一种方形金属壳锂离子电池组

摘要

本发明适用于锂离子电池技术领域，提供了一种方形金属壳锂离子电池组，包括多个单体电池，本发明将单体电池的极柱设置为球形凹槽结构，连接相邻单体电池的连接带上的连接头设置为球形结构，球形凹槽结构的连接头与球形结构的连接头卡接，增加接触面积，降低接触电阻；连接头与连接带转动连接，可以在振动、电池鼓胀或外力挤压等发生时自由转动，不影响导电效果；安装时将连接头卡入极柱，提高生产效率，维修时也更容易提拉出来，便于系统维护；连接头在外力作用下拧断时，由于连接头与极柱的凹槽为卡接方式连接，便于连接头取出，避免电芯报废；相比于方形块状结构的极柱，在使用相同材料的前提下，可以降低极柱的总体重量，减少物料使用。

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种方形金属壳锂离子电池组。

背景技术

方形金属壳锂离子电池及其模组的极柱通常采用内螺纹或外螺纹经螺钉或螺帽与金属排连接其他单体，在使用过程中容易因振动、电池鼓胀或外力挤压等影响，导致连接松动，增大接触电阻，导致安全隐患。

螺纹连接方式通常按照同一个扭矩来判定连接效果，但由于螺纹加工精度，容易出现连接效果上的差异，造成接触电阻分布不一致；螺帽和极耳基座通常采用方形设计，四个角部对导流没有贡献，反而增加电池重量和物料使用量；螺纹连接方式接触面积只有内圈和上下两面，难以进一步增加，容易在外力作用下拧断，特别是内螺纹连接方式，一旦螺钉断裂在极柱内，将造成电池报废。此外，螺纹连接方式需要较长的操作时间才能达到设定扭矩，需要昂贵的扭矩检测设备配合。

申请号为CN201721221501.8的专利《一种大容量锂离子电池的高功率充放电极柱》公开了沿延长柱的圆周方向由内至外依次设有连接板和垫片，螺栓沿延长柱的长度方向分别贯穿延长柱、连接板和垫片，且螺栓的一端设有螺母，该技术方案可提高大电流放电能力，但同样存在上述螺栓连接的隐患。

申请号为CN201520318557.X的专利《一种大容量新型锂离子电池组》公开了将引流片的上端和极耳上均设有用于穿过螺栓的通孔，引流片的上端和极耳之间通过螺栓和螺母固定连接，该技术方案同样存在螺栓振动松脱的隐患。

申请号为CN201120004084.8的专利《螺栓锂离子电池》采用将正极、负极分别与安装在封装端盖上的正极螺栓接线柱和负极螺栓接线柱连接，该技术方案也存在螺栓振动松脱的隐患。

发明内容

本发明提供一种方形金属壳锂离子电池组，旨在解决上述技术问题。

本发明是这样实现的，一种方形金属壳锂离子电池组，包括多个单体电池，所述单体电池的极柱为球形凹槽结构，多个所述单体电池通过一连接带连接，所述连接带两端转动连接有连接头，所述连接头具有球形结构，所述连接头的球形结构与所述极柱的球形凹槽结构卡接。

进一步地，所述球形凹槽结构由两个半球形片拼接制成，两个所述半球形片底端连接有底座。

更进一步地，所述连接头包括依次连接的转动部、连接部和球形头部，所述转动部与所述连接带水平转动连接。

更进一步地，所述连接带包括依次连接的多个弧形缓冲部和两个平面连接部，所述弧形缓冲部由柔性编织带制成，多个所述弧形缓冲部的两端连接所述平面连接部，所述连接头与所述平面连接部的底面转动连接。

更进一步地，所述连接头的直径稍大于所述极柱的内径，所述连接头与所述极柱过盈配合卡接。

更进一步地，所述连接带和连接头由铜、铝或其合金制成，所述极柱由铜或其合金制成。

有益效果

本发明提供的方形金属壳锂离子电池组将单体电池的极柱设置为球形凹槽结构，连接相邻单体电池的连接带上的连接头设置为球形结构，球形凹槽结构的极柱与连接头的球形结构卡接，能够有效增加接触面积，从而有效降低接触电阻；连接头与连接带转动连接，可以在振动、电池鼓胀或外力挤压等发生时，在同一个平面内360度自由转动，而不影响导电效果；安装时，只需将连接头卡入极柱的球形凹槽即可，能够有效提高生产效率，维修时也更容易提拉出来，便于系统维护；球形结构的连接头在外力作用下拧断时，由于连接头与极柱的凹槽为卡接方式连接，可以用工具将连接头取出，避免电芯报废；相比于方形块状结构的极柱，在使用相同材料的前提下，可以降低极柱的总体重量，减少物料使用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的单体电池的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的极柱的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的连接带的立体图；

图4是本发明实施例提供的连接带的主视图；

图5是本发明实施例提供的连接头的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的连接头与极柱的配合示意图。

图中标号分别表示：1-单体电池，2-极柱，201-半球形片，202-底座，3-连接带，301-弧形缓冲部，302-平面连接部，4-连接头，401-转动部，402-连接部，403-球形头部。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1～6，本发明实施例提供一种方形金属壳锂离子电池组，该电池组包括多个单体电池1。

多个单体电池1并联或串联连接，在本发明的一个具体实施例中，单体电池1的极柱2设置为球形凹槽结构，该球形凹槽结构由两个半球形片201拼接制成，两个半球形片201底端连接有底座202。

底座202与单体电池1壳体固定连接，两个半球形片201可以在外力作用下分开一小段距离，便于卡接或者过盈配合连接，相比于方形块状结构的极柱2，在使用相同材料的前提下，可以降低极柱2的总体重量，减少物料使用，且不影响单体电池1的输出性能。

多个单体电池1通过一连接带3连接，连接带3两端转动连接有连接头4，连接头4具有球形结构，连接头4的球形结构与极柱2的球形凹槽结构卡接。

多个单体电池1的连接通过连接带3实现，在本发明的一个具体实施例中，连接带3包括依次连接的多个弧形缓冲部301和两个平面连接部302，弧形缓冲部301由柔性编织带制成，多个弧形缓冲部301的两端连接平面连接部302。

连接头4与平面连接部302的底面转动连接，弧形缓冲部301能够消除振动对单体电池1连接的影响，避免连接处松动。

在本发明的一个具体实施例中，连接头4包括依次连接的转动部401、连接部402和球形头部403，转动部401与连接带3水平转动连接。

连接头4通过转动部401与连接带3的平面连接部302转动连接，球形头部403与极柱2的球形凹槽结构卡接，能够有效增加接触面积，从而有效降低接触电阻，并且可以在振动、电池鼓胀或外力挤压等发生时，在同一个平面内360度自由转动，而不影响导电效果。

在本发明的一个具体实施例中，为了进一步提升连接头4与极柱2的连接稳固性，另连接头4的直径稍大于极柱2的内径，连接头4与极柱2过盈配合卡接，例如，将连接头4的外径设置为8mm，极柱2的球形凹槽内径设置为7mm，极柱2采用上述两个半球形片201的结构，连接头4卡入球形凹槽时，球形凹槽在外力作用下发生弹性形变分开一小段距离，在连接头4卡入球形凹槽后，两个半球形片201恢复闭合状态，实现连接头4与极柱2过盈配合，进一步地，连接带3和连接头4由铜、铝或其合金制成，极柱2由铜或其合金制成，保证其具有良好的连接强度和导电性能。

此外，本发明实施例提供的方形金属壳锂离子电池组在安装时，只需将连接头4卡入极柱2的球形凹槽即可，能够有效提高生产效率，维修时也更容易提拉出来，便于系统维护。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。