一種鋰離子電池組大電流連接片及其電池組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池組大電流連接片。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有大電流鋰離子電池組的電池模塊、電池模塊組正負(fù)極之間的串聯(lián)、并聯(lián)連接采用金屬片開叉進(jìn)行電阻焊接，為確保連接片牢度，通常金屬片都較厚，厚度達(dá)到0.4mm以上，為了確保焊接強(qiáng)度，均需采用大功率焊機(jī)輸出大能量才能焊接牢固，焊機(jī)輸出能量大了焊接面產(chǎn)生較多的熱量，可能損傷電芯，造成一定的安全隱患，因此電池對(duì)應(yīng)的焊接面也需較厚的金屬層，即單電芯外殼的焊接一面需增加殼體厚度(例如有時(shí)需要增加1.0mm以上)，這樣就增加了單體電芯的重量，因電池組使用單電芯多串聯(lián)多并聯(lián)的方式組裝，因此電池的重量也隨之增加，加厚的金屬層占用了電池的有效化學(xué)成份的空間，從而減小了相同體積下的電池的有效容量，也就減小了電池組的能量密度，因金屬的密度較電池內(nèi)的化學(xué)成份的密度大很多，因此相同體積的電池因外殼金屬加厚也同時(shí)增加了電池的重量；連接金屬片為鎳片或鎳合金等合金，因其電阻值較大，因此過大電流能力較差，同時(shí)因金屬片是覆蓋在電池連接表面，當(dāng)電池內(nèi)部異常時(shí)此連接用的金屬片堵住了電池泄壓閥，電池可能發(fā)生爆炸等現(xiàn)象。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋰離子電池組大電流連接片及用此連接片組裝的電池組，以增強(qiáng)連接強(qiáng)度，增加過電流的能力，解決大電流放電的發(fā)熱問題，提高電池組能量密度及電池異常情況下的電池內(nèi)部氣壓的安全排放，增強(qiáng)電池的整體可靠性和安全性冋題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種鋰離子電池組大電流連接片，包括銅片和鎳片，其特征在于所說的銅片為有一排圓形孔的一字形銅片，圓形孔的圓心對(duì)著電池模塊組電芯的中心線，孔徑大小與電芯泄壓閥大小相適配，開孔數(shù)量與電芯數(shù)量對(duì)應(yīng)，所說的鎳片略呈工字形，兩頭為三角形或半圓形，中間為一字形，鎳片的長(zhǎng)度略小于銅片圓形孔的圓心距，相鄰兩鎳片之間有一空隙，空隙的中心線與電芯的中心線重合，鎳片的中部焊接在銅片的兩個(gè)相鄰圓形孔之間，鎳片的端部焊接在圓形孔13內(nèi)的電芯正極或負(fù)極表面的焊接處。
[0005]進(jìn)一步地，所說的相鄰兩鎳片之間的空隙為0.9?1.1_。
[0006]一種鋰離子電池組，包括串聯(lián)、并聯(lián)連接的多個(gè)電池模塊組，其特征在于所說的電池模塊組每行電芯正極之間、負(fù)極之間分別通過上述的大電流連接片相連接，實(shí)現(xiàn)每行電芯的并聯(lián)連接。
[0007]進(jìn)一步地，所說的電池模塊組各行電芯正極之間、負(fù)極之間連接的大電流連接片的端部分別通過一銅條互相連接，實(shí)現(xiàn)電池模塊組各行電芯的并聯(lián)連接。
[0008]本實(shí)用新型的鎳片6外形略呈工字形，工字形上下兩邊呈三角形，三角形面積比工字中間的一字形面積大許多，這樣加寬了電流的截面積，也就減小了電流流過的電路的電阻值，減小了電路損耗，電流流過電阻時(shí)直接將電能轉(zhuǎn)換成了熱能，減小電路電能的損耗也就減小了電路的發(fā)熱量，減小了電池組的發(fā)熱量也就減小了電池組的溫度，增加了電池組的使用壽命；鎳片與銅片焊接在一起，過電流的銅片電阻率較小，電池充放電時(shí)電路發(fā)熱量極小，提高了電池的過電流能力，解決了電池大電流充放電時(shí)電路發(fā)熱的問題，從而提高了電池的可靠性，增加了電池的使用壽命，減小了電池的使用成本，同時(shí)也有利于環(huán)境保護(hù)；電池泄壓閥和銅片上的圓形孔共同起到了電池發(fā)生異常時(shí)內(nèi)部泄壓的作用，增強(qiáng)了電池的安全性能，同時(shí)也是電池與金屬鎳片焊接的焊接處；鎳片與銅片的焊接部位為鎳片的一字形部分與銅片重疊的中部，實(shí)現(xiàn)了工藝簡(jiǎn)單可靠焊接的作用。采用上述鎳片-銅片串、并聯(lián)連接的電池模塊組，組成的鋰離子電池組，具有重量輕、有效容量大、過流能力強(qiáng)、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0009]本實(shí)用新型有如下附圖:
[0010]圖1銅片正面示意圖
[0011]圖2銅片側(cè)面示意圖
[0012]圖3鎳片示意圖
[0013]圖4銅片與鎳片焊接后的示意圖
[0014]圖5銅片、鎳片與電池模塊組電芯焊接后的示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]作為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，鋰電池組的容量為120V/300Ah，放電電流:100A持續(xù)，最大放電電流300A 60秒，電芯直徑18.5mm。
[0017]圖1、圖2為本實(shí)用新型的銅片正面、側(cè)面示意圖。銅片5呈一字型，銅片寬度與電芯7的直徑相適配，銅片5上開有一排圓形孔13，其端部可開有一個(gè)接線孔14。圓形孔13的圓心對(duì)著電芯7的中心線，孔徑大小與電池泄壓閥大小相適配，略大于電池泄壓閥的直徑即可。作為一種實(shí)施例，對(duì)于泄壓閥的直徑為1mm的電芯，圓形孔13的孔徑可以選為Ilmm ;開孔數(shù)量與電池模塊組每排電芯的數(shù)量對(duì)應(yīng)。
[0018]圖3為鎳片示意圖。鎳片6大體呈工字型，兩頭兩個(gè)三角形或半圓形，三角形的尺寸略小于銅片5上圓形孔13的尺寸，鎳片端部輪廓線也可以為近似的橢圓形曲線，中間為一字形。兩個(gè)三角形鎳片位于孔13內(nèi)，焊接在孔內(nèi)的電芯正極表面或負(fù)極表面焊接處。鎳片與銅片的焊接部位為鎳片的一字形部分與銅片重疊的中部。相鄰兩鎳片之間有一空隙，空隙的中心線與電池的中心線重合。作為一種實(shí)例，一字型部分的寬度為4_，鎳片的長(zhǎng)度略小于銅片圓形孔的圓心距，例如，長(zhǎng)度可選為銅片兩個(gè)圓孔13之間的距離-1mm，本實(shí)例中镲片長(zhǎng)度為20.2mm。
[0019]圖4為銅片與鎳片焊接后的示意圖。將鎳片6逐一焊接在銅片5的圓孔之間，具體方法是:先將銅片5表面激光脈沖去氧化膜清潔處理，再將金屬鎳片6 —字形部分的中部與銅片5焊接，焊接方式可選用電阻焊或激光焊接等方式。兩連接鎳片之間可間隔大約1_，例如可以間隔0.9-1.1mm，這樣有利增加焊接牢度。本實(shí)用新型镲片厚度僅為0.15mm,銅片的厚度為1.0mm,既有利于電芯的焊接，又有很好的過電流能力。
[0020]圖5為銅片-鎳片與電池模塊組電芯焊接后的示意圖。先將電芯7組裝入鋰離子電池組模塊中，銅片5焊好工字形的鎳片6后，將焊接鎳片6的一面裝入工裝夾具使銅片5圓形孔13中心線與電芯7中心線對(duì)齊，再將銅片圓形孔13中露出的三角形或半圓形鎳片，與鎳片下表面電芯的正極或負(fù)極金屬焊接面焊接在一起，可據(jù)電芯特性進(jìn)行電阻焊接或激光焊。
[0021]本實(shí)用新型給出的鎳片6外形略呈工字形，工字形上下兩邊呈三角形，三角形面積比工字中間的一字形面積大許多，這樣加寬了電流的截面積，也就減小了電流流過的電路的電阻值，減小了電路損耗，電流流過電阻時(shí)直接將電能轉(zhuǎn)換成了熱能，減小電路電能的損耗也就減小了電路的發(fā)熱量，減小了電池組的發(fā)熱量也就減小了電池組的溫度，增加了電池組的使用壽命。兩相鄰鎳片的端部間距為0.9-1.1mm，鎳片工字形部分的邊緣與電芯泄壓閥對(duì)齊，當(dāng)電池發(fā)生異常時(shí)，電池內(nèi)壓可通過電池泄壓閥和銅片的圓形孔13向外泄壓。
[0022]本實(shí)用新型所述銅片長(zhǎng)度、寬度及厚度隨電芯尺寸及需過電流大小而調(diào)整，可根據(jù)鋰電池組的參數(shù)設(shè)計(jì)要求選定。
[0023]本實(shí)用新型的鋰離子電池組，包括串聯(lián)、并聯(lián)連接的多個(gè)電池模塊組12，所說的電池模塊組由多行并排電芯組成，每行電芯正極之間、負(fù)極之間分別通過上述的大電流連接片相連接，即每排電芯的正極和負(fù)極之間分別通過一條本實(shí)用新型的鎳片-銅片連接在一起，實(shí)現(xiàn)每行電芯的并聯(lián)連接；每個(gè)電池模塊組各行電芯正極之間、負(fù)極之間連接的本實(shí)用新型的鎳片-銅片大電流連接片的端部也需要分別相互連接在一起，由于電池模塊組各行電芯合起來的電流較大，所以本實(shí)用新型采用電阻較小的銅條或銅板粗銅線15將電池模塊組各行電芯正極之間、負(fù)極之間連接的大電流連接片的端部分別進(jìn)行互相連接，實(shí)現(xiàn)電池模塊組各行電芯的并聯(lián)連接。
[0024]本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于需求大電流的UPS，EPS等電池電源領(lǐng)域。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋰離子電池組大電流連接片，包括銅片和鎳片，其特征在于所說的銅片為有一排圓形孔(13)的一字形銅片(5)，圓形孔的圓心對(duì)著電池模塊組(12)電芯(7)的中心線，孔徑大小與電芯泄壓閥大小相適配，開孔數(shù)量與電芯數(shù)量對(duì)應(yīng)，所說的鎳片(6)略呈工字形，兩頭為三角形或半圓形，中間為一字形，鎳片的長(zhǎng)度略小于銅片圓形孔的圓心距，相鄰兩鎳片之間有一空隙，空隙的中心線與電芯的中心線重合，鎳片的中部焊接在銅片的兩個(gè)相鄰圓形孔之間，鎳片的端部焊接在圓形孔13內(nèi)的電芯正極或負(fù)極表面的焊接處。
2.如權(quán)利要求1所述的大電流連接片，其特征在于所說的相鄰兩鎳片之間的空隙為0.9 ?L Imm0
3.—種鋰離子電池組，包括串聯(lián)、并聯(lián)連接的多個(gè)電池模塊組(12)，其特征在于所說的電池模塊組每行電芯正極之間、負(fù)極之間分別通過權(quán)利要求1所說的大電流連接片相連接，實(shí)現(xiàn)每行電芯的并聯(lián)連接。
4.如權(quán)利要求3所述的鋰離子電池組，其特征在于電池模塊組各行電芯正極之間、負(fù)極之間連接的大電流連接片的端部分別通過一銅條(15)互相連接，實(shí)現(xiàn)電池模塊組各行電芯的并聯(lián)連接。
【專利摘要】一種鋰離子電池組大電流連接片及其電池組，包括銅片和鎳片，銅片為有一排圓形孔的一字形銅片，圓形孔的圓心對(duì)著電池模塊組電芯的中心線，孔徑大小與電芯泄壓閥大小相適配，開孔數(shù)量與電芯數(shù)量對(duì)應(yīng)，鎳片略呈工字形，兩頭為三角形或半圓形，中間為一字形，鎳片中部焊接在銅片的兩個(gè)相鄰圓形孔之間，鎳片的端部焊接在圓形孔內(nèi)電芯正極或負(fù)極表面的焊接處，相鄰兩鎳片之間有一空隙，空隙的中心線與電芯的中心線重合。鎳片的外形設(shè)計(jì)減小了電路損耗，鎳片與銅片焊接在一起，銅片電阻率較小，解決了大電流充放電時(shí)電路發(fā)熱的問題，增加了電池的使用壽命；電芯泄壓閥和銅片上的圓形孔共同起到了電池發(fā)生異常時(shí)內(nèi)部泄壓的作用，增強(qiáng)了電池的安全性能。
【IPC分類】H01M2-20, H01M4-58, H01M10-0525
【公開號(hào)】CN204424371
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520055217
【發(fā)明人】李永洪, 曾錦輝, 羅禮新, 戴天童, 李紀(jì)洲
【申請(qǐng)人】珠海市嘉德電能科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月23日