CN208045556U - 一种电池组连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池组连接结构，包括电池极柱及设于所述电池极柱上的电池组汇流片，极柱顶端设有焊接凸台，焊接凸台底部设有固定凸台，固定凸台端面面积大于焊接凸台；电池组汇流片上设有与焊接凸台形状相适配且呈间隙配合的套接孔；电池组汇流片厚度与焊接凸台高度相同。本实用新型电池组连接结构，电池极柱的焊接凸台与电池组汇流片上套接孔的孔配合连接，减少了装配所需的紧固零部件，从而减少了电池组装配过程的工步、提高装配效率、降低电池组制造成本。电池组汇流片厚度与焊接凸台高度相同，焊接凸台与电池组汇流片连接后，不会增加电池组高度，仍与单体电池的高度相同，可提高电池组的能量密度。

Description

一种电池组连接结构

技术领域

本实用新型属于电池领域，特别涉及一种电池组连接结构。

背景技术

电池组作为提供大功率电能的电池组合单元，目前已被广泛应用于3C产品、储能、航拍飞行器、新能源汽车等行业产品。近些年，随着上述行业产品的迅速发展，人们对电池组的安全、性能等要求也越来越高。

电池组由多个单体电芯组成，通过汇流连接结构实现单体电芯间的串并联，从而获得额定需求的能量，汇流连接结构包括单体电芯正负极、汇流元件。圆柱电池、方形动力电池的汇流连接为电芯极柱与汇流金属片的连接，极柱与金属片通常采用机械连接或焊接等方式实现导通。一般，机械连接为螺栓紧固连接模式，焊接为极柱端面与汇流金属片激光穿透焊方式。采用螺栓紧固方式时，极柱加工较复杂，且另需加工配套的螺帽或螺栓等紧固件，具有电池组装配工步多、效率低、连接处电阻大，制作成本高的缺点。采用极柱端面与金属片的穿透焊方式时，电池组高度尺寸会增加，电池组能量密度降低；焊接强度较弱，在模组、电池pack装配线上进行装配时，产线员工误操作使电池组产生碰撞或零件碰撞时，汇流连接结构发生不良、损坏的概率大；因焊印分布不均，极柱、金属片的局部发热较严重，进而影响到电池组的性能。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本实用新型提供了一种电池组连接结构，电池极柱的焊接凸台与电池组汇流片上套接孔的孔配合连接，减少了装配所需的紧固零部件，从而减少了电池组装配过程的工步、提高装配效率、降低电池组制造成本。

本实用新型所要达到的技术效果通过以下方案实现：

一种电池组连接结构，包括电池极柱及设于所述电池极柱上的电池组汇流片；

所述极柱顶端设有焊接凸台，所述焊接凸台底部设有固定凸台，所述固定凸台端面面积大于所述焊接凸台；

所述电池组汇流片上设有与所述焊接凸台形状相适配且呈间隙配合的套接孔；所述电池组汇流片厚度与所述焊接凸台高度相同，所述电池组汇流片与所述焊接凸台通过间隙配合形成的缝隙固定连接。

焊接凸台与套接孔间隙配合后，焊接凸台与套接孔之间有缝隙，对缝隙进行激光对焊形成稳固焊接凸台与套接孔装配结构的焊缝。固定凸台端面面积大于焊接凸台，固定凸台能在焊接时起到支撑电池组汇流片的作用。电池组汇流片厚度与焊接凸台高度相同，在电池组汇流片套入焊接凸台后形成缝隙，且该缝隙的两边沿高度相等，有利于在激光对焊时该缝隙两边沿的金属熔化进而融为一体完成激光焊接。

进一步地，所述焊接凸台与所述固定凸台为同中心轴圆柱，所述焊接凸台与所述电池组汇流片激光焊接固定。

进一步地，所述焊接凸台的直径小于套接孔直径0.05-0.3㎜。

进一步地，所述固定凸台的直径大于套接孔直径2-4㎜。

所述焊接凸台的直径与所述套接孔的直径差值为0.05-0.3㎜时，对配合后形成的缝隙进行激光对焊，焊接后的结构稳定。所述焊接凸台与所述固定凸台为同心轴圆柱，一方面利于极柱一体成型的加工，另一方面利于极柱与电池组汇流片装配时的定位以及固定。

进一步地，所述电池组汇流片的厚度为0.5-5㎜。

进一步地，所述电池组汇流片为金属片。

进一步地，所述电池组汇流片设有底部呈弧形的连接槽，且所述连接槽位于两相邻套接孔的中心处。

进一步地，所述连接槽边沿圆弧平滑过渡。

连接槽的底部呈弧形，弧形不具有折角使得电池组汇流片的金属结构较稳定，且不易变形。连接槽位于相邻两套接孔的中心处，在中间位置打断其表面，使得连续的平面面积减小，提高电池组汇流片的平整度。

进一步地，所述单片电池组汇流片的套接孔数量为2-10个。

进一步地，其特征在于，同一电池的电池极柱设置在电池的同一端上。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型中电池组连接结构的连接结构通过极柱顶端的焊接凸台与电池组汇流片套接孔的连接，减少装配过程中的紧固零部件，从而减少电池组装配过程中的工步，提高装配效率、降低电池组制造成本。电池组汇流片厚度与焊接凸台高度相同，焊接凸台与电池组汇流片连接后，不会增加电池组高度，仍与单体电池高度相同，提高电池组的能量密度。

2、焊接凸台与电池组汇流片套接孔间隙配合连接，连接后形成的缝隙利于焊接凸台与套接孔的激光对焊，且焊接的结构稳固，提高了激光焊接的合格率。焊接后，熔融金属呈环形均匀分布于极柱小柱面、金属片，可较大改善极柱、金属片的局部发热。

3、极柱与电池汇流金属片采用孔配合方式定位，无需制作配套的工装夹具，降低了电池组制造成本。

4、设有固定凸台，且固定凸台的端面面积大于焊接凸台。电池组汇流片套接孔与焊接凸台连接后，固定凸台的上端面与电池组汇流片紧密接触，增大了汇流片与极柱的接触面积，使得电池组之间的电流稳定，又加强了电池组与电池组汇流片的装配结构。

附图说明

图1为本实用新型中电池组连接结构示意图；

图2为附图1中A处的放大图；

图3为电池极柱顶端的结构示意图；

图4为电池组汇流片的结构示意图；

附图符号说明:1、电池组汇流片；2、电池；11、套接孔；12、连接槽；21、电池极柱；211、焊接凸台；212、固定凸台；301、焊缝。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同的附图符号表示相同的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实施例中，电池组的连接方式为串联，但并不仅限于串联，本实用新型的电池组连接结构同样可以用于并联的电池组，下面参照附图1-附图4描述本实用新型的电池组连接结构。

在本实施例中如附图1-附图2所示，电池组连接结构包括电池极柱21以及与电池极柱焊接的电池组汇流片1。

电池极柱21顶端设有焊接凸台211，如附图3所示，焊接凸台底部设有固定凸台212，固定凸台212面积大于焊接凸台211。优选的，焊接凸台与固定凸台为同中心轴圆柱，一方面利于电池极柱一体成型的加工，另一方面利于极柱与电池组汇流片装配时的定位以及固定。

如附图4所示，电池组汇流片上设有焊接凸台211形状相适配且呈间隙配合的套接孔11，电池组汇流片厚度与焊接凸台高度相同，电池组汇流片与焊接凸台通过间隙配合形成的缝隙固定连接。电池组汇流片的套接孔与焊接凸台间隙配合后具有缝隙，所述焊接凸台与所述电池组汇流片进行焊接固定。焊接方式有普通焊接，激光焊接、超声波焊接、电阻焊接、气体焰焊接、电弧焊接、电子束焊接以及摩擦焊接等。优选的采用激光对该缝隙焊接形成稳固连接汇流片与焊接凸台的焊缝301。汇流片厚度与焊接凸台的高度相等，其配合后不会增加电池组高度，仍与单体电池的高度相等，提高了电池组的能量密度。

固定凸台端面面积大于焊接凸台，固定凸台能在焊接时起到支撑电池组汇流片的作用。假如固定凸台端面面积不大于焊接凸台，电池组汇流片无法固定也无东西支撑，另需专用夹具进行固定与支撑，增加生产成本。电池组汇流片厚度与焊接凸台高度相同，在电池组汇流片套入焊接凸台后形成缝隙，且该缝隙的两边沿高度相等，有利于在焊接，特别利于激光焊接。激光焊接是利用激光脉冲使工件熔化，进而让熔化的金属融为一体完成焊接，当电池组汇流片的厚度与焊接凸台的高度相同时，激光焊接过程中可正对着电池组汇流片与焊接凸台形成的焊缝进行，而高度相同的焊缝两边沿熔化很快形成一体完成焊接；如果电池组汇流片厚度与焊接凸台高度不相同，激光焊接时需要斜着对高度不相等的缝隙两边沿进行焊接，增加其工艺难度，且不利于缝隙两边沿金属熔化融为一体。

焊接凸台211的直径小于套接孔11直径，优选的直径差为0.05-0.3㎜，上述直径差的选择是根据电池激光焊接技术所限定的，焊接凸台与套接孔的直径差不能过大，否则会降低焊接结构的强度，由于缝隙太大还会影响电池组装配以及焊接的效率，同时直径差不能过小，否则无法起到所需技术效果。

固定凸台的直径大于套接孔直径，直径差的数值以2-4㎜为宜，上述的固定凸台既能提供足够的面积与电池组汇流片相接触，也能起到在装配过程中固定电池组汇流片的作用。

电池组汇流片1为金属片，其厚度优选为0.5-5㎜，在此厚度范围内，电池组汇流片具有足够的连接刚度使电池组连接结构稳固、电池组汇流片不易发生形变。为进一步加强电池组汇流片刚度结构以及提升电池组汇流片表面的平整度，在电池组汇流片底部设有呈弧形的连接槽12，且连接槽位于两相邻套接孔11的中心处。连接槽的底部呈弧形，弧形不具有折角使得电池组汇流片的金属结构较稳定，且不易变形。连接槽位于相邻两套接孔的中心处，在中间位置打断其表面，使得连续的平面面积减小，提高电池组汇流片的平整度。为了进一步的优化电池组汇流片的结构，连接槽边沿圆弧平滑过渡，使连接槽与电池组汇流片上表面的连接具有过渡的曲线，且曲线的弧形不具有折角，同样能使得电池组汇流片的金属结构稳定。

如附图4所示，本实施例电池组为串联，电池组汇流片的套接孔为2个，电池组汇流片可套接在两个相邻电池2的不同属性极柱上，即一个套接孔套在电池的正极极柱上，另一个套接孔套接在另一个电池的负极极柱上，使得相连电池之间串联；若电池组为并联，电池组汇流片的套接孔可以是多个，套接孔依次套接在相邻电池的正极极柱上，或是套接孔依次套接在相邻电池的负极极柱上。在这里需要说明的是：电池组汇流片不能同时套接在同一个电池的两个极柱上，以免造成电池的短路。本实用新型的电池组汇流片上套接孔的数量可根据电池组中电池串并联方式、电池数量的需要而确定，电池组汇流片上的套接孔数量优选为2-10个，在上述范围内的电池组汇流片能串联或是并联，当套接孔的数量为2-10个时，电池组汇流片的长度适中，不会太长。电池组汇流片的长度太长时一方面不便于电池组汇流片的加工，另一方面太长的电池组汇流片在装配过程中容易发生变形，因为电池组汇流片的厚度和宽度都是限定范围的，这时电池组汇流片越长越容易产生变形。

电池组电池的电池极柱设置在电池2的同一端上，一方面可减少电池的高度，提高电池的能量密度比，另一方面在电池组装配过程中，不需要多次翻转电池，可减少装配工时，减少翻转时电池的碰撞次数，降低电池因碰撞造成电池不良的概率。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池组连接结构，包括电池极柱及设于所述电池极柱上的电池组汇流片，其特征在于：

所述极柱顶端设有焊接凸台，所述焊接凸台底部设有固定凸台，所述固定凸台端面面积大于所述焊接凸台；

所述电池组汇流片上设有与所述焊接凸台形状相适配且呈间隙配合的套接孔，所述电池组汇流片厚度与所述焊接凸台高度相同，所述电池组汇流片与所述焊接凸台通过间隙配合形成的缝隙固定连接。

2.如权利要求1所述的电池组连接结构，其特征在于，所述焊接凸台与所述固定凸台为同中心轴圆柱，所述焊接凸台与所述电池组汇流片激光焊接固定。

3.如权利要求2所述的电池组连接结构，其特征在于，所述焊接凸台的直径小于套接孔直径0.05-0.3㎜。

4.如权利要求2所述的电池组连接结构，其特征在于，所述固定凸台的直径大于套接孔直径2-4㎜。

5.如权利要求1所述的电池组连接结构，其特征在于，所述电池组汇流片的厚度为0.5-5㎜。

6.如权利要求1所述的电池组连接结构，其特征在于，所述电池组汇流片为金属片。

7.如权利要求1所述的电池组连接结构，其特征在于，所述电池组汇流片设有底部呈弧形的连接槽，且所述连接槽位于两相邻套接孔的中心处。

8.如权利要求7所述的电池组连接结构，其特征在于，所述连接槽边沿圆弧平滑过渡。

9.如权利要求1所述的电池组连接结构，其特征在于，所述电池组汇流片的套接孔数量为2-10个。

10.如权利要求1所述的电池组连接结构，其特征在于，同一电池的电池极柱设置在电池的同一端上。