连接片和负极连接片，“U”型的底部为具有缓冲作用的金属编织带；

所述正极连接片和所述负极连接片上均设有压焊部和电池连接部；所述压焊部上设有压焊孔；

所述金属编织带的一端插入并压焊在所述正极连接片上的压焊孔内，另一端插入并压焊在所述负极连接片上的压焊孔内。

本实用新型实施例提供的动力电池连接片，由于其采用中间设置金属编织带，两边分别压焊连接负极连接片和正极连接片的方式，可将该动力电池连接件的正极连接片和动力电池的正极端子焊接，负极连接片和动力电池的负极端子焊接，压焊连接使金属编织带和正极连接片、负极连接片的连接更牢固，同时，压焊还可以降低动力电池连接件的内阻，从而相当于间接提升了动力电池容量。

优选地，所述正极端子为铝端子，所述正极连接片为铝连接片；所述负极端子为铜端子，所述负极连接片为铜连接片。

安装时，铝连接片与铝端子焊接、铜连接片与铜端子焊接，如此可以避免异种金属间焊接不牢的缺点，采用同种金属间焊接，保证了焊接强度，保证了动力电池与动力电池连接件的可靠连接，同时有效降低了其动力电池连接件的成本。

优选地，所述金属编织带为铜编织带。

优选地，所述铜连接片为铜管在模具中成型获得，所述铝连接片为铝管在模具中成型获得；所述金属编织带由多股细金属丝交叉编织而成。该种方案可以非常简单易行的获得铜连接片和铝连接片，成本非常低。

优选地，所述正极连接片上设有与动力电池上的正极端子相适配的电极适配孔，所述负极连接片上设有与动力电池上的负极端子相适配的电极适配孔。

优选地，所述正极连接片和负极连接片的电池连接部上均设有用于铆接采集端子的采集孔。

优选地，述铜连接片表面镀有锡层，所述铝连接片表面设有阳极氧化层。该种方式可进一步对动力电池连接片进行保护，防止在使用过程中外界的不良环境对其造成腐蚀等伤害。

优选地，所述铜编织带的表面镀有锡层。

优选地，所述正极连接片和负极连接片的电池连接部的厚度为1-3mm。

本实用新型实施例第二方面提供了一种动力电池组，包括若干相互串联的动力电池以及电连接相邻两动力电池的动力连接件，所述动力连接件上述的动力连接件，所述动力连接件的正极连接片与动力电池的正极端子电连接，所述动力连接件的负极连接片与动力电池的负极端子电连接。

本实用新型实施例提供的动力电池组，由于采用了改进的动力电池连接件串联相邻的动力电池，提高了其电连接的强度，使连接更牢固，采用压焊的方式降低了动力电池连接件的内阻，从而相当于间接提升了动力电池容量，同时，采用本实用新型方式有效地降低了其动力电池组的成本。

优选地，所述动力电池连接件的正极连接片或负极连接片上通过所述采集孔铆接有采集端子。采用该种方式，可以通过铆接的方式，非常方便的在动力电池连接件上电连接采集端子，实现对动力电池进行采样。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的动力电池连接件示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电池连接片；

图3是本实用新型实施例提供的动力电池连接件使用状态示意图；

图4是本实用新型实施例提供的动力电池组连接示意图。

其中，1、连接片；1a、铝连接片；1b、铜连接片；2、金属编织带；3、动力电池；11、压焊部；12、电池连接部；13、电极适配孔；14、采集孔；11a、铝压焊部；12a、铝连接部；11b、铜压焊部；12b、铜连接部；3a、正极端子；3b、负极端子；31、壳体；32、盖板；33、注液孔；34、防爆阀；35、采集端子；10、压焊孔；100、动力电池连接件。 

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

实施例1

本例将对动力电池连接件100进行具体解释说明。如图1所示，本例提供的动力电池连接件100，包括金属编织带2、两个连接片1，其中两连接片分别为用于与正极端子相连的正极连接片和用于与负极端子相连的负极连接片；

上述动力电池连接件为“U”型结构，即为“U”型连接件；该“U”型的两侧边分别为正极连接片和负极连接片，“U”型的底部为具有缓冲作用的金属编织带2。在本实用新型中，将“U”型开口的一端定义为顶端，“U”型闭合的一端定义为底部；两侧边位于“U”型开口的两侧，“U”字的两个脚称作两侧边。

动力电池安装时，“U”型的两侧边，即为正极连接片和负极连接片分别连接相邻两单体电池的正极端子和负极端子；最终实现动力电池模组的串联连接。

其中正极连接片为铝连接片1a，所述负极连接片为铜连接片1b；

如图2所示，所述连接片1上设有压焊部11和电池连接部12；即所述正极连接片和所述负极连接片上均设有压焊部11和电池连接部12；所述压焊部11上设有压焊孔10；

如图1所示，所述金属编织带2两端插入所述负极连接片（本例中为铜连接片1b）和所述正极连接片（本例中为铝连接片1a）上的压焊孔10内，与所述铜连接片1b及所述铝连接片1a压焊连接。

所谓的压焊指利用焊接时施加一定压力而完成焊接的方法，又称压力焊。焊接时利用压力使待焊部位的表面在固态下直接紧密接触，并使待焊接部位的温度升高，通过调节温度，压力和时间，使待焊表面充分进行扩散而实现原子间结合。

金属编织带2采用金属丝交叉编织而成，呈网状，具有一定的韧性和柔软性，同时满足一定的载流要求。优选地，可以为采用直径约0.08mm-0.2mm的细铜丝编织而成的铜编织带。比如本例采用的铜编织带由直径为0.1mm的细铜丝编织而成。动力电池连接件100使用时，如图3所示，金属编织带2中间往上拱起，满足了单体的动力电池与动力电池之间需要有一定的缓冲作用的要求。该种方式可以避免因路况不平等外界因素导致的车辆颠簸时，出现动力电池连接件100由于动力电池与动力电池间产生的晃动互相拉扯而断开的风险。同时，动力电池组在多次充放电后，动力电池壳体会出现微微发鼓的现象，导致动力电池之间的厚度不同，排列时动力电池上电极端子与电极端子的中心距也就不同，拱起的金属编织带2很好可以起到良好的缓冲作用，防止由于上述电极端子与电极端子之间中心距发生变化，而导致的动力电池连接件100拉扯断开现象的发生。

作为优选的实施方式，本例中在所述铜连接片1b及所述铜编织带表面镀有锡层，所述铝连接片1a表面设有阳极氧化层。该种方式可进一步对动力电池连接件100进行保护，减少动力电池连接件100在空气中被腐蚀的现象，提高动力电池连接件100的使用寿命，镀锡后的铜编织带还可以保持其柔软的特性。该阳极氧化层通过在铝连接片1a表面做本色阳极处理形成。

上述连接片1的电池连接部12为一片状的连接部分，该部分被用来与动力电池的电极端子进行电连接，因此，并不拘泥于特定的形状，只要其能与动力电池的电极端子电连接即可。连接片1上的压焊部11用来进行压焊连接，为使压焊效果更加良好，在该压焊部11上设有压焊孔10。因此看起来该部分的厚度要大于电池连接部12的厚度，使得该电池片总体看起来呈台阶状。该连接片1上的电池连接部12的厚度H为1-3mm。

作为一种优选的实施方式，所述铜连接片1b为铜管在模具中成型获得，所述铝连接片1a为铝管在模具中成型获得。其过程为将铜管（优选铜圆管）和铝管（优选为铝圆管）分别在模具中挤压成图2所示的右侧厚度较大，具有压焊孔10的压焊部11，另一端则形成图2所示的左侧平坦部分的电池连接部12。该种方案可以非常简单易行的获得铜连接片1b和铝连接片1a，成本非常低。

当然，也可以采用一片状铜片和片状铝片，将其对折后在模具中成型成图2所示的连接片1。也可以采用其他方式制作获得，只要其包括有压焊部11（其上设置有压焊孔10）和电池连接部12即可。

具体的，如图1所示，为方便描述起见，将所述铜连接片1b上的压焊部11称为铜压焊部11b，将铜连接片1b上的电池连接部12称为铜连接部12b；将所述铝连接片1a上的压焊部11称为铝压焊部11a，将铝连接片1a上的电池连接部12称为铝连接部12a。所述铜连接片1b上的铜压焊部11b与所述金属编织带2一端压焊连接，所述铝连接片1a上的铝压焊部11a与所述金属编织带2另一端压焊连接。

作为一种优选实施方式，如图2所示，所述正极连接片上设有与动力电池上的正极端子3a相适配的电极适配孔13，所述负极连接片上设有与动力电池上的负极端子3b相适配的电极适配孔13。即所述铝连接片1a和所述铜连接片1b的电池连接部12上设有与动力电池上电极端子相适配的电极适配孔13。采用上述电极适配孔13，可更方便地实现动力电池连接件100与动力电池正极端子3a和负极端子3b的电连接，且其连接更加可靠。

具体地，如图1所示，所述电极适配孔13分为正极适配孔和负极适配孔；所述负极适配孔设置在所述铜连接片1b的电池连接部12上，即设置在所述铜连接部12b上，所述正极适配孔设置在所述铝连接片1a的电池连接部12上，即设置在所述铝连接部12a上；其正极适配孔用于与动力电池上的正极端子3a装配焊接，其负极适配孔用于与动力电池上的负极端子3b装配焊接。所述正极适配孔和所述负极适配孔的大小不一样。比如铜连接片1b上的负极适配孔较小，而铝连接片1a上的正极适配孔较大，采用该种方式，可以防止动力电池连接件100装反。当装反时，由于负极适配孔较小，其无法装入正极端子上。

如图2所示，本例在所述连接片1的电池连接部12上还设用于铆接采集端子35的采集孔14，即在所述正极连接片和负极连接片的电池连接部12上均设有用于铆接采集端子35的采集孔14，该采集孔14可以用于铆接采集端子35。

本例提供的上述优化的动力电池连接件100，具体制造过程如下：由壁厚1mm的圆铜管切割后，放入模具中成型出具有压焊孔10的铜连接片1b；由壁厚1mm的圆铝管切割后，放入模具中成型出具有压焊孔10的铝连接片1a；将多股细铜丝编织成铜编织带；在铜连接片1b和铜编织带表面镀锡，并在铝连接片1a表面做本色阳极处理。然后将铜编织带的两端分别插入铜连接片1b和铝连接片1a上的压焊孔10中，放入压焊机中进行压焊。

本例提供的动力电池连接件100，由于其采用中间设置金属编织带2，两边分别压焊连接负极连接片和正极连接片的方式，可将该动力电池连接件100的正极连接片和动力电池的铝质的正极端子焊接，负极连接片和动力电池的铜质的负极端子焊接，如此可以避免异种金属间焊接不牢的缺点，采用同种金属间焊接，保证了焊接强度，保证了动力电池与动力电池连接件100的可靠连接，同时有效地降低了其动力电池连接件100成本。同时压焊连接使金属编织带2和正极连接片1b、负极连接片的连接更牢固，同时，压焊还可以降低动力电池连接件100的内阻，从而相当于间接提升了动力电池容量。 

实施例2

本例将对动力电池组进行具体解释说明。如图4所述，本例提供的动力电池组，包括若干相互串联的动力电池3及电连接相邻两上述相邻动力电池3的动力电池连接件100；所述动力电池连接件100的正极连接片与动力电池3的正极端子3a电连接，所述动力连接件100的负极连接片与动力电池3的负极端子3b电连接。

具体地，所述动力电池3被排成一列，且使相邻的动力电池3的正极端子3a和负极端子3b相互靠近；所述动力电池连接件100将两相邻的动力电池3上相互靠近的正极端子3a和负极端子3b电连接。

本例中将若干动力电池3进行串联，因此需将相邻的动力电池3的极性相反的电极端子电连接，只在最前和最后的动力电池3上分别空留出一正极端子3a和一负极端子3b，以作为外接的接口。

如图4中所示，所谓的“使相邻的动力电池3的正极端子3a和负极端子3b相互靠近”；即将相邻的动力电池3反向放置，所谓的反向放置，请参照图4进行理解，假设图中靠上的动力电池3为第一个动力电池3，从上向下依次为第二个、第三个、第N个动力电池3；比如第一个动力电池3放置的方向为左侧电极端子为正极端子3a、右侧电极端子为负极端子3b；则第二个动力电池3放置的方向恰好相反，其右侧电极端子为正极端子3a、左侧电极端子为负极端子3b；……，以此类推。如此，使得排布后的动力电池3组左侧的电极端子出现如下排布：从上至下依次为正极端子3a、负极端子3b、正极端子3a、负极端子3b……；而动力电池组右侧的电极端子出现如下排布：从上至下依次为负极端子3b、正极端子3a、负极端子3b、正极端子3a……。如此，使得相邻的动力电池3间，在同一侧的电极端子均为极性相反的情况，因此可以采用该动力电池连接件100进行串联。这种排布方式为本领域技术人员所公知，因此不再赘述。

动力电池3一般包括壳体31、盖板32及封装于壳体31、盖板32内的极芯、电解液；正极端子3a、负极端子3b一般设置在该盖板32上，并与盖板32绝缘。极芯为正极片、隔膜、负极片卷绕或者层叠而成。同时，在该盖板32上，一般还设有防爆阀34、注液孔33等结构。此均为本领域技术人员所公知，不再赘述。

优选，还在所述动力电池连接件100的连接片上通过所述采集孔14铆接有采集端子35。由于该动力电池连接件100是一个电连接部件，因此其只要在任意一连接片上铆接一采集端子35即可，无需在动力电池连接件100上铆接两个采集端子35。比如图4中所示，在该动力电池连接件100的铝连接片1a上铆接NTC（英文全称：Negative Temperature CoeffiCient，中文全称：负温度系数热敏）采集端子，该NTC采集端子的另一端连接至线路板，以采集动力电池3的回路温升和电压。采用该种方式，可以通过铆接的方式，非常方便的在动力电池连接件100上电连接采集端子35，实现对动力电池3进行采样。

安装时，将动力电池3按图4方式排布后，在相邻的两个动力电池3的极性相反的两个电极端子上，焊接该动力电池连接件100。比如，如图4所示，将一动力电池连接件100的铝连接片1a上的正极适配孔，对准第一个动力电池3左侧的正极端子3a进行激光焊接；将动力电池连接件100的铜连接片1b上的负极适配孔，对准第二个动力电池3左侧的负极端子进行激光焊接。然后将一动力电池连接件100的铝连接片1a上的正极适配孔，对准第二个动力电池3右侧的正极端子3a进行激光焊接；将动力电池连接件100的铜连接片1b上的负极适配孔，对准第三个动力电池3右侧的负极端子3b进行激光焊接，以此类推。最终只将图中第一个和最后一个动力电池3的两个极性相反的电极端子引出作为向外供电的接口。然后，再用铆钉把NTC采集端子和铝连接片1a铆接在一起，将NTC采集端子的另一端焊接在FPC板上。

本例提供的动力电池组，由于采用了改进的动力电池连接件100串联相邻的动力电池3，提高了其电连接的强度，使连接更牢固，采用压焊的方式降低了动力电池连接件100的内阻，从而相当于间接提升了动力电池3容量，同时，采用本实用新型方式有效地降低了其动力电池组的成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种动力电池连接件，其特征在于，所述动力电池连接件为“U”型连接件，“U”型的两侧边分别为正极连接片和负极连接片，“U”型的底部为具有缓冲作用的金属编织带；

所述正极连接片和所述负极连接片上均设有压焊部和电池连接部；所述压焊部上设有压焊孔；

所述金属编织带的一端插入并压焊在所述正极连接片上的压焊孔内，另一端插入并压焊在所述负极连接片上的压焊孔内。

2.根据权利要求1所述的动力电池连接件，其特征在于，所述正极端子为铝端子，所述正极连接片为铝连接片；所述负极端子为铜端子，所述负极连接片为铜连接片。

3.根据权利要求1或2所述的动力电池连接件，其特征在于，所述金属编织带为铜编织带。

4.根据权利要求2所述的动力电池连接件，其特征在于，所述铜连接片为铜管在模具中成型获得，所述铝连接片为铝管在模具中成型获得；所述金属编织带由多股细金属丝交叉编织而成。

5.根据权利要求1或2所述的动力电池连接件，其特征在于，所述正极连接片上设有与动力电池上的正极端子相适配的电极适配孔，所述负极连接片上设有与动力电池上的负极端子相适配的电极适配孔。

6.根据权利要求1所述的动力电池连接件，其特征在于，所述正极连接片和负极连接片的电池连接部上均设有用于铆接采集端子的采集孔。

7.根据权利要求2所述的动力电池连接件，其特征在于，所述铜连接片表面镀有锡层，所述铝连接片表面设有阳极氧化层。

8.根据权利要求3所述的动力电池连接件，其特征在于，所述铜编织带的表面镀有锡层。

9.根据权利要求1所述的动力电池连接件，其特征在于，所述正极连接片和负极连接片的电池连接部的厚度为1-3mm。

10.一种动力电池组，其特征在于，包括若干相互串联的动力电池以及电连接相邻两动力电池的动力电池连接件，所述动力连接件为权利要求1-9任意一项所述的动力电池连接件，所述动力电池连接件的正极连接片与动力电池的正极端子电连接，所述动力电池连接件的负极连接片与动力电池的负极端子电连接。

11.根据权利要求10所述的动力电池组，其特征在于，所述动力电池连接件的正极连接片或负极连接片上通过所述采集孔铆接有采集端子。