具有铝丝的电池包及其铝丝焊接工艺制造技术

本发明专利技术揭示了一种具有铝丝的电池包及其铝丝焊接工艺，电池包包括上、下托盘、单体电池和汇流体，单体电池夹于上、下托盘之间，汇流体连接于上、下托盘外侧，单体电池的正负极通过铝丝分别连接至上、下汇流体上；铝丝焊接工艺包括以下步骤，对焊接点施加4.5~7N的接触力，然后接触力经10~20ms变为3.8~8N，接着接触力经15~25ms升至9.5~15N，最后保持接触力90~150ms，铝丝直径为250~400μm，焊接头的能量值为70~100J。本发明专利技术所提供的具有铝丝的电池包，在单体电池发生异常，造成实际输出电流超过限制电流时，铝丝在极短时间内即可发生熔断，使得该异常单体电池和汇流体断开，保证了电池包的安全性，采用本发明专利技术的焊接方法，焊接极为牢固，保证了电池包的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
具有铝丝的电池包及其铝丝焊接工艺
本专利技术涉及一种具有铝丝的电池包及其铝丝焊接工艺，属于锂电池安全及储能领域。
技术介绍
与传统汽车相比，电动车在环保方面具有明显的优势。废弃污染和噪音污染是内燃机汽车的两大污染。电动车则不消耗汽油，无废气污染，低噪音，辐射小，是一种理想的清洁交通工具。随着人类的环保意识的增强，电动车的应用日益广泛，从而电动车用电动力电池组的开发成为一项重要的课题。中国专利201110033309.7公开了一种电池模块及电池模组，包括托盘、串并联片、集流体和单体电池；托盘底部均匀设置有多个卡孔，在卡孔之间设置有多个通孔；串并联片固定设置于托盘底部；集流体固定设置于托盘底部的一侧或两侧，通过压板与串并联片紧密连接；单体电池的两极分别限定在托盘底部设置的卡孔内；两个托盘相对固定连接在一起。该电池模块具有体积小、重量轻、具有良好的通风效果的特点，电池模组具有适应性、灵活性和稳定性较强的特点，然而该方案并不含有保护措施，若单体电池发生异常，单体电池输出电流过大时无法及时发现该问题，若车辆继续使用，存在极大的安全隐患；并且若电池模块中某个或某几个单体电池发生故障时，无法快速地判断出是哪个单体电池发生故障，不便于检修。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决现有技术存在的上述问题，从而提供一种具有铝丝的电池包及其铝丝焊接工艺，用铝丝作为各个单体电池的保险丝，极大的增强了电池包的安全性，且便于电池包的检修。本专利技术的技术解决方案是：具有铝丝的电池包，包括上托盘、下托盘、单体电池和汇流体，所述上、下托盘上设有托盘通孔，所述单体电池均夹于上托盘和下托盘之间，所述汇流体与上、下托盘相连接，所述汇流体连接于上托盘外侧表面，此汇流体为上汇流体，该上汇流体上设有汇流体通孔，所述单体电池正极与上托盘上的托盘通孔位置相对应，所述上汇流体的汇流体通孔与上托盘的托盘通孔位置相对应，所述单体电池通过铝丝与上汇流体相连接，所述铝丝贯穿端上托盘的托盘通孔和上汇流体的汇流体通孔，所述铝丝的一端连接于单体电池正极，另一端连接于上汇流体上。进一步地，上述具有铝丝的电池包，其中：所述汇流体连接于下托盘外侧表面，此汇流体为下汇流体，该下汇流体上设有汇流体通孔，所述单体电池负极与下托盘上的托盘通孔位置相对应，所述下汇流体的汇流体通孔与下托盘的托盘通孔位置相对应，所述单体电池通过铝丝与下汇流体相连接，所述铝丝贯穿端下托盘的托盘通孔和下汇流体的汇流体通孔，所述铝丝的一端连接于单体电池负极，另一端连接于下汇流体上。进一步地，上述具有铝丝的电池包，其中：所述单体电池的上端卡接于上托盘的托盘通孔内，所述单体电池的下端卡接于下托盘的托盘通孔内。进一步地，上述具有铝丝的电池包，其中：所述上托盘和下托盘之间通过螺栓或卡扣连接。本专利技术还公开了一种电池包的铝丝焊接工艺，包括以下步骤：采用焊接机进行焊接，(1)对焊接点施加4.5～7N的接触力；(2)将接触力经10～20ms变为3.8～8N；(3)将接触力经15～25ms升至9.5～15N，并保持该接触力90～150ms；所述铝丝直径为250～400μm，所述焊接头的能量值为70～100J；。更进一步地，上述电池包的铝丝焊接工艺，其中：所述焊接点位于单体电池正极，所述焊接点接触力为4.90～6.86N，然后焊接力经10～20ms升至5.88～7.84N，接着焊接力经15～25ms升至10.78～14.70N，最后焊接力保持120～150ms。更进一步地，上述具有铝丝的电池包，其中：所述焊接点位于单体电池负极，所述焊接点接触力为4.90～6.86N，然后焊接力经10～20ms衰减至3.92～4.90N，接着焊接力经15～25ms升至9.80～11.76N，最后焊接力保持90～120ms。再进一步地，上述具有铝丝的电池包，其中：所述焊接点位于汇流体上，所述焊接点接触力为4.90～6.86N，然后焊接力经10～20ms升至6.37～7.84N，接着焊接力经15～25ms升至10.78～12.74N，最后焊接力保持100～140ms。本专利技术突出的实质性特点和显著的技术进步主要体现在：(1)由于单体电池和汇流体之间通过铝丝焊接连接，在单体电池发生异常，造成实际输出电流超过限制电流时，铝丝在极短时间内即可发生熔断，使得该异常单体电池和汇流体断开，保证了电池包的安全性；(2)单体电池发生异常情况时，异常的单体电池和汇流体断开并不会影响其余单体电池的工作，从而其余正常的单体电池可以正常工作，并且采用本专利技术的焊接方法，铝丝焊接极为牢固，不易发生焊点松动，提高了电池包的稳定性；(3)检修时，铝丝断开的单体电池即为异常的单体电池，工作人员很容易发现，不必对电池包内的各个单体电池进行逐一检测，方便维护和检修。附图说明图1是本专利技术具有铝丝的电池包整体示意图；图2是上托盘示意图；图3是单体电池与汇流板焊接示意图；图4是焊接机结构示意图。图中，各附图标记的含义为：1—上托盘，11—托盘通孔，2—下托盘，3—单体电池，4—汇流体，41—汇流体通孔，5—铝丝，6—焊接头，7—滑动梁，8—工作平台。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步详述，以使本专利技术技术方案更易于理解和掌握。如图1和图3所示，具有铝丝的电池包，包括上托盘1、下托盘2、单体电池3和上、下两个汇流体4。上托盘1和下托盘2上设有托盘通孔11，单体电池3可设置多个，各个单体电池3均夹于上托盘1和下托盘2之间，上汇流体4连接于上托盘1上表面上部，下汇流体4连接于下托盘2的下表面下部，汇流体4上设有汇流体通孔41，每个单体电池3的正负极均通过铝丝5与上、下汇流体4相连接。这里需要说明的是，上述方案中，将单体电池3的正负极均通过铝丝5分别连接至上、下汇流体4上仅为优选方案，也可仅将单体电池3的正极通过铝丝5与上汇流体4相连，单体电池3的负极直接与下汇流体4焊接连接，单体电池3与汇流体4焊接连接为现有技术，这里不再赘述。如图3所示，单体电池3的正负极分别与上托盘1和下托盘2的托盘通孔11的位置相对应，上汇流体4的汇流体通孔41的位置与上托盘1的托盘通孔11位置相对应，下汇流体4的汇流体通孔41的位置与下托盘2的托盘通孔11位置相对应，铝丝5贯穿托盘通孔11和汇流体通孔41，单体电池3的正极与铝丝5的一端相连接，铝丝5的另一端与上托盘1上侧的汇流体4相连接，单体电池3的负极与铝丝5的一端相连接，铝丝5的另一端与下托盘2下侧的汇流体4相连接。如图2和图3所示，单体电池3的上端卡接于上托盘1的托盘通孔11内，单体电池3的下端卡接于下托盘2的托盘通孔11内，可采用过盈配合、黏贴等方式，只要保证单体电池3的两端稳固连接于托盘通孔11内即可。上托盘1和下托盘2通过螺栓相互紧固连接，当然也可通过卡扣方式紧固连接，只要保证上托盘1和下托盘2之间可以紧固连接且便于拆开即可。铝丝5的直径对其熔断作用有着直接影响，若铝丝5过粗，则当单体电池3异常，实际输出电流超过其限定电流时，铝丝5无法及时熔断，会对电路或者使用该电池包的设备造成损伤，若铝丝5过细，则当单体电池3实际输出电流仍然在所限定范围之内时，造成铝丝5熔断，影响正常工作。铝丝5的直径选为250～400μm，特别优选为380μm。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有铝丝的电池包，包括上托盘、下托盘、单体电池和汇流体，所述上、下托盘上设有托盘通孔，所述单体电池均夹于上托盘和下托盘之间，所述汇流体与上、下托盘相连接，其特征在于：所述汇流体连接于上托盘外侧表面，此汇流体为上汇流体，该上汇流体上设有汇流体通孔，所述单体电池正极与上托盘的托盘通孔位置相对应，所述上汇流体的汇流体通孔与上托盘的托盘通孔位置相对应，所述单体电池通过铝丝与上汇流体相连接，所述铝丝贯穿端上托盘的托盘通孔和上汇流体的汇流体通孔，所述铝丝的一端连接于单体电池正极，另一端连接于上汇流体上。

【技术特征摘要】
1.具有铝丝的电池包，包括上托盘、下托盘、单体电池和汇流体，所述上、下托盘上设有托盘通孔，所述单体电池均夹于上托盘和下托盘之间，所述汇流体与上、下托盘相连接，其特征在于：所述汇流体连接于上托盘外侧表面，此汇流体为上汇流体，该上汇流体上设有汇流体通孔，所述单体电池正极与上托盘的托盘通孔位置相对应，所述上汇流体的汇流体通孔与上托盘的托盘通孔位置相对应，所述单体电池通过铝丝与上汇流体相连接，所述铝丝贯穿端上托盘的托盘通孔和上汇流体的汇流体通孔，所述铝丝的一端连接于单体电池正极，另一端连接于上汇流体上。2.根据权利要求1所述的具有铝丝的电池包，其特征在于：所述汇流体连接于下托盘外侧表面，此汇流体为下汇流体，该下汇流体上设有汇流体通孔，所述单体电池负极与下托盘的托盘通孔位置相对应，所述下汇流体的汇流体通孔与下托盘的托盘通孔位置相对应，所述单体电池通过铝丝与下汇流体相连接，所述铝丝贯穿端下托盘的托盘通孔和下汇流体的汇流体通孔，所述铝丝的一端连接于单体电池负极，另一端连接于下汇流体上。3.根据权利要求2所述的具有铝丝的电池包，其特征在于：所述单体电池的上端卡接于上托盘的托盘通孔内，所述单体电池的下端卡接于下托盘的托盘通孔内。4.根据权利要求2所述的具有铝丝的电池包，其特征在于：所述上托盘和下托盘之间通过螺栓或卡扣连接。5.一种电池包的铝丝焊接工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）对焊接点施加4...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓东，马克明，
申请(专利权)人：宁波利维能储能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33