锂离子电芯极耳连接结构的制作方法

1.本实用新型属于锂离子电池储能技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种锂离子电芯极耳连接结构。


背景技术：

2.随着我们国家持续不断的新能源政策支持下，我国新能源汽车关键技术取得显著进步，其中电池核心技术更是领先全球。目前新能源汽车市场上主要使用的电池技术都是基于锂离子技术来实现，其中锂离子电池又分为方壳电芯、圆柱电芯、软包电芯三类，目前市场上对电芯之间成组主要采用激光焊接、超声波焊接、电阻焊接等焊接方式进行串并联，焊接过程中需要使用昂贵复杂的焊接设备，需要使用高精度的焊接工装、需要使用高效且精密的焊缝检测仪器，焊接过程对设备、场地、人员要求较高。焊接过程成本较高，采用焊接方式进行电芯的串并联连接，焊接操作不当会损坏电芯，且焊接过程出现问题电芯焊缝有效进行返工，售后市场或者梯次利用市场无法进行电芯的有效更换或拆解回收再利用。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种锂离子电芯极耳连接结构，目的是确保连接稳定可靠，降低综合成本。
4.为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：锂离子电芯极耳连接结构，包括用于装载电芯的电芯外框架、设置于电芯外框架上的载流排嵌件和与载流排嵌件相配合以压紧电芯极耳的极耳压条，电芯外框架包括第一电芯框架和与第一电芯框架为插接连接的第二电芯框架。
5.所述第一电芯框架上设置第一凸起，所述第二电芯框架上设置让第一凸起嵌入的插槽。
6.所述第一凸起设置多个，且第一凸起设置在所述第一电芯框架的相对两侧。
7.所述第一电芯框架上设置让捆扎带嵌入的捆带槽。
8.所述第二电芯框架和所述载流排嵌件上设置让所述电芯极耳穿过的极耳穿孔。
9.所述极耳压条上设置第二凸起，所述载流排嵌件上设置与第二凸起相配合的卡槽。
10.所述第一电芯框架上设置第一上定位销和第一定位孔，所述第二电芯框架上设置第二上定位销和第二定位孔。
11.所述第一电芯框架上设置第一下定位销，所述第二电芯框架上设置第二下定位销，所述第一上定位销和所述第一下定位销分别朝向第一电芯框架的相对两侧伸出，所述第二上定位销和所述第二下定位销分别朝向第二电芯框架的相对两侧伸出。
12.本实用新型的锂离子电芯极耳连接结构，可以确保电芯极耳连接稳定可靠，整体结构紧凑、简单、可靠，过程无需复杂焊接及检测设备、对人员、场地要求低。通过该方式电芯成组自由度高，对电芯成组返工，售后市场维护或梯次拆解利用便利、快速有效，可以降
低综合成本。
附图说明
13.本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
14.图1是本实用新型锂离子电芯极耳连接结构系统整体结构示意图；
15.图2是本实用新型锂离子电芯极耳连接结构电池单元结构示意图；
16.图3是本实用新型锂离子电芯极耳连接结构电芯框架结构细节示意图；
17.图4是本实用新型锂离子电芯极耳连接结构载流排压条正面结构示意图；
18.图5是本实用新型锂离子电芯极耳连接结构载流排压条背面结构示意图；
19.图中标记为：1、隔热缓冲泡棉；2、散热片；3、第一电芯框架；4、第二电芯框架；5、电芯极耳；6、第一定位孔；7、极耳穿孔；8、卡槽；9、六角头圆柱嵌件；10、电芯；11、载流排嵌件；12、第二上定位销；13、第二定位孔；14、捆带槽；15、插槽；16、电芯间极耳压条；17、输出极极耳压条；18、压铆螺母；19、压条安装孔；20、第二凸起；21、塑料盖板；22、螺栓；23、电压及温度采集模块；24、接触面；25、顶部挤压面；26、侧部挤压面；27、第一上定位销。
具体实施方式
20.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
21.需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”和“第二”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。
22.如图1至图5所示，本实用新型提供了一种锂离子电芯极耳连接结构，包括用于装载电芯10的电芯外框架、设置于电芯外框架上且用于支撑电芯极耳5的载流排嵌件11和与载流排嵌件11相配合以压紧电芯极耳5的极耳压条，电芯外框架包括第一电芯框架3和与第一电芯框架3为插接连接的第二电芯框架4。
23.具体地说，如图1至图5所示，第二电芯框架4是在第一电芯框架3的长度方向上的一端与第一电芯框架3连接，第一电芯框架3上设置第一凸起，第二电芯框架4上设置让第一凸起嵌入的插槽15。第一凸起设置多个，第一凸起设置在第一电芯框架3的相对两侧，且第一电芯框架3的相对两侧设置同等数量的第一凸起。第一凸起为矩形块状结构，插槽15为在第二电芯框架4上设置的矩形凹槽，插槽15的数量与第一凸起的数量相同，所有插槽15为对称分布在第二电芯框架4的长度方向上的相对两端。装配时，各个第一凸起分别插入一个插槽15中，形成四周封闭、底面封闭且顶面具有开口的矩形结构的电芯外框架。电芯10安装在电芯外框架的内腔体中，电芯外框架内设置散热片2，散热片2位于电芯10的下方，散热片2用于电芯10间散热。电芯10的上方设置隔热缓冲泡棉1，隔热缓冲泡棉1用于填充电芯10之间间隙且起到阻绝热传递的作用。
24.如图1至图5所示，载流排嵌件11为预埋安装在第二电芯框架4上，第二电芯框架4和载流排嵌件11上设置让电芯极耳5穿过的极耳穿孔7。电芯外框架的材质为塑料，极耳压条的材质为铜，极耳压条上设置第二凸起，载流排嵌件11上设置与第二凸起相配合的卡槽8，第二凸起朝向极耳压条的外侧凸出，第二凸起可以挤压电芯极耳5，将电芯极耳5局部嵌
入卡槽8中。通过这种连接方式串并联电芯，载流排嵌件11与极耳压条将电芯极耳5大面挤压，使电芯间极耳连接的搭接面积更多，保证了电芯连接之间的载流极限及连接内阻。
25.如图1至图5所示，极耳压条包括电芯间极耳压条16和输出极极耳压条17，输出极极耳压条17上设置一个第二凸起，电芯间极耳压条16上设置两个第二凸起。极耳压条上设置让螺栓22穿过的压条安装孔19。第二凸起为在极耳压条上设置的筋条结构，第二凸起的长度方向与极耳压条的长度方向相平行，卡槽8的形状与第二凸起的形状相匹配。这种结构可使电芯极耳5与压条水平和垂直多方向挤压更加紧实可靠，防止因工件平面度不足，或恶劣运行工况导致电芯极耳5间连接不到位，极耳拉脱等严重不良现象。极耳压条整体采用螺栓22紧固在载流排嵌件11的预埋螺纹孔中，电压及温度采集模块23直接固定在压铆螺母18上，压铆螺母18固定在极耳压条上，整体结构紧凑、简单、可靠，过程无需复杂焊接及检测设备、对人员、场地要求低。通过该方式电芯成组自由度高，对电芯成组返工，售后市场维护或梯次拆解利用便利、快速有效。
26.如图5所示，极耳压条的一侧表面为与电芯极耳5搭接面相接触的接触面24，第二凸起的外表面包括与电芯极耳5相接触的顶部挤压面25和侧部挤压面26。
27.如图1至图3所示，第一电芯框架3上设置第一上定位销27和第一定位孔6，第二电芯框架4上设置第二上定位销12和第二定位孔13。第一电芯框架3上设置第一下定位销，第二电芯框架4上设置第二下定位销，第一上定位销27和第一下定位销分别朝向第一电芯框架3的相对两侧伸出，第二上定位销12和第二下定位销分别朝向第二电芯框架4的相对两侧伸出。第一上定位销27和第一下定位销均为圆柱形，第一上定位销27的轴线和第一下定位销的轴线相平行，第一上定位销27朝向第一电芯框架3的上方伸出，第一下定位销朝向第一电芯框架3的下方伸出，第一上定位销27设置多个且所有第一上定位销27为沿第一电芯框架3的宽度方向依次布置，第一下定位销设置多个且所有第一下定位销为沿第一电芯框架3的宽度方向依次布置，第一定位孔6为在第一电芯框架3的顶面和底面上设置的圆孔。第二上定位销12和第二下定位销均为圆柱形，第二上定位销12的轴线和第二下定位销的轴线相平行且与第一上定位销27和第一下定位销的轴线相平行，第二上定位销12朝向第二电芯框架4的上方伸出，第二下定位销朝向第二电芯框架4的下方伸出，第二上定位销12设置多个且所有第二上定位销12为沿第二电芯框架4的宽度方向依次布置，第二下定位销设置多个且所有第二下定位销为沿第二电芯框架4的宽度方向依次布置，第二定位孔13为在第二电芯框架4的顶面和底面上设置的圆孔。在装配时，多个电芯外框架为层叠布置，下方的第一电芯框架3上的第一上定位销27嵌入上方的第一电芯框架3上的第一定位孔6中，上方的第一电芯框架3上的第一下定位销嵌入下方的第一电芯框架3上的第一定位孔6中，下方的第二电芯框架4上的第二上定位销12嵌入上方的第二电芯框架4上的第二定位孔13中，上方的第二电芯框架4上的第二下定位销嵌入下方的第二电芯框架4上的第二定位孔13中。这种结构方便装配，确保电芯外框架位置准确，有助于提高装配效率和产品质量。
28.如图1和图3所示，第一电芯框架3上设置让捆扎带嵌入的捆带槽14，捆带槽14为在第一电芯框架3的外壁面上设置的矩形凹槽，捆带槽14设置多个。
29.如图1至图5所示，软包锂离子电芯极耳连接结构的工艺流程如下：
30.s1：将4个六角头圆柱嵌件99预埋进第二电芯框架4；
31.s2：将载流排嵌件11嵌入第二电芯框架4；
32.s3：将散热片2放入第一电芯框架3；
33.s4：将第一电芯框架3、第二电芯框架4通过第一凸起和插槽15的配合，进行装配，组合形成电芯外框架；
34.s5：将电芯10放置于散热片2上；
35.s6：将隔热缓冲泡棉1(单面背胶)粘贴于电芯10外表面；
36.s7：将电芯极耳5从载流排嵌件11上的极耳穿孔7中穿出；
37.s8：使用工具对穿出的电芯极耳5进行折弯并压平整，使其与载流排嵌件11大平面接触；
38.s9：按照设计要求，对组装好的电芯外框架进行堆叠，堆叠过程中使用第一上定位销27、第一下定位销、第二上定位销12、第二下定位销与定位孔的配合进行辅助定位；
39.s10：使用螺栓22将电芯间极耳压条16、输出极极耳压条17通过与第二电芯框架4上的六角头圆柱嵌件9进行紧固，六角头圆柱嵌件9上设置螺纹孔；
40.s11：使用螺栓22将电压及温度采集模块23分别安装在电芯间极耳压条16、输出极极耳压条17上，螺栓22与电芯间极耳压条16、输出极极耳压条17上的压铆螺母18螺纹连接；
41.s12：使用捆扎带通过捆带槽14对电芯及框架整体进行捆扎约束。
42.以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。