軟包裝電池組及電芯極耳連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種軟包裝電池組及其電芯極耳連接結(jié)構(gòu)。電芯極耳連接結(jié)構(gòu)包括電芯極耳、金屬板、金屬導(dǎo)電板和線束隔離板；線束隔離板封裝在鋰電芯的極耳伸出面上，金屬板固定在線束隔離板背向鋰電芯的表面上；線束隔離板和金屬板上開設(shè)有彼此對(duì)應(yīng)的通槽，電芯極耳穿出線束隔離板和金屬板的通槽，彎折后貼合于金屬板背向線束隔離板的表面上；金屬導(dǎo)電板壓緊在金屬板上而將電芯極耳緊密夾持于金屬板和金屬導(dǎo)電板之間。本實(shí)用新型通過夾持鎖緊的方式實(shí)現(xiàn)電芯極耳的連接，不僅連接穩(wěn)固、操作簡單，提高了軟包電芯連接的工藝性，而且可以方便快捷地對(duì)其中任何一個(gè)或多個(gè)電芯進(jìn)行拆卸和更換，大大提高了軟包裝電池組的使用和維護(hù)性能。
【專利說明】軟包裝電池組及電芯極耳連接結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電池領(lǐng)域，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)低碳生活的呼聲高漲，鋰電池的應(yīng)用也越來越廣泛。軟包裝鋰電池因具有質(zhì)量小、能量密度高、成本低等優(yōu)勢(shì)，已被模塊化組裝后應(yīng)用于儲(chǔ)能基站及電動(dòng)車上。軟包裝鋰電池主要包括鋁塑膜軟包裝鋰電池和異型軟包裝鋰電池，傳統(tǒng)的模塊化組裝是指將多個(gè)軟包裝電芯串并聯(lián)而組成鋰電池組。
[0003]軟包裝鋰電池的基體厚度較小，其極耳通常為導(dǎo)電性能較好的金屬薄片，如銅片、鋁片和鎳片等。目前，軟包裝鋰電池的串并聯(lián)是通過將電芯極耳相互疊加后，通過激光焊接、超聲波焊接或焊錫等方式進(jìn)行連接。焊接連接具有連接可靠、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，但是，用在電芯極耳的連接上卻存在很多問題，例如:1)焊錫很容易造成極耳表面溫度過高，而且由于熱傳遞作用，鋰電芯內(nèi)部的溫度也會(huì)隨之升高，從而導(dǎo)致電芯的循環(huán)性能和穩(wěn)定性能下降；2)激光焊接和超聲波焊接都屬于不可逆焊接，焊接后不可拆裝，因此當(dāng)鋰電池組投入使用后，即使發(fā)現(xiàn)其中的某個(gè)鋰電芯存在性能差異或是不能正常使用，也無法對(duì)問題鋰電芯進(jìn)行更換，只能任其影響電池組內(nèi)其它鋰電芯的正常使用，直至導(dǎo)致整個(gè)電池組報(bào)廢，這無疑會(huì)造成資源的浪費(fèi)，同時(shí)也增加了使用成本；3)軟包裝鋰電池的厚度較小，其極耳與極耳的間距也很小，很難滿足激光焊接和超聲波焊接所需要的空間，這不僅給焊接操作帶來不便，而且電芯極耳也易于在焊接時(shí)受到損傷。
[0004]有鑒于此，確有必要提供一種便于拆裝的電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于:提供一種便于拆裝的電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)，其包括電芯極耳、金屬板、金屬導(dǎo)電板和線束隔離板；所述線束隔離板封裝在電芯的極耳伸出面上，金屬板固定在線束隔離板背向電芯的表面上；線束隔離板和金屬板上開設(shè)有彼此對(duì)應(yīng)的通槽，電芯極耳穿出線束隔離板和金屬板的通槽，彎折后貼合于金屬板背向線束隔離板的表面上；金屬導(dǎo)電板壓緊在金屬板上而將電芯極耳緊密夾持于金屬板和金屬導(dǎo)電板之間。
[0007]作為本實(shí)用新型電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述金屬板和金屬導(dǎo)電板朝向?qū)Ψ降谋砻嫔?，分別設(shè)有相對(duì)應(yīng)的凹陷和凸起，電芯極耳的一部分被夾持在這些彼此咬合的凹陷和凸起之間。
[0008]作為本實(shí)用新型電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述線束隔離板上開設(shè)有凹槽，金屬板和金屬導(dǎo)電板收容并緊固于線束隔離板的凹槽中。
[0009]作為本實(shí)用新型電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述金屬板和線束隔離板、金屬導(dǎo)電板和金屬板之間都是通過卡扣和螺釘進(jìn)行雙重連接的。
[0010]作為本實(shí)用新型電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述線束隔離板上成型有對(duì)金屬板的第一端進(jìn)行限位的限位部，并開設(shè)有與金屬板的第二端相對(duì)應(yīng)的螺釘孔；金屬板的第一端成型有與金屬導(dǎo)電板第一端相適配的收容部，第二端開設(shè)有螺釘孔；金屬導(dǎo)電板的第二端也開設(shè)有與金屬板第二端的螺釘孔相對(duì)應(yīng)的螺釘孔；金屬板的第一端被線束隔離板的限位部限制住水平和豎直移動(dòng)，金屬導(dǎo)電板的第一端插入金屬板的收容部中而被限位，金屬板和金屬導(dǎo)電板的第二端通過螺釘固定在線束隔離板上。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型還提供了一種軟包裝電池組，其包括兩個(gè)或更多個(gè)電芯、與電芯數(shù)量相同的電芯殼體、至少一個(gè)金屬板、與金屬板數(shù)量相同的金屬導(dǎo)電板和一個(gè)線束隔離板；電芯分別收容于電芯殼體中，電芯殼體之間通過連接元件緊固，線束隔離板封裝在鋰電芯的極耳伸出面上；所述金屬板固定在線束隔離板的外表面上，線束隔離板和金屬板開設(shè)有彼此對(duì)應(yīng)的通槽，電芯的電芯極耳穿出線束隔離板和金屬板的通槽，彎折后貼合于金屬板背向線束隔離板的表面上，金屬導(dǎo)電板壓緊在金屬板上而將電芯極耳緊密夾持于金屬板和金屬導(dǎo)電板之間。
[0012]作為本實(shí)用新型軟包裝電池組的一種改進(jìn)，所述金屬板和金屬導(dǎo)電板朝向?qū)Ψ降谋砻嫔?，分別設(shè)有相對(duì)應(yīng)的凹陷和凸起，電芯極耳的一部分被夾持在這些彼此咬合的凹陷和凸起之間。
[0013]作為本實(shí)用新型軟包裝電池組的一種改進(jìn)，所述線束隔離板上開設(shè)有凹槽，金屬板和金屬導(dǎo)電板收容并緊固于線束隔離板的凹槽中；金屬板和線束隔離板、金屬導(dǎo)電板和金屬板之間都是通過卡扣和螺釘進(jìn)行雙重連接的。
[0014]作為本實(shí)用新型軟包裝電池組的一種改進(jìn)，所述線束隔離板上成型有對(duì)金屬板的第一端進(jìn)行限位的限位部，并開設(shè)有與金屬板的第二端相對(duì)應(yīng)的螺釘孔；金屬板的第一端成型有與金屬導(dǎo)電板第一端相適配的收容部，第二端開設(shè)有螺釘孔；金屬導(dǎo)電板的第二端也開設(shè)有與金屬板第二端的螺釘孔相對(duì)應(yīng)的螺釘孔；金屬板的第一端被線束隔離板的限位部限制住水平和豎直移動(dòng)，金屬導(dǎo)電板的第一端插入金屬板的收容部中而被限位，金屬板和金屬導(dǎo)電板的第二端通過螺釘固定在線束隔離板上。
[0015]作為本實(shí)用新型軟包裝電池組的一種改進(jìn)，所述金屬導(dǎo)電板為剛性板。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過金屬板和金屬導(dǎo)電板夾持鎖緊的方式實(shí)現(xiàn)電芯極耳的連接，這種方式不僅連接穩(wěn)固、操作簡單，提高了軟包電芯連接的工藝性，而且可以方便快捷地對(duì)其中任何一個(gè)或多個(gè)鋰電芯進(jìn)行拆卸和更換，充分保證了整個(gè)電池組的使用壽命和使用質(zhì)量不會(huì)受制于其中某一個(gè)電芯，大大提高了軟包裝電池組的使用和維護(hù)性能，降低了電池組的使用成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型軟包裝電池組、電芯極耳連接結(jié)構(gòu)及其有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]圖1為本實(shí)用新型電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)的金屬板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)的金屬導(dǎo)電板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型軟包裝電池組的部分組裝示意圖，其中，金屬導(dǎo)電板尚未安裝。[0021]圖4為本實(shí)用新型電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)的一個(gè)金屬板在線束隔離板上的組裝結(jié)構(gòu)放大圖。
[0022]圖5為本實(shí)用新型軟包裝電池組的完全組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本實(shí)用新型的發(fā)明目的、技術(shù)方案及其有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的【具體實(shí)施方式】僅僅是為了解釋本實(shí)用新型，并非為了限定本實(shí)用新型。
[0024]請(qǐng)參閱圖1至圖5，本實(shí)用新型軟包裝鋰電池組包括兩個(gè)或更多個(gè)鋰電芯10、與鋰電芯10數(shù)量相同的電芯殼體20以及電芯極耳連接結(jié)構(gòu)。其中，電芯極耳連接結(jié)構(gòu)包括一個(gè)線束隔離板30、至少一個(gè)金屬板40、至少一個(gè)金屬導(dǎo)電板50和多個(gè)螺釘60。
[0025]鋰電芯10設(shè)有向外伸出的電芯極耳，包括正極耳12和負(fù)極耳14。正極耳12為厚度0.1mm?0.5mm的招金屬片，負(fù)極耳14為厚度0.1mm?0.5mm的銅金屬片。
[0026]電芯殼體20為頂面開口的塑料膠殼，其內(nèi)的空間用于收容鋰電芯10 ;電芯殼體20上開設(shè)有用于固定塑料膠殼的螺釘孔。
[0027]請(qǐng)參閱圖3和圖4，線束隔離板30的材質(zhì)為ABS+PC，具有較強(qiáng)的阻燃性和絕緣性。線束隔離板30的上表面開設(shè)有用于收容金屬板40的凹槽34 ;凹槽34的第一端成型有限制金屬板40水平和豎直位移的限位部，第二端開設(shè)有螺釘孔(圖中被金屬板40遮蓋而未示出)，中部則開設(shè)有可供鋰電芯10的正極耳12和負(fù)極耳14穿出的通槽。
[0028]在圖示實(shí)施方式中，第一端的限位部包括水平限位部36和豎直限位部38，水平限位部36是自凹槽34第一端的兩側(cè)壁伸入凹槽34內(nèi)的兩塊凸塊，豎直限位部38為凸伸于第一端兩個(gè)槽角上方的兩個(gè)四分之一圓形凸片；在其他替換的實(shí)施方式中，限位部的形狀和具體位置還可以有所變化，例如，直接成型為與金屬板40的第一端形狀相適配的收容孔；總之，限位部只要能夠限制住金屬板40的水平和豎直移動(dòng)，避免其在凹槽34中發(fā)生位移即可。
[0029]請(qǐng)參閱圖1，金屬板40為長方形，其第一端向上凸起后內(nèi)部挖空，從而形成一個(gè)與金屬導(dǎo)電板50的第一端52相適配的收容部42 ;金屬板40的第二端開設(shè)有兩個(gè)螺釘孔44。位于金屬板40兩端之間的主體則在中部挖空形成通槽46，通槽46兩側(cè)的板體上表面還分別設(shè)有一個(gè)條形的凹陷48。
[0030]請(qǐng)參閱圖2，金屬導(dǎo)電板50為剛度較強(qiáng)的長方體金屬板，其第一端52與金屬板40的收容部42相適配，第二端則開設(shè)有與金屬板40的螺釘孔44相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)螺釘孔54。金屬導(dǎo)電板50的下表面靠近兩側(cè)處各成型有一個(gè)條形的凸起56，凸起56的位置和形狀與金屬板40的凹陷48相對(duì)應(yīng)。
[0031]螺釘60為直徑3mm的螺釘。
[0032]請(qǐng)參閱圖3至圖5，組裝時(shí)，將鋰電芯10的表面通過超聲波清洗干凈后，一一對(duì)應(yīng)地裝入電芯殼體20內(nèi)；然后，按照鋰電芯串并聯(lián)設(shè)計(jì)要求整齊排列電芯殼體20，在兩端放置端板22后，將螺桿依次穿過端板22和電芯殼體20預(yù)設(shè)的螺釘孔，利用螺母24鎖緊固定，從而將所有電芯殼體20緊固為一體，實(shí)現(xiàn)鋰電芯10的固定。之后，將線束隔離板30封裝在鋰電芯10的極耳伸出面上，使鋰電芯10的正極耳12和負(fù)極耳14分別通過通槽伸出線束隔離板30 ;將金屬板40 —一對(duì)應(yīng)裝入線束隔離板30的凹槽34中，金屬板40的第一端插入線束隔離板30的豎直限位部38下，其上表面貼合于豎直限位部38的下表面，端壁和兩側(cè)壁分別貼合于凹槽34的第一端壁和水平限位部36，因此被牢牢限位在凹槽34中；將自通槽46穿出的正極耳12和負(fù)極耳14彎折后貼合在金屬板40的表面上并覆蓋住凹陷48 ；將金屬導(dǎo)電板50放在金屬板40的上表面,其第一端52插入金屬板40的收容部42中，第二端的螺釘孔54與金屬板40的螺釘孔44對(duì)齊，此時(shí)，金屬導(dǎo)電板50的凸起56也恰好與金屬板40的凹陷48對(duì)齊；最后,利用螺釘60將金屬導(dǎo)電板50和金屬板40緊固在線束隔離板30上，完成鋰電池組的組裝。
[0033]金屬導(dǎo)電板50使用剛度較強(qiáng)的長方體金屬板是為了避免其兩端受力時(shí)中間上翹，以充分保證金屬導(dǎo)電板50被螺釘60及卡扣鎖緊時(shí)能夠以剛體的形式壓住電芯極耳上表面，使得凸起56能夠與金屬板40的凹陷48凸凹鑲嵌，保證電芯極耳連接的緊密性和穩(wěn)定性。
[0034]在組裝好的鋰電池組中，鋰電芯10的電芯極耳因被緊密夾持于金屬板40和金屬導(dǎo)電板50之間而互相連接，實(shí)現(xiàn)鋰電芯10的串聯(lián)和/或并聯(lián)；而金屬板40和金屬導(dǎo)電板50配合面之間的凹陷48和凸起56咬合結(jié)構(gòu)，也能使得電芯極耳與金屬板40、金屬導(dǎo)電板50之間的接觸更為緊密和充分，有效地保證了連接的穩(wěn)固性。
[0035]同時(shí)，由于電芯極耳連接結(jié)構(gòu)的各元件之間采用的都是卡扣、螺釘?shù)瓤刹鹦兜慕M合方式，因此在鋰電池組使用過程中，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)鋰電芯10的質(zhì)量出現(xiàn)問題或是不能正常工作，即可通過拆開螺釘60來取下與該鋰電芯10有關(guān)的金屬板40、金屬導(dǎo)電板50,再拆開螺母24抽出固定電芯殼體20的螺桿，便可以輕松地取出并更換有問題的鋰電芯10。
[0036]可以預(yù)見的是，本實(shí)用新型的電芯極耳連接結(jié)構(gòu)不僅能夠應(yīng)用在軟包裝鋰電池組上，同樣也可以應(yīng)用在鎳氫、鎳鎘等電池的電芯的組串并聯(lián)中。
[0037]通過以上描述可知，本實(shí)用新型至少具有以下有益效果:
[0038]I)與錫焊相比，避免了電芯高溫?fù)p壞的問題，而且在電芯極耳連接過程中無需額外的原材料，既環(huán)保又低成本；
[0039]2)與激光焊接和超聲波焊接相比，本實(shí)用新型電芯極耳連接結(jié)構(gòu)的卡扣和螺釘操作簡單，而且所需空間較小，不會(huì)因空間干涉而導(dǎo)致電芯極耳受損；
[0040]3)可拆卸連接使得鋰電芯的更換變得簡單快捷，提高了軟包裝鋰電池組的使用和維護(hù)性能，避免了現(xiàn)有鋰電池組焊接連接后不能對(duì)鋰電芯進(jìn)行更換，出現(xiàn)問題后只能整體報(bào)廢的弊端，大大節(jié)約了成本。
[0041]根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1.一種電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)，其包括電芯極耳、金屬板、金屬導(dǎo)電板和線束隔離板，其特征在于:所述線束隔離板封裝在電芯的極耳伸出面上，金屬板固定在線束隔離板背向電芯的表面上；線束隔離板和金屬板上開設(shè)有彼此對(duì)應(yīng)的通槽，電芯極耳穿出線束隔離板和金屬板的通槽，彎折后貼合于金屬板背向線束隔離板的表面上；金屬導(dǎo)電板壓緊在金屬板上而將電芯極耳緊密夾持于金屬板和金屬導(dǎo)電板之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬板和金屬導(dǎo)電板朝向?qū)Ψ降谋砻嫔?，分別設(shè)有相對(duì)應(yīng)的凹陷和凸起，電芯極耳的一部分被夾持在這些彼此咬合的凹陷和凸起之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述線束隔離板上開設(shè)有凹槽，金屬板和金屬導(dǎo)電板收容并緊固于線束隔離板的凹槽中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬板和線束隔離板、金屬導(dǎo)電板和金屬板之間都是通過卡扣和螺釘進(jìn)行雙重連接的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池組電芯極耳連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述線束隔離板上成型有對(duì)金屬板的第一端進(jìn)行限位的限位部，并開設(shè)有與金屬板的第二端相對(duì)應(yīng)的螺釘孔；金屬板的第一端成型有與金屬導(dǎo)電板第一端相適配的收容部，第二端開設(shè)有螺釘孔；金屬導(dǎo)電板的第二端也開設(shè)有與金屬板第二端的螺釘孔相對(duì)應(yīng)的螺釘孔；金屬板的第一端被線束隔離板的限位部限制住水平和豎直移動(dòng)，金屬導(dǎo)電板的第一端插入金屬板的收容部中而被限位，金屬板和金屬導(dǎo)電板的第二端通過螺釘固定在線束隔離板上。
6.一種軟包裝電池組，其包括兩個(gè)或更多個(gè)電芯、與電芯數(shù)量相同的電芯殼體、至少一個(gè)金屬板、與金屬板數(shù)量相同的金屬導(dǎo)電板和一個(gè)線束隔離板；電芯分別收容于電芯殼體中，電芯殼體之間通過連接元件緊固，線束隔離板封裝在電芯的極耳伸出面上；其特征在于:所述金屬板固定在線束隔離板的外表面上，線束隔離板和金屬板開設(shè)有彼此對(duì)應(yīng)的通槽，電芯的電芯極耳穿出線束隔離板和金屬板的通槽，彎折后貼合于金屬板背向線束隔離板的表面上，金屬導(dǎo)電板壓緊在金屬板上而將電芯極耳緊密夾持于金屬板和金屬導(dǎo)電板之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軟包裝電池組，其特征在于:所述金屬板和金屬導(dǎo)電板朝向?qū)Ψ降谋砻嫔?，分別設(shè)有相對(duì)應(yīng)的凹陷和凸起，電芯極耳的一部分被夾持在這些彼此咬合的凹陷和凸起之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的軟包裝電池組，其特征在于:所述線束隔離板上開設(shè)有凹槽，金屬板和金屬導(dǎo)電板收容并緊固于線束隔離板的凹槽中；金屬板和線束隔離板、金屬導(dǎo)電板和金屬板之間都是通過卡扣和螺釘進(jìn)行雙重連接的。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的軟包裝電池組，其特征在于:所述線束隔離板上成型有對(duì)金屬板的第一端進(jìn)行限位的限位部，并開設(shè)有與金屬板的第二端相對(duì)應(yīng)的螺釘孔；金屬板的第一端成型有與金屬導(dǎo)電板第一端相適配的收容部，第二端開設(shè)有螺釘孔；金屬導(dǎo)電板的第二端也開設(shè)有與金屬板第二端的螺釘孔相對(duì)應(yīng)的螺釘孔；金屬板的第一端被線束隔離板的限位部限制住水平和豎直移動(dòng)，金屬導(dǎo)電板的第一端插入金屬板的收容部中而被限位，金屬板和金屬導(dǎo)電板的第二端通過螺釘固定在線束隔離板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的軟包裝電池組，其特征在于:所述金屬導(dǎo)電板為剛性板。
【文檔編號(hào)】H01M2/26GK203733874SQ201420122187
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】陳亞杰, 鄒微波, 楊彥剛 申請(qǐng)人:寧德時(shí)代新能源科技有限公司