一种电池极耳连接结构及电池包的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种电池极耳连接结构及电池包。


背景技术：

2.目前新能源行业正在高速发展中，尤其是纯电动新能源车的发展，已经达到炽热化状态。动力电池包模组中电芯的极耳起到传导电流的作用。目前常用的极耳连接方式是将多个电芯的极耳折叠后采用激光焊接至汇流排上。
3.但是，这种采用激光焊接的方式很难对电池包中单一损坏的电芯进行拆卸维护，只能对相应的多个电芯同时更换，经济成本高。
4.基于此，亟需一种电池极耳连接结构及电池包，用以解决如上提到的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种电池极耳连接结构及电池包，能够确保第一极耳和第二极耳两者插接稳定性及贴合性，同时便于单个极耳的拆卸、维护，节省经济成本。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.本实用新型提供了一种电池极耳连接结构，包括第一极耳、第二极耳和紧固件，所述第一极耳和所述第二极耳中的至少一个上开设有切口，所述第一极耳和所述第二极耳通过所述切口插接固定且相互贴合，所述紧固件与所述第一极耳和所述第二极耳均可拆卸固定连接。
8.可选地，所述切口开设于所述第一极耳上。
9.可选地，所述电池极耳连接结构还包括导热铜条，所述导热铜条设置于所述第一极耳和所述第二极耳插接处的顶面和/或底面，所述导热铜条与所述紧固件固定连接。
10.可选地，所述第一极耳和所述第二极耳上均开设有所述切口。
11.可选地，所述电池极耳连接结构还包括导热铜条，所述导热铜条插接于所述切口内且位于所述第一极耳和所述第二极耳之间，和/或所述导热铜条设置于所述第一极耳和所述第二极耳插接处的顶面和/或底面，所述导热铜条与所述紧固件固定连接。
12.可选地，位于所述第一极耳和所述第二极耳之间的所述导热铜条的宽度与所述切口的长度相匹配。
13.可选地，所述切口沿所述第一极耳或所述第二极耳的宽度方向开设。
14.可选地，所述紧固件为锁紧螺丝，所述锁紧螺丝与所述第一极耳和所述第二极耳锁紧。
15.可选地，所述第一极耳和所述第二极耳均设有多个，多个所述第一极耳和多个所述第二极耳分别依次堆叠形成第一极耳组、第二极耳组，所述第一极耳组与所述第二极耳组通过所述切口相互插接固定，所述紧固件与所述第一极耳组和所述第二极耳组均可拆卸固定连接。
16.本实用新型还提供了一种电池包，包括多个电芯，所述电池包还包括如上所述的
电池极耳连接结构，所述第一极耳和所述第二极耳分别与相邻的两个所述电芯对应连接。
17.本实用新型的有益效果：
18.本实用新型提供了一种电池极耳连接结构及电池包，通过在第一极耳和第二极耳中的至少一个上开设有切口，第一极耳和第二极耳通过切口插接固定且相互贴合，再通过紧固件与第一极耳和第二极耳可拆卸固定连接，从而使第一极耳和第二极耳通过切口插接的方式确保两者插接稳定性及贴合性，同时实现了第一极耳与第二极耳的可拆卸固定，便于单个极耳的拆卸、维护，节省经济成本。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例一提供的第一极耳和第二极耳的结构示意图；
20.图2是本实用新型实施例一提供的第一极耳和第二极耳插接的结构示意图；
21.图3是本实用新型实施例一提供的电池极耳连接结构的部分结构示意图；
22.图4是本实用新型实施例一提供的电池极耳连接结构的整体结构示意图；
23.图5是本实用新型实施例二提供的第一极耳和第二极耳的结构示意图；
24.图6是本实用新型实施例二提供的电池极耳连接结构的部分结构示意图；
25.图7是本实用新型实施例二提供的电池极耳连接结构的整体结构示意图。
26.图中：
27.1、第一极耳；11、切口；2、第二极耳；3、导热铜条；4、紧固件。
具体实施方式
28.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅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做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。
29.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
32.实施例一
33.本实用新型实施例公开了一种电池极耳连接结构，如图1
‑
图4所示，该电池极耳连
接结构包括第一极耳1、第二极耳2和紧固件4，第一极耳1和第二极耳2中的至少一个上开设有切口11，第一极耳1和第二极耳2通过切口11插接固定且相互贴合，紧固件4与第一极耳1和第二极耳2均可拆卸固定连接。
34.本实用新型通过在第一极耳1和第二极耳2中的至少一个上开设有切口11，第一极耳1和第二极耳2通过切口11插接固定且相互贴合，再通过紧固件4与第一极耳1和第二极耳2可拆卸固定连接，从而使第一极耳1和第二极耳2通过切口11插接的方式确保两者插接稳定性及贴合性，同时实现了第一极耳1与第二极耳2的可拆卸固定，便于单个极耳的拆卸、维护，节省经济成本。
35.本实施例中，第一极耳1和第二极耳2均设为一个，以实现相邻两个电芯的串联。当然，在其他实施例中，也可将第一极耳1和第二极耳2均设置多个，多个第一极耳1和多个第二极耳2分别依次堆叠形成第一极耳组、第二极耳组，第一极耳组与第二极耳组通过切口11相互插接固定，紧固件4与第一极耳组和第二极耳组均可拆卸固定连接，以实现多个电芯间的串并联结构。
36.可选地，如图1和图2所示，切口11沿第一极耳1或第二极耳2的宽度方向开设。本实施例中，切口11开设于第一极耳1上，切口11的长度为第一极耳1宽度的二分之一，第二极耳2插接于切口11内，且第二极耳2与第一极耳1相互贴合以确保电流过流能力。需要说明的是，连接于电芯上的第一极耳1和第二极耳2一般为镍片，主要起到导通电流的作用。在其他实施例中，切口11的长度也可根据需要设置，例如切口11的长度可以与第一极耳1的宽度相等，不局限于本实施例的方案。
37.进一步地，第一极耳1和第二极耳2上均开设有锁紧孔，以便于紧固件4的连接。
38.如图3和图4所示，为实现对第一极耳1和第二极耳2的导热、散热及汇流，该电池极耳连接结构还包括导热铜条3，导热铜条3设置于第一极耳1和第二极耳2插接处的顶面和底面，导热铜条3与紧固件4固定连接。本实用新型通过在第一极耳1和第二极耳2插接处的顶面和底面均设置导热铜条3，从而对极耳起到良好的导热、散热和汇流作用，减少发热情况。在其他实施例中，也可根据实际需要仅在极耳插接处的顶面和底面中的一处设置导热铜条3，不局限于本实施例。
39.考虑到第一极耳1和第二极耳2的厚度极薄，不便于在其上开设螺纹孔，而导热铜条3的厚度相对较大，故本技术在导热铜条3上开设螺纹孔，以便于其与紧固件4实现螺纹固定。
40.可选地，紧固件4为锁紧螺丝，锁紧螺丝穿设第一极耳1和第二极耳2上的锁紧孔螺纹固定于导热铜条3上的螺纹孔内，从而实现第一极耳1和第二极耳2的可拆卸固定。在其他实施例中，紧固件4还可设为螺栓或销钉等结构，不局限于本实施例的方案。
41.为便于更好地理解本实施例的技术方案，将现有两个极耳直接堆叠贴合(两个极耳直接面与面贴合)的方案与本技术的在第一极耳1和第二极耳2插接处的顶面和底面均设置导热铜条3的技术方案进行对比，分别计算发热功耗，以此来说明本技术的方案能够减少极耳的发热情况。需要说明的是，为便于计算，将切口11开设于第一极耳1的中部，第二极耳2的中部插接于切口11内。
42.设两个极耳面与面贴合的接触电阻为r1，设极耳导通段的内阻为r2，设导热铜条3导通段的内阻为r3，i为电流，由于铜厚度大于极耳厚度，同时铜的导电性大于镍的导电性，
所以r3远小于r2，分别粗略计算两种情况下的功耗，具体如下：
43.极耳直接面与面贴合连接时的发热功耗约为p1＝i2r1 i2r2。
44.采用本实施例的方案时，总电流i不变，顶面和底面的导热铜条3与第一极耳1和第二极耳2间为并联关系，第一极耳1和第二极耳2间的接触电阻为r1，顶面导热铜条3与第一极耳1接触面的接触电阻是2r1(接触面为两个极耳间接触面的的一半)，相应地，顶面导热铜条3与第二极耳2接触面的接触电阻也为2r1，这两个电阻为串联关系，所以总接触电阻为4r1；同理底面导热铜条3与第一极耳1和第二极耳2间的接触电阻也为4r1；以上几个电阻是并联的关系，首先两个接触电阻4r1并联后的阻抗为2r1,2r1再与r1并联，得到阻抗并联的关系，首先两个接触电阻4r1并联后的阻抗为2r1,2r1再与r1并联，得到阻抗再加上极耳导通段和导热铜条3导通段的功耗，所以计算得到该发热功耗约为通过将p1和p2比较可以得出，接触发热功耗减少了约1/3，通常由于将代入上述公式，得出代入上述公式，得出将p2与p1对比可知，本实施例通过设置导热铜条3进行导流，使导通段的发热功耗减少了约11倍多，导热性能好。
45.此外，由于本实施例中的电流在第一极耳1和第二极耳2之间，第一极耳1、第二极耳2和顶面的导热铜条3间，第一极耳1、第二极耳2和底面的导热铜条3间流动，相比于现有在电流仅在单个面流动的方式减小了电流的流动阻力，也减少了在镍片(第一极耳1和第二极耳2)内的导通发热。综合上述计算分析，本实施例的电池极耳连接结构能够有效地降低温度。
46.本实施例还公开了一种电池包，包括多个电芯和如上所述的电池极耳连接结构，第一极耳1和第二极耳2分别设于相邻的两个电芯上。
47.综上，本实用新型实施例提供了一种电池极耳连接结构及电池包，通过在第一极耳1和第二极耳2中的至少一个上开设有切口11，第一极耳1和第二极耳2通过切口11插接固定且相互贴合，再通过紧固件4与第一极耳1和第二极耳2可拆卸固定连接，从而使第一极耳1和第二极耳2通过切口11插接的方式确保两者插接稳定性及贴合性，同时实现了第一极耳1与第二极耳2的可拆卸固定，便于单个极耳的拆卸、维护，节省经济成本。
48.实施例二
49.在本实施例中，与实施例一相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。
50.图5
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图7是本实用新型实施例二提供的一种电池极耳连接结构的示意图。如图5
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图7所示，相对于实施例一，本实施例提供的电池极耳连接结构具有这样的区别：第一极耳1和第二极耳2上均开设有切口11，第一极耳1和第二极耳2通过两个切口11相互插接固定。
51.进一步地，本实施例中的导热铜条3设有三个，分别插接于切口11内且位于第一极耳1和第二极耳2之间，第一极耳1和第二极耳2插接处的顶面和底面，以分别对第一极耳1和第二极耳2的顶面、两者的接触面和底面同时导热，进一步提升导热、散热性能，以适应大电芯的使用。当然，其他实施例中，也可根据需要在第一极耳1和第二极耳2之间、第一极耳1和第二极耳2插接处的顶面和底面中的一处或多处设置导热铜条3，不以本实施例为限。
52.于本实施例中，位于第一极耳1和第二极耳2之间的导热铜条3的宽度与切口11的长度相匹配，以此对第一极耳1和第二极耳2的插接接触面进行更好地导热、散热。
53.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。