CN219457940U - 一种导电连接装置及大容量电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种导电连接装置及大容量电池组，主要解决现有电池的电连接件不适用于并排设置的大容量电池之间的电连接，且现有电连接件还存在接触电阻较大、电流均衡性较差的问题。该导电连接装置包括N个导电连接片；N个导电连接片沿着大容量电池中单体电池的叠放方向间隔分布；N个导电连接片的两端分别用于与并排放置的大容量电池的极板电连接。并排放置的大容量电池通过多个导电连接片实现电连接，使得大容量电池之间的电流通过多组通道实现流通，从而实现了无聚集、均衡电流密度的电连接，该种电连接方式能够降低电能传输过程中的内阻，从而提高电传输及储能效率。

Description

一种导电连接装置及大容量电池组

技术领域

本实用新型属于电池领域，具体涉及一种导电连接装置及大容量电池组。

背景技术

锂离子电池的应用领域十分广泛，近年来随着锂离子电池的进一步发展，将多个锂离子电池并联组装为大容量电池，随后将多个大容量电池串联形成大容量电池组，该大容量电池组可应用在储能、动力电池等领域。将多个大容量电池安全可靠的串联，是大容量电池组安全运行的关键。

中国专利CN114566771A公开了一种大容量电池，该大容量电池包括壳体、置于壳体内的电芯组以及位于壳体相对两侧的盖板，盖板为电池的正、负极。电芯组为多个按容量、电压、内阻、自放电等分组好的性能相近的电芯并联组成。电芯组的极耳与盖板连接，盖板与壳体绝缘、密封连接。将盖板作为极柱既可以节省材料，增大电池的能量密度，又可以提高电池的散热效果，还可以在串联时将两个电池间的导电面积增大，提高电池的能量密度和安全性。使用时，多个大容量电池可通过叠放的方式实现机械连接和电连接。但是，高度方向如果有限，则需要将多个大容量电池并排放置，如此以来就需要一种结构简单且方便安装的连接装置以实现大容量电池并排设置时的电连接。

中国专利CN212725506U公开了一种用于UPS储能模块的锂电池组结构，该结构包括若干个电芯和固定带，相邻电芯之间采用双面胶粘结，电芯拼接连接在一起，固定带套接在拼接在一起的电芯组件的外部。锂电池组结构还包括高压连接件和低压连接件，高压连接件与各个电芯的电芯极柱连接，低压连接件与高压连接件连接。高压连接件为输出铜排，输出铜排根据串联要求将相邻电芯的电芯极柱连接在一起，低压连接件为线束，线束将各个输出铜排连接在一起，该锂电池组结构通过高压连接件和低压连接件实现电连接。

中国专利CN215418389U公开了一种锂电池组结构，该锂电池组结构包括多个锂电池组和容纳箱；锂电池组之间电连接，并设置在容纳箱内；锂电池组包括多个方形锂电池和连接件；方形锂电池彼此贴合设置，且方形锂电池之间彼此通过连接件串联电连接，连接件上设置有缓冲结构。

上述两个锂电池组结构中的电连接件均实现了多个单体电池的串联，但是，该电连接件无法实现并排设置的大容量电池之间的电连接，同时，现有电池使用上述电连接件实现电连接后，还存在电连接的接触电阻较大，电流均衡性较差的问题。

发明内容

为解决现有电池串并联的电连接件不适用于并排设置的大容量电池之间的电连接，且现有电连接件还存在接触电阻较大、电流均衡性较差的问题，本实用新型提供一种导电连接装置及大容量电池组。

为解决以上问题，本实用新型的技术方案是：

本实用新型提供的导电连接装置设置于并排放置的大容量电池之间，以实现大容量电池之间的电连接；该导电连接装置包括N个导电连接片，N为大于等于2的整数；该导电连接装置实现了并排放置的大容量电池之间的电连接；N个导电连接片沿着大容量电池中单体电池的叠放方向间隔分布；N个导电连接片的两端分别用于与并排放置的大容量电池的极板电连接。

进一步地，N个导电连接片之间相互绝缘设置，所述导电连接片上设置有绝缘套或绝缘层。

进一步地，N个导电连接片与大容量电池极板电连接的面积相同，用于实现N个导电连接片的导电均衡性。

进一步地，N个导电连接片的厚度和宽度相同，实现N个导电连接片的导电均衡性。

进一步地，每个导电连接片包括镜像设置的两个导电连接部；所述导电连接部包括折弯后依次连接的第一导电连接区、第二导电连接区、第三导电连接区和第四导电连接区；第一导电连接区用于固定贴合在大容量电池的极板上，两个导电连接部的第四导电连接区相互配合以实现大容量电池之间的电连接。

进一步地，所述第一导电连接区与大容量电池的极板侧面通过焊接实现电连接，两个导电连接部的四导电连接区相互嵌入后通过螺栓连接实现电连接。

进一步地，所述第二导电连接区垂直于第一导电连接区,所述第三导电连接区平行于第一导电连接区，所述第四导电连接区垂直于第三导电连接区。

进一步地，所述导电连接片为铝片，厚度小于4毫米。

本实用新型还提供一种大容量电池组，包括多个大容量电池和上述任一所述的导电连接装置，所述大容量电池的上盖板和下盖板分别为大容量电池的正极板和负极板，N个导电连接片的两端分别与并排放置的两个大容量电池的正极板和负极板电连接，以实现两个大容量电池之间的串联。

进一步地，相邻大容量电池之间通过两组导电连接装置实现串联，其中一组导电连接装置设置在大容量电池的一端，另一组导电连接装置设置在大容量电池的另一端。

和现有技术相比，本实用新型技术方案具有如下优点：

本实用新型提供的导电连接装置包括N个导电连接片，并排放置的大容量电池通过N个导电连接片实现电连接，使得并排放置的大容量电池之间的电流通过多组通道实现流通，从而实现了无聚集、均衡电流密度的电连接，该电连接方式能够降低电能传输过程中的内阻，从而提高电传输及储能效率。

同时，该种电连接方式结构简单，只需设置导电连接片即可实现大容量电池之间的串联或并联。

此外，该导电连接装置具有延伸至出大容量电池外侧部分，且该部分为导电连接片中两个导电连接部的连接区域，该种方式方便操作人员进行安装和拆卸。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有大容量电池的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中导电连接片一体设置的示意图；

图3为本实用新型实施例2中大容量电池与导电连接装置配合的示意图；

图4为本实用新型实施例2中极板与导电连接装置配合的示意图；

图5为本实用新型实施例2中导电连接装置的结构示意图；

图6为本实用新型实施例3中设有两组导电连接装置的示意图；

图7为本实用新型实施例3中多个大容量电池组串联的示意图。

附图标记：1-大容量电池，2-导电连接装置，11-电池箱体，12-上盖板，13-下盖板，14-单体电池，21-导电连接片，22-螺栓，211-第一导电连接区，212-第二导电连接区，213-第三导电连接区，214-第四导电连接区。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用来解释本实用新型的技术原理，目的并不是用来限制本实用新型的保护范围。

本实用新型大容量电池组包括多个大容量电池，单个大容量电池包括电池箱体、上盖板、下盖板和至少一个单体电池；单体电池设置在电池箱体、上盖板和下盖板围合形成的电池壳体内，且上盖板和下盖板分别为大容量电池的正极板和负极板，单体电池的正极耳通过导电连接件与上盖板(即正极板或负极板)实现电连接，负极耳通过导电连接件与下盖板(负极板或正极板)实现电连接，从而将多个单体电池的电流通过上盖板、下盖板引出。

大容量电池组在电连接设计时，多个单体大容量电池串联为大容量电池组的每个层面及环节中均可实现“无聚集、均衡电流密度”电连接结构。无聚集是指一个电流源在传输过程中，有自己最短的专用通道，不与其它电流源共用通道；均衡电流密度是指多个电连接点的导电结构的电流密度基本相同，差异很小。基于此，本实用新型提供一种无聚集、均衡电流密度的导电连接装置，该导电连接装置设置于并排放置的大容量电池之间，以实现大容量电池之间的电连接。

本实用新型提供的导电连接装置包括N个导电连接片，N为大于等于2的整数；N个导电连接片用于实现并排放置的大容量电池之间的电连接；N个导电连接片沿着大容量电池中单体电池的叠放方向间隔分布；N个导电连接片的两端分别用于与并排放置的大容量电池的极板电连接。相邻大容量电池需要电连接时，可通过多个导电连接片实现电连接，多个导电连接片为相邻大容量电池之间提供了无差异的电连接通道，由于相邻极板无差异的多处均衡连接，每个导电连接片的电流流向并不会转向靠近其它导电连接片。因此，相邻极板通过多个导电连接片实现电连接，但不会产生增大电流密度的聚集及转向，从而实现较高均衡性、较小的内阻，较小的发热量。由此可知，相邻大容量电池通过多个导电连接片实现电连接，使得大容量电池之间的电流通过多通道流通，从而实现了无聚集、均衡电流密度的电连接，该电连接能够降低电能传输过程中的内阻，从而提高电传输及储能效率。

为使得电流的多通道流通更加可靠，避免电流聚集，N个导电连接片之间可相互绝缘设置。具体的，可在导电连接片上包覆有绝缘套或设置有绝缘层，从而实现各导电连接片之间的相互绝缘，从而更加可靠的实现无聚集、均衡电流密度的电连接。

上述导电连接片可与极板通过多种方式实现电连接，例如，焊接、螺栓连接等。同时，该导电连接片可采用不同的结构，只要能够实现多通道电流传输即可。该导电连接片具体可为一体式结构，也可为分体式结构，一体式结构可增加电连接可靠性，分体式结构时，可方便安装和拆卸。分体式结构时，每个导电连接片包括对称设置(即镜像设置)的两个导电连接部，每个导电连接部均包括折弯后依次连接的第一导电连接区、第二导电连接区、第三导电连接区和第四导电连接区，多个导电连接部的第一导电连接区依次沿着大容量电池中单体电池堆叠方向均匀排布，且均与大容量电池的极板侧面电连接，两个导电连接部通过第四导电连接区实现电连接。具体电连接时，第一导电连接区与大容量电池的极板侧面通过焊接实现电连接，相邻导电连接片的第四导电连接区相互嵌入后通过螺栓连接实现电连接。该种结构可使得N个导电连接片占用的空间较小，可在有限的空间内排布，方便安装，更加方便的实现大容量电池的电连接。

为进一步增加多个导电连接片的导电均衡性，实现更加优异的无聚集、均衡电流密度的电连接，可将N个导电连接片的厚度和宽度设置为相同，同时也可将N个导电连接片与大容量电池极板电连接的面积相同。该导电连接片优选为铝片，铝片是一种导电性能良好的导体，其能够更好的实现电连接，进一步地，该导电连接片优选采用1系软铝，其厚度优选不大于4毫米，这样兼顾了良好的导电性及易折弯性，使得该导电连接片既导电良好，又容易被折弯，方便了各导电连接片之间的连接，减小了导电连接片之间的锁附内应力。

为使得相邻大容量电池的电连接更加可靠，相邻大容量电池之间通过两组导电连接装置实现电连接，其中一组导电连接装置设置在大容量电池的一端，另一组导电连接装置设置在大容量电池的另一端。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供的导电连接装置包括5个导电连接片，5个导电连接片用于实现并排放置的大容量电池1之间的电连接，单个大容量电池1包括电池箱体11、上盖板12、下盖板13和多个单体电池14，单体电池14设置在电池箱体11、上盖板12和下盖板13围合形成的电池壳体内，且上盖板12和下盖板13分别为大容量电池1的正极板和负极板，单体电池的正极耳通过导电连接件与上盖板(正极板)实现电连接，负极耳通过导电连接件与下盖板(负极板)实现电连接，从而将多个单体电池的电流通过上盖板、下盖板引出。

本实施例中，多个单体电池沿极板的长度方向设置5个导电连接片沿着大容量电池中单体电池的叠放方向间隔分布，由于各导电连接片21间隔分布，所以各导电连接片21之间具有间隔距离，该间隔距离至少大于导电连接片21的厚度；其中，5个导电连接片的两端分别用于与并排放置的大容量电池的极板电连接；上述导电连接片5为一体式结构，导电连接片的一端与大容量电池1的极板电连接，另一端与另一个大容量电池1的极板电连接，使得相邻大容量电池1通过多个导电连接片21实现电连接。通常情况下，导电连接片为直线形或者U字形，为了增大与大容量电池极板的接触面，本实施例中导电连接片为采用折弯工艺形成的U字形导电连接片。当然，该导电连接片也可设置为无折弯的结构，即弧形导电连接片。

实施例2

如图1、图3至图5所示，本实施例提供的导电连接装置包括6个导电连接片，用于实现并排放置的大容量电池1之间的电连接，单个大容量电池1包括电池箱体11、上盖板12、下盖板13和至少一个单体电池14，单体电池14设置在电池箱体11、上盖板12和下盖板13围合形成的电池壳体内，且上盖板12和下盖板13分别为大容量电池1的正极板和负极板，单体电池的正极耳通过导电连接件与上盖板(正极板)实现电连接，负极耳通过导电连接件与下盖板(负极板)实现电连接，从而将多个单体电池的电流通过上盖板、下盖板引出。

该导电连接装置2包括6个沿着大容量电池中单体电池的叠放方向间隔分布的导电连接片21，6个导电连接片21的一端与大容量电池1的极板电连接，另一端与其它大容量电池1的极板电连接，使得相邻大容量电池1通过导电连接装置2实现电连接。

本实施例提供的导电连接片21为分体结构，具体包括镜像设置(对称设置)的两个导电连接部；每个导电连接部包括折弯后依次连接的第一导电连接区211、第二导电连接区212、第三导电连接区213和第四导电连接区214；6个导电连接片21的第一导电连接区211沿极板的长度方向依次设置，且均与大容量电池1的极板侧面贴合电连接。第二导电连接区212垂直于第一导电连接区211,第三导电连接区213平行于第一导电连接区211，第四导电连接区214垂直于第三导电连接区213；第二导电连接区212一端与第一导电连接区211连接，另一端与第三导电连接区213一端连接，第三导电连接区213的另一端与第四导电连接区214连接；两个导电连接部的第四导电连接区214相互配合。具体连接时，第一导电连接区211与大容量电池1的极板侧面通过焊接实现电连接，相邻导电连接部的第四导电连接区214相互嵌入后通过焊接连接实现电连接。该种结构可使得6个导电连接片21占用的空间较小，进而使得N个导电连接片21可在有限的空间内排布，方便安装。

本实施例中，可将6个导电连接片21的厚度和宽度设置为相同，同时也可将N个导电连接片21的第一导电连接区211与大容量电池1极板电连接的面积设置为相同，从而实现了更加优异的无聚集、均衡电流密度的电连接。本实施例中，该导电连接片21为铝片，同时，该导电连接片21的厚度优选小于4毫米。

实施例3

如图1、图3至图6所示，本实施例提供的大容量电池组包括两个大容量电池1和两组导电连接装置2；其中一组导电连接装置设置在大容量电池1的一端，另一组导电连接装置2设置在大容量电池1的另一端。每组导电连接装置2包括6个沿着大容量电池中单体电池的叠放方向依次间隔设置的导电连接片21，其中，6个导电连接片21为分体结构，其具体包括两个对称设置的导电连接部，导电连接部的一端与大容量电池1的极板电连接，另一端与另一个导电连接部的一端电连接，另一个导电连接部的另一端与其它大容量电池1的极板电连接，使得并排放置的大容量电池1通过两组导电连接装置2实现电连接。为使得电流的多通道流通更加可靠，避免电流聚集，导电连接片21上包覆有绝缘套或设置有绝缘层，从而实现各导电连接片21之间的相互绝缘，从而更加可靠的实现无聚集、均衡电流密度的电连接。

本实施例提供的导电连接部包括折弯后依次连接的第一导电连接区211、第二导电连接区212、第三导电连接区213和第四导电连接区214；多个导电连接部中的的多个第一导电连接区211沿极板长度方向依次设置，且均与大容量电池1的极板侧面电连接；多个的导电连接部的第二导电连接区212和多个第三导电连接区213的长度依次减小，相邻导电连接部的第四导电连接区214相互嵌入配合实现电连接。具体电连接时，导电连接部的第一导电连接区211与大容量电池1的极板侧面通过焊接实现电连接，第四导电连接区214相互嵌入后通过螺栓22连接实现电连接，该螺栓可为绝缘螺栓或导电螺栓，采用绝缘螺栓时，实现多通道一一对应电流流通。采用导电螺栓时，可暂时将多个导电连接部的传输的电流汇聚至第四导电连接区214，随后汇聚的电流在通过多个导电连接部再次传输至其它大容量电池中。该第四导电连接区214设置在极板的外侧，即延伸至极板外侧，该种方式可使得电连接的导电连接片连接处位于大容量电池的外侧，方便操作人员进行安装和拆卸，电连接的导电连接片连接和拆卸时与大容量电池不产生干涉。

本实施例中，可将6个导电连接片21的厚度和宽度设置为相同，同时也可将N个导电连接片21的第一导电连接区211与大容量电池1的极板电连接的面积设置为相同，从而进一步增加多个导电连接片21的导电均衡性。本实施例中，导电连接片21为铝片，厚度优选小于4毫米。

如图7所示，本实施例提供的大容量电池组还可用于储能装置，该储能装置包括多组大容量电池组。每组大容量电池组包括竖直方向上8个依次叠放设置的大容量电池1，每组大容量电池组中，上方的大容量电池1的下盖板13和下方的大容量电池1的上盖板12接触以实现上下两个大容量电池1的串联。

并排设置的多个大容量电池组之间通过导电连接装置实现串联。例如，第i-1组大容量电池组顶端大容量电池1的上盖板12为负极板，底端大容量电池1的下盖板13为正极板，第i组大容量电池组顶端大容量电池1的上盖板12为正极板，底端大容量电池1的下盖板13为负极板，第i+1组大容量电池组顶端大容量电池1的上盖板12为负极板，底端大容量电池1的下盖板13为正极板，第i-1组大容量电池组顶端的大容量电池和第i组大容量电池组顶端的大容量电池通过导电连接装置实现电连接，第i组大容量电池组底端的大容量电池和第i+1组大容量电池组底端的大容量电池通过导电连接装置实现电连接。上述导电连接装置为实施例1、实施例2或实施例3中的导电连接装置。

Claims (10)

1.一种导电连接装置，其特征在于：设置于并排放置的大容量电池之间，以实现大容量电池之间的电连接；

该导电连接装置包括N个导电连接片，N为大于等于2的整数；

N个导电连接片沿着大容量电池中单体电池的叠放方向间隔分布；

N个导电连接片的两端分别用于与并排放置的大容量电池的极板电连接。

2.根据权利要求1所述的导电连接装置，其特征在于：N个导电连接片之间相互绝缘设置，所述导电连接片上设置有绝缘套或绝缘层。

3.根据权利要求1所述的导电连接装置，其特征在于：N个导电连接片与大容量电池极板电连接的面积相同，用于实现N个导电连接片的导电均衡性。

4.根据权利要求1所述的导电连接装置，其特征在于，N个导电连接片的厚度和宽度相同，实现N个导电连接片的导电均衡性。

5.根据权利要求1至4任一所述的导电连接装置，其特征在于，每个导电连接片包括镜像设置的两个导电连接部；所述导电连接部包括折弯后依次连接的第一导电连接区、第二导电连接区、第三导电连接区和第四导电连接区；所述第一导电连接区用于固定贴合在大容量电池的极板上，两个导电连接部的第四导电连接区相互配合以实现大容量电池之间的电连接。

6.根据权利要求5所述的导电连接装置，其特征在于，所述第一导电连接区与大容量电池的极板侧面通过焊接实现电连接，两个导电连接部的第四导电连接区相互嵌入后通过螺栓连接实现电连接。

7.根据权利要求6所述的导电连接装置，其特征在于，所述第二导电连接区垂直于第一导电连接区,所述第三导电连接区平行于第一导电连接区，所述第四导电连接区垂直于第三导电连接区。

8.根据权利要求7所述的导电连接装置，其特征在于，所述导电连接片为铝片，厚度小于4毫米。

9.一种大容量电池组，其特征在于，包括多个大容量电池和权利要求1至8任一所述的导电连接装置，所述大容量电池的上盖板和下盖板分别为大容量电池的正极板和负极板，N个导电连接片的两端分别与并排放置的两个大容量电池的正极板和负极板电连接，以实现两个大容量电池之间的串联。

10.根据权利要求9所述的大容量电池组，其特征在于，相邻大容量电池之间通过两组导电连接装置实现串联，其中一组导电连接装置设置在大容量电池的一端，另一组导电连接装置设置在大容量电池的另一端。