CN207183394U - 锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构及导热结构 - Google Patents

锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构及导热结构 Download PDF

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赵建雄
毛永志
王瑞军
李晓冬
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Abstract

本实用新型公开了锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构，锂电池模组(1)中各个锂电池单组(2)的电芯极耳(7)之间设置有极耳并联槽(3)，电芯极耳(7)和极耳并联槽(3)通过激光焊接和电连接；极耳并联槽(3)外侧紧贴的设置有串联母排(4)，所述串联母排(4)设置有在厚度方向贯穿串联母排(4)的回型切槽(5)，所述回型切槽(5)使串联母排(4)中回型切槽(5)槽口之外的材料形成弹性片(6)；串联母排(4)及其上的回型切槽(5)通过数量及位置与极耳并联槽(3)对应的激光焊接形成的激光焊缝(8)与极耳并联槽(3)焊接和电连接。本实用新型还公开了一种导热结构。

Description

锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构及导热 结构
技术领域
本实用新型涉及锂电池极耳激光焊接的技术领域，具体地，涉及一种锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的电性能和导热性能的技术运用。
背景技术
软包锂离子动力电池已广泛应用在新能源纯电动汽车及混合动力新能源汽车领域，随着技术的成熟，工序的简化，市场的需求，对锂电池成组效率和方式，锂电池模组的热管理，也提出了新的要求。锂电池的成组方式和工艺严重影响着锂电池系统的成本和能量密度比，提高效率，提高模组的密度比成为解决上述问题的根本。但是，提高成组提高效率和密度比的同时，因焊接设备的局限性和材料选用局限性会导致焊接应力集中和结构设计不满足要求问题，以及优化电芯的散热和加热结构不满足要求的问题。
例如,在实现多并的过程中，面积较大无回型切槽的串联母排4，硬度过高，焊接后不易平整，焊缝应力大等受激光焊接设备压力和其他附件承重局限影响，无法充分保障串联母排4和极耳并联槽3紧密接触，焊缝处易虚焊、断裂等以及变形。锂电池组并联的越多，所需的串联母排的尺寸就越大，焊接应力和所需激光焊接设备的压紧力都会提高，局部模组的变形也会越大。因此导致焊接应力集中和结构设计不满足要求，不利于锂电池成组效率和方式。
也因为无法充分保障串联母排4和极耳并联槽3紧密接触、焊缝处易虚焊、断裂等以及变形的问题，导致电芯极耳7、极耳并联槽3和串联母排4导热不畅，影响了电芯的散热和加热，不利于锂电池模组的热管理。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：
1、现有锂电池在提高效率，提高模组的密度比的同时，因焊接设备的局限性和材料选用局限性会导致焊接应力集中和结构设计不满足要求问题，
2、电芯的散热和加热结构不满足要求的问题。
为解决第一个技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：通过了一种锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构，其包括串联母排4和电芯极耳7，锂电池模组1中各个锂电池单组2的电芯极耳7之间根据需要设置有用于并联相邻两个电芯极耳7的极耳并联槽3，电芯极耳7和极耳并联槽3通过激光焊接和电连接；极耳并联槽3外侧紧贴的设置有用于电连接各个极耳并联槽3 的串联母排4，所述串联母排4设置有在厚度方向贯穿串联母排4的回型切槽5，所述回型切槽5使串联母排4中回型切槽5槽口之外的材料形成弹性片6；串联母排4及其上的回型切槽5通过数量及位置与极耳并联槽3对应的激光焊接形成的激光焊缝8与极耳并联槽3焊接和电连接。
所述回型切槽5的槽口直径为0.2mm～1mm。
所述串联母排4厚度为0.5mm～3mm。
所述串联母排4材料为紫铜。
所述极耳并联槽3的厚度为0.5～2mm。
所述极耳并联槽3的材料为紫铜或紫铜附铝。
所述激光焊缝8沿与弹性片6宽度方向焊接形成，各条激光焊缝8相互平行。
该结构的有益效果是：很大程度的解决了在提高成组提高效率和密度比的同时，因焊接设备的局限性和材料选用局限性导致的焊接应力集中和结构设计问题以及优化电芯的散热和加热结构问题，电连接性能好，导热效率高。
本实用新型为解决第二个技术问题，采用的技术方案为：通过了一种锂电池液冷模组导热结构，其特征在于，包括如权利要求1至7所述的锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构，在其中串联母排4外侧设置有液冷板10，在所述串联母排4和液冷板10之间设置有具有一定压缩量的用于导热、绝缘和填充间隙的硅胶片9，串联母排4、硅胶片9和液冷板10之间紧密贴合。
所述硅胶片9压缩量为％20～％30。
所述的液冷板10材质为铝合金，中空型，其内部设置有液体流道。
该结构能有效地解决电芯的散热和加热的问题。本实用新型易实现，简单，操作方便。
附图说明
图1为锂电池液冷模组导热结构的结构示意图，其中包括锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构的结构示意图；
图2为，锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构的俯视结构示意图；
图3为串联母排的结构示意图；
其中，锂电池模组(1)、锂电池单组(2)、极耳并联槽(3)、串联母排(4)、回型切槽(5)、弹性片(6)、电芯极耳(7)、激光焊缝(8)、硅胶片(9)、液冷板(10)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。所述实施例的示例在附图中示出，参考附图描述的实施例仅是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不是对本实用新型的限制。
参考图1，并如图2和3所示。电芯极耳7之间根据需要放置极耳并联槽3，极耳并联槽3两侧的电芯极耳7通过激光焊接与极耳并联槽3焊接固定并电连接，组成锂电池单组2；所述串联母排4与极耳并联槽3压紧，激光焊接形成激光焊缝8，通过激光焊缝8相互固定并电连接，组成锂电池模组。
参考图1，并如图2和3所示。该锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构，其中，所述串联母排4设置有在厚度方向贯穿串联母排4的回型切槽5，所述回型切槽5使串联母排4中回型切槽5槽口之外的材料形成弹性片 6；串联母排4及其上的回型切槽5通过数量及位置与极耳并联槽3对应的激光焊接形成的激光焊缝8与极耳并联槽3焊接和电连接。激光焊缝8沿与弹性片6 宽度方向焊接形成，各条激光焊缝8相互平行。
所述回型切槽5的槽口直径为0.2mm～1mm。所述串联母排4厚度为 0.5mm～3mm。所述串联母排4材料为紫铜。
所述极耳并联槽3的厚度为0.5～2mm。所述极耳并联槽3的材料为紫铜或紫铜附铝。
所述激光焊缝8沿与弹性片6宽度方向焊接形成，各条激光焊缝8相互平行。
弹性片6由于容易变形，能够根据锂电池模组1的装配不平整而自动填补匹配，保证与每一个极耳并联槽3重复贴合，保证电连接和导热性能；并且不会因为硬度过高，焊接后不易平整，焊缝应力大等受激光焊接设备压力和其他附件承重局限影响，造成无法充分保障串联母排4和极耳并联槽3紧密接触的问题，也不会造成焊缝处易虚焊、断裂等以及变形的问题。
如图1所示。该锂电池液冷模组导热结构，在以上锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构的基础上，在其中串联母排4外侧设置有液冷板 10，在所述串联母排4和液冷板10之间设置有具有一定压缩量的用于导热、绝缘和填充间隙的硅胶片9，串联母排4、硅胶片9和液冷板10之间紧密贴合。
所述硅胶片9压缩量为％20～％30。
所述的液冷板10材质为铝合金，中空型，其内部设置有液体流道。
串联母排4与液冷板10通过呈压缩量为％20～％30的压缩状态的硅胶片9形成一个平整，紧密贴合的状态，更易于导热。
在锂电池极耳液冷模组中通过上述导热结构，通过调节液冷板10中流过液体的温度，能够有效的对锂电池模组1散热和加热。本实用新型，很大程度的解决了在提高成组提高效率和密度比的同时，因焊接设备的局限性和材料选用局限性导致的应力集中问题，同时优化热管理结构问题。
本实用新型的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本实用新型基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征作出一些替换和变形，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构，其包括串联母排(4)和电芯极耳(7)，其特征在于，锂电池模组(1)中各个锂电池单组(2)的电芯极耳(7)之间根据需要设置有用于并联相邻两个电芯极耳(7)的极耳并联槽(3)，电芯极耳(7)和极耳并联槽(3)通过激光焊接和电连接；极耳并联槽(3)外侧紧贴的设置有用于电连接各个极耳并联槽(3)的串联母排(4)，所述串联母排(4)设置有在厚度方向贯穿串联母排(4)的回型切槽(5)，所述回型切槽(5)使串联母排(4)中回型切槽(5)槽口之外的材料形成弹性片(6)；串联母排(4)及其上的回型切槽(5)通过数量及位置与极耳并联槽(3)对应的激光焊接形成的激光焊缝(8)与极耳并联槽(3)焊接和电连接。
2.根据权利要求1所述的锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构，其他特征在于，所述回型切槽(5)的槽口直径为0.2mm～1mm。
3.根据权利要求2所述的锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构，其他特征在于，所述串联母排(4)厚度为0.5mm～3mm。
4.根据权利要求1、2或3所述的锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构，其他特征在于，所述串联母排(4)材料为紫铜。
5.根据权利要求1所述的锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构，其他特征在于，所述极耳并联槽(3)的厚度为0.5～2mm。
6.根据权利要求1或5所述的锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构，其他特征在于，所述极耳并联槽(3)的材料为紫铜或紫铜附铝。
7.根据权利要求1所述的锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构，其他特征在于，所述激光焊缝(8)沿与弹性片6宽度方向焊接形成，各条激光焊缝(8)相互平行。
8.锂电池液冷模组导热结构，其特征在于，包括如权利要求1至7任一所述的锂电池极耳液冷模组中激光焊接极耳连接母排的结构，在其中串联母排(4)外侧设置有液冷板(10)，在所述串联母排(4)和液冷板(10)之间设置有具有一定压缩量的用于导热、绝缘和填充间隙的硅胶片(9)，串联母排(4)、硅胶片(9)和液冷板(10)之间紧密贴合。
9.根据权利要求8所述的锂电池液冷模组导热结构，其特征在于，所述硅胶片(9)压缩量为％20～％30。
10.根据权利要求8或9所述的锂电池液冷模组导热结构，其特征在于，所述的液冷板(10)材质为铝合金，中空型，其内部设置有液体流道。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110380151A (zh) * 2018-04-12 2019-10-25 中信国安盟固利动力科技有限公司 一种液冷板及锂电池模组

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