一種動力電池連接件及其動力電池組的制作方法
【專利摘要】為克服現(xiàn)有技術(shù)中為實現(xiàn)動力電池與金屬連接片之間采用同種金屬焊接以保證其焊接效果，而采用爆炸焊的方式使銅鋁銜接，導致其成本較高、且焊接處容易斷開的問題，本實用新型一方面提供了一種動力電池連接件，動力電池連接件為“U”型連接件，“U”型的兩側(cè)邊分別為正極連接片和負極連接片，“U”型的底部為具有緩沖作用的金屬編織帶；正極連接片和負極連接片上均設有壓焊部和電池連接部；壓焊部上設有壓焊孔；金屬編織帶的一端插入并壓焊在正極連接片上的壓焊孔內(nèi)，另一端插入并壓焊在負極連接片上的壓焊孔內(nèi)。本實用新型實施例提供的動力電池連接片，保證了動力電池與動力電池連接件的可靠連接，同時有效降低了其動力電池連接件的成本。
【專利說明】—種動力電池連接件及其動力電池組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及動力電池領(lǐng)域，尤其指動力電池組內(nèi)的連接相鄰動力電池的動力電池連接件。

【背景技術(shù)】
[0002]動力電池組作為混合動力車和純電動車的核心部件之一，日益為汽車廠家和電池廠家所重視。動力電池組包括若干動力電池電連接而成，相鄰動力電池組之間采用動力電池連接件相連。對于動力電池和動力電池連接件，目前 申請人:已經(jīng)在結(jié)構(gòu)和材料上做了眾多創(chuàng)新。但從安全性、成本等角度考慮，我們?nèi)栽诔掷m(xù)創(chuàng)新，力求做到更加完美。
[0003]眾所周知，動力電池上設有電極端子，該電極端子可以為柱狀或片狀等形狀，電極端子由于極性的不同，分為正極端子和負極端子，一般正極端子為鋁材料制作，而負極端子由銅材料制作?，F(xiàn)有動力電池與動力電池之間最為常見的連接方式是通過金屬連接片匕如鋁連接片)與兩個電極端子分別激光焊接而完成，由于兩個電極端子采用異種金屬，一邊為鋁材料制作的正極端子，一邊為銅材料制作的負極端子，而鋁連接片和銅材料的異種金屬間的激光焊接效果很差，連接處易氧化，導致接觸電阻增大，影響其連接效果等。
[0004]為此，以正極端子和負極端子分別為鋁極柱和銅極柱為例，已有改進的方式是在銅極柱的上端用爆炸焊焊接一段鋁材料在上面，將該銅極柱也變?yōu)殇X極柱，從而可以使用鋁連接片將兩個鋁極柱激光焊接，滿足我們對焊接強度的要求，保證其焊接效果。
[0005]然而該種方式由于需要采用爆炸焊的方式實現(xiàn)銅鋁銜接，而爆炸焊的成本較高，材料利用率很低。爆炸焊還有一個弊端:由于用于爆炸焊的銅板和鋁板都是較大的板材，焊接后銅鋁銜接強度不好檢測，我們采用的檢測方式是，加工成極柱后抽檢焊接拉力，這樣有局限性。我們在做成電池進行震動測試時，發(fā)現(xiàn)爆炸焊后的極柱，部分存在銅板和鋁板斷開的現(xiàn)象,這是一個很大的隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)中為實現(xiàn)動力電池與金屬連接片之間采用同種金屬焊接以保證其焊接效果，而采用爆炸焊的方式使銅鋁銜接，導致其成本較高且焊接處容易斷開的問題，本實用新型實施例提供了一種動力電池連接件及其動力電池組。
[0007]本實用新型實施例一方面提供了一種動力電池連接件，該動力電池連接件為“U”型連接件，“U”型的兩側(cè)邊分別為正極連接片和負極連接片，“U”型的底部為具有緩沖作用的金屬編織帶；
[0008]所述正極連接片和所述負極連接片上均設有壓焊部和電池連接部；所述壓焊部上設有壓焊孔；
[0009]所述金屬編織帶的一端插入并壓焊在所述正極連接片上的壓焊孔內(nèi)，另一端插入并壓焊在所述負極連接片上的壓焊孔內(nèi)。
[0010]本實用新型實施例提供的動力電池連接片，由于其采用中間設置金屬編織帶，兩邊分別壓焊連接負極連接片和正極連接片的方式，可將該動力電池連接件的正極連接片和動力電池的正極端子焊接，負極連接片和動力電池的負極端子焊接，壓焊連接使金屬編織帶和正極連接片、負極連接片的連接更牢固，同時，壓焊還可以降低動力電池連接件的內(nèi)阻，從而相當于間接提升了動力電池容量。
[0011]優(yōu)選地，所述正極端子為鋁端子，所述正極連接片為鋁連接片；所述負極端子為銅端子，所述負極連接片為銅連接片。
[0012]安裝時，鋁連接片與鋁端子焊接、銅連接片與銅端子焊接，如此可以避免異種金屬間焊接不牢的缺點，采用同種金屬間焊接，保證了焊接強度，保證了動力電池與動力電池連接件的可靠連接，同時有效降低了其動力電池連接件的成本。
[0013]優(yōu)選地，所述金屬編織帶為銅編織帶。
[0014]優(yōu)選地，所述銅連接片為銅管在模具中成型獲得，所述鋁連接片為鋁管在模具中成型獲得；所述金屬編織帶由多股細金屬絲交叉編織而成。該種方案可以非常簡單易行的獲得銅連接片和鋁連接片，成本非常低。
[0015]優(yōu)選地，所述正極連接片上設有與動力電池上的正極端子相適配的電極適配孔，所述負極連接片上設有與動力電池上的負極端子相適配的電極適配孔。
[0016]優(yōu)選地，所述正極連接片和負極連接片的電池連接部上均設有用于鉚接采集端子的采集孔。
[0017]優(yōu)選地，述銅連接片表面鍍有錫層，所述鋁連接片表面設有陽極氧化層。該種方式可進一步對動力電池連接片進行保護，防止在使用過程中外界的不良環(huán)境對其造成腐蝕等傷害。
[0018]優(yōu)選地，所述銅編織帶的表面鍍有錫層。
[0019]優(yōu)選地，所述正極連接片和負極連接片的電池連接部的厚度為1-3_。
[0020]本實用新型實施例第二方面提供了一種動力電池組，包括若干相互串聯(lián)的動力電池以及電連接相鄰兩動力電池的動力連接件，所述動力連接件上述的動力連接件，所述動力連接件的正極連接片與動力電池的正極端子電連接，所述動力連接件的負極連接片與動力電池的負極端子電連接。
[0021]本實用新型實施例提供的動力電池組，由于采用了改進的動力電池連接件串聯(lián)相鄰的動力電池，提高了其電連接的強度，使連接更牢固，采用壓焊的方式降低了動力電池連接件的內(nèi)阻，從而相當于間接提升了動力電池容量，同時，采用本實用新型方式有效地降低了其動力電池組的成本。
[0022]優(yōu)選地，所述動力電池連接件的正極連接片或負極連接片上通過所述采集孔鉚接有采集端子。采用該種方式，可以通過鉚接的方式，非常方便的在動力電池連接件上電連接采集端子，實現(xiàn)對動力電池進行采樣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型實施例提供的動力電池連接件示意圖；
[0024]圖2是本實用新型實施例提供的電池連接片；
[0025]圖3是本實用新型實施例提供的動力電池連接件使用狀態(tài)示意圖；
[0026]圖4是本實用新型實施例提供的動力電池組連接示意圖。
[0027]其中，1、連接片；la、鋁連接片；lb、銅連接片；2、金屬編織帶；3、動力電池；11、壓焊部；12、電池連接部；13、電極適配孔；14、采集孔；lla、鋁壓焊部；12a、鋁連接部；llb、銅壓焊部；12b、銅連接部；3a、正極端子；3b、負極端子；31、殼體；32、蓋板；33、注液孔；34、防爆閥；35、采集端子；10、壓焊孔；100、動力電池連接件。

【具體實施方式】
[0028]為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0029]實施例1
[0030]本例將對動力電池連接件100進行具體解釋說明。如圖1所示，本例提供的動力電池連接件100，包括金屬編織帶2、兩個連接片1，其中兩連接片分別為用于與正極端子相連的正極連接片和用于與負極端子相連的負極連接片；
[0031]上述動力電池連接件為“U”型結(jié)構(gòu)，即為“U”型連接件；該“『’型的兩側(cè)邊分別為正極連接片和負極連接片，“U”型的底部為具有緩沖作用的金屬編織帶2。在本實用新型中，將“U”型開口的一端定義為頂端，“U”型閉合的一端定義為底部；兩側(cè)邊位于“U”型開口的兩側(cè)，“U”字的兩個腳稱作兩側(cè)邊。
[0032]動力電池安裝時，“U”型的兩側(cè)邊，即為正極連接片和負極連接片分別連接相鄰兩單體電池的正極端子和負極端子；最終實現(xiàn)動力電池模組的串聯(lián)連接。
[0033]其中正極連接片為鋁連接片la，所述負極連接片為銅連接片Ib ；
[0034]如圖2所示，所述連接片I上設有壓焊部11和電池連接部12 ;即所述正極連接片和所述負極連接片上均設有壓焊部11和電池連接部12 ;所述壓焊部11上設有壓焊孔10 ；
[0035]如圖1所示，所述金屬編織帶2兩端插入所述負極連接片(本例中為銅連接片Ib)和所述正極連接片(本例中為鋁連接片Ia)上的壓焊孔10內(nèi)，與所述銅連接片Ib及所述鋁連接片Ia壓焊連接。
[0036]所謂的壓焊指利用焊接時施加一定壓力而完成焊接的方法，又稱壓力焊。焊接時利用壓力使待焊部位的表面在固態(tài)下直接緊密接觸，并使待焊接部位的溫度升高，通過調(diào)節(jié)溫度，壓力和時間，使待焊表面充分進行擴散而實現(xiàn)原子間結(jié)合。
[0037]金屬編織帶2采用金屬絲交叉編織而成，呈網(wǎng)狀，具有一定的韌性和柔軟性，同時滿足一定的載流要求。優(yōu)選地，可以為采用直徑約0.08mm-0.2mm的細銅絲編織而成的銅編織帶。比如本例采用的銅編織帶由直徑為0.1mm的細銅絲編織而成。動力電池連接件100使用時，如圖3所示，金屬編織帶2中間往上拱起，滿足了單體的動力電池與動力電池之間需要有一定的緩沖作用的要求。該種方式可以避免因路況不平等外界因素導致的車輛顛簸時，出現(xiàn)動力電池連接件100由于動力電池與動力電池間產(chǎn)生的晃動互相拉扯而斷開的風險。同時，動力電池組在多次充放電后，動力電池殼體會出現(xiàn)微微發(fā)鼓的現(xiàn)象，導致動力電池之間的厚度不同，排列時動力電池上電極端子與電極端子的中心距也就不同，拱起的金屬編織帶2很好可以起到良好的緩沖作用，防止由于上述電極端子與電極端子之間中心距發(fā)生變化，而導致的動力電池連接件100拉扯斷開現(xiàn)象的發(fā)生。
[0038]作為優(yōu)選的實施方式，本例中在所述銅連接片Ib及所述銅編織帶表面鍍有錫層，所述鋁連接片Ia表面設有陽極氧化層。該種方式可進一步對動力電池連接件100進行保護，減少動力電池連接件100在空氣中被腐蝕的現(xiàn)象，提高動力電池連接件100的使用壽命，鍍錫后的銅編織帶還可以保持其柔軟的特性。該陽極氧化層通過在鋁連接片Ia表面做本色陽極處理形成。
[0039]上述連接片I的電池連接部12為一片狀的連接部分，該部分被用來與動力電池的電極端子進行電連接，因此，并不拘泥于特定的形狀，只要其能與動力電池的電極端子電連接即可。連接片I上的壓焊部11用來進行壓焊連接，為使壓焊效果更加良好，在該壓焊部11上設有壓焊孔10。因此看起來該部分的厚度要大于電池連接部12的厚度，使得該電池片總體看起來呈臺階狀。該連接片I上的電池連接部12的厚度H為l-3mm。
[0040]作為一種優(yōu)選的實施方式，所述銅連接片Ib為銅管在模具中成型獲得，所述鋁連接片Ia為鋁管在模具中成型獲得。其過程為將銅管(優(yōu)選銅圓管)和鋁管(優(yōu)選為鋁圓管)分別在模具中擠壓成圖2所示的右側(cè)厚度較大，具有壓焊孔10的壓焊部11，另一端則形成圖2所示的左側(cè)平坦部分的電池連接部12。該種方案可以非常簡單易行的獲得銅連接片Ib和鋁連接片la，成本非常低。
[0041]當然，也可以采用一片狀銅片和片狀鋁片，將其對折后在模具中成型成圖2所示的連接片I。也可以采用其他方式制作獲得，只要其包括有壓焊部11 (其上設置有壓焊孔10)和電池連接部12即可。
[0042]具體的，如圖1所示，為方便描述起見，將所述銅連接片Ib上的壓焊部11稱為銅壓焊部11b，將銅連接片Ib上的電池連接部12稱為銅連接部12b ;將所述鋁連接片Ia上的壓焊部11稱為鋁壓焊部11a，將鋁連接片Ia上的電池連接部12稱為鋁連接部12a。所述銅連接片Ib上的銅壓焊部Ilb與所述金屬編織帶2—端壓焊連接，所述鋁連接片Ia上的鋁壓焊部Ila與所述金屬編織帶2另一端壓焊連接。
[0043]作為一種優(yōu)選實施方式，如圖2所示，所述正極連接片上設有與動力電池上的正極端子3a相適配的電極適配孔13，所述負極連接片上設有與動力電池上的負極端子3b相適配的電極適配孔13。即所述鋁連接片Ia和所述銅連接片Ib的電池連接部12上設有與動力電池上電極端子相適配的電極適配孔13。采用上述電極適配孔13，可更方便地實現(xiàn)動力電池連接件100與動力電池正極端子3a和負極端子3b的電連接，且其連接更加可靠。
[0044]具體地，如圖1所示，所述電極適配孔13分為正極適配孔和負極適配孔；所述負極適配孔設置在所述銅連接片Ib的電池連接部12上，即設置在所述銅連接部12b上，所述正極適配孔設置在所述鋁連接片Ia的電池連接部12上，即設置在所述鋁連接部12a上；其正極適配孔用于與動力電池上的正極端子3a裝配焊接，其負極適配孔用于與動力電池上的負極端子3b裝配焊接。所述正極適配孔和所述負極適配孔的大小不一樣。比如銅連接片Ib上的負極適配孔較小，而鋁連接片Ia上的正極適配孔較大，采用該種方式，可以防止動力電池連接件100裝反。當裝反時，由于負極適配孔較小，其無法裝入正極端子上。
[0045]如圖2所示，本例在所述連接片I的電池連接部12上還設用于鉚接采集端子35的采集孔14，即在所述正極連接片和負極連接片的電池連接部12上均設有用于鉚接采集端子35的采集孔14，該采集孔14可以用于鉚接采集端子35。
[0046]本例提供的上述優(yōu)化的動力電池連接件100，具體制造過程如下:由壁厚Imm的圓銅管切割后，放入模具中成型出具有壓焊孔10的銅連接片Ib ;由壁厚Imm的圓鋁管切割后，放入模具中成型出具有壓焊孔10的鋁連接片Ia ;將多股細銅絲編織成銅編織帶；在銅連接片Ib和銅編織帶表面鍍錫，并在鋁連接片Ia表面做本色陽極處理。然后將銅編織帶的兩端分別插入銅連接片Ib和鋁連接片Ia上的壓焊孔10中，放入壓焊機中進行壓焊。
[0047]本例提供的動力電池連接件100，由于其采用中間設置金屬編織帶2，兩邊分別壓焊連接負極連接片和正極連接片的方式，可將該動力電池連接件100的正極連接片和動力電池的鋁質(zhì)的正極端子焊接，負極連接片和動力電池的銅質(zhì)的負極端子焊接，如此可以避免異種金屬間焊接不牢的缺點，采用同種金屬間焊接，保證了焊接強度，保證了動力電池與動力電池連接件100的可靠連接，同時有效地降低了其動力電池連接件100成本。同時壓焊連接使金屬編織帶2和正極連接片lb、負極連接片的連接更牢固，同時，壓焊還可以降低動力電池連接件100的內(nèi)阻，從而相當于間接提升了動力電池容量。
[0048]實施例2
[0049]本例將對動力電池組進行具體解釋說明。如圖4所述,本例提供的動力電池組，包括若干相互串聯(lián)的動力電池3及電連接相鄰兩上述相鄰動力電池3的動力電池連接件100 ；所述動力電池連接件100的正極連接片與動力電池3的正極端子3a電連接,所述動力連接件100的負極連接片與動力電池3的負極端子3b電連接。
[0050]具體地，所述動力電池3被排成一列，且使相鄰的動力電池3的正極端子3a和負極端子3b相互靠近；所述動力電池連接件100將兩相鄰的動力電池3上相互靠近的正極端子3a和負極端子3b電連接。
[0051]本例中將若干動力電池3進行串聯(lián)，因此需將相鄰的動力電池3的極性相反的電極端子電連接，只在最前和最后的動力電池3上分別空留出一正極端子3a和一負極端子3b，以作為外接的接口。
[0052]如圖4中所示，所謂的“使相鄰的動力電池3的正極端子3a和負極端子3b相互靠近”；即將相鄰的動力電池3反向放置，所謂的反向放置，請參照圖4進行理解，假設圖中靠上的動力電池3為第一個動力電池3，從上向下依次為第二個、第三個、第N個動力電池3 ;比如第一個動力電池3放置的方向為左側(cè)電極端子為正極端子3a、右側(cè)電極端子為負極端子3b ;則第二個動力電池3放置的方向恰好相反，其右側(cè)電極端子為正極端子3a、左側(cè)電極端子為負極端子3b ；……，以此類推。如此，使得排布后的動力電池3組左側(cè)的電極端子出現(xiàn)如下排布:從上至下依次為正極端子3a、負極端子3b、正極端子3a、負極端子3b……；而動力電池組右側(cè)的電極端子出現(xiàn)如下排布:從上至下依次為負極端子3b、正極端子3a、負極端子3b、正極端子3a……。如此，使得相鄰的動力電池3間，在同一側(cè)的電極端子均為極性相反的情況，因此可以采用該動力電池連接件100進行串聯(lián)。這種排布方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，因此不再贅述。
[0053]動力電池3 —般包括殼體31、蓋板32及封裝于殼體31、蓋板32內(nèi)的極芯、電解液；正極端子3a、負極端子3b —般設置在該蓋板32上，并與蓋板32絕緣。極芯為正極片、隔膜、負極片卷繞或者層疊而成。同時，在該蓋板32上，一般還設有防爆閥34、注液孔33等結(jié)構(gòu)。此均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，不再贅述。
[0054]優(yōu)選，還在所述動力電池連接件100的連接片上通過所述采集孔14鉚接有采集端子35。由于該動力電池連接件100是一個電連接部件，因此其只要在任意一連接片上鉚接一采集端子35即可，無需在動力電池連接件100上鉚接兩個采集端子35。比如圖4中所示，在該動力電池連接件100的招連接片Ia上鉚接NTC(英文全稱:Negative Temperaturecoefficient,中文全稱:負溫度系數(shù)熱敏)采集端子，該NTC采集端子的另一端連接至線路板，以采集動力電池3的回路溫升和電壓。采用該種方式，可以通過鉚接的方式，非常方便的在動力電池連接件100上電連接采集端子35，實現(xiàn)對動力電池3進行采樣。
[0055]安裝時，將動力電池3按圖4方式排布后，在相鄰的兩個動力電池3的極性相反的兩個電極端子上，焊接該動力電池連接件100。比如，如圖4所示，將一動力電池連接件100的鋁連接片Ia上的正極適配孔，對準第一個動力電池3左側(cè)的正極端子3a進行激光焊接；將動力電池連接件100的銅連接片Ib上的負極適配孔，對準第二個動力電池3左側(cè)的負極端子進行激光焊接。然后將一動力電池連接件100的鋁連接片Ia上的正極適配孔，對準第二個動力電池3右側(cè)的正極端子3a進行激光焊接；將動力電池連接件100的銅連接片Ib上的負極適配孔，對準第三個動力電池3右側(cè)的負極端子3b進行激光焊接，以此類推。最終只將圖中第一個和最后一個動力電池3的兩個極性相反的電極端子引出作為向外供電的接口。然后，再用鉚釘把NTC采集端子和鋁連接片Ia鉚接在一起，將NTC采集端子的另一端焊接在FPC板上。
[0056]本例提供的動力電池組，由于采用了改進的動力電池連接件100串聯(lián)相鄰的動力電池3，提高了其電連接的強度，使連接更牢固，采用壓焊的方式降低了動力電池連接件100的內(nèi)阻，從而相當于間接提升了動力電池3容量，同時，采用本實用新型方式有效地降低了其動力電池組的成本。
[0057]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種動力電池連接件，其特征在于，所述動力電池連接件為“U”型連接件，“U”型的兩側(cè)邊分別為正極連接片和負極連接片，“U”型的底部為具有緩沖作用的金屬編織帶； 所述正極連接片和所述負極連接片上均設有壓焊部和電池連接部；所述壓焊部上設有壓焊孔； 所述金屬編織帶的一端插入并壓焊在所述正極連接片上的壓焊孔內(nèi)，另一端插入并壓焊在所述負極連接片上的壓焊孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力電池連接件，其特征在于，所述正極端子為鋁端子，所述正極連接片為鋁連接片；所述負極端子為銅端子，所述負極連接片為銅連接片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動力電池連接件，其特征在于，所述金屬編織帶為銅編織帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動力電池連接件，其特征在于，所述銅連接片為銅管在模具中成型獲得，所述鋁連接片為鋁管在模具中成型獲得；所述金屬編織帶由多股細金屬絲交叉編織而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動力電池連接件，其特征在于，所述正極連接片上設有與動力電池上的正極端子相適配的電極適配孔，所述負極連接片上設有與動力電池上的負極端子相適配的電極適配孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力電池連接件，其特征在于，所述正極連接片和負極連接片的電池連接部上均設有用于鉚接采集端子的采集孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動力電池連接件，其特征在于，所述銅連接片表面鍍有錫層，所述鋁連接片表面設有陽極氧化層。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動力電池連接件，其特征在于，所述銅編織帶的表面鍍有錫層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動力電池連接件，其特征在于，所述正極連接片和負極連接片的電池連接部的厚度為l_3mm。
10.一種動力電池組，其特征在于，包括若干相互串聯(lián)的動力電池以及電連接相鄰兩動力電池的動力電池連接件，所述動力連接件為權(quán)利要求1-9任意一項所述的動力電池連接件，所述動力電池連接件的正極連接片與動力電池的正極端子電連接，所述動力電池連接件的負極連接片與動力電池的負極端子電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的動力電池組，其特征在于，所述動力電池連接件的正極連接片或負極連接片上通過所述采集孔鉚接有采集端子。
【文檔編號】H01M2/24GK203950862SQ201320849394
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】姚莉, 張中林, 周燕飛, 公緒斌 申請人:惠州比亞迪電池有限公司