[實用新型]鋰電池單體電流可控設計的鎳片結構

有效

• 申請號: 201721398325.5
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN207381467U
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 鄭志鵬;李鵬飛;田華;王言徐;史勝杰
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所
• 主分類號: H01M2/20
• 分類號: H01M2/20;H01M10/0525
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 張強

本實用新型屬于新能源汽車領域，具體涉及一種鋰電池單體電流可控設計的鎳片結構。包括鎳片并聯區、鎳片螺旋結構、鎳片焊接區，鎳片焊接區焊接于電芯，鎳片并聯區將若干鎳片螺旋結構連接。本實用新型節約成本，鎳片結構適用于最普通的電阻焊焊接工藝，而不是采用復雜特殊的焊接工藝；鎳片結構可省去鎳片焊接處“沖壓折彎”的加工工藝，且焊接效果更好，降低電芯點焊過程中炸點率。

技術領域

本發明屬于新能源汽車領域，具體涉及一種鋰電池單體電流可控設計的鎳片結構。

背景技術

1、相關現有技術的內容

鋰電池串并聯一般采用鎳片作為導電材料，采用電阻焊焊接工藝，通過一整張鎳片將成組的多個電芯焊接在一起，此時便形成了并聯電路。

電阻焊的工作原理是通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區域產生的電阻熱進行焊接的方法。因此鎳片在與電芯焊接處的結構的基本原形是“凹”字形形狀，“電極”對“凹”字形的兩邊凸起位置施加壓力，“凹”字形中部間隙是為了增加電阻，進而在與電芯接觸面產生強電阻熱，這樣鎳片與電芯焊接更加牢固。

像部分高端企業在并聯鎳片與每個電芯的連接處采用了專業的保險絲鏈接，采用超聲波焊接工藝，保險絲焊接精細，做工復雜。

2、該現有技術所存在的問題和缺陷

1)當多個電芯與鎳片焊接并聯成組后，當其中某只電芯內短路后，此并聯模組隨即短路造成回路，回流電流迅速升高造成此電芯內部持續發熱，若發熱劇烈，則短時間內會引發熱失控而燃燒，最終整組電池包全部燃燒起火，整個過程無法控制，安全隱患大。

2)普通的鎳片結構是在滿足最基本的串并聯導電功能，并沒有引入過流載荷保護功能，然而部分高端整車企業融入了過流載荷保護功能，但其所使用的材料須特殊定制，且焊接工藝復雜，引進的設備成本較高，且需要專業技術操作人員，對國內的中小型企業這樣高的成本是無法實現的。

3)現有鎳片“凹”字形結構在焊接過程中易出現炸點(焊接不牢固或鎳片因強電流而燒斷的現象)，原因是鎳片與電芯未完全貼合導致虛接，當電極放電瞬間強電通過后被燒斷，在焊接過程中造成一定的損失。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種鋰電池單體電流可控設計的鎳片結構，因單體電芯內短路而引起的電流回流，而造成電芯持續發熱而造成的熱失控而燃燒的問題；本發明要解決的另一個技術問題是鎳片與電芯焊接處貼合不牢固導致炸點的問題。

為解決上述技術問題，本發明一種鋰電池單體電流可控設計的鎳片結構，包括鎳片并聯區、鎳片螺旋結構、鎳片焊接區，鎳片焊接區焊接于電芯，鎳片并聯區將若干鎳片螺旋結構連接。

鎳片螺旋結構通過過流載荷部位連接于鎳片并聯區。

過流載荷部位寬度最細。

鎳片并聯區與電芯表面形成一定的高度差h。

當高電流通過該鎳片結構，并超過設計極限電流后，鎳片隨即融斷。

本發明的有益技術效果在于：節約成本。鎳片結構適用于最普通的電阻焊焊接工藝，而不是采用復雜特殊的焊接工藝；

鎳片結構可省去鎳片焊接處“沖壓折彎”的加工工藝，且焊接效果更好，降低電芯點焊過程中炸點率。

不用特殊的保險絲材料，而是普通的純鎳片，只需改變電芯處鎳片形狀尺寸及結構，即可達到過載保護作用，實現電芯電流可控設計。

在解決鋰電池自身“內部短路”的問題上，可及時切斷回流電流，減少電芯發熱，降低整個電池包自燃概率，提高pack動力電池系統安全性。

附圖說明

圖1為本發明一種鎳片與電芯焊接示意圖；