CN220628129U - 复合排及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种复合排及电池包，该复合排包括：铝连接件，所述铝连接件的一端连接于电芯的极柱；铜连接件，所述铜连接件的一端焊接于所述铝连接件的另一端，所述铜连接件的另一端用于连接相邻的电池模组。通过利用铝连接件和铜连接件形成复合排，本实用新型能够实现铝连接件与电芯极柱的直接搭接，且使复合排承受更大的作用力，提升不同电芯之间的连接强度，同时优化电池包内的空间利用，提升电池包的能量密度，进一步降低了电池包的成本。

Description

复合排及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种复合排及电池包。

背景技术

相关技术中，电池包中电芯之间需要使用导体进行电连接，常用的导体包括硬铜排、软铜排或者软硬搭接的复合铜排。这种设计存在以下缺陷：(1)全部采用铜排，造成成本高；(2)在电芯-电池包(Cell To PACK，CTP)方案中，电芯直接集成在电池包中，省去了中间的电池模组，而电芯极柱通常采用铝柱，铜排无法直接焊接在铝柱上。因此，如何优化电池包内电芯的连接方式是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种复合排及电池包，能够实现铝连接件与电芯极柱的直接搭接，使复合排承受更大的作用力，提升不同电芯之间的连接强度，同时优化电池包内的空间利用，提升电池包的能量密度，造价更低，进一步降低了电池包的成本。

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种复合排，包括：铝连接件，所述铝连接件的一端连接于电芯的极柱；铜连接件，所述铜连接件的一端焊接于所述铝连接件的另一端，所述铜连接件的另一端用于连接相邻的电池模组。

在一实施例中，所述铝连接件的外表面包覆有第一热缩套管，所述铜连接件的外表面包覆有第二热缩套管，所述第一热缩套管的收缩温度与所述第二热缩套管的收缩温度不同。

在一实施例中，所述铝连接件的底部包括减薄部，所述减薄部焊接于所述极柱。

在一实施例中，所述减薄部的厚度小于或等于1.5mm。

在一实施例中，所述铝连接件的底部包括镍片，所述镍片用于采集单体电芯的电压。

在一实施例中，所述铝连接件包括极柱连接部、第一中间连接部以及第一搭接部，其中：所述极柱连接部的一端朝向远离所述第一搭接部的方向延伸，所述极柱连接部的另一端弯折地连接于所述第一中间连接部的一端，所述极柱连接部连接于电芯的极柱；所述第一中间连接部的另一端连接于所述第一搭接部的一端，所述第一搭接部的另一端朝向远离所述极柱连接部的方向延伸，直到与所述铜连接件相接。

在一实施例中，所述第一中间连接部包括第一弧形段、直线段以及第二弧形段，所述直线段沿所述铝连接件的高度方向设置，且分别与所述第一弧形段的一端及所述第二弧形段的一端相连接，所述第一弧形段的另一端与所述极柱连接部相连，所述第二弧形段的另一端与所述第一搭接部相连。

在一实施例中，所述铜连接件包括第二搭接部、扭转部、第二中间连接部以及模组连接部，其中：所述第二搭接部的一端与所述第一搭接部的另一端搭接，所述第二搭接部的另一端与所述扭转部的一端搭接；所述扭转部沿所述铝连接件的高度方向进行扭转，形成与所述第二搭接部平行的平面；所述第二中间连接部的一端与所述扭转部相连，所述第二中间连接部的另一端与所述模组连接部相连；所述模组连接部连接于相邻的电池模组。

在一实施例中，所述第一搭接部沿朝向所述第二搭接部方向的平均横截面积逐渐减小。

第二方面，本实用新型的实施例提供了一种电池包，所述电池包包括所述复合排。

通过利用铝连接件和铜连接件形成复合排，本实用新型能够实现铝连接件与电芯极柱的直接搭接，且将铜连接件分别与铝连接件搭接及相邻的电池模组搭接，能够使复合排承受更大的作用力，提升不同电芯之间的连接强度，同时由于搭接方式灵活，能够优化电池包内的空间利用，提升电池包的能量密度，并且铝连接件较铜连接件造价更低，进一步降低了电池包的成本。

附图说明

下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1示出本实用新型实施例的复合排的立体结构示意图；

图2示出本实用新型实施例的第二铝连接件端与第一铜连接件端相接的侧视图；

图3示出本实用新型实施例的复合排的仰视图；

图中：

1-铝连接件；11-第一铝连接件端；12-第二铝连接件端；10-第一热缩套管；13-极柱连接部；14-第一中间连接部；141-第一弧形段；142-直线段；143-第二弧线段；15-第一搭接部；130-减薄部；131-镍片；

2-铜连接件；220-连接孔；20-第二热缩套管；23-第二搭接部；24-扭转部；25-第二中间连接部；26-模组连接部；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的固件和限定，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；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

图1示出本实用新型实施例的复合排的立体结构示意图。如图1所示，复合排包括铝连接件1及与铝连接件1相连的铜连接件2。其中，铝连接件1的一端连接于电芯的极柱；铜连接件2的一端焊接于铝连接件1的另一端，铜连接件2的另一端用于连接相邻的电池模组。

在一实施例中，铝连接件1包括相对的第一铝连接件端11和第二铝连接件端12，第一铝连接件端11连接于电芯的极柱；铜连接件2包括相对的第一铜连接件端21和第二铜连接件端22，第一铜连接件端21连接于第二铝连接件端12。

在一实施例中，第二铜连接件端22用于与相邻的电池模组的复合排电解。每一电池模组均可引出有一第二铜连接件端22，相邻的两电池模组之间通过将各自的第二铜连接件端22对接，实现不同电池模组之间的电性连接。例如，第一铝连接件端11连接的电芯可位于第一电池模组中，第二铜连接件端22连接的相邻电池模组可以是第二电池模组，第二模组上的第二铜连接件端与第一模组上的第二铜连接件端上下叠放，使这两个第二铜连接件端的连接孔220对齐，并在连接孔220中穿设诸如螺钉的连接件，从而实现第一电池模组和第二电池模组的连接。

请参阅图1，铝连接件1沿该铝连接件1的长度方向进行延伸。铝连接件1的长度方向可以是图1中的x方向，也称第一方向。铜连接件2部分沿铝连接件1的长度方向进行延伸，部分沿铝连接件1的宽度方向进行延伸。铝连接件1的宽度方向可以是图1的y方向，也称第二方向。第一铝连接件端11沿铝连接件1的的高度方向与电芯的极柱电连接。铝连接件1的高度方向可以是图1的z方向，也称第三方向。

在一实施例中，电芯的极柱可以是正极柱，也可以是负极柱。电芯的极柱可以位于第一铝连接件端11的下方。通过将铝连接件1连接于多个电芯的极柱，可以将电池模组中的多个电芯进行串接。

图2示出本实用新型实施例的第二铝连接件端与第一铜连接件端相接的侧视图。参考图2，从图1中的y方向侧面观察复合排，第一铜连接件端21可通过高分子热扩散方式焊接在第二铝连接件端12上。在焊接完成后，铝连接件1的外表面可包覆有第一热缩套管10，铜连接件2的外表面可包覆有第二热缩套管20。

其中，第一热缩套管10与第二热缩套管20的材料可以相同，也可以不同。优选的，第一热缩套管10与第二热缩套管20采用不同的材料，使得第一热缩套管10的收缩温度与第二热缩套管20的收缩温度不同。可选的，第一热缩套管10的收缩温度为120度，第二热缩套管20的收缩温度为125度。第一热缩套管10的收缩温度与铝连接件1相适配，第一热缩套管10的收缩温度与铜连接件2相适配，以对铜连接件和铝连接件的不同温度特性进行针对性的收缩，提高热缩套管与铜连接件和铝连接件的匹配程度。

参见图2，铝连接件1可包括极柱连接部13、第一中间连接部14以及第一搭接部15。其中，极柱连接部13的一端朝向远离第一搭接部15的方向延伸，极柱连接部13的另一端弯折地连接于第一中间连接部14的一端，极柱连接部13连接于电芯的极柱。第一中间连接部14的另一端连接于第一搭接部15的一端，第一搭接部15的另一端朝向远离极柱连接部13的方向延伸，直到与铜连接件2相接。

在一实施例中，第一中间连接部14包括至少两弧形段和位于相邻两弧形段之间的至少一直线段，直线段与相邻的两弧形段相连。具体的，第一中间连接部14可包括第一弧形段141、直线段142以及第二弧形段143，直线段142沿铝连接件1的高度方向设置，且分别与第一弧形段141的一端及第二弧形段143的一端相连接，第一弧形段141的另一端与极柱连接部13相连，第二弧形段143的另一端与第一搭接部15相连。通过将第一中间连接部设置为S型结构，本实用新型实施例能够形成更加稳定的90度钣金折弯角，防止铝连接件焊接时长期振动导致的应力断裂，提高铝连接件内部的连接强度。

在一实施例中，极柱连接部13通过第一中间连接部14连接于第一搭接部15，第一搭接部15与极柱连接部13具有高度差，该高度差的具体数值可由第一中间连接部14决定。第一搭接部15的高度小于极柱连接部13的高度，以便于铜连接件2与铝连接件1的搭接。

在一实施例中，铝连接件1可以采用1060-O态材料制成。1060-O态铝连接件可以作为电芯集成组件(Cells Contact System，CCS)的一部分，与ccs组件的其他部分一体来料，从而减少电池包的制备工序。采用1060-O态铝连接件，能够使铝连接件直接焊接在电芯极柱上，解决铜连接件无法与电芯极柱焊接的问题，同时实现与软铜连接件的搭接，提升导电及导热性能好，方便焊接，并进一步提升复合排的延伸性和抗拉强度。

由于铝连接件1的一端与电芯极柱相连，铝连接件1的另一端与铜连接件搭接，使得CCS组件上焊接铝连接件后不需要在端板上放置固定底座，从而节约零件和空间，并降低成本。

请继续参阅图1，铜连接件2可包括第二搭接部23、扭转部24、第二中间连接部25以及模组连接部26。其中，第二搭接部23的一端与第一搭接部15的另一端搭接，第二搭接部23的另一端与扭转部24的一端搭接。第二搭接部23的延伸方向与第一搭接部15的延伸方向相反。

在一实施例中，第一搭接部15沿背离第二搭接部23方向的平均横截面积逐渐增大。或者，第一搭接部15沿背离第二搭接部23方向的宽度逐渐增大。由于第一搭接部15采用铝与采用铜的第二搭接部23搭接，铝连接件相对于铜连接件成本更低，相比于相关技术中全部采用成本高昂的铜连接件，能够进一步降低成本，并且由于增大了平均横截面积或宽度，能够提高电流的流经面积，进而提升过流效果。

在一实施例中，扭转部24可沿铝连接件1的高度方向进行扭转，扭转后形成与第二搭接部23平行的平面，该平面与第二中间连接部25相连，且该平面的高度大于第二搭接部23的高度。

在一实施例中，第二中间连接部25的一端与扭转部24相连，第二中间连接部25的另一端与模组连接部26相连。第二中间连接部25可以采用与第一中间连接部14相同的形状，例如第二中间连接部25也可以为S型。与第一中间连接部14不同的是，第一中间连接部14是沿铝连接件1的长度方向进行延伸，而第二中间连接部25是沿铝连接件1的宽度方向进行延伸。通过将第二中间连接部设置为S型结构，本实用新型实施例能够形成更加稳定的90度钣金折弯角，防止铜连接件焊接时长期振动导致的应力断裂，提高铜连接件内部的连接强度。

在一实施例中，模组连接部26连接于相邻的电池模组，模组连接部26的高度小于扭转部24的高度。值得注意的是，模组连接部26以及极柱连接部13上均可以部分裸露，以便实现与其他部件的电气连接。

在一实施例中，铜连接件2可以是软铜连接件。采用软铜连接件能够便于在与铝连接件相接之处进行软连接设计，而且通过将软铜连接件与铝连接件搭接，并对软铜连接件进行扭转等处理，能够优化电池包内的空间利用，提升电池包的能量密度。

图3示出本实用新型实施例的复合排的仰视图。如图3所示，铝连接件1的极柱连接部13的底部可包括减薄部130，减薄部130焊接于极柱。示例性的，减薄部130为矩形状或圆形状。

在一实施例中，减薄部130可以通过墩薄工艺来减小厚度。减薄部130的厚度小于该减薄部130周边的部分极柱连接部13的厚度，形成仰视角度的凹陷结构。优选的，减薄部的厚度小于或等于1.5mm。将减薄部的厚度设置为小于或等于1.5mm，能够使得铝连接件与电芯极柱之间的焊接更加透彻，从而提升铝连接件与电芯极柱之间连接的可靠性。

在一实施例中，铝连接件1的极柱连接部13的底部还可包括可以是镍片131，用于采集单体电芯的电压。镍片131可通过激光焊接在铝连接件1的底部。由于镍片131和减薄部130均位于铝连接件1的底部，如此能够和ccs组件一体来料，不需要再次对镍片131进行激光焊接，从而减少工序。

综上，本实用新型实施例通过利用铝连接件和铜连接件形成复合排，能够实现铝连接件与电芯极柱的直接搭接，且将铜连接件分别与铝连接件搭接及相邻的电池模组搭接，能够使复合排承受更大的作用力，提升不同电芯之间的连接强度，同时由于搭接方式灵活，能够优化电池包内的空间利用，提升电池包的能量密度，并且铝连接件较铜连接件造价更低，进一步降低了电池包的成本。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本实用新型实施例所提供的复合排及电池包进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例的技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种复合排，其特征在于，包括：

铝连接件(1)，所述铝连接件(1)的一端连接于电芯的极柱；

铜连接件(2)，所述铜连接件(2)的一端焊接于所述铝连接件(1)的另一端，所述铜连接件(2)的另一端用于连接相邻的电池模组；

所述铝连接件(1)包括极柱连接部(13)、第一中间连接部(14)以及第一搭接部(15)，其中：所述极柱连接部(13)的一端朝向远离所述第一搭接部(15)的方向延伸，所述极柱连接部(13)的另一端弯折地连接于所述第一中间连接部(14)的一端，所述极柱连接部(13)连接于电芯的极柱；所述第一中间连接部(14)的另一端连接于所述第一搭接部(15)的一端，所述第一搭接部(15)的另一端朝向远离所述极柱连接部(13)的方向延伸，直到与所述铜连接件(2)相接。

2.根据权利要求1所述的复合排，其特征在于，所述铝连接件(1)的外表面包覆有第一热缩套管(10)，所述铜连接件的外表面包覆有第二热缩套管(20)，所述第一热缩套管(10)的收缩温度与所述第二热缩套管(20)的收缩温度不同。

3.根据权利要求1所述的复合排，其特征在于，所述铝连接件(1)的底部包括减薄部(130)，所述减薄部(130)焊接于所述极柱。

4.根据权利要求3所述的复合排，其特征在于，所述减薄部(130)的厚度小于或等于1.5mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的复合排，其特征在于，所述铝连接件(1)的底部包括镍片，所述镍片(131)用于采集单体电芯的电压。

6.根据权利要求1所述的复合排，其特征在于，所述第一中间连接部(14)包括第一弧形段(141)、直线段(142)以及第二弧形段(143)，所述直线段(142)沿所述铝连接件(1)的高度方向设置，且分别与所述第一弧形段(141)的一端及所述第二弧形段(143)的一端相连接，所述第一弧形段(141)的另一端与所述极柱连接部(13)相连，所述第二弧形段(143)的另一端与所述第一搭接部(15)相连。

7.根据权利要求1所述的复合排，其特征在于，所述铜连接件(2)包括第二搭接部(23)、扭转部(24)、第二中间连接部(25)以及模组连接部(26)，其中：所述第二搭接部(23)的一端与所述第一搭接部(15)的另一端搭接，所述第二搭接部(23)的另一端与所述扭转部(24)的一端搭接；所述扭转部(24)沿所述铝连接件(1)的高度方向进行扭转，形成与所述第二搭接部(23)平行的平面；所述第二中间连接部(25)的一端与所述扭转部(24)相连，所述第二中间连接部(25)的另一端与所述模组连接部(26)相连；所述模组连接部(26)连接于相邻的电池模组。

8.根据权利要求7所述的复合排，其特征在于，所述第一搭接部(15)沿朝向所述第二搭接部(23)方向的平均横截面积逐渐减小。

9.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括如权利要求1-8任一项所述的复合排。