一种软包电池极耳、汇流排焊接结构及软包电池模组制造技术

本实用新型专利技术涉及锂离子电池技术领域，公开了一种软包电池极耳、汇流排焊接结构及软包电池模组。该极耳、汇流排焊接结构包括第一电芯、第二电芯和汇流排，第一电芯和第二电芯上均设有正负极耳，汇流排上对应于极耳的位置设有极耳槽，极耳伸出汇流排的上端同向折弯。该电池模组包括至少一个电池单元和至少两个汇流排；电池单元包括依次贴合的第一散热片、第一电芯、第二电芯和第二散热片，以及设于它们上方的电芯支架；汇流排设于电芯支架上方。该软包电池极耳、汇流排焊接结构对极耳高度的一致性没有要求，极耳折弯过程自动化程度高，焊接时容错性强，并能降低模组高度；该软包电池模组结构简单牢靠，体积小，安装时定位方便，生产效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种软包电池极耳、汇流排焊接结构及软包电池模组
本技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种软包电池极耳、汇流排焊接结构及软包电池模组。
技术介绍
目前全球电动汽车发展迅速，常见的电动汽车一般选择锂离子电池作为其动力来源。由于单体电池容量有限，在作为动力和储能电池使用时，需要将多个单体电池通过串并联电连接和机械连接后构成电池模组。单体电池的串并联电连接通常是通过极耳与汇流排的连接实现的，主要包括两种方式：一是螺栓连接，即极耳和汇流排上设有通孔，螺栓穿过通孔后将极耳与汇流排连接起来。如申请号为CN201821506684.2的中国专利文献公开了一种通用型软包电池模组，包括电芯单元、绝缘板、端板、绝缘底座、模组支架和模组螺栓，电芯单元包括上底座、下底座、软包电芯、汇流排、第二螺钉、极耳、金属卡座、散热片和端盖，所述极耳的上部下段呈弧折弯，上部上段折弯后通过第二螺钉与汇流排一起压接在金属卡座上。这种连接方式存在以下缺点：（1）螺栓间隔在极耳之间，因此需要手工逐个对电芯极耳进行折弯，难以实现自动化；（2）旋紧螺栓的过程较为费时，会限制生产效率；（3）需要在电芯高度方向上给螺栓预留位置，会增加模组的高度。二是嵌入式连接，即极耳顶端嵌入汇流排的凹槽中，或者极耳顶端嵌入相邻两个汇流排之间，然后将极耳顶端与汇流排焊接在一起。如申请号为CN201721016222.8的中国专利文献公开了一种软包电芯模组焊接结构，包括汇流片和极耳，所述极耳插入到相邻两个汇流片的中间，所述极耳与汇流排之间通过焊接方式连接。这种连接方式存在以下缺点：（1）对极耳嵌入汇流排的精度以及极耳长度的一致性要求高；（2）焊接点面积小，焊接难度大，易造成虚焊和偏焊。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种软包电池极耳、汇流排焊接结构及软包电池模组。该软包电池极耳、汇流排焊接结构对极耳高度的一致性没有要求，极耳折弯过程中自动化程度高，焊接时容错性强，并能降低模组高度；该软包电池模组结构简单，体积较小，且安装时定位方便，生产效率高。本技术的具体技术方案为：一种软包电池极耳、汇流排焊接结构，包括第一电芯、第二电芯和汇流排，所述第一电芯和第二电芯上均设有正负极耳，所述汇流排上对应于极耳的位置设有极耳槽，所述极耳伸出汇流排的上端同向折弯。本技术采用开口式汇流排代替现有技术中的螺栓连接或嵌入式连接。相较于螺栓连接而言，本技术的相邻极耳之间没有螺栓等零件挡位，又由于极耳伸出汇流排的上端同向折弯，因此可利用滚动压平工装将所有极耳折弯和压紧，能提高自动化程度和生产效率，且不需要在电芯高度方向上给螺栓预留位置，能降低模组高度，节省空间。相较于嵌入式连接而言，本技术中，对极耳高度的一致性没有要求，且极耳与汇流排之间的接触面积大，即可焊接面积大，容错性强，不易造成虚焊和偏焊。作为优选，所述第一电芯的极耳与第二电芯的极耳同向折弯后有重叠区域。在重叠区域焊接即可将第一电芯的极耳、第二电芯的极耳和汇流排上表面焊接在一起，而不需要经两次焊接分别将两个极耳焊接到汇流排上，因而能减少工序，缩短生产周期。作为优选，所述重叠区域的靠近极耳折弯处设有焊接区，用于将第一电芯的极耳、第二电芯的极耳和汇流排上表面焊接在一起。将焊接区设置在第一电芯的极耳与第二电芯的极耳重叠区域的靠近极耳折弯处，预留了补焊的位置，补焊工艺可直接在原有设备上进行，无需拆解或者返修模组。一种采用上述极耳、汇流排焊接结构的软包电池模组，包括至少一个电池单元和至少两个汇流排，所述电池单元包括第一电芯、第二电芯、第一散热片、第二散热片和电芯支架；所述第一散热片、第一电芯、第二电芯和第二散热片依次贴合，所述第一电芯和第二电芯的正负极耳均位于电芯顶部；所述电芯支架设于第一散热片、第一电芯、第二电芯和第二散热片上方；所述电芯支架上对应于极耳的位置设有极耳开口；所述汇流排设于电芯支架上方，用于将同一电池单元内的第一电芯和第二电芯并联在一起，以及将不同电池单元串联或并联在一起。本技术的软包电池模组结构简单，安装方便，且结构紧凑，占用空间小。模组装配时，将第一散热片、第一电芯、第二电芯和第二散热片依次粘贴在一起，此时第一电芯和第二电芯的极耳均竖直向上；再将电芯支架从上往下安装到第一散热片、第一电芯、第二电芯和第二散热片的上方，固定牢靠，并将极耳依次从电芯支架的极耳开口处伸出，即完成一个电池单元的装配。然后将各电池单元组装到一起，使一个电池单元的第二散热片与另一个电池单元的第一散热片相邻。而后根据串并联需要，将各汇流排安装到电芯支架上方的适当位置，并将极耳依次从汇流排的极耳槽处伸出。最后，将极耳伸出汇流排的上端向同一方向折弯并压紧，同一电池单元中两个电芯的正极耳有重叠，两个电芯的负极耳也有重叠，在这些重叠区域将极耳与汇流排焊接到一起，即完成电池模组的装配。作为优选，所述汇流排上并排设有四个极耳槽。极耳槽过多会增加汇流排的安装难度，安装过程中易压弯极耳。将第一个电池单元的两个正极耳穿过同一汇流排，将第一个电池单元的两个负极耳和第二个电池单元的两个正极耳穿过另一个汇流排，之后的电池单元都按此方式连接，最后一个电池单元的两个负极耳穿过同一汇流排，四个极耳槽的汇流排足以实现不限个数的电池单元的串联，以及各电池单元内部两个电芯的并联。此外，通过将两个电池单元的四个正极耳穿过同一汇流排，四个负极耳穿过另一个汇流排，四个极耳槽的汇流排可以实现两个电池单元的并联，以及各电池单元内部两个电芯的并联，若要实现更多的电池单元并联，则需增加汇流排上极耳槽的数量。作为优选，所述汇流排相对的两侧边缘均设有卡扣槽，所述电芯支架顶面上对应于卡扣槽的位置设有卡扣，所述卡扣与卡扣槽匹配。作为优选，所述第一散热片和第二散热片的顶部均设有自锁孔，所述电芯支架底面上对应于自锁孔的位置设有自锁扣，所述自锁扣与自锁孔匹配。作为优选，所述电芯支架相对的两侧边缘分别设有凸棱和与凸棱匹配的凹槽，用于连接相邻电池单元的电芯支架。通过卡扣和卡扣槽连接电芯支架与汇流排；通过自锁扣和自锁孔连接电芯支架与散热片；通过凸棱和凹槽连接相邻电池单元的电芯支架，防止相邻电池单元之间前后移位。相较于传统的螺栓、螺钉等连接件，这些连接结构不需要旋紧的过程，且便于安装时的定位，因而能有效提高模组装配效率，此外还兼具不易松动的优点，更能适应动力电池在汽车行驶过程中不断颠簸的工作环境。作为优选，所述凸棱包括第一凸棱和第二凸棱，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽；所述第一凸棱与第一凹槽匹配，且分别设于电芯支架相对的两侧边缘；所述第二凸棱与第二凹槽匹配，且分别设于电芯支架相对的两侧边缘；所述第一凸棱和第一凹槽均设于电芯支架侧面的两端，所述第二凸棱和第二凹槽均设于电芯支架侧面的中间。第一凸棱和第二凸棱、第一凹槽和第二凹槽的设置能使相邻电池单元之间的连接更加稳固。作为优选，所述第一凹槽不贯穿电芯支架，第一凹槽的开口位于电芯支架的侧面和顶面；所述第二凸棱为楔形；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软包电池极耳、汇流排焊接结构，包括第一电芯（1）、第二电芯（2）和汇流排（3），所述第一电芯（1）和第二电芯（2）上均设有正负极耳（4），其特征在于，所述汇流排（3）上对应于极耳（4）的位置设有极耳槽（5），所述极耳（4）伸出汇流排（3）的上端同向折弯。/n

【技术特征摘要】
1.一种软包电池极耳、汇流排焊接结构，包括第一电芯（1）、第二电芯（2）和汇流排（3），所述第一电芯（1）和第二电芯（2）上均设有正负极耳（4），其特征在于，所述汇流排（3）上对应于极耳（4）的位置设有极耳槽（5），所述极耳（4）伸出汇流排（3）的上端同向折弯。


2.如权利要求1所述的一种软包电池极耳、汇流排焊接结构，其特征在于，所述第一电芯（1）的极耳与第二电芯（2）的极耳同向折弯后有重叠区域。


3.如权利要求2所述的一种软包电池极耳、汇流排焊接结构，其特征在于，所述重叠区域的靠近极耳折弯处设有焊接区（6），用于将第一电芯（1）的极耳、第二电芯（2）的极耳和汇流排（3）上表面焊接在一起。


4.一种采用如权利要求1~3之一所述极耳、汇流排焊接结构的软包电池模组，包括至少一个电池单元和至少两个汇流排（3），其特征在于，所述电池单元包括第一电芯（1）、第二电芯（2）、第一散热片（7）、第二散热片（8）和电芯支架（9）；所述第一散热片（7）、第一电芯（1）、第二电芯（2）和第二散热片（8）依次贴合，所述第一电芯（1）和第二电芯（2）的正负极耳（4）均位于电芯顶部；所述电芯支架（9）设于第一散热片（7）、第一电芯（1）、第二电芯（2）和第二散热片（8）上方；所述电芯支架（9）上对应于极耳（4）的位置设有极耳开口（10）；所述汇流排（3）设于电芯支架（9）上方，用于将同一电池单元内的第一电芯（1）和第二电芯（2）并联在一起，以及将不同电池单元串联或并联在一起。


5.如权利要求4所述的一种软包电池模组，其特征在于，所述汇流排（3）上并排设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：但丁，刘萱，李军，
申请(专利权)人：万向一二三股份公司，万向集团公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33