CN207353302U - 动力电池顶盖组件、动力电池以及电池模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种动力电池顶盖组件、动力电池以及电池模组。动力电池顶盖组件包括顶盖片和设置于顶盖片的第一端子组件，第一端子组件包括：第一连接块，设置于顶盖片的上方，包括第一金属板及与第一金属板材料不同的第二金属板，第一金属板包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域沿顶盖片的长度方向排布，第二区域的上表面设有凹部，第二金属板容纳于凹部并与第一金属板连接；第一极柱与第二金属板焊接；凹部和第二金属板沿顶盖片的宽度方向延伸且贯通第二区域，并且凹部和第二金属板沿远离第一区域的方向延伸且贯通第二区域。本实用新型的动力电池顶盖组件的电极通过第一连接块与汇流排电连接，连接状态稳定可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种动力电池顶盖组件、动力电池以及电池模组。
背景技术
动力电池也称二次电池，为可再充电电池。动力电池被广泛地使用。低容量的动力电池可用于小型电动车辆，高容量的动力电池可用于大型电动车辆，例如混合动力汽车或电动汽车。动力电池成组使用时，需要使用汇流排将每个动力电池串联或并联。通常汇流排与动力电池的正极和负极焊接连接。动力电池的正极和负极采用不同的金属材料制造，例如正极为铝制时，负极为铜制。然而，汇流排通常为一体成型结构。汇流排的材质与正极或者负极相同。当汇流排的材质与负极相同时，汇流排与负极焊接连接能够满足连接刚度要求。但由于汇流排与正极的材料不同，两者直接焊接连接后会存在连接刚度不佳的问题，两者容易脱离连接状态。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种动力电池顶盖组件、动力电池以及电池模组，动力电池的第一极柱通过第一连接块与汇流排电连接，由于第一连接块包括第一金属板和与第一金属板材料不同的第二金属板，因此可以实现金属转换，可以使用单一材质的汇流排对动力电池进行串并联。同时，由于凹部和第二金属板沿顶盖片的宽度方向延伸且贯穿第二区域，并且凹部和第二金属板沿远离第一区域的方向延伸且贯通第二区域，因此增大了第一金属板和第二金属板的连接面积，从而减小了第一金属板和第二金属板的接触电阻，即在正常充放电时可以减小第一金属板和第二金属板连接处的发热量。同时，增大了第一金属板和第二金属板的连接强度，使得连接状态稳定可靠。
一方面，本实用新型实施例提出了一种动力电池顶盖组件，其包括顶盖片和设置于顶盖片的第一端子组件，第一端子组件包括：第一连接块，设置于顶盖片的上方，包括第一金属板及与第一金属板材料不同的第二金属板，第一金属板包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域沿顶盖片的长度方向排布，第二区域的上表面设有凹部，第二金属板容纳于凹部并与第一金属板连接；第一极柱，穿过顶盖片、第二区域以及第二金属板，第一极柱与第二金属板焊接；其中，凹部和第二金属板沿顶盖片的宽度方向延伸且贯通第二区域，并且凹部和第二金属板沿远离第一区域的方向延伸且贯通第二区域。
根据本实用新型实施例的一个方面，凹部包括侧壁以及与侧壁相连接的底壁，第二金属板与侧壁和底壁固定连接。
根据本实用新型实施例的一个方面，侧壁与底壁均为平面且两者之间的夹角为直角或钝角。
根据本实用新型实施例的一个方面，沿顶盖片的宽度方向，凹部的宽度和第二金属板的宽度相等；并且沿顶盖片的长度方向，凹部的长度和第二金属板的长度相等。
根据本实用新型实施例的一个方面，沿顶盖片的长度方向，凹部的长度与第一金属板的整体长度的比值为1/10～1/2。
根据本实用新型实施例的一个方面，凹部和第二金属板通过冷轧、热轧、爆炸复合或爆炸轧制固定连接。
根据本实用新型实施例的一个方面，第一区域的上表面设置有定位孔。
根据本实用新型实施例的一个方面，动力电池顶盖组件还包括翻转片以及第二端子组件，第一端子组件与顶盖片绝缘，第二端子组件与顶盖片电连接，翻转片附接于顶盖片，翻转片被配置为响应动力电池内部压力增加而变形并与第一金属板接触，并且翻转片与第一金属板材料相同。
根据本实用新型实施例提供的动力电池顶盖组件，其包括由材料不同的第一金属板和第二金属板复合连接形成的第一连接块。第二金属板与第一极柱材料相同，两者焊接质量高，连接可靠。第一金属板用于与汇流排焊接连接。第一金属板与汇流排的材料相同，两者焊接质量高，连接可靠。通过第一连接块的转换，汇流排间接地与第一极柱电连接，从而避免两者直接焊接连接时存在焊接质量差、连接刚度差而容易脱离连接状态的情况。
另一个方面，根据本实用新型实施例提供一种动力电池，其包括如上述的动力电池顶盖组件。
再一个方面，根据本实用新型实施例提供一种电池模组，其包括：汇流排以及如上述的动力电池；汇流排与第一金属板焊接，且汇流排与第一金属板的材料相同。
附图说明
下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本实用新型一实施例的动力电池顶盖组件的结构示意图；
图2是图1中A-A剖视结构示意图；
图3是图2中B处的局部放大图；
图4是本实用新型一实施例的第一连接块的分解结构示意图。
在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图4根据本实用新型实施例的动力电池顶盖组件进行详细描述。
参见图1和图2所示，本实施例的动力电池顶盖组件用于动力电池。动力顶盖组件包括顶盖片1、设置于顶盖片1的第一端子组件2和第二端子组件3。第一端子组件2与顶盖片1绝缘设置。第二端子组件3与顶盖片1电连接。本实施例的第一端子组件2包括第一连接块21、穿过顶盖片1并与第一连接块21电连接的第一极柱22。当需要将包括本实施例的动力电池顶盖组件的动力电池串联或并联时，第一连接块21与汇流排焊接连接，以使汇流排通过第一连接块21与第一极柱22电连接。
本实施例的第一连接块21设置于顶盖片1的上方。第一连接块21包括第一金属板211以及与第一金属板211材料不同的第二金属板212。在一个示例中，第一金属板211为铝材，第二金属板212为铜材。或者，第一金属板211为铜材，第二金属板212为铝材。第一金属板211与第二金属板212复合连接，具体地，第一金属板211和第二金属板212通过冷轧、热轧、爆炸复合或爆炸轧制的方式复合连接，保证两者连接牢固，连接刚度大，不易分离。
第一极柱22依次穿过顶盖片1、第一金属板211以及第二金属板212并与第一金属板211铆接后再与第二金属板212焊接。第一极柱22的材料与第二金属板212的材料相同，以使两者易于通过激光焊接连接，且焊接质量好，连接刚度大，两者不易发生分离。在一个示例中，第一极柱22为铜材时，第二金属板212也为铜材。第一极柱22为铝材时，第二金属板212也为铝材。
顶盖片1具有预定的长度和宽度。第一金属板211具有背向顶盖片1的上表面211a和朝向顶盖片1的下表面211b。第一金属板211包括第一区域21a和第二区域21b。第一区域21a和第二区域21b沿顶盖片1的长度方向排布。其中，第二区域21b上设有凹部213，使得第一金属板211整体呈台阶状。第二金属板212设置于凹部213并与第一金属板211连接固定，优选通过冷轧、热轧、爆炸复合或爆炸轧制的方式复合连接，使得第一金属板211的第二区域21b形成复合部。
顶盖片1上设置有通孔。第一金属板211上设置有第一连接孔。第二金属板212上设置有第二连接孔。通孔、第一连接孔与第二连接孔同轴设置。第一极柱22依次穿过通孔、第一连接孔与第二连接孔，然后与第二金属板212焊接连接。
本实施例的凹部213和第二金属板212沿顶盖片1的宽度方向延伸，且两者均贯通第二区域21b。同时，凹部213和第二金属板212沿远离第一区域21a的方向(即沿顶盖片1的长度方向且背离第一区域21a)延伸，且两者均贯通第二区域21b。第二金属板212完全填充凹部213的空间，并与凹部213的整个表面相接触，从而充分增大与凹部213的接触面积，提高两者连接强度。在一个实施例中，凹部213和第二金属板212在顶盖片1的宽度方向上的各自的宽度相等，在顶盖片1的长度方向上的各自的长度相等，从而使得第一金属板211的暴露于外部环境的外周表面和第二金属板212的暴露于外部环境的外周表面在顶盖片1厚度方向上相互平齐。
可选地，第一金属板211和第二金属板212均为矩形板。第二金属板212与凹部213连接固定后，第二金属板212的一个侧面与凹部213接触连接，其它三个侧面暴露于外部环境。第二金属板212和凹部213在第一连接块21的厚度方向上的正投影重合。
可选地，沿顶盖片1的长度方向，凹部213的长度与第一金属板211的整体长度的比值为1/10至1/2。可以根据实际应用要求调整凹部213的长度以改变第二金属板212与凹部213连接形成的电传输面的面积，提高尺寸选择灵活性。
参见图3和图4所示，本实施例的凹部213包括侧壁213a以及与侧壁213a相连接的底壁213b。第二金属板212与侧壁213a和底壁213b复合连接。凹部213的侧壁213a和底壁213b相交。凹部213的侧壁213a将第一金属板211的第一区域21a的上表面211a和凹部213的底壁213b相连接。凹部213的底壁213b低于第一金属板211的第一区域21a的上表面211a。将第二金属板212与凹部213的侧壁213a和底壁213b连接固定后，第二金属板212和凹部213之间会产生应力。由于在顶盖片1的长度方向上，第二金属板212仅受到凹部213的侧壁213a限制，因此第二金属板212能够在顶盖片1的长度方向上自由释放与凹部213连接时产生的应力，避免发生应力集中而发生翘曲变形而导致第二金属板212与凹部213侧壁213a和/或底壁213b脱离连接，保证第二金属板212与凹部213长期保持连接固定状态。第二金属板212与凹部213之间构成稳定的电传输面，不会因外部的振动或冲击而发生相对错移，造成接触电阻波动。
可选地，凹部213的侧壁213a与底壁213b均为平面且两者之间的夹角为直角，即侧壁213a与底壁213b相垂直。凹部213和第二金属板212的加工制造过程难度低。
可选地，凹部213的侧壁213a与底壁213b均为平面且两者之间的夹角为钝角。侧壁213a为斜坡状。相对于侧壁213a与底壁213b相垂直的形式，斜坡状的侧壁213a面积大于与垂直于底壁213b的侧壁213a面积，从而能够进一步增大第二金属板212和凹部213的复合连接面积。
第一金属板211的第一区域21a的上表面211a设置有定位孔211c。当汇流排需要与第一金属板211焊接连接时，汇流排上设置的与定位孔211c相匹配的定位凸起能够与定位孔211c快速准确地对准配合，实现两者的精准定位，便于对第一金属板211和汇流排进行焊接操作。这样，可以避免第一金属板211和汇流排定位不准确而导致焊接位置不准确，提高焊接位置精度和焊接质量。本实施例的定位孔211c为盲孔。
动力电池顶盖组件还包括翻转片4。第一端子组件2与顶盖片1绝缘。第二端子组件3与顶盖片1电连接。翻转片4附接于顶盖片1。翻转片4被构造为响应动力电池内部压力增加而变形并与第一金属板211接触。翻转片4与第一金属板211的材料相同，使得翻转片4和第一金属板211的熔点大致相同。翻转片4与第一金属板211可以同时为铜材或铝材。翻转片4与第一金属板211接触电连接时，翻转片4和第一金属板211会同时发生熔化，使得翻转片4与第一金属板211始终保持电连接状态，从而使得第一端子组件2、顶盖片1、翻转片4以及第二端子组件3保持短路状态。
在一个实施例中，参见图3所示，顶盖片1于第一电极组件和第二电极组件之间的区域上设置有开口11。第一金属板211覆盖该开口11。翻转片4设置于开口11内并封闭该开口11。正常状态时，翻转片4与第一金属板211保持预定间隙。该间隙满足空气绝缘要求。翻转片4背向第一金属板211的表面受到预定压力作用时，翻转片4能够朝第一金属板211翻转，使得翻转片4朝向第一金属板211的表面与第一金属板211接触连接，以使第一端子组件2和第二端子组件3短路，提升使用本实施例的动力电池顶盖组件的动力电池的安全性。
本实用新型还提供一种动力电池。动力电池包括壳体、设置于壳体内的电芯以及上述实施例的电池顶盖组件。电池顶盖组件与壳体相连接，以与壳体形成封闭式结构。第一端子组件2和第二端子组件3分别与电芯电连接。由于动力电池顶盖组件包括具有转换作用的第一连接块21，因此该动力电池的第一连接块21与汇流排可以为同材质，两者焊接质量高，连接状态可靠，避免外部振动导致动力电池与汇流排发生脱离。
本实用新型还提供一种电池模组，其包括多个上述实施例的动力电池以及用于连接相邻两个动力电池的汇流排。汇流排与动力电池顶盖组件的第一金属板211材料相同，例如两者均为铜或铝。这样，汇流排与第一金属板211焊接连接后，两者之间的连接刚度高，连接状态稳定，不易发生脱离，保证电池模组使用过程中的稳定性和可靠性。
虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种动力电池顶盖组件，其特征在于，包括顶盖片(1)和设置于所述顶盖片(1)的第一端子组件(2)，所述第一端子组件(2)包括：
第一连接块(21)，设置于所述顶盖片(1)的上方，且包括第一金属板(211)及与所述第一金属板(211)材料不同的第二金属板(212)，所述第一金属板(211)包括第一区域(21a)和第二区域(21b)，所述第一区域(21a)和所述第二区域(21b)沿所述顶盖片(1)的长度方向排布，所述第二区域(21b)设有凹部(213)，所述第二金属板(212)容纳于所述凹部(213)并与所述第一金属板(211)连接；
第一极柱(22)，穿过所述顶盖片(1)、所述第二区域(21b)以及所述第二金属板(212)，所述第一极柱(22)与所述第二金属板(212)焊接；
其中，
所述凹部(213)和所述第二金属板(212)沿所述顶盖片(1)的宽度方向延伸且贯通所述第二区域(21b)，并且所述凹部(213)和所述第二金属板(212)沿远离所述第一区域(21a)的方向延伸且贯通所述第二区域(21b)。
2.根据权利要求1所述的动力电池顶盖组件，其特征在于，所述凹部(213)包括侧壁(213a)以及与所述侧壁(213a)相连接的底壁(213b)，所述第二金属板(212)与所述侧壁(213a)和所述底壁(213b)固定连接。
3.根据权利要求2所述的动力电池顶盖组件，其特征在于，所述侧壁(213a)与所述底壁(213b)均为平面且两者之间的夹角为直角或钝角。
4.根据权利要求2所述的动力电池顶盖组件，其特征在于，沿所述顶盖片(1)的宽度方向，所述凹部(213)的宽度和所述第二金属板(212)的宽度相等；并且沿所述顶盖片(1)的长度方向，所述凹部(213)的长度和所述第二金属板(212)的长度相等。
5.根据权利要求1所述的动力电池顶盖组件，其特征在于，沿所述顶盖片(1)的长度方向，所述凹部(213)的长度与所述第一金属板(211)的整体长度的比值为1/10～1/2。
6.根据权利要求1所述的动力电池顶盖组件，其特征在于，所述凹部(213)和所述第二金属板(212)通过冷轧、热轧、爆炸复合或爆炸轧制固定连接。
7.根据权利要求1所述的动力电池顶盖组件，其特征在于，所述第一区域(21a)的上表面设置有定位孔(211c)。
8.根据权利要求1所述的动力电池顶盖组件，其特征在于：
所述动力电池顶盖组件还包括翻转片(4)以及第二端子组件(3)，所述第一端子组件(2)与所述顶盖片(1)绝缘，所述第二端子组件(3)与所述顶盖片(1)电连接，所述翻转片(4)附接于所述顶盖片(1)，所述翻转片(4)被配置为响应动力电池内部压力增加而变形并与所述第一金属板(211)接触，并且所述翻转片(4)与所述第一金属板(211)材料相同。
9.一种动力电池，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的动力电池顶盖组件。
10.一种电池模组，其特征在于，包括：
汇流排以及如权利要求9所述的动力电池；
所述汇流排与所述第一金属板(211)焊接，且所述汇流排与所述第一金属板(211)的材料相同。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |