专利名称：软包装电池串并联连接结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种软包装电池串并联连接结构，用于软包装电池的串并联连接。
背景技术：
在环境污染和石化能源短缺越来越突出的情况下，各国都在积极的开发电动汽车，一方面来降低污染气体的排放，另一方面提高能源的利用率达到节能的效果。软包锂离子电池作为电动汽车能源的主要载体，具有电性能优越，安全性高，生产工艺易实现和成本低廉的优点而得到广泛使用。但是软包大容量电池的生产十分困难，所以目前都是通过小容量电池串并联连接的方式来实现大容量的需求。现有电池极片的连接结构由三部分组成，分别为带螺纹孔的下层铜板，带通孔的上层铜板和螺栓，电池极片夹在两层铜板之间通过螺栓紧固实现电池的串并联成组。由于锂离子电池厚度薄，成组排列后，电池与电池之间间距小，成组后电压远高于人体安全电压，同时采用螺栓紧固这种方式，需要扭力扳手接触作业，一个串并联连接环节需要螺栓数量在四个以上，成组后将达到上千个甚至更多，因此存在生产效率低，安全性低的缺点。
发明内容本实用新型旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提供一种安全性高、效率高、便于自动化生产，并且电池串并联连接灵活，适于不同规格电池制作的软包电池串并联连接结构。为了实现上述目的，本实用新型提出的技术方案是一种软包装电池串并联连接结构，包括电池的正极片组和负极片组，正极连接片和负极连接片，其特征在于，正极连接片一端设有插槽，负极连接片在相对于正极连接片的插槽一端的另一端设有插槽，正极连接片的相对于插槽一端的另一端与负极连接片的相对于插槽一端的另一端连接，电池的正极片组插入正极连接片的插槽中，与插槽的顶端连接，电池的负极片组插入负极连接片的插槽中，与插槽的顶端连接。正极连接片的插槽和负极连接片的插槽的形状为倒U型，开口处成型成圆角，正极连接片的插槽的开口宽度为并联的电池的正极片组的总厚度，深度为10-15_，负极连接片的插槽的开口宽度为并联的电池的负极片组的总厚度，深度为I O-15mm。正极连接片的相对于插槽一端的另一端设有凸台，凸台与负极连接片的相对于插槽一端的另一端形成重叠区，重叠区面积可以调节。正极连接片和负极连接片在重叠区域通过超声波焊接在一起。电池的正极片组与正极连接片在插槽的顶端采用激光焊接方式焊接，电池的负极片组与负极连接片在插槽的顶端采用激光焊接方式焊接。该连接结构充分考虑了软包锂离子电池成组后电池与电池之间空间小、高压危险特点，能够实现电池电极电气连接功能；并且包括正极连接片和负极连接片两部分，可以连接电极材料不同的电池；本实用新型结构简单，采用非接触的激光焊接，安全高效，同时电池串并联连接灵活，能够组成不同规格的电池模块。
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1为本实用新型实施例的电池电极连接结构的立体图；图2为本实用新型实施例的电池电极连接结构的超声波焊接端面图；图3为本实用新型实施例的电池电极连接片与电池电极极片激光焊接示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。本实施例提供的连接结构为四块软包装电池进行串并联连接的结构，实际中可以根据具体需要来选择电池的个数。该连接结构包括:正极连接片10，负极连接片20，电池的正极片组30和负极片组40。如图1所示，正极连接片10成型成带有插槽11的局部结构，负极连接片20成型成带有插槽21的局部结构，插槽11和插槽21均为深倒U形槽。深倒U型槽张口宽度为并联的锂离子电池电极极片的总厚度，U形槽的开口处成型成圆角，方便电池电极极片的插入，倒U形槽张口的深度为10-15毫米。正极连接片10和负极连接片20在制作时，均采用模具冲压成型，冲压成型的好处是用来保证整个零件的尺寸精度，提高一致性，便于后续激光自动焊接。图2所示为软包锂离子电池电极连接结构的超声波焊接端面图，正极连接片10和负极连接片20通过超声波焊接在一起，在图2中黑色方框处形成焊接点。如图2所示，正极连接片10和负极连接片20形成一块重叠区域，在实际焊接时正极连接片10和负极连接片20的重叠区域面积大小可以变化，通过改变重叠区域面积的大小可以调整正极连接片10和负极连接片20上两个深倒U形槽之间的间距，这样就可以适用于不同厚度及不同成组方案的电池的串并联的连接；正极连接片10材质为铝3031，负极连接片20材质为紫铜。由于正极连接片10和负极连接片20是两种材料，适合连接现有的正负极材料不同的锂离子电池，正极连接片10和负极连接片20可以变更材料来适应各种电池电极极片。综合起来，这种结构的好处就是可以适用于不同电池厚度及不同电池电极极片材料的各种电池，适用性强、灵活性强。如图3所示，两个并联的电池的正极片构成的正极片组30插入电池正极连接片10的倒U形槽中，两个并联电池的负极片构成的负极片组40插入电池负极连接片20的倒U形槽中，现场应用中，电池正极片组30与正极连接片10的倒U型槽顶端采用激光焊接，电池负极片组40与负极连接片20的倒U型槽顶端采用激光焊接，在倒U型槽的顶端形成焊接点。如图3所示，正极连接片10与负极连接片20在重叠区域通过超声波焊接在一起，通过以上方式，实现了对四块电池的串并联连接。本方案的连接方式，相对于螺纹连接方式，无论在手工方面还是自动化生产线安装方面上，都用明显的优势，激光焊接为非接触式焊接，不会存在工具与电池电极接触产生危险的情况，安全性高；激光焊接自动化程度高，生产一致性强；超声波焊接自动化程度高，所以该电池极片连接结构具有生产制造的高效和安全的属性。
权利要求1.一种软包装电池串并联连接结构，包括电池的正极片组(30)和负极片组(40)，正极连接片(10)和负极连接片(20)，其特征在于:所述正极连接片(10)—端设有插槽(11)，所述负极连接片(20 )在相对于所述正极连接片(10 )的所述插槽(11) 一端的另一端设有插槽(21)，所述正极连接片(10 )远离所述插槽(11)的一端与所述负极连接片(20 )远离所述插槽(21)的一端连接，所述电池的正极片组(30)插入所述正极连接片(10)的所述插槽(11)中，与所述插槽(11)的顶端连接，所述电池的负极片组(40)插入所述负极连接片(20)的所述插槽(21)中，与所述插槽(21)的顶端连接。
2.根据权利要求1所述的一种软包装电池串并联连接结构，其特征在于:所述正极连接片(10 )的所述插槽(11)和所述负极连接片(20 )的所述插槽(21)的形状为倒U型，开口处成型成圆角。
3.根据权利要求1所述的一种软包装电池串并联连接结构，其特征在于:所述正极连接片(10)的所述插槽(11)的开口宽度为并联的所述电池的正极片组(30)的总厚度，所述负极连接片(20)的所述插槽(21)的开口宽度为并联的所述电池的负极片组(40)的总厚度。
4.根据权利要求1所述的一种软包装电池串并联连接结构，其特征在于:所述正极连接片(10)的所述插槽(11)和所述负极连接片(20)的所述插槽(21)的深度为10-15mm。
5.根据权利要求1所述的一种软包装电池串并联连接结构，其特征在于:所述正极连接片(10)的相对于所述插槽(11) 一端的另一端设有凸台，所述凸台与所述负极连接片(20)的相对于所述插槽(21)—端的另一端形成重叠区，所述重叠区面积可以调节。
6.根据权利要求5所述的一种软包装电池串并联连接结构，其特征在于:所述正极连接片(10)和所述负极连接片(20)在所述重叠区通过超声波焊接在一起。
7.根据权利要求1所述的一种软包装电池串并联连接结构，其特征在于:所述电池的正极片组(30)与所述正极连接片(10)在所述插槽(11)的顶端采用激光焊接方式焊接，所述电池的负极片组(40)与所述负极连接片(20)在所述插槽(21)的顶端采用激光焊接方式焊接。
专利摘要本实用新型公开了一种软包装电池串并联连接结构，包括电池的正极片组和负极片组，正极连接片和负极连接片，正极连接片与负极连接片连接，正极连接片一端设有插槽，负极连接片在相对于正极连接片的插槽一端的另一端设有插槽，正极连接片和负极连接片通过超声波焊接焊接在一起。电池正极片组插入到正极连接片的插槽中，电池负极片组插入到负极连接片的插槽中，电池的正极片组与正极连接片在插槽的顶端采用激光焊接方式焊接，电池的负极片组与负极连接片在插槽的顶端采用激光焊接方式焊接。本实用新型结构简单，采用非接触的激光焊接，安全高效，同时电池串并联连接灵活，能够组成不同规格的电池模块。
文档编号H01M2/26GK202996950SQ20122060517
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者谷业明, 张英涛, 肖宁强 申请人:北汽福田汽车股份有限公司