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一种平板式连接铝巴和电芯模组

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


一种平板式连接铝巴和电芯模组

技术领域

本申请涉及电池技术领域,具体涉及一种平板式连接铝巴和电芯模组。

背景技术

目前,动力电池的高能量密度和高成组效率成为了行业不断追求和探索的新方向,动力电池设计时应该在保证电池性能和可靠性的同时,充分利用内部空间,从而提升电池产品整体的竞争优势,不断拓展和优化其设计边界。

动力电池内电芯间连接时通常使用冲压成型的铝巴,但是考虑动力电池的循环膨胀问题,为了避免连接铝巴在电芯膨胀时受力拉扯产生较大的应力,冲压铝巴通常在厚度方向设置一个折弯结构;折弯结构的设置浪费了较多的整包Z向空间,降低了整包的体积成组效率;且使得连接铝巴与上盖之间间隙较小,增加了连接铝巴的绝缘失效风险,不利于降低整包高度,使得整车设计时离地间隙降低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种平板式连接铝巴和电芯模组,能够降低电池Z向空间的浪费,提升了整包体积利用率,同时可以利用平面的折弯结构来吸收电芯膨胀时产生的拉力和位移。

本申请实施例的一方面,提供了一种平板式连接铝巴,包括铝巴本体,所述铝巴本体用于设置在电芯模组的第一表面,以和所述电芯模组的极柱连接,所述铝巴本体在第一表面方向形成折弯结构。

可选地,所述折弯结构位于所述铝巴本体上沿所述第一表面的第一方向上,所述极柱在第二方向与所述铝巴本体连接,所述第二方向垂直于所述第一方向。

可选地,所述铝巴本体在所述第一方向的尺寸大于所述第二方向的尺寸。

可选地,所述铝巴本体在所述第一方向至少形成一个折弯结构,所述折弯结构形成凸起,所述凸起凸向所述第二方向。

可选地,所述铝巴本体在所述第一方向形成多组所述折弯结构,多组的所述折弯结构的凸起的凸向在所述第二方向相对设置或相背设置。

可选地,每组所述折弯结构包括多个子折弯结构,多组所述折弯结构中的所述子折弯结构的数量相等。

可选地,每组所述折弯结构包括多个子折弯结构,两组所述折弯结构中的所述子折弯结构的数量不相等。

可选地,所述折弯结构在折弯处形成弯角或圆弧。

本申请实施例的另一方面,提供了一种电芯模组,包括:电芯、设置在所述电芯上的极柱,以及设置在所述极柱上的前述的平板式连接铝巴。

可选地,所述平板式连接铝巴上还设置有冷却板,所述冷却板和所述平板式连接铝巴贴合。

本申请实施例提供的平板式连接铝巴和电芯模组,铝巴本体设置于电芯模组的第一表面,在铝巴本体上形成折弯结构,折弯结构沿第一表面方向折弯,使得铝巴本体形成平板式结构;相较于现有Z向上的折弯,本申请的铝巴本体在第一表面折弯,可以保证平板式连接铝巴吸收电芯膨胀的同时,节省电芯模组整包的Z向空间,提升电芯模组整包的体积成组效率,其有利于降低电芯模组整包高度,从而使得整车离地间隙增加;还可以使得平板式连接铝巴与上盖之间的间隙适当增加,降低了平板式连接铝巴结缘失效的风险;此外,平板式的设置,还适当增加了平板式连接铝巴的散热面积,有利于大倍率电流下的平板式连接铝巴散热,从而适当增加了平板式连接铝巴的过流能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实施例提供的平板式连接铝巴结构示意图之一;

图2是本实施例提供的平板式连接铝巴结构示意图之二;

图3是本实施例提供的平板式连接铝巴结构示意图之三;

图4是本实施例提供的平板式连接铝巴结构示意图之四;

图5是本实施例提供的平板式连接铝巴结构示意图之五;

图6是本实施例提供的平板式连接铝巴结构示意图之六;

图7是本实施例提供的平板式连接铝巴结构示意图之七;

图8是本实施例提供的平板式连接铝巴结构示意图之八;

图9是本实施例提供的平板式连接铝巴结构示意图之九;

图10是本实施例提供的平板式连接铝巴结构示意图之十;

图11是本实施例提供的平板式连接铝巴结构示意图之十一;

图12是本实施例提供的电芯模组局部结构示意图;

图13是本实施例提供的电芯模组爆炸示意图;

图14是本实施例提供的电芯模组结构示意图。

图标:10-平板式连接铝巴;100-铝巴本体;110-折弯结构;110a-子折弯结构;200-电芯;201-极柱;202-冷却板;203-下封装结构;204-上封装结构;F1-第一方向;F2-第二方向;Z-厚度方向。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

现有的连接铝巴在厚度方向进行折弯,这样对整包的电芯模组来说,就浪费了较多的整包Z向空间,降低了整包的体积成组效率,使得连接铝巴与上盖之间间隙较小,增加了连接铝巴的绝缘失效风险,不利于降低整包高度,使得整车设计时离地间隙降低。

有鉴于此,为解决上述问题,本申请实施例提供一种平板式连接铝巴10,主要针对电芯200宽度尺寸(第一方向F1)较大时的电芯200间连接应用场景,本申请实施例提供的平板式连接铝巴10,取消了传统铝巴设计时在厚度方向Z的折弯结构110,而是在平面方向设置折弯结构110,将铝巴设置成平板结构,从而降低电池Z向空间的浪费,提升了整包体积利用率,同时可以利用平面的折弯结构110来吸收电芯200膨胀时产生的拉力和位移。

具体地,请参照图1~图3所示,本申请实施例提供的平板式连接铝巴10,其包括铝巴本体100,铝巴本体100用于设置在电芯模组的第一表面,以和电芯模组的极柱201连接,铝巴本体100在第一表面方向形成折弯结构110。

铝巴本体100设置在电芯模组的第一表面上,第一表面一般为电芯模组的上表面,铝巴本体100位于电芯模组的上表面,用于和电芯模组的极柱201连接。铝巴本体100上还形成折弯结构110,折弯结构110的设置可以有效避免电芯200膨胀时铝巴本体100受力拉扯产生较大的应力。

折弯结构110形成于铝巴本体100在第一表面所在的平面方向上,第一表面与铝巴本体100的厚度方向Z垂直,使得铝巴本体100在厚度方向Z形成平板,相较于现有技术的铝巴在厚度方向Z折弯,本申请形成的平板式连接铝巴10,使得平板式连接铝巴10与其上方的上盖之间在各处的间隙相等,可节省电芯模组整包的Z向空间。

由此,本申请实施例提供的平板式连接铝巴10,铝巴本体100设置于电芯模组的第一表面,在铝巴本体100上形成折弯结构110,折弯结构110沿第一表面方向折弯,使得铝巴本体100形成平板式结构;相较于现有Z向上的折弯,本申请的铝巴本体100在第一表面折弯,可以保证平板式连接铝巴10吸收电芯200膨胀的同时,节省电芯模组整包的Z向空间,提升电芯模组整包的体积成组效率,其有利于降低电芯模组整包高度,从而使得整车离地间隙增加;还可以使得平板式连接铝巴10与上盖之间的间隙适当增加,降低了平板式连接铝巴10结缘失效的风险;此外,平板式的设置,还适当增加了平板式连接铝巴10的散热面积,有利于大倍率电流下的平板式连接铝巴10散热,从而适当增加了平板式连接铝巴10的过流能力。

进一步地,平板式的连接铝巴,在第一表面的平面上形成折弯结构110,平面上形成两个方向,分别为第一方向F1和第二方向F2,第一方向F1、第二方向F2和厚度方向Z三者相互垂直,折弯结构110可以形成于第一方向F1上,也可以形成于第二方向F2上。

示例地,在本申请的一个实施例中,折弯结构110位于铝巴本体100上沿第一表面的第一方向F1上,极柱201在第二方向F2与铝巴本体100连接,第二方向F2垂直于第一方向F1。

铝巴本体100的折弯结构110位于第一方向F1上时,则极柱201在第二方向F2与铝巴本体100连接,也就是说,极柱201与铝巴本体100连接在第一表面上没有折弯结构110的方向上。

更进一步地,铝巴本体100在第一方向F1的尺寸大于第二方向F2的尺寸,换言之,第一方向F1为铝巴本体100的长度方向,第二方向F2为铝巴本体100的宽度方向,Z向为铝巴本体100的厚度方向Z。

铝巴本体100沿其长度方向形成折弯结构110,而铝巴本体100的宽度方向的两侧可分别连接极柱201。

铝巴本体100在第一方向F1至少形成一个折弯结构110,折弯结构110形成凸起,凸起凸向第二方向F2。

下述给出折弯结构110的几个具体实施例,在不同的电芯200设计时,可以针对不同情况对铝巴本体100的折弯结构110进行相应设置,以调整和电芯200的匹配对应结构。

在一个可实现的方式中,如图1~图3所示,铝巴本体100在第一方向F1形成一个折弯结构110,且折弯的方式为折角折弯,折弯结构110在折弯处(凸起处)形成弯角,弯角的角度大于90度。

又例如图4、图5所示,铝巴本体100在第一方向F1形成一个折弯结构110,折弯的方式为圆弧折弯,折弯处形成圆弧。

而在铝巴本体100的第二方向F2的端部区域为与极柱201焊接区域,在保证可靠连接的同时,可以利用折弯结构110来吸收电芯200膨胀。

在另一个可实现的方式中,铝巴本体100在第一方向F1形成多组折弯结构110,多组的折弯结构110在第二方向F2形成的凸起的凸向相对设置或相背设置。

示例地,以图5~图10为例,以第一方向F1上铝巴本体100的中线为界,将铝巴本体100分为对称的两部分,两部分各自形成一组折弯结构110,每组折弯结构110包括多个子折弯结构110a,多组折弯结构110中的子折弯结构110a的数量相等。

图5~图10中,铝巴本体100形成两组折弯结构110,两组折弯结构110对称设置,每组折弯结构110包括一个子折弯结构110a,也可以理解为铝巴本体100形成对称的两个折弯结构110,此时一个子折弯结构110a就是一组折弯结构110,或者说是一个折弯结构110。

每个折弯结构110形成凸起,凸起凸向第二方向F2,图5、图6中两个折弯结构110形成的凸起的凸向在第二方向F2相背朝外设置;图7中两个折弯结构110形成的凸起的凸向在第二方向F2相对朝内设置。

铝巴本体100在垂直于第一表面的厚度方向Z上形成通孔,以使铝巴本体100在第一方向F1上形成两个相对的折弯结构110,两个折弯结构110通过中间的通孔形成。

上述图5~图7中,折弯的方式均为折角折弯,也就是说凸起处形成弯角;不同的是,图8~图10中,折弯的方式均为圆弧折弯,也就是说凸起处形成圆弧。

还可以的实现方式中,请参照图11所示,以第一方向F1上铝巴本体100的中线为界,铝巴本体100形成对称的两组折弯结构110,每组折弯结构110包括两个子折弯结构110a,同组的两个子折弯结构110a的凸起的凸向相同,两组折弯结构110的凸起的凸向相背朝外设置。

图11中折弯的方式为折角折弯,在凸起处形成弯角;当然也可以采用圆弧折弯的方式,具体不做限定。

图11中,铝巴本体100在垂直于第一表面的厚度方向Z上形成三个通孔,两个相邻的子折弯结构110a夹一个通孔。

除上述实现方式外,同组的多个子折弯结构110a的凸起的凸向也可以不同,当同组的多个子折弯结构110a的凸起的凸向均相同时,不同组的折弯结构110的凸起的凸向也可以朝向相同方向,也可以如前述相背或相向设置;总之,各子折弯结构110a的凸向可以根据实际需要任意设置,并不以上述为限。

还例如,上述两组折弯结构110对称设置,可以有四组、六组等偶数组的折弯结构110沿第一方向F1的中线对称设置,还可以设置三组、五组等奇数组的折弯结构110,其凸向参照上述设置,不再赘述。

进一步地,每组折弯结构110包括多个子折弯结构110a,两组折弯结构110中的子折弯结构110a的数量不相等。

以对称设置的两组折弯结构110为例,一组折弯结构110可以有两个子折弯结构110a,对称的另一组折弯结构110可以有三个子折弯结构110a,其他实施例参照设置,此处不再赘述。

上述通过各折弯结构110的数量、凸向等方式的变形,可应用于不同的场景需求,只要折弯结构110在第一方向F1上形成即可,本领域技术人员可根据实际需要选择设置。

在此基础上,如图12所示,本申请实施例还公开了一种电芯模组,包括电芯200、设置在电芯200上的极柱201,以及设置在极柱201上的如上任意一项的平板式连接铝巴10。

电芯200上形成极柱201,极柱201上设置平板式连接铝巴10,平板式连接铝巴10在极柱201的上表面形成平面的折弯结构110,极柱201与平板式连接铝巴10连接在平板式连接铝巴10未设置折弯结构110的端部区域。

如图13所示,平板式连接铝巴10上还设置有冷却板202,由于平板式连接铝巴10为平板结构,冷却板202可以和平板式连接铝巴10紧密贴合,使得平板式连接铝巴10方便搭配电芯200极柱201侧的冷却板202,平板式连接铝巴10可以充分的与冷却板202接触,增加散热面积,提升极柱201冷却时的散热效率。

相较于现有铝巴Z向折弯,平板式连接铝巴10相当于增加了平板式连接铝巴10和冷却板202的接触面积,也就是增加了散热面积,有利于大倍率电流下的铝巴散热,从而适当增加了铝巴的过流能力。

在电芯模组的冷却板202上方还设置有上封装结构204,电芯模组下方设置有下封装结构203,以将电芯200主体封装,整体形成图14所示的电芯模组。

该电芯模组包含与前述实施例中的平板式连接铝巴10相同的结构和有益效果。平板式连接铝巴10的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述,在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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