一种电池构件的制作方法
本发明属于电池领域,具体为一种电池构件。
背景技术:
1、在电池领域,极柱作为电池与外部电路连接的关键部件,其性能和结构设计对电池的整体效能及安全性有着至关重要的影响。
2、在实际应用中,传统电池极柱高度普遍偏低,这一固有缺陷结构给电池组件的连接与固定环节造成诸多不便。例如在构建电池模组时,过低的极柱难以与其他组件实现牢固且高效的连接,导致整个电池系统的稳定性和可靠性大打折扣,在长期使用或复杂工况下,容易出现连接松动,影响电能传输效率,甚至引发断路等故障。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种电池构件,克服传统低高度极柱存在的连接困难等问题。
2、本发明电池构件包括电池模组,上述电池模组包括沿第一方向排布的多个单体电池组件;上述单体电池组件包括单体电池以及固定连接在单体电池极柱上的极柱延长件;极柱延长件包括极柱延长件本体,极柱延长件本体上开设安装孔;极柱部分结构插入安装孔内,与极柱延长件本体连接;
3、各单体电池组件上的极柱延长件用于与电连接件连接,实现各个单体电池组件之间的电连接。
4、本发明在电池模组中各个单体电池极柱上固定极柱延长件,延长单体电池极柱,形成一个新的、高度显著增加的连接部件,将电连接件与连接部件连接,能够更便捷地实现多个单体电池组件之间的电连接,同时还可以与其他组件实现牢固且高效的连接,极大提升了整个电池构件的稳定性与可靠性。
5、同时,本发明在极柱延长件本体上开设安装孔,极大地简化了实际装配流程。在装配过程中,仅需将极柱插入安装孔,就能迅速完成初步定位,全程无需复杂的安装工艺,显著提升了生产效率。极柱插入后,可依据实际需求,灵活选用过盈配合、焊接、螺纹连接等可靠的固定方式,将极柱与极柱延长件牢固地结合为一体,有效抵御复杂工况下的外力冲击。
6、进一步地,上述安装孔为阶梯通孔,大孔径段的内径大于极柱外径,形成焊接腔;小孔径段的内径与极柱外径匹配,极柱的部分结构插入小孔径段,且极柱顶端端面与大孔径段的孔底平齐;
7、将大孔径段的孔底作为焊接面,与极柱顶端端面焊接。
8、在端面焊接时展现出诸多显著优势。从焊接工艺实施角度来看,焊接腔空间宽敞规则,方便焊接设备深入,提升可操作性。从连接稳定性提升层面来说,通过阶梯孔实现的端面焊接,能够形成大面积的连续焊缝,极大增强了极柱与延长件之间的轴向连接强度,确保极柱与极柱延长件之间的连接稳固可靠。
9、进一步地,上述电池构件,还包括传热管;各个极柱延长件上设有传热管安装结构,上述传热管通过传热管安装结构固定在各个极柱延长件上,实现极柱延长件的换热。
10、因传统低高度极柱受空间限制,难以在其上设置传热管安装结构,导致电池充放电过程中产生的热量无法及时散发,严重影响电池性能和使用寿命。而本发明的极柱延长件有效增加了极柱高度,使得在极柱延长件上直接安装传热管成为可能。这一改进能够显著提升电池的热管理效率,及时将电池产生的热量传导出去,有效避免电池过热现象,从而大幅减缓电池老化速度,延长电池使用寿命,同时极大地降低了热失控风险,保障了设备和人员的安全,为电池在各种复杂工况下的稳定运行提供了有力保障。
11、进一步地,上述传热管安装结构为开设在极柱延长件本体上的通槽,通槽的长度方向轴线垂直于安装孔轴线,安装孔垂直贯通通槽槽底;
12、传热管固定在各个极柱延长件的通槽内。
13、传热管固定通槽内,使其与极柱延长件之间具备良好的热接触。当热量传导至极柱延长件后,会进一步传递至传热管。热量在传热管中迅速扩散,并通过传热管与周围环境的热交换将热量散发出去,进而实现对电池的散热。
14、进一步地,上述通槽的侧壁设有焊接部,上述焊接部与传热管焊接固定。极柱延长件与传热管焊接连接,能够实现极柱延长件与传热管之间的紧密结合,相较于其他连接方式,如简单的机械固定,焊接消除了连接部位间的微小间隙,极大地降低了热阻,提高两者间热传导效率,确保热量有效传递;焊接连接也可以增强二者连接稳定性,防止在电池构件工作时因振动等因素导致传热管与极柱延长件分离,进而影响散热效果。
15、通槽内安装传热管后,安装孔主要有两种结构形式,其一为阶梯通孔,大孔径段的内径大于极柱外径,形成焊接腔;小孔径段的内径与极柱外径匹配,极柱的部分结构插入小孔径段,且极柱顶端端面与大孔径段的孔底平齐;
16、将大孔径段的孔底作为焊接面,与极柱顶端端面边缘焊接,且焊缝高度低于大孔径段的深度。
17、在极柱延长件主体通槽内安装传热管后,由于大孔径段深度不小于焊缝高度,可有效隔开传热管与焊缝。这意味着,即使焊缝平整度欠佳,也不影响传热管与通槽槽底的接触,如此,可确保热量从极柱、极柱延长件顺利传导至传热管,维持散热效率,避免电池过热,保障性能,延长使用寿命。
18、另一种安装孔为贯通直通孔,极柱部分结构插入安装孔,且极柱顶端端面与安装孔孔口平齐;将通槽槽底上安装孔周边的环形平面作为焊接面,与极柱顶端端面边缘焊接。
19、将通槽槽底安装孔周边的环形平面设为焊接面,与极柱顶端端面焊接,也能大幅提升连接强度。环形平面的连续焊接区域面积大,相较于传统点、小面积焊接,焊缝更牢固、均匀,能有效抵抗外力,防止极柱与极柱延长件松动、脱焊,确保电气连接稳定,保障电能高效传输。但是,当焊缝平整度较低时,可能会在传热管与极柱延长件通槽槽底之间形成间隙,影响二者热接触效果,进而对电池散热效率产生一定负面影响。
20、进一步地,上述通槽的内壁与传热管外壁之间填充有导热胶层。导电涂层具有良好的导电性,能够填补极柱与安装孔之间的微小缝隙和不平整处,使电流能够更顺畅地通过接触界面,减少电阻损耗,提高电池的充放电效率,提升电池系统的能源利用率。
21、进一步地,上述传热管为电导体,实现各个单体电池组件的并联。
22、上述传热管不仅作为散热构件,还作为电导体实现多个单体电池组件的并联连接,至少具有以下优势:
23、第一方面,无需额外设置专门的导电连接件,简化了电池构件的整体结构设计;第二方面,由于传热管同时承担散热和导电功能,减少了电池构件中零部件的数量,降低了装配难度和成本;第三方面,传热管作为并联连接件,直接嵌入极柱延长件的通槽内,充分利用了极柱延长件的空间,避免了额外导电连接件占用空间的问题;第四方面,传热管作为并联连接件,能够确保多个单体电池组件之间的电流分布更加均匀,避免个别电池因电流过大而过热损坏。
24、进一步地,上述的电池构件,还包括外壳,多个单体电池组件沿第一方向排布在外壳内;
25、外壳的顶板上开设有与各个单体电池组件极柱延长件对应的避让孔,极柱延长件伸出对应避让孔,且避让孔对应外壳的顶板区域与单体电池组件上盖板密封。
26、进一步地,将避让孔靠近单体电池一侧孔口边缘与单体电池上盖板焊接实现避让孔对应外壳的顶板区域与单体电池组件上盖板密封。
27、进一步地,各个单体电池组件之间的电解液和/或气体实现共享。各个单体电池内腔的电解液和/或气体连通,使所有单体电池的电解液和/或气体处于同一体系下,减少了各单体电池之间的差异,一定程度上提升了各单体电池之间的一致性,从而一定程度上提升了电池构件的循环寿命。
28、本发明的有益效果是:
29、本发明在电池模组中各个单体电池极柱上固定极柱延长件,延长单体电池极柱,形成一个新的、高度显著增加的连接部件,将电连接件与连接部件连接,能够更便捷地实现多个单体电池组件之间的电连接,同时还可以与其他组件实现牢固且高效的连接,极大提升了整个电池构件的稳定性与可靠性。
30、同时,本发明在极柱延长件本体上开设安装孔,极大地简化了实际装配流程。在装配过程中,仅需将极柱插入安装孔,就能迅速完成初步定位,全程无需复杂的安装工艺,显著提升了生产效率。极柱插入后,可依据实际需求,灵活选用过盈配合、焊接、螺纹连接等可靠的固定方式,将极柱与极柱延长件牢固地结合为一体,有效抵御复杂工况下的外力冲击。
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