一种软包电池极耳连接结构及电池组的制作方法与工艺

本发明涉及软包电池组装技术领域，特别涉及一种软包电池极耳连接结构，以及一种软包电池组。

背景技术：
在储能领域，受加工工艺、质量控制等因素限制，目前市场上的软包电池单体容量均较小，为了得到较大的容量和较高的电压，必须将电芯串并联使用。目前常用的软包电池组装方式主要有三种：第一种：将叠置在一起的多片电池极耳用超声波焊接，再用夹具和螺丝固定，从夹具上引出导线以对外供电。使用这种方式对多个极耳叠加焊接时，需要增加极耳的长度，容易形成虚焊，当单个电池出现故障时难以更换；第二种：直接在极耳上打孔，用夹具和螺丝固定，在夹具上引出导线。此种方式需要进行打孔定位，夹具与极耳的接触面积和导电阻抗难以控制，且材料成本高，工序多，费时费力。第三种：用烙铁将极耳焊接在定制的PCB板上，从PCB板上引出导线以对外供电。该连接方式在焊接过程中使用的高温烙铁容易损坏软包电池封口，长时间使用会造成电池漏气鼓胀；同时，这种方式加工工序复杂，耗时长，PCB板需要专门定制，成本高，且通用性差，难以维护和扩展。可见，现有的软包电池极耳连接方式以及电池组的组装方式有待改进。

技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明的目的之一是提出一种软包电池极耳连接结构，以使极耳连接和拆卸更方便，减小连接阻抗，降低发热与电能耗损。技术方案如下：一种软包电池极耳连接结构，设置在电池的电芯上，包括导电的连接件、夹具，所述连接件包括固定相连的两部分，第一部分置于所述电芯上并开设有贯穿连接件的狭缝，第二部分用于对外供电，从所述电芯上引出极耳，该极耳穿过所述狭缝之后卷绕在连接件上，并由所述夹具将极耳夹持在连接件上。上述的软包电池极耳连接结构，将电芯引出的极耳紧固的缠绕在连接件的一部分上并由夹具紧固，而连接件的另一部分形成对外供电的电极，单块电池的极耳方便安装与拆卸，多块电池之间的极耳便于叠加在一起形成电池组，易于电池组的维护和扩展，提高了灵活性，并且极耳与连接件的接触紧密，减小了接触阻抗，进而能减小电池在使用过程中的发热，降低了电能耗损，维持电池良好的工作状态。所述狭缝在连接件的横截面上呈现为一字形或十字形。便于穿过极耳，并使极耳与连接件能更紧密的卷绕在一起，减小接触阻抗。所述连接件为I形铜管或L形铜管。采用铜金属，其导电性好，设置为I形或L形，便于将外露的部分作为电极，以连接外部的导线。本发明的另一个目的是提出了一种灵活性强、可靠性高、易于扩展与维护的软包电池极耳连接结构。技术方案如下：一种软包电池组，包括多块叠置在一起的软包电池，各块软包电池的极耳连接结构包括导电的连接件、夹具，所述连接件包括固定相连的两部分，第一部分置于所述电芯上并开设有贯穿连接件的狭缝，第二部分用于对外供电，从所述电芯上引出极耳，该极耳穿过所述狭缝之后卷绕在连接件上，并由所述夹具将极耳夹持在连接件上；还包括至少一根导电条，位于多块叠置软包电池的同一侧的连接件第二部分分别与所述导电条固定连接。上述的软包电池组，电芯引出的极耳卷绕在连接件的一部分上，连接件的另一部分形成该软包电池的电极，再用导电条将多块叠置在一起的软包电池的正极或负极连接在一起，形成软包电池组。由于各块软包电池的极耳连接结构方便安装与拆卸、接触紧密、阻抗小，易于电池组的维护和扩展，灵活性好、可靠性高。所述的软包电池组还包括连接导线，连接导线的一端夹持在所述导电条与螺栓之间，另一端夹持在另一软包电池组的导电条与螺栓之间。通过连接导线，可将多个软包电池组串联或并联起来，以取得较大的容量或获得较高的电压。各块软包电池的连接件第二部分的端部设有内牙，所述导电条上设有与各个内牙匹配的通孔，由螺栓穿过所述通孔并旋入内牙中。能使导电条与各块软包电池上引出的电极连接更紧密、牢固、方便，提高软包电池组的可靠性，并且易于从软包电池组上接线，把多个软包电池组间并联或串联起来使用。本发明的优点是：第一，结构简单合理，极耳方便安装与拆卸，易于维护与扩展；第二，能够缩短加工时间，节约成本；第三，避免了烙铁高温焊接等工序，能防止电芯极耳封口被破坏；第四，电池中的极耳部分接触阻抗小，能减小发热损耗，提高电池组的可靠性。附图说明图1是本发明软包电池极耳连接结构的示意图之一；图2是本发明软包电池极耳连接结构的示意图之二；图3是本发明软包电池极耳连接结构的示意图之三；图4是本发明中的连接件的示意图之一；图5是本发明中的连接件的示意图之二；图6是软包电池极耳连接结构中的连接件的示意图之三；图7是本发明中软包电池组的连接示意图；图8(a)是本发明中极耳与一字形的狭缝的卷绕方式示意图；图8(b)是本发明中极耳与十字形的狭缝的卷绕方式示意图；附图标记说明：1、连接件；2、夹具；3、极耳；4、狭缝；5、电芯；6、内牙；7、导电条；8、连接导线；9、螺栓。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。实施例如图1至图8所示，一种软包电池极耳连接结构，设置在电池的电芯5上，包括导电的连接件1、夹具2，所述连接件1包括固定相连的两部分，第一部分置于所述电芯5上并开设有贯穿连接件1的狭缝4，第二部分用于对外供电，从所述电芯5上引出极耳3，该极耳3穿过所述狭缝4之后卷绕在连接件1上，并由所述夹具2将极耳3夹持在连接件1上。上述的软包电池极耳3连接结构，将电芯5引出的极耳3紧固的缠绕在连接件1的一部分上并由夹具2紧固，而连接件1的另一部分形成对外供电的电极，单块电池的极耳3方便安装与拆卸，多块电池之间的极耳3便于叠加在一起形成电池组，易于电池组的维护和扩展，提高了灵活性，并且极耳3与连接件1的接触紧密，减小了接触阻抗，进而能减小电池在使用过程中的发热，降低了电能耗损，维持电池良好的工作状态。进一步地，所述连接件1为I形铜管或L形铜管，分别如图4、图5所示。采用铜金属，其导电性好，设置为I形或L形，便于将外露的部分作为电极，以连接外部的导线。进一步地，所述狭缝4在连接件1的横截面上呈现为一字形或十字形；具体的卷绕方式可参阅图8(a)、(b)，相对而言，十字形狭缝卷绕的紧密度比一字性狭缝更好一些。以图5、图6所示的L形圆管作为一种示例，可从图6看出，其第一部分上开设了一个一字形的狭缝4，由此可方便的将极耳3穿过该狭缝4之后卷绕在第一部分上，使极耳3与作为连接件1的L形圆管充分地、紧密地接触，减小接触阻抗；而该L形圆管的第二部分作为对外供电的电极，可从软包电池的电芯5上翘出，并在第二部分的端部设置内牙6，方便接入连接导线8等。基于上述的软包电池极耳连接结构，本发明还提出了一种软包电池组，包括多块叠置在一起的软包电池，各块软包电池的极耳3连接结构包括导电的连接件1、夹具2，所述连接件1包括固定相连的两部分，第一部分置于所述电芯5上并开设有贯穿连接件1的狭缝4，第二部分用于对外供电，从所述电芯5上引出极耳3，该极耳3穿过所述狭缝4之后卷绕在连接件1上，并由所述夹具2将极耳3夹持在连接件1上；还包括至少一根导电条7，位于多块叠置软包电池的同一侧的连接件1第二部分分别与所述导电条7固定连接。上述的软包电池组，电芯5引出的极耳3卷绕在连接件1的一部分上，连接件1的另一部分形成该软包电池的电极，再用导电条7将多块叠置在一起的软包电池的正极或负极连接在一起，形成软包电池组。由于各块软包电池的极耳3连接结构方便安装与拆卸、接触紧密、阻抗小，易于电池组的维护和扩展，灵活性好、可靠性高。在需要获得较高的电池容量时，可将多个软包电池组并联起来使用；为获得较高的电压时，可将多个软包电池组串联起来使用。具体地，可采用连接导线8，其一端夹持在一个软包电池组的导电条7与螺栓9之间，另一端夹持在另一个软包电池组的导电条7与螺栓9之间；根据实际需要，将多个软包电池组并联或串联起来。例如，磷酸铁锂单体电池电压只有3.2V，钴酸锂单体电池电压3.6V，在规模储电系统和电动汽车中，总线电压达到300-500V，在移动基站中，通讯设备电池侧电压需要达到48V，由此必须用连接导线将电池串联起来使用。同样地，可以设置狭缝4在连接件1的横截面上呈现为一字形或十字形；连接件1选用I形铜管或L形铜管。进一步地，各块软包电池的连接件1第二部分的端部设有内牙6，所述导电条7上设有与各个内牙6匹配的通孔，由螺栓9穿过所述通孔并旋入内牙6中。能使导电条7与各块软包电池上引出的电极连接更紧密、牢固、方便，提高软包电池组的可靠性，并且易于从软包电池组上接线，把多个软包电池组间并联或串联起来使用。参阅图1、图2、图3、图7，软包电池组的组装方式及步骤如下：1)对极耳3、连接件1、导电条7的表面进行预处理，除掉其表面污垢和金属氧化膜；2)将单个软包电池极耳3(如图2)或多个软包电池引出的叠置在一起的极耳3(如图3)穿入连接件1第一部分开设的狭缝4中，接着将极耳3紧密卷绕在连接件1的第一部分上；3)极耳3卷绕完毕后用夹具2固定；4)对多个叠置在一起的软包电池，在它们同一侧的连接件1第二部端部开设内牙6，再用螺栓9穿过导电条7上的通孔并旋入内牙6中；5)如图7所示，还可以在软包电池组的导电条7和螺栓9之间夹持连接导线8，由连接导线8连入到另一个软包电池组上，从而将多个软包电池组并联或串联起来使用。下面给出一组具体设置的参数作为示例。可以设置L形铜管的第一部分为95mm、直径为6mm，第二部分长为32mm、直径为10mm，I形铜管长为95mm、开设的狭缝宽为1mm、纵向深为5mm，内牙为M6、深为15mm；导电条7为铜片，长60mm，宽为15mm，厚为1mm，导电条7上开设的通孔直径为7mm；连接导线8两端带有O型铜端子，以使其更好的连接在导电条7与螺栓9之间；软包电池极耳3卷绕在连接件1的第一部分上，用夹具2固定，而作为电极的连接件第二部分固定在导电条7上，实现多个软包电池之间的并联，形成软包电池组，再通过连接导线8将各并联的软包电池组串联起来。上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。