[发明专利]硬壳锂电池极柱与连接片的冷连接方法

说明书

本发明提出了一种硬壳锂电池极柱与连接片的冷连接方法，通过电池极柱与连接片插接的冷连接结构，实现电池模组的快插式生产，效率更高；通过挤压的方式紧固电池极柱与连接片，确保极柱和连接片可靠连接，可靠导电；避免了传统激光焊接等热连接方式带来的焊接成本高、焊接工艺复杂、焊接缺陷难以检测、焊渣污染难以消除等问题；通过增加电池极柱与连接片的接触面积，改善电池模组在使用时的散热效果；可通过采用不同的正负极插接结构，实现正负极防呆，提高生产安全性；本设计易于返工，降低成本，返工时只要沿着电池极柱处割断、或剪掉连接片的水平部分，再拿一个新的连接片就能再次压紧搭接；本发明尤其适用于大单体大电流情况下的锂电池。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种硬壳锂电池极柱与连接片的冷连接方法。

背景技术

锂电池因为其较高的能量密度和较低的生产成本，是目前商业应用中最常见的可持续能量存储的电池。单个锂电池箱内部包含几十、几百甚至上千个单体电池，如果直接将单体电池串并联在一起，既不方便装配制造，又无益于后期的维护。因此，一般情况下，一个电池箱中都包含几个模组，数量不同的模组可组成不同规格的电池箱，方便批量生产，模块化制造。模组一般指把单体电池通过串并联的方式，经过模组结构件绝缘隔离并固定，再配上电池单元保护控制板而形成的电池组合体。成组的关键技术是将几个电池在机械上固定牢固、电气连接上安全可靠、材料上防火阻燃和轻量化，使其安全可靠并保证有较高的能量比重量密度。

电池成组系统中紧固技术运用较多，因为既要防止长时间振动环境下的防松要求，又要考虑连接部分尽量小的连接阻抗，以降低能量损耗。设计上一般采用螺栓螺母连接、激光焊接或超声波焊接等方式。螺栓螺母连接对设计和装配操作要求高，如果没有达到要求，会导致螺母松动，连接阻抗增大，存在可靠性和安全风险，而且，这种连接方式不适合通过大电流。目前在实际生产中，方形电池模组多采用激光焊接，连接片与电池极柱焊接一般采用激光穿透焊。模组焊接在模组生产中一般会定义为关键工序，一是焊接不良品若流出去可能导致安全隐患，二是焊接不良品可能会导致模组报废。激光焊接要获得稳定可靠的焊接效果，不但要考虑工艺参数，还需要焊接工装来保证焊接面的良好接触，也要考虑焊接材质的选型，还需对焊接面要进行清洁去氧化层，如果有一点控制不好，焊接效果就不可控。为了产品质量，需开启拉力检测功能，但此功能启动后会降低生产率。除此之外，激光焊接还存在过焊难以检测，焊渣危险性高，焊接成本高等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种硬壳锂电池极柱与连接片的冷连接方法，实现高效生产，且能防止焊接带来的成本高、工艺复杂、焊接缺陷难以检测、焊渣污染难以消除的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种硬壳锂电池极柱与连接片的冷连接方法，包括以下步骤，

S1，提供来料，包括至少两个方形锂电池金属壳体和金属连接片，其中，金属壳体上端面并排固定有至少两极柱；所述极柱位于金属壳体上端面以上部分设置有相互平行的前、后两连接面；所述金属连接片包括连接片本体和至少两包覆部，包覆部包括由连接片本体依次弯折形成的第一弯折部、第二弯折部和第三弯折部，第一弯折部和第三弯折部相互平行且二者之间形成一嵌入槽，第二弯折部322两端分别连接第一弯折部321和第三弯折部323；

S2，将方形锂电池金属壳体前后并排设置，各金属壳体上的极柱排列成直线，再将金属连接片上的嵌入槽嵌入相邻的两个金属壳体上的极柱上，极柱前、后两连接面相对嵌入槽两内侧壁之间；

S3，提供挤压夹具，所述夹具包括一滑动座和两滑动板，两滑动板相对设置并分别与滑动座滑动连接，两滑动板上分别交错相对设置有矩阵排列的凸起，且每一滑动板上正对另一滑动板的凸起部位设置有矩阵排列的凹槽，将两滑动板分别正对第一弯折部和第三弯折部外侧面设置；

S4，通过对两滑动板施加挤压力使之相对滑动，凸起压紧第一弯折部、极柱和第三弯折部，并使第一弯折部或第三弯折部分别发生形变后与极柱相互铆接；

S5，松开两滑动板，完成连接工序。