[发明专利]一种动力电池模组间高效稳定的成组连接结构

说明书

本发明公开一种动力电池模组间的成组连接结构，其特征在于：包括：电池连接板(200)、外接成组端子(300)、快插子端(400)，其特征在于：电池单元(100)为动力电池包中的电能基础储蓄单元；电池连接板(200)用于相邻电池单元(100)的连接及电能输送；快插子端(400)固定于电缆或导电铜排末端；电池模组(500)由多个电池单元(100)有序安装，同时连同外壳体构成的具有完整的储电/放电功能的结构集合；相邻的电池单元(100)电极采用电池连接板(200)进行串接，完成电池模组的内部成组；本发明采用此连接件避免了异种金属直接连接产生电势电阻和增大接触电阻从而引起电池连接处膨胀发热甚至引起自燃的问题。

技术领域

本发明涉及动力电池模组的成组技术及其安全领域，具体涉及一种适合产业化生产制造的动力电池模组间高效稳定的成组连接结构。

背景技术

随着新能源汽车产业的快速发展，国家支持政策的出台，电动汽车正越来越被重视起来。电动汽车的核心是动力电池，随着技术的快速发展和环保要求的压力，安全高效的动力电池研究成为当前一大热点。动力电池的性能直接影响着电动汽车的性能，因此提高电动汽车动力电池安全性能和稳定性对于提升整车安全稳定性有着极其关键的作用。

在目前的动力电池PACK技术中，方形电池的极柱一般采用铝材连接板进行螺栓连接，通过一系列的串并联后组成电池模组；电池模组内电极一般通过铝材连接后引出电极端。圆柱锂电目前应用于电池包上的主流设计是镍片加紫铜叠合焊接，镍片连接锂电芯，紫铜承载汇集的电流。也有采用镀镍铜代替镍片，然后再与紫铜叠合焊接，电池正负极采用铝排或软铜排连接，电池组间采用铜铝压合一体材料进行串并连接。

一个动力电池包一般由数个模组连接而成。在电池包工作时通过模组电极端电流较大，铝材的载流能力有限，因此模组负极一般通过铝材与铜材螺栓固定后引出铜电极；在进行模组间连接时就会产生铝-铝连接和铜-铝连接。模组与模组之间一般采用铝排连接，铝排与模组的极柱通过螺栓连接或与另一模组的铝排螺栓连接，在上述的连接形式中还存在以下一些问题：

(1)铝的表面极易形成一层致密的氧化膜从而增大了接触电阻，并且在一般螺栓对接铝铜板件时，由于氧化膜存在，可能导致严重发热和膨胀；当工作状态结束后，铜铝板件又降温收缩。该情景反复出现可能直接导致螺栓松弛。同样在电动汽车运行时产生的各种振动，也会使螺栓很容易产生松脱，导致电路接触不良，引发电池包失效，甚至发生导线任意挂靠引起短路自燃。存在严重的安全隐患。

(2)在采用螺栓连接方式时由于要固定的螺栓较多，需要工人挨个拧紧，工艺繁琐效率低，人力成本较高。而且由于螺栓较多，不利于电池包的整体轻量化。

(3)现有产业应用中给，有通过铜铝的焊接处理，保证电池电极间的连接稳定性。但是铜排的热传导率和热膨胀系数分别为390(W/m.K)和17.3，铝排的为229(W/m.K)和24.1，因此一般的焊接方式无法完成铜铝的有效焊接。

发明内容

本发明提供一种采用电磁脉冲焊接技术的插接式动力电池模组间连接件，用于解决电池包成组结构中的安全问题并提升生产效率，通过电磁脉冲焊接工艺生产稳定可靠的铜铝复合板件，并在铜板一侧设计快速接插头，用于电池包内部电池模组的快速装配；同时能够克服现有技术连接模组时产生的铜铝异种金属连接带来的安全性差、可靠性低、效率低的问题。

本发明的技术方案是提供一种动力电池模组间高效稳定的成组连接结构，包括：电池连接板、外接成组端子、快插子端，其特征在于：

电池单元为动力电池包中的电能基础储蓄单元；

电池连接板用于相邻电池单元的连接及电能输送；快插子端固定于电缆或导电铜排末端；

电池模组由多个电池单元有序安装，同时连同外壳体构成的具有完整的储电/放电功能的结构集合；相邻的电池单元电极采用电池连接板进行串接，完成电池模组的内部成组；