一种软包大容量电池电芯与极柱的连接结构的制作方法

1.本发明属于储能电池技术领域，涉及电芯与极柱的连接技术，具体为一种软包大容量电池电芯与极柱的连接结构。


背景技术：

2.软包电芯，是相对硬壳电池形成的一种电池，其正极、负极、隔膜以及电解液等与硬壳电池区别不大，最大的区别在于软包电芯采用铝塑复合膜作为外壳，方形硬电池和圆柱硬电池则采用金属材料作为外壳。软包电芯具有安全性好、质量轻，能量密度高、电化学性能良好、寿命长等诸多优点，因此，在新能源汽车及动力电池的高能量密度、高续航里程、高安全性的三大核心要求下，动力软包电芯正加速发展，并在纯电动乘用车市场崭露头角。同时伴随各大汽车品牌在纯电动汽车方面布局的不断加强，未来动力软包电芯将迎来更大的发展机遇。
3.传统的软包电芯上极耳和汇流排在连接时，需要在极耳和汇流排上打螺纹孔，然后通过将螺钉穿过极耳上的螺纹孔和汇流排上的螺纹孔，使得极耳与回流排螺纹连接，之后再采用热缩管包覆；这种打孔连接的方式严重破坏了电芯上的极耳的过电流能力并增大了电芯上的极耳的内阻，导致电芯在工作状态下温度升高，同时通过螺钉连接极耳和汇流片进行紧固，操作困难且易损坏电芯上的极耳；且使用热缩套管包覆严重影响电芯的散热。
4.例如公告号为cn206210909u的专利，其公开了一种锂离子软包电芯单体连接盖极柱与电芯极耳连接结构，包括电池单体连接盖、软包电芯和泡棉，所述电池单体连接盖上嵌入式连接有铝电极，铝电极分为正铝电极和负铝电极；所述电池单体连接盖的下端设置有软包电芯，软包电芯上端安装有电芯极耳；两个所述的软包电芯的中间安装有泡棉，泡棉上设置有通孔。在每个电池的极耳上均设置通孔，此工艺在电芯上的极耳处打孔会严重破坏电芯上极耳的过电流能力和增大电芯上极耳的内阻。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术中在极耳上打孔会严重影响电芯极耳的过流能力，同时增大极耳内阻的问题，本发明提出了一种软包大容量电池电芯与极柱的连接结构。
6.本发明是在汇流排上设置有通孔，同时在汇流排的通孔上方固定设置连接板，通过将极耳穿过通孔后与连接板固定连接，增大了极耳与汇流排的连接面积，即增大了过流面积，同时不需要在极耳上打孔，对极耳的内阻不会有影响；其具体技术方案如下：
7.一种软包大容量电池电芯与极柱的连接结构，包括软包电芯和汇流排，所述汇流排上设置有通孔，所述通孔处设置有连接板，所述软包电芯上连接有极耳，所述极耳贯穿汇流排上的通孔与连接板贴合。
8.进一步限定，所述软包电芯有多个，所述汇流排上并列设置有多个通孔；
9.多个软包电芯上的极耳与汇流排上的通孔一一对应设置；
10.或多个软包电芯上的极耳连接形成多个极耳束，多个极耳束与汇流排上的通孔一
一对应设置。
11.进一步限定，多个软包电芯上的极耳通过导电导热胶粘合形成极耳束。
12.进一步限定，所述汇流排上的通孔为与极耳的形状或极耳束的形状相吻合的矩形通孔。
13.进一步限定，多个软包电芯并列堆叠形成电池模组，所述电池模组的外侧设置固定夹板，通过固定夹板将多个软包电芯进行夹紧、固定；所述固定夹板与软包电芯并列设置。
14.进一步限定，设置在电池模组相对侧部的固定夹板通过螺杆连接。
15.进一步限定，所述极耳或极耳束与连接板焊接。
16.进一步限定，所述软包大容量电池电芯与极柱的连接结构还包括极柱，所述极柱上设置有多个凹槽，所述凹槽的数量与通孔的数量相同；所述连接板与极耳或极耳束连接后插入凹槽内将汇流排与极柱连接。
17.进一步限定，所述连接板与凹槽的槽壁通过导电导热胶粘合。
18.进一步限定，所述汇流排与极柱通过卡箍固定。
19.进一步限定，所述汇流排与极柱焊接。
20.进一步限定，所述极柱为多个金属块拼接形成，相邻两个金属块的拼接处形成凹槽，且在相邻两个金属块的拼接处涂覆有导电导热胶。
21.进一步限定，所述极柱上设置有散热机构，所述散热机构为半导体制冷片、散热翅片、散热风扇或散热热管。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
23.1、本发明一种软包大容量电池电芯与极柱的连接结构，其包括软包电芯和汇流排，在汇流排上设置有通孔，在通孔处设置有连接板，在软包电芯上连接有极耳，极耳贯穿汇流排上的通孔与连接板贴合。本发明将通孔设置在汇流排上，没有在极耳上开孔，不会增加极耳的内阻；同时将极耳贴合在连接板上，增大了极耳与汇流排的连接面积，即增大了极耳与汇流排的过流面积，也能够有效防止虚焊。
24.2、软包电芯有多个，在汇流排上并且设置有多个通孔，多个软包电池上的极耳与汇流排上的通孔一一对应设置；或多个软包电芯上的极耳连接形成多个极耳束，多个极耳束与汇流排上的通孔一一对应设置，这样设置能够确保每一个软包电芯上的极耳均与连接板连接，避免出现漏连或虚连。
25.3、多个软包电芯上的极耳通过导电导热胶粘合形成极耳束；导电导热胶不仅起到了粘合多个极耳的作用，同时还起到了将软包电芯产生的热量传导至汇流排上，达到散热的目的。
26.4、汇流排上的通孔为与极耳的形状或极耳束的形状相吻合的矩形通孔；能够方便将极耳或极耳束插接在通孔内，方便极耳或极耳束与通孔进行配合。
27.5、多个软包电芯并列堆叠形成电池模组，所述电池模组的外侧设置固定夹板；固定夹板能够起到对多个软包电芯进行夹紧、固定的作用，防止多个软包电芯之间出现相互错位。
28.6、本发明的软包大容量电池电芯与极柱的连接结构还包括极柱，在极柱上设置有与通孔数量和位置对应的凹槽，在连接时，将汇流排上的连接板与极耳或极耳束固定后插
接进凹槽内，方便了极柱与汇流排进行固定连接，同时也增大了汇流排与极柱的连接面积，即增大了汇流排与极柱之间的过流面积。
29.7、连接板与凹槽的槽壁通过导电导热胶粘合。通过导电导热胶不仅增加了连接板与凹槽的连接强度，同时也增强了将汇流排上的热量传导至极柱上的传热效率。
30.8、汇流排与极柱通过卡箍固定，能够使得汇流排与极柱连接的更牢固，防止发生错位。
31.9、在极柱上设置有散热机构，增强了极柱的散热效率。
附图说明
32.图1为软包大容量电池电芯与极柱的连接结构的结构示意图；
33.图2为软包电芯与汇流排的连接示意图；
34.图3为多个软包电芯上的极耳形成极耳束的结构示意图；
35.图4为在汇流排连接板的一侧设置通孔的结构示意图；
36.图5为在汇流排连接板的相对两侧设置通孔的结构示意图；
37.图6为极柱上设置凹槽的结构示意图；
38.图7为卡箍的结构示意图；
39.其中，1-软包电芯，2-固定夹板，3-螺杆，4-汇流排，41-连接板，42-通孔，5-极柱，51-凹槽，6-极耳，61-极耳束。
具体实施方式
40.下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行进一步地解释说明，但本发明并不限于以下说明的实施方式。
41.本发明一种软包大容量电池电芯与极柱的连接结构，其特征在于，包括软包电芯1和汇流排4，汇流排4上设置有通孔42，通孔42处设置有连接板41，软包电芯1上连接有极耳6，极耳6贯穿汇流排4上的通孔42与连接板41贴合。软包电芯1有多个，汇流排4上并列设置有多个通孔42；多个软包电芯1上的极耳6与汇流排4上的通孔42一一对应设置；或多个软包电芯1上的极耳6连接形成多个极耳束61，多个极耳束61与汇流排4上的通孔42一一对应设置。多个软包电芯1上的极耳6通过导电导热胶粘合形成极耳束61。汇流排4上的通孔42为与极耳6的形状或极耳束61的形状相吻合的矩形通孔。多个软包电芯1并列堆叠形成电池模组，电池模组的外侧设置固定夹板2，通过固定夹板2将多个软包电芯1进行夹紧、固定，所述固定夹板2与软包电芯1并列设置。设置在电池模组相对侧部的固定夹板2通过螺杆3连接。极耳6或极耳束61与连接板41焊接。软包大容量电池电芯与极柱的连接结构还包括极柱5，极柱5上设置有多个凹槽51，凹槽51的数量与通孔42的数量相同；连接板41与极耳6或极耳束61连接后插入凹槽51内将汇流排4与极柱5连接。连接板41与凹槽51的槽壁通过导电导热胶粘合。汇流排4与极柱5通过卡箍固定。汇流排4与极柱5焊接。极柱5为多个金属块拼接形成，相邻两个金属块的拼接处形成凹槽51，且在相邻两个金属块的拼接处涂覆有导电导热胶。极柱5上设置有散热机构，散热机构为半导体制冷片、散热翅片、散热风扇或散热热管。
42.实施例1
43.参见图1-图2，本实施例一种软包大容量电池电芯与极柱的连接结构，其包括软包
电芯1和汇流排4，汇流排4分为正极汇流排和负极汇流排，在正极汇流排和负极汇流排上均设置有通孔42，在通孔42处设置有连接板41，汇流排4为横截面为矩形的板状的结构，在软包电芯1上连接有极耳6，极耳6分为正极极耳和负极极耳，正极极耳贯穿正极汇流片上的通孔与正极汇流片上的连接板41贴合，负极极耳贯穿负极汇流片上的通孔与负极汇流片上的连接板41贴合。
44.优选的，本实施例的通孔42沿汇流排4的宽度方向设置。
45.优选的，本实施例的连接板41设置在通孔42的上方，即连接板41与软包电芯1沿着汇流排4的面板相对设置；优选的，连接板41的面板与汇流排4的面板相互垂直。
46.实施例2
47.本实施例一种软包大容量电池电芯与极柱的连接结构，在实施例1的基础上，其软包电芯1有50个，50个软包电芯1分别并列设置的两排，每排25个，每排对应的设置一个正极汇流排和一个负极汇流排。
48.软包电芯1上的正极耳与对应的正极汇流排上的通孔42一一对应连接；软包电芯1上的负极耳与负极汇流排上的通孔42一一对应连接。
49.参见图3，或每排的5个软包电芯1为一组，同一组内的5个软包电芯1上的正极耳连接形成的一个极耳束61，同一组内的5个软包电芯1上的负极耳连接形成一个极耳束61，即每排形成的正极耳和负极耳分别形成5个极耳束61，正极耳形成的极耳束61与正极汇流排上的通孔42一一对应连接；负极耳形成的极耳束61与负极汇流片上的通孔42一一对应连接。
50.本实施例同一组内的软包电芯1上的正极耳或负极耳通过粘合胶粘结，优选的，其通过导电导热胶粘合。
51.需要说明的，本实施例的软包电芯可以是3个、5个，10个，15个，20个，甚至更多个，其具体数量取决于电池的不同的电池容量要求；软包电芯1的排数可以是1排、2排、3排，甚至更多个，具体排数根据电池的体积要求进行设置；每个极耳束61对应的正极耳或负极耳的数量可以是2个、3个、4个，甚至更多个。
52.优选的，本实施例汇流排4上的通孔42为与极耳6的形状或极耳束61的形状相吻合的矩形通孔。
53.优选的，本实施例的正极耳和正极汇流排均为铝材质，本实施例的负极耳和负极汇流排均为铜材质或铜镀镍材质。
54.参见图4和图5，在连接板41的一侧或两侧设置通孔42，若设置在两侧，正极耳或负极耳可以从任意一侧贯通。
55.优选的，本实施例的极耳6或极耳束61与连接板41之间焊接。
56.实施例3
57.本实施例一种软包大容量电池电芯与极柱的连接结构，在实施例2的基础上，30个软包电芯1并列堆叠形成电池模组，在电池模组的外侧设置有固定夹板2，通过固定夹板2将30个软包电芯1进行夹紧、固定；固定夹板2与软包电芯1并列设置。
58.优选的，本实施例在两个固定夹板2之间设置有6个螺杆3，6个螺杆3分别两组，分别设置在电池模组相对的两侧。
59.本实施例的固定夹板2可以是pp板、pe板、pvc板、pet板、pps板、ppa板、peek板或
lcp板中的一种；其能够起到绝缘的作用。
60.实施例4
61.参见图6，本实施例一种软包大容量电池电芯与极柱的连接结构，在实施例3的基础上，其还包括极柱5，在极柱5上设置有与汇流排4上通孔42数量相同的凹槽51，连接板41与极耳6或极耳束61连接后插入凹槽51内将汇流排4与极柱5连接。
62.优选的，本实施例连接板41与极耳6或极耳束61通过导电导热胶粘合；进一步优选的，本实施例连接板41与极耳6或极耳束61通过导电导热胶粘合后还需要焊接。
63.本实施例的汇流排4与极柱5通过卡箍固定；卡箍设置在汇流排4与极柱5连接处的端部，或者中间部位。
64.参见图7，优选的，本实施例的卡箍由u形结构的卡环和挡板构成，在u形结构的卡环的两端部均设置有螺纹，在挡板上设置有卡环孔，在使用时，将卡环环绕在汇流排4与极柱5的外侧，将挡板套接在卡环上，套接好后将挡板的外侧对应的卡环部分用螺母限位。
65.或优选的，本实施例的卡箍为矩形环状结构，在使用时，将卡箍套接在汇流排4与极柱5的外侧，同时通过螺栓将卡箍的连接处拉紧、固定。
66.实施例5
67.本实施例一种软包大容量电池电芯与极柱的连接结构，在实施例4的基础上，极柱5是由5个金属块拼接形成的，在相邻两个金属块的拼接处形成凹槽51，且在相邻两个金属块的拼接处涂覆有导电导热胶；通过导电导热胶将相邻的两个金属块粘合。
68.本实施例在极柱的一端部或两端部设置有散热机构。其散热机构为半导体制冷片、散热翅片、散热风扇或散热热管。优选的，散热机构为半导体制冷片。
69.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。