一种动力电池连接片及动力电池组的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池连接片及动力电池组。


背景技术：

2.动力电池组一般都是若干节电芯通过连接片串并联而成，从而达到电池的设计电压及容量。目前电芯之间的串并联一般是通过电阻焊实现连接片与电芯之间的连接，其连接强度高、密封性好、连接成本低和技术门槛低，是业内普遍采用的焊接方式。虽然动力电池应用越来越广泛，但动力电池的安全性也日益受到重视，连接片作为动力电池中重要的零件，对动力电池的安全性和可靠性有着非常大的影响。行业内为提高动力电池使用安全性和可靠性，在连接片的结构上不断进行改进。
3.目前，应用最广泛的是一字型分流槽连接片和熔断型连接片，但是这两种连接片均存在一定不足。一字型分流槽连接片在焊接时，焊点处不容易弯曲下沉与电芯接触，容易造成虚焊、炸火等问题；熔断型连接片虽然不容易出现炸火、虚焊等现象，但是结构强度不好，不容易通过各种振动、跌落测试，且过流能力不好。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提出一种动力电池连接片及动力电池组，旨在解决现有技术中动力电池焊接不稳定和结构强度不够的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供一种动力电池连接片，应用于动力电池组中，包括连接片主体，多个成对设置的焊接区域以及与所述焊接区域相同数量的实体过渡区域，其中，
6.每对焊接区域相对间隔设置且各自远离对方的一侧通过所述过渡区域与所述连接片主体连接，所述每对焊接区域的其他侧与所述连接片主体间隔形成工字型分流槽，所述过渡区域的宽度与所述焊接区域的最大宽度比值为1/2-2/3。
7.在一些实施例中，所述连接片主体上具有多个定位孔。
8.在一些实施例中，所述工字型分流槽成排平行设置，不同排的工字型分流槽之间并列或错位排列。
9.在一些实施例中，所述动力电池连接片的厚度为0.15-0.175mm。
10.在一些实施例中，所述过渡区域的宽度为4-6mm。
11.在一些实施例中，所述焊接区域的最大宽度为8-11mm。
12.在一些实施例中，所述动力电池连接片还包括若干个串并联引出点，所述串并联引出点与所述连接片主体的边缘连接。
13.在一些实施例中，所述焊接区域在远离所述过渡区域的一侧具有焊点，所述焊点用于通过焊接将所述焊接区域与所述动力电池组中对应电芯的极耳连接。
14.在一些实施例中，所述动力电池连接片的材料为镍、镀镍刚，或是镍和铜通过凸点
焊叠在一起而成的材料。
15.此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种动力电池组，包括多个单体电芯，所述单体电芯设置于电芯支架中，所有所述单体电芯通过如前面任一项实施例所述的动力电池连接片串联和/或并联，其中，每一所述单体电芯的一个极耳与且只与一所述工字型分流槽两侧的一对焊接区域连接。
16.本实用新型实施例提供的动力电池连接片及动力电池组，通过在焊接区域和连接片之间设置实体过渡区域，过渡区域的宽度与焊接区域的最大宽度比值为1/2-2/3，相比于一字型分流槽连接片，过渡区域具有一定的弯曲变形能力，减少了焊接区域与电芯极耳之间虚焊的情况发生，相比于熔断型连接片，过渡区域的宽度比值保证了过渡区域的结构强度，使其不易在振动、跌落过程中断裂；同时，采用相对设置的焊接区域与单体电芯的一个极耳连接，经过该极耳的电流可以从两个焊接区域方向流动，配合具有宽度比值的实体过渡区域，使得动力电池具有更好的过流能力；电芯的正负极耳均采用动力电池连接片连接，使得电芯在两个方向上受力，增加了电芯连接强度，保证了动力电池使用的稳定可靠。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例电芯示意图；
18.图2为本实用新型实施例动力电池连接片示意图；
19.图3为本实用新型实施例动力电池组部分结构示意图；
20.图4为本实用新型实施例动力电池连接片的另一示意图；
21.图5为本实用新型实施例连接片与电芯装配及焊点示意图。
22.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
23.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，本领域普通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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.参照图1，图1为本实用新型实施例涉及的电芯示意图。为方便附图展示，本实施例采用圆柱电芯进行说明，可以理解的是，本实施例的动力电池并不一定采用圆柱电芯，还可以采用方形或其他异形电芯。电芯1的两端分别具有正极极耳和负极极耳，如图1中视图a所示，正极极耳为截去尖端的五角星形状，当然，极耳还可以具有其他形状，只要便于连接片与电芯极耳焊接即可，本实施例对此不做限定，电芯极耳的材料可以采用铝，镍等导电材料。
25.图2为本实用新型一实施例的动力电池连接片示意图，本实施例的动力电池连接片用于动力电池组中。如图2所示，本实施例所示的动力电池连接片具有连接片主体4，连接片主体4为平面片状结构，连接片主体边缘具有两个串并联引出点2，可以理解的是，串并联引出点2的数量、位置和形状可以根据需要灵活设置，如可以为三个或更多的串并联引出点2。
26.本实施例中连接片中部具有十二对焊接区域5，如图2中较大虚线框所示的一对焊接区域，两个焊接区域5相对间隔设置，如图2中较小虚线框所示，两个焊接区域5远离对方的一侧与连接片主体4之间通过实体的过渡区域6连接，焊接区域5与过渡区域6一一对应，两者具有相同的数量。每对焊接区域5中没有与过渡区域6接触的其他侧与连接片主体4之间存在空隙，从而形成工字型分流槽3。过渡区域6为实体的片状结构，中间不存在空隙，可以保证结构的强度。焊接区域5和过渡区域6为轴对称结构，焊接区域5和过渡区域6在垂直于对称轴的方向上具有一定宽度，其中，过渡区域6具有固定宽度d，焊接区域5的宽度从靠近过渡区域6的一侧向远离过渡区域6的一侧逐渐增加，具体地，焊接区域5靠近过渡区域6的一侧与过渡区域6具有相同的宽度d，随着到过渡区域6距离的增加，焊接区域5的宽度也逐渐增加，直至宽度达到最大宽度值d后保持不变；进一步地，焊接区域5的渐变宽度区域的两侧边为具有相同曲率半径的圆弧形。优选地，过渡区域6的宽度与焊接区域5的最大宽度比值为1/2-2/3，从而使得实体过渡区域6在保证足够过流能力的基础上具有合适的强度和弯曲变形能力。
27.在一些实施例中，焊接区域5的最大宽度值d以及渐变宽度区域所在圆直径均稍大于电芯极耳的径向尺寸，使得成对设置的焊接区域5能够覆盖电芯极耳，在后续焊接工序中焊针9不容易偏离焊接区域5。
28.在一些实施例中，工字型分流槽3中位于两端的槽为圆弧形槽，位于中间并连接两端圆弧形槽的区域为直线型槽，即工字型分流槽3的形状近似于两个c字形背靠背紧邻在一起。
29.在一些实施例中，动力电池连接片的厚度为0.15-0.175mm，可以理解的是，动力电池连接片的厚度也可以根据实际需要设置为其他值。
30.在一些实施例中，工字型分流槽3及其两侧的一对焊接区域5整体成平行的三排布局，每一排具有四个工字型分流槽3和四对焊接区域5。不同排之间的工字型分流槽3及其两侧的一对焊接区域5可以并列排布，整体成矩形，如图2中第一排和第二排所示，也可以错位排列，整体成平行四边形，如图2中第二排和第三排所示。可以理解的是，工字型分流槽3及其两侧的一对焊接区域5的排数以及每排的数量均可以根据用电负荷和散热的需要具体设置，本实施例对此不做具体限定。
31.在一些实施例中，连接片上还具有若干定位孔，如图2中的六边形定位孔和圆形定位孔，上述定位孔未在图2中标识。定位孔用于穿过螺杆，实现锁紧电芯支架，限定电芯位置的作用。
32.如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，动力电池组中的多个电芯1与动力电池连接片对应设置，具体地，每个电芯的一端与动力电池连接片中的一个工字型分流槽3及其两侧的一对焊接区域5对应，该端的电芯极耳与对应的一对焊接区域5通过焊接充分电性连接，串并联引出点2伸出电芯区域外以供电流流动。
33.在一些实施例中，一个电芯极耳与一对焊接区域5电性连接，经过该电芯极耳的电流可以沿着两个焊接区域5及其相邻的过渡区域6的方向流动，使得动力电池组具有更好的过流能力。
34.如图4所示，在本实用新型的一些实施例中，动力电池连接片的焊接区域具有焊点，通过设置焊点，便于后续在焊接工序中使焊接区域和电芯极耳建立稳固的电性连接关
系。焊点的位置优选为焊接区域中远离过渡区域，靠近另一焊接区域的一侧，该位置更接近于电芯极耳的中心，有利于保证焊接工序的良率。焊点的数量可以根据焊接牢固程度和加工成本的需要调整，当使用多个焊点时，焊点沿焊接区域的侧边均匀分布，以保证焊接质量。优选地，焊点的数量为两个，此时既可以保证焊点处能够承受较大的拉力，拥有较好焊接的强度和抗震性能，还可以节省焊接工序的时间和成本。
35.在本实用新型的一些实施例中，动力电池连接片的材料为镍、镀镍刚，或是镍和铜通过凸点焊叠在一起而成的材料。动力电池连接片为一体结构，可以通过冲压一体成型或激光切割等方式进行加工得到。
36.在本实用新型的一些实施例中，动力电池组的组装过程如下：如图5所示，将电芯1放入电芯支架8中，再将动力电池连接片对准后放置在电芯支架8上，使得焊接区域对准电芯极耳，控制焊针9向下运动接触焊接区域5，焊接区域5与电芯1的极耳充分接触，使用电阻点焊焊接区域的焊点，检查焊点是否存在虚焊、漏焊等问题，确定没有问题后根据实际需要用导线连接电芯正负极的串并联引出点。在组装过程中，由于过渡区域6与焊接区域5的最大宽度比值为1/2-2/3，兼顾了结构强度和弯曲性能，使得焊接区域5能够充分下沉接触电芯极耳，降低了虚焊现象的发生。
37.在一些实施例中，动力电池组的电芯1具体为18650电芯，动力电池连接片中过渡区域6的宽度d为4mm，焊接区域5的渐变宽度区域所在圆直径为9mm，焊接区域5的最大宽度d为8mm，相邻两个焊接区域5之间的间隙为0.8mm，工字型分流槽3中圆弧部分的外径为12mm。
38.在一些实施例中，动力电池组的电芯1具体为18650电芯，动力电池连接片中过渡区域6的宽度d为4mm，焊接区域5的渐变宽度区域所在圆直径为6.8mm，焊接区域5的最大宽度d为6mm，相邻两个焊接区域5之间的间隙为0.8mm，工字型分流槽3中圆弧部分的外径为8mm。
39.在一些实施例中，动力电池组的电芯1具体为21700电芯，动力电池连接片中过渡区域6的宽度d为5mm，焊接区域5的渐变宽度区域所在圆直径为8.8mm，焊接区域5的最大宽度d为8mm，相邻两个焊接区域5之间的间隙为0.8mm，工字型分流槽3中圆弧部分的外径为10mm。
40.在一些实施例中，动力电池组的电芯1具体为21700电芯，动力电池连接片中过渡区域6的宽度d为6mm，焊接区域5的渐变宽度区域所在圆直径为11mm，焊接区域5的最大宽度d为9mm，相邻两个焊接区域5之间的间隙为0.8mm，工字型分流槽3中圆弧部分的外径为14mm。
41.在一些实施例中，动力电池组的电芯1具体为26700电芯，动力电池连接片中过渡区域6的宽度d为6mm，焊接区域5的渐变宽度区域所在圆直径为12mm，焊接区域5的最大宽度d为11mm，相邻两个焊接区域5之间的间隙为0.8mm，工字型分流槽3中圆弧部分的外径为16mm。
42.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
43.上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
44.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。