CN211828987U - 大容量方形电池极柱免焊接连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了大容量方形电池极柱免焊接连接结构，它涉及方形电池成组连接技术领域。它的方形单体电池的电池正极极柱、电池负极极柱直接与接插件插接，两接插件之间通过连接带连接固定；电池本体的顶面设有保护板，电池正极极柱、电池负极极柱穿过保护板上的穿孔设置；接插件壳体的外表面与连接带焊接连接，接插件内芯嵌于接插件壳体的内部，接插件内芯内形成有空腔；连接带的焊接环套设于接插件的外部，两焊接环的外侧分别与连接部的两端连接。本实用新型的优点在于：采用接插件进行极柱插拔式连接，避免对电池极柱进行焊接，保证安全性和稳定性，方便进行电池成组装配；接插件和连接带可模块化、批量化生产，可应用于多个电池的相互连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及方形电池成组连接技术领域，具体涉及大容量方形电池极柱免焊接连接结构。
背景技术
在能源短缺、环境污染日趋严重的今天，寻求可再生能源已成为人类紧迫的任务。锂离子动力电池是上世纪开发成功的新型高能电池，因其容量高、功率大、续航能力强、贮存寿命长等特点，目前已被广泛应用于电动汽车、电动自行车、电动工具、储能电源等电动设备领域及其它需要大电流充放电的场合。
通常将具有棱柱形状的锂离子动力电池称为方形动力电池，而方形动力电池能量的主要输出形式为引出极柱型。方形动力电池组通常由多个单体电池构成，单体电池间串并联通过焊接工艺进行金属跨接片和极柱的直接连接来实现。这种连接方式要求较高的焊接工艺，且极易造成极柱和单体电池的损坏，加之电池系统工作环境的不稳定和剧烈震动，很有可能导致焊接固定连接处出现脱焊等情况，导致电池能量输出受到影响。
现有技术中，公开了申请号为201811523961.5的一种实现四块正方体电池连接的电池连接盖，其包括电池盖本体，电池盖本体的底面设有若干个电池固定盖，电池固定盖内均设有正极连接孔和负极连接孔，相邻电池固定盖的正极连接孔和负极连接孔之间相互连接，此结构可有效固定电池，防止相互碰撞磨损，电池连接盖拆装方便，提高维修速率。虽然通过电池固定盖可将相邻电池之间进行连接固定，但是电池固定盖与电池盖本体之间无连接，结构不牢固，若通过焊接方式连接，则安装和拆卸不方便，只能限定用在同一个电池盖本体上，单体电池的安全性和动力电池组的稳定性不能保证，另外，此结构只能连接四块电池，若需要将更多的电池相互连接，则无法实现。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供大容量方形电池极柱免焊接连接结构，能够克服现有技术中动力电池成组装配工艺效率低且存在安全隐患的缺陷，可实现模块化、批量化生产，且可应用于多个电池的相互连接，连接数量不受限。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：包括若干个方形单体电池、接插件和连接带；所述方形单体电池具有电池本体、电池正极极柱和电池负极极柱，所述电池正极极柱、电池负极极柱直接与接插件插接，两接插件之间通过连接带连接固定；
所述电池本体的顶面设有保护板，所述电池正极极柱、电池负极极柱穿过保护板上的穿孔设置；
所述接插件包括接插件壳体和接插件内芯，所述接插件壳体的外表面与连接带焊接连接，所述接插件内芯嵌于接插件壳体的内部，接插件内芯内形成有空腔，电池正极极柱、电池负极极柱插接于接插件内芯的空腔内；
所述连接带包括连接部和焊接环，所述焊接环套设于接插件的外部，与接插件焊接连接，两焊接环的外侧分别与连接部的两端连接形成一个整体。
进一步地，所述保护板通过螺栓固定在电池本体的顶面，所述电池正极极柱、电池负极极柱直径为18mm，电池正极极柱、电池负极极柱高于保护板15mm设置。
进一步地，所述电池正极极柱和电池负极极柱外环表面下方设置有内凹的圆弧形缺口，所述接插件内芯的底部内侧设有凸起，接插件内芯底部的凸起卡于圆弧形缺口内，对接插件与电池正极极柱、电池负极极柱的连接进行限位。
进一步地，所述接插件内芯内的空腔为圆柱形，接插件内芯的内表面沿轴向均布有自上而下的方形槽。
采用上述结构后，本实用新型的优点在于：
针对大容量锂离子动力电池成组串联连接，采用接插件进行极柱插拔式连接，可完全避免直接对电池极柱进行焊接，保证单体电池的安全性和动力电池组的稳定性，可方便地进行电池成组装配，便于维修更换，提高生产效率；
接插件和连接带可实现模块化、批量化生产，有利于形成产业的规模化，且可应用于多个电池的相互连接，电池的连接数量不受限。
附图说明
图1为本实用新型的方形电池成组连接结构示意图；
图2为本实用新型的接插件结构剖视图。
附图标记说明：1.方形单体电池；2.接插件；3.连接带；1-1.电池本体；1-2.电池负极极柱；1-3.电池正极极柱；1-4.保护板；2-1.接插件壳体；2-2.接插件内芯；2-3.方形槽；3-1.连接部；3-2.焊接环。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
如图1和图2所示，本具体实施方式采用如下技术方案：包括若干个方形单体电池1、接插件2和连接带3；方形单体电池1为棱柱形锂离子动力电池，方形单体电池1具有电池本体1-1、电池正极极柱1-3、电池负极极柱1-2和保护板1-4，保护板1-4设在电池本体1-1的顶面，电池正极极柱1-3、电池负极极柱1-2穿过保护板1-4上的穿孔设置；电池正极极柱1-3、电池负极极柱1-2直接与接插件2插接，两接插件2之间通过连接带3连接固定，方形单体电池1为大容量锂离子动力电池，电池容量>=200Ah，方形动力电池组为若干方形单体电池1通过接插件2和连接带3连接串联组成。
保护板1-4通过螺栓固定在电池本体1-1的顶面，电池正极极柱1-3、电池负极极柱1-2直径为18mm，电池正极极柱1-3、电池负极极柱1-2高于保护板1-4 15mm设置。
接插件2包括接插件壳体2-1和接插件内芯2-2，接插件壳体2-1的外周与连接带3焊接连接，接插件内芯2-2直接嵌于接插件壳体2-1的内部，接插件内芯2-2材质为弹性性能良好的合金，接插件内芯2-2内形成有空腔，空腔为圆柱形，电池正极极柱1-3、电池负极极柱1-2插接于接插件内芯2-2的空腔内直接进行插接，接插件内芯2-2的内表面沿轴向均布有自上而下的方形槽2-3，进一步提高接插件内芯2-2的弹性性能，使得电池正极极柱1-3、电池负极极柱1-2与接插件2插接时结构更稳定。
电池正极极柱1-3和电池负极极柱1-2外环表面下方设置有内凹的圆弧形缺口，接插件内芯2-2的底部内侧设有凸起，接插件内芯2-2底部的凸起卡于圆弧形缺口内，对接插件2与电池正极极柱1-3、电池负极极柱1-2的连接进行限位。
连接带3包括连接部3-1和焊接环3-2，焊接环3-2套设于接插件2的外部，与接插件2进行激光焊接连接，两焊接环3-2的外侧分别与连接部3-1的两端连接形成一个整体，连接部3-1为电池的输出部分；连接带3的连接部分为较柔软可变形的铜编织导电带，其截面积>=50mm2，保证方形动力电池组的大电流通过能力；连接带3可根据需要选择合适的长度，并和接插件2在线下完成焊接，可直接插接到电池的极柱上将相邻方形单体电池1串联；连接件3的连接部3-1选用铜编织导电带，柔软可变形，有利于动力电池组在电池箱内的排布。
工作原理：连接带3可根据需要选择合适的长度，并和接插件2预先完成焊接，接插件2和连接带3可实现模块化、批量化生产，保护板1-4可通过螺栓固定在电池本体1-1的顶面，电池正极极柱1-3、电池负极极柱1-2穿过保护板1-4上的穿孔设置，保护板1-4可对电池正极极柱1-3、电池负极极柱1-2起到一定的保护作用，需要将相邻方形单体电池1串联时，直接将接插件2套设在电池正极极柱1-3、电池负极极柱1-2的外部，通过接插件内芯2-2的内表面均布的方形槽2-3，可将电池正极极柱1-3、电池负极极柱1-2牢固地卡设在接插件2的内部，连接带3两端连接的两个接插件2分别与两个方形单体电池1上的极柱连接固定，可以将相邻的方形单体电池1进行串联，且可根据需要将多个方形单体电池1进行串联，方形单体电池1电池的连接数量不受限。
本具体实施方式针对大容量锂离子动力电池成组串联连接，采用接插件进行极柱插拔式连接，可完全避免直接对电池极柱进行焊接，方便进行动力电池组的成组装配和后期的维修保养，生产效率高，有利于形成产业的规模化，连接带的连接部选用铜编织导电带，柔软可变形，有利于动力电池组在电池箱内的排布。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.大容量方形电池极柱免焊接连接结构，其特征在于：包括若干个方形单体电池、接插件和连接带；所述方形单体电池具有电池本体、电池正极极柱和电池负极极柱，所述电池正极极柱、电池负极极柱直接与接插件插接，两接插件之间通过连接带连接固定；
所述电池本体的顶面设有保护板，所述电池正极极柱、电池负极极柱穿过保护板上的穿孔设置；
所述接插件包括接插件壳体和接插件内芯，所述接插件壳体的外表面与连接带焊接连接，所述接插件内芯嵌于接插件壳体的内部，接插件内芯内形成有空腔，电池正极极柱、电池负极极柱插接于接插件内芯的空腔内；
所述连接带包括连接部和焊接环，所述焊接环套设于接插件的外部，与接插件焊接连接，两焊接环的外侧分别与连接部的两端连接形成一个整体。
2.根据权利要求1所述的大容量方形电池极柱免焊接连接结构，其特征在于：所述保护板通过螺栓固定在电池本体的顶面，所述电池正极极柱、电池负极极柱直径为18mm，电池正极极柱、电池负极极柱高于保护板15mm设置。
3.根据权利要求1所述的大容量方形电池极柱免焊接连接结构，其特征在于：所述电池正极极柱和电池负极极柱外环表面下方设置有内凹的圆弧形缺口，所述接插件内芯的底部内侧设有凸起，接插件内芯底部的凸起卡于圆弧形缺口内，对接插件与电池正极极柱、电池负极极柱的连接进行限位。
4.根据权利要求1所述的大容量方形电池极柱免焊接连接结构，其特征在于：所述接插件内芯内的空腔为圆柱形，接插件内芯的内表面沿轴向均布有自上而下的方形槽。
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