[實(shí)用新型]一種大電流用聚合物鋰離電池組極片平板連接器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120121719.2
• 申請(qǐng)日: 2011-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202013914U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬軍玲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 馬軍玲
• 主分類(lèi)號(hào): H01M2/26
• 分類(lèi)號(hào): H01M2/26
• 代理公司: 廈門(mén)市新華專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及大容量鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別與一種大電流用聚合物鋰離電池組極片平板連接器有關(guān)。

背景技術(shù)

我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的形勢(shì)下，無(wú)論是電動(dòng)車(chē)能源和特種行業(yè)及通訊產(chǎn)業(yè)都開(kāi)始對(duì)高能量大功率的化學(xué)電源都開(kāi)始廣泛的使用。目前，國(guó)內(nèi)外高能聚合物鋰離子電池的工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)化學(xué)電池的重量比和體積比都提出了跟高的要求。其電池組的組裝連接工藝從提高電壓靠電池串聯(lián)實(shí)現(xiàn)，提高容量靠并聯(lián)組合電池角度實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)的前提下，如何解決高電壓、大容量、高功率三者條件同時(shí)具備的電池組中實(shí)現(xiàn)連接最可靠、安全，其組合電池的連接結(jié)構(gòu)體積最小，內(nèi)阻小、損耗最低的最優(yōu)設(shè)計(jì)，就成為電池組需要解決重點(diǎn)的難題之一。

聚合物鋰離子電池在形成裝入殼體的電池組的串并聯(lián)過(guò)程中，由于電池芯正極耳材質(zhì)為鋁材，負(fù)極耳為銅材或鎳材，其材料不同可焊性不一樣。在連接上使用的傳統(tǒng)工藝解決方案是用超聲波光進(jìn)行焊接雙金屬片（隔電鉛鎳復(fù)合帶），然后再將各電池芯的鉆鎳復(fù)合帶焊接在一起實(shí)現(xiàn)并聯(lián)連接；如果是負(fù)極銅極耳和正極連接，則和電池芯雙金屬片與另一電芯的鎳和銅成對(duì)（面對(duì)面）或鋁和鋁成對(duì)（面對(duì)面）的雙金屬片焊接形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)。

這種加工方式由于加工的復(fù)雜，工作效率低下。由于焊接的補(bǔ)焊工序存在，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增加，電池組充放電效率降低，由于焊接劑量的不一致，造成各焊接點(diǎn)電阻差異，影響了電池成組后各電池的一致性和均衡性重要指標(biāo)，從而降低了電池的循環(huán)壽命。而且在高能量、高功率、大電流聚合物鋰離子動(dòng)力電池組上傳統(tǒng)焊接工藝是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

此外，動(dòng)力電池組并串聯(lián)量繁多，在大電流的放電工作中，由于電池芯的發(fā)熱，電池組的熱量累積，會(huì)導(dǎo)致電池一致性降低，電池芯產(chǎn)生膨脹，各焊接點(diǎn)因加工條件的差異產(chǎn)生的溫度高低不一樣等不良現(xiàn)象，特別是對(duì)大動(dòng)力電池，更加由于焊接時(shí)間過(guò)度，焊接溫度過(guò)高而通過(guò)電芯極耳形成的熱傳遞到電池內(nèi)部，造成電池芯內(nèi)部部隔膜收縮，正、負(fù)極界面SEI膜層破壞，會(huì)留下內(nèi)部短路和電性能變異形及電池膜表面因?yàn)闇囟冗^(guò)高而帶來(lái)的電性能變化循環(huán)壽命降低的的安全隱患后果。

因此，電池組連接件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)使用應(yīng)用過(guò)程中提出了較多限制要求，成為目前解決“高能量、高功率、大電流”聚合物鋰離子動(dòng)力電池設(shè)計(jì)的研究難點(diǎn)之一。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型專(zhuān)利的目的和要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)目前高容量、高功率、大電流工作負(fù)載的聚合物鋰離子電池組連接技術(shù)上存在的問(wèn)題，提出一種降低電池組內(nèi)阻，提高電池組電性能一致性和安全性，使電池芯散熱良好的平板連接器，使電池組工作可靠性高、內(nèi)阻小、電傳導(dǎo)性能穩(wěn)定，解決傳統(tǒng)工藝存在的安全隱患死角的連接結(jié)構(gòu)難題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的解決問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種大電流用聚合物鋰離電池組極片平板連接器，包括下固定銅板、螺絲緊固套件、上固定銅板；下固定銅板和上固定銅板夾住所需連接的電池輸出極片，螺絲緊固套件包括穿套下固定銅板和上固定銅板的螺桿和緊固在上固定銅板外側(cè)的螺母。

所述的螺絲緊固套件為金屬或非金屬緊固套件。

所述的螺絲緊固套件包括一端形成帽體的螺桿、彈簧墊圈、墊片、螺母，螺桿帽體和螺母形成將電池輸出極片雙向夾緊的結(jié)構(gòu)，彈簧墊圈和墊片套于上固定銅板和螺母之間。

所述的電池輸出極片上形成的沖裁成形的鍍銀的加厚極耳，上下固定銅板夾緊加厚極耳。

所述的一組上固定銅板和下固定銅板配有多個(gè)螺絲緊固套件穩(wěn)定連接電池輸出極片。

所述的緊固套件中螺桿的帽體與下固定銅板焊接為一體。

所述的上固定銅板或下固定銅板的內(nèi)側(cè)面上焊接有溫度傳感器，溫度傳感器緊密接觸電池輸出極片。

所述上下固定銅板以及輸出電池極片的接觸界面均鋪設(shè)有一厚質(zhì)鍍銀層。

所述厚質(zhì)鍍銀層的厚度為0.008-0.010毫米。

所述電池輸出極片均為0.3～0.6毫米厚度O型紫銅材料疊加而成。

采用上述方案后，本實(shí)用新型具有諸多有益效果：

1、由于電池芯或電池輸出級(jí)片的通過(guò)平板連接器上下固定板間夾緊后，由螺絲緊固套件鎖緊，實(shí)現(xiàn)面對(duì)面的疊加，緊固后無(wú)間隙存在，有效降低間隙內(nèi)阻和界面電阻，比傳統(tǒng)焊接方式內(nèi)阻降低40%，一致性提高75%，由于無(wú)焊接工序，使電池組連接件的維修性有穩(wěn)定的保證。同時(shí)也保持單體電池的電芯之間等距，留有一致性的散熱空間。有效降低聚合物鋰離子動(dòng)力電池組大電流放電的溫度。循環(huán)壽命提高30%以上，有效提高電池組高倍率放電的工作性能。配置溫度傳感器后可以根據(jù)輸出的溫度信號(hào)實(shí)施人機(jī)自動(dòng)控制，保證電池組安全使用。