铝连接结构以及圆柱电芯模组的制作方法

1.本发明涉及圆柱电芯模组的技术领域，特别是涉及一种铝连接结构以及圆柱电芯模组。


背景技术：

2.针对同侧出极耳的圆柱电芯模组，即正负极在同一测的圆柱电芯模组，圆柱电芯模组主要包括多组圆柱电池以及连接片，每一组圆柱电池包括多个并排间隔设置的电池单体，通过连接片与各电池单体的正极端面或负极端面焊接，使得多个电池单体电连接。
3.然而，连接片会阻碍防爆阀的排气，导致电池的安全性能较差。而且，由于连接片的形状不规则，导致焊接装置较难自动找准连接片的焊接位置，使得焊接精度较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种使得电池安全性较高且焊接精度较高的铝连接结构以及圆柱电芯模组。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种铝连接结构，包括：
7.正极铝片，所述正极铝片的两端分别设有一正极圆弧边缘，所述正极铝片分别用于连接在多个并排间隔设置的第一电池单体的正极端面，所述正极铝片开设有多个避位缺口，多个所述避位缺口用于一一对应收容多个所述第一电池单体的负极端的部分，所述正极铝片还开设有多个防爆孔，多个所述防爆孔用于与多个所述第一电池单体的防爆阀一一相对设置；
8.多个负极铝片，多个所述负极铝片的第一端弯折形成于所述正极铝片的边缘，多个所述负极铝片的第一端用于与多个所述第一电池单体一一对应设置，各所述负极铝片位于所述正极铝片的一侧；多个所述负极铝片的第二端用于一一对应连接在多个并排间隔设置的第二电池单体的负极端面；其中一所述负极铝片的第二端设有负极圆弧边缘，所述负极圆弧边缘的圆心位于两个所述正极圆弧边缘的圆心之间，任一所述正极圆弧边缘的圆心位于另一所述正极圆弧边缘与所述负极圆弧边缘的圆心之间。
9.在其中一个实施例中，各所述正极圆弧边缘与相应的所述第一电池单体的边缘重合。
10.在其中一个实施例中，多个所述负极铝片相平行。
11.在其中一个实施例中，各所述负极铝片与所述正极铝片相平行。
12.在其中一个实施例中，各所述负极铝片呈长条形。
13.在其中一个实施例中，各所述防爆孔为圆孔。
14.在其中一个实施例中，各所述避位缺口与相应的所述第一电池单体的负极端适配。
15.一种圆柱电芯模组，包括上述任一实施例所述的铝连接结构，所述圆柱电芯模组
还包括间隔设置的第一电池组及第二电池组，所述第一电池组包括多个并排间隔设置的所述第一电池单体，所述第二电池组包括多个并排间隔设置的多个所述第二电池单体。
16.在其中一个实施例中，所述正极铝片分别激光焊接在多个所述第一电池单体的正极端面。
17.在其中一个实施例中，多个所述负极铝片的第二端一一对应激光焊接在多个所述第二电池单体的负极端面。
18.与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
19.1、由于正极铝片还开设有多个防爆孔，多个防爆孔用于与多个第一电池单体的防爆阀一一相对设置，使得防爆阀具有开启的空间，使得防爆阀在电池胀气时能够及时打开并排气，提高了电池的安全性能。
20.2、其中一负极铝片的第二端设有负极圆弧边缘，负极圆弧边缘的圆心位于两个正极圆弧边缘的圆心之间，任一正极圆弧边缘的圆心位于另一正极圆弧边缘与负极圆弧边缘的圆心之间，负极圆弧边缘的圆心及两个正极圆弧边缘的圆心的连线形成三角形，使得焊接装置能够通过负极圆弧边缘的圆心及两个正极圆弧边缘的圆心确定铝连接结构的焊接位置，提高了焊接精度，避免了焊接装置焊接到电池单体的塑料支架的问题。
21.3、相对于传统的镍连接片，本技术的铝连接结构的过流能力较强。
22.4、相对于传统的镍连接片，本技术的铝连接结构的拉伸性能较强，使得铝连接结构较易成型出正负极的高度差的台阶，提高了铝连接结构的生产合格率，抑制了因铝连接结构不合格而导致铝连接结构的焊接良率下降的问题。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为一实施例的圆柱电芯模组的结构示意图；
25.图2为图1所示的圆柱电芯模组的铝连接结构的结构示意图；
26.图3为图1所示的圆柱电芯模组的铝连接结构在另一视角的结构示意图。
具体实施方式
27.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
28.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
30.本技术提供一种铝连接结构，包括正极铝片以及多个负极铝片，正极铝片的两端分别设有一正极圆弧边缘，正极铝片分别用于连接在多个并排间隔设置的第一电池单体的正极端面，正极铝片开设有多个避位缺口，多个避位缺口用于一一对应收容多个第一电池单体的负极端的部分，正极铝片还开设有多个防爆孔，多个防爆孔用于与多个第一电池单体的防爆阀一一相对设置。多个负极铝片的第一端弯折形成于正极铝片的边缘，多个负极铝片的第一端用于与多个第一电池单体一一对应设置，各负极铝片位于正极铝片的一侧；多个负极铝片的第二端用于一一对应连接在多个并排间隔设置的第二电池单体的负极端面；其中一负极铝片的第二端设有负极圆弧边缘，负极圆弧边缘的圆心位于两个正极圆弧边缘的圆心之间，任一正极圆弧边缘的圆心位于另一正极圆弧边缘与负极圆弧边缘的圆心之间。
31.本技术还提供一种圆柱电芯模组，包括上述的铝连接结构，圆柱电芯模组还包括间隔设置的第一电池组及第二电池组，第一电池组包括多个并排间隔设置的第一电池单体，第二电池组包括多个并排间隔设置的多个第二电池单体。
32.上述的铝连接结构及圆柱电芯模组，由于正极铝片还开设有多个防爆孔，多个防爆孔用于与多个第一电池单体的防爆阀一一相对设置，使得防爆阀具有开启的空间，使得防爆阀在电池胀气时能够及时打开并排气，提高了电池的安全性能。而且，其中一负极铝片的第二端设有负极圆弧边缘，负极圆弧边缘的圆心位于两个正极圆弧边缘的圆心之间，任一正极圆弧边缘的圆心位于另一正极圆弧边缘与负极圆弧边缘的圆心之间，负极圆弧边缘的圆心及两个正极圆弧边缘的圆心的连线形成三角形，使得焊接装置能够通过负极圆弧边缘的圆心及两个正极圆弧边缘的圆心确定铝连接结构的焊接位置，提高了焊接精度，避免了焊接装置焊接到电池单体的塑料支架的问题。相对于传统的镍连接片，本技术的铝连接结构的过流能力较强。相对于传统的镍连接片，本技术的铝连接结构的拉伸性能较强，使得铝连接结构较易成型出正负极的高度差的台阶，提高了铝连接结构的生产合格率，抑制了因铝连接结构不合格而导致铝连接结构的焊接良率下降的问题。
33.为更好地理解本技术的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例对本技术做进一步地详细说明：
34.如图1所示，一实施例的圆柱电芯模组10包括铝连接结构100，圆柱电芯模组10还包括间隔设置的第一电池组200及第二电池组300，第一电池组200包括多个并排间隔设置的第一电池单体210，第二电池组300包括多个并排间隔设置的多个第二电池单体310。
35.如图1及图2所示，在其中一个实施例中，铝连接结构100包括正极铝片110以及多个负极铝片120，正极铝片110的两端分别设有一正极圆弧边缘111，正极铝片110分别用于连接在多个并排间隔设置的第一电池单体210的正极端面，正极铝片110开设有多个避位缺口1101，多个避位缺口1101用于一一对应收容多个第一电池单体210的负极端的部分，各避位缺口1101可起到铝连接结构100的预定位作用，使得铝连接结构100更高效地放置在相应的位置。正极铝片110还开设有多个防爆孔1102，多个防爆孔1102用于与多个第一电池单体210的防爆阀一一相对设置。多个负极铝片120的第一端弯折形成于正极铝片110的边缘，多
个负极铝片120的第一端用于与多个第一电池单体210一一对应设置，各负极铝片120位于正极铝片110的一侧；多个负极铝片120的第二端用于一一对应连接在多个并排间隔设置的第二电池单体310的负极端面。
36.如图2所示，进一步地，其中一负极铝片120的第二端设有负极圆弧边缘121，负极圆弧边缘121的圆心位于两个正极圆弧边缘111的圆心之间，任一正极圆弧边缘111的圆心位于另一正极圆弧边缘111与负极圆弧边缘121的圆心之间，负极圆弧边缘121的圆心、两个正极圆弧边缘111的圆心的连线形成三角形，以使焊接装置通过负极圆弧边缘121的圆心及两个正极圆弧边缘111的圆心确定铝连接结构100的焊接位。在本实施例中，铝连接结构100为铝结构，即铝连接结构100由铝材质制成。正极铝片110分别焊接在多个并排间隔设置的第一电池单体210的正极端面，多个负极铝片120的第二端一一对应焊接在多个并排间隔设置的第二电池单体310的负极端面。
37.如图1至图3所示，可以理解，针对同侧出极耳的圆柱电芯模组10，由于各电池单体的负极端面凸出于相应的正极端面，使得各电池单体的负极端面与正极端面具有高度差，为了使铝连接结构100能够正常焊接，因而要求各负极铝片120与正极铝片110之间形成台阶，且台阶的高度差与各电池单体的正负极的高度差一致。
38.需要说明的是，焊接装置通过三个点确定铝连接结构100的焊接位置属于现有技术，且确定铝连接结构100的位置的方法不在本技术的保护范围内，因而在本技术中不赘述。
39.上述的圆柱电芯模组10及铝连接结构100，由于正极铝片110还开设有多个防爆孔1102，多个防爆孔1102用于与多个第一电池单体210的防爆阀一一相对设置，使得防爆阀具有开启的空间，使得防爆阀在电池胀气时能够及时打开并排气，提高了电池的安全性能。而且，其中一负极铝片120的第二端设有负极圆弧边缘121，负极圆弧边缘121的圆心位于两个正极圆弧边缘111的圆心之间，任一正极圆弧边缘111的圆心位于另一正极圆弧边缘111与负极圆弧边缘121的圆心之间，负极圆弧边缘121的圆心及两个正极圆弧边缘111的圆心的连线形成三角形，使得焊接装置能够通过负极圆弧边缘121的圆心及两个正极圆弧边缘111的圆心确定铝连接结构100的焊接位置，提高了焊接精度，避免了焊接装置焊接到电池单体的塑料支架的问题。相对于传统的镍连接片，本技术的铝连接结构10的过流能力较强。相对于传统的镍连接片，本技术的铝连接结构10的拉伸性能较强，使得铝连接结构10较易成型出正负极的高度差的台阶，提高了铝连接结构10的生产合格率，抑制了因铝连接结构10不合格而导致铝连接结构10的焊接良率下降的问题。
40.如图1所示，在其中一个实施例中，各正极圆弧边缘111与相应的第一电池单体210的边缘重合，使得正极铝片110的两端分布与相应的第一电池单体210重合，提高了圆柱电芯模组10的结构紧凑度。
41.如图1及图2所示，在其中一个实施例中，多个负极铝片120相平行。在本实施例中，由于多个负极铝片120相平行，且多个负极铝片120一一对应焊接在第二电池单体310的负极端面，使得多个第二电池单体310的负极端面相平行，进而使得多个第二电池单体310相平行，使得第二电池组300的结构紧凑度较高。
42.如图1及图2所示，在其中一个实施例中，各负极铝片120与正极铝片110相平行。在本实施例中，由于各负极铝片120焊接于第二电池单体310的负极端面，正极铝片110焊接于
第一电池单体210的正极端面，并且各负极铝片120与正极铝片110相平行，使得第一电池单体210与第二电池单体310相平行，提高了圆柱电芯模组10的结构紧凑度。
43.如图2所示，在其中一个实施例中，各负极铝片120呈长条形，使得铝连接结构100的结构紧凑度较高。
44.如图2所示，在其中一个实施例中，各防爆孔1102为圆孔，使得防爆阀具有开启的空间，以提高防爆阀能够及时排气。
45.如图2所示，在其中一个实施例中，各避位缺口1101与相应的第一电池单体210的负极端适配，使得各避位缺口1101具有预定位的作用，提高了铝连接结构100的焊接效率。
46.如图2所示，在其中一个实施例中，正极铝片110分别激光焊接在多个第一电池单体210的正极端面。在本实施例中，正极铝片110通过激光焊接在相应的第一电池单体210的正极端面。
47.如图2所示，在其中一个实施例中，多个负极铝片120的第二端一一对应激光焊接在多个第二电池单体310的负极端面。在本实施例中，各负极铝片120的第二端通过激光焊接在相应的第二电池单体310的负极端面。
48.如图2所示，在其中一个实施例中，各负极铝片120在与正极铝片110的连接处形成有通孔1103，亦既是，各负极铝片120开设有通孔1103，多个负极铝片120与多个防爆孔1102一一对应连通。在本实施例中，由于各负极铝片120在与正极铝片110的连接处形成有通孔1103，使得各负极铝片120较易弯折成形，且各负极铝片120在弯折之后较难回弹，使得各负极铝片120与正极铝片110的高度差保持在预设值。
49.本技术还提供一种冲切弯折工艺，铝连接结构100通过冲切弯折工艺制备得到，冲切弯折工艺包括：提供铝板；对铝板进行外形裁切操作，以在铝板上裁切出铝连接结构100的外形，进而形成第一半成品，第一半成品包括正极铝片110以及多个负极铝片120，正极铝片110的两端均具有正极圆弧边缘111，正极铝片110形成有多个间隔设置的避位缺口1101，多个负极铝片120相平行并间隔设置，各负极铝片120的第一端连接于正极铝片110，其中一负极铝片120的第二端具有负极圆弧边缘121，负极圆弧边缘121的圆心位于两个正极圆弧边缘111的圆心之间，任一正极圆弧边缘111的圆心位于另一正极圆弧边缘111与负极圆弧边缘121的圆心之间；对第一半成品进行冲孔操作，以在第一半成品上形成多个防爆孔1102，具体是在正极铝片110上形成多个防爆孔1102，且多个防爆孔1102与多个避位缺口1101一一对应设置，进而得到第二半成品；对第二半成品进行弯折操作，以使各负极铝片120与正极铝片110之间形成台阶，且多个负极铝片120在弯折之后仍相平行，进而得到铝连接结构100。在本实施例中，通过对铝板进行裁切、冲孔及弯折得到铝连接结构100，提高了铝连接结构100的制造效率。
50.上述的冲切弯折工艺，由于正极铝片110还开设有多个防爆孔1102，多个防爆孔1102用于与多个第一电池单体210的防爆阀一一相对设置，使得防爆阀具有开启的空间，使得防爆阀在电池胀气时能够及时打开并排气，提高了电池的安全性能。而且，其中一负极铝片120的第二端设有负极圆弧边缘121，负极圆弧边缘121的圆心位于两个正极圆弧边缘111的圆心之间，任一正极圆弧边缘111的圆心位于另一正极圆弧边缘111与负极圆弧边缘121的圆心之间，负极圆弧边缘121的圆心及两个正极圆弧边缘111的圆心的连线形成三角形，使得焊接装置能够通过负极圆弧边缘121的圆心及两个正极圆弧边缘111的圆心确定铝连
接结构100的焊接位置，提高了焊接精度，避免了焊接装置焊接到电池单体的塑料支架的问题。相对于传统的镍连接片，本技术的铝连接结构10的过流能力较强。相对于传统的镍连接片，本技术的铝连接结构10的拉伸性能较强，使得铝连接结构10较易成型出正负极的高度差的台阶，提高了铝连接结构10的生产合格率，抑制了因铝连接结构10不合格而导致铝连接结构10的焊接良率下降的问题。
51.与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
52.1、由于正极铝片110还开设有多个防爆孔1102，多个防爆孔1102用于与多个第一电池单体210的防爆阀一一相对设置，使得防爆阀具有开启的空间，使得防爆阀在电池胀气时能够及时打开并排气，提高了电池的安全性能。
53.2、其中一负极铝片120的第二端设有负极圆弧边缘121，负极圆弧边缘121的圆心位于两个正极圆弧边缘111的圆心之间，任一正极圆弧边缘111的圆心位于另一正极圆弧边缘111与负极圆弧边缘121的圆心之间，负极圆弧边缘121的圆心及两个正极圆弧边缘111的圆心的连线形成三角形，使得焊接装置能够通过负极圆弧边缘121的圆心及两个正极圆弧边缘111的圆心确定铝连接结构100的焊接位置，提高了焊接精度，避免了焊接装置焊接到电池单体的塑料支架的问题。
54.3、相对于传统的镍连接片，本技术的铝连接结构10的过流能力较强。
55.4、相对于传统的镍连接片，本技术的铝连接结构10的拉伸性能较强，使得铝连接结构10较易成型出正负极的高度差的台阶，提高了铝连接结构10的生产合格率，抑制了因铝连接结构10不合格而导致铝连接结构10的焊接良率下降的问题。
56.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种铝连接结构，其特征在于，包括：正极铝片，所述正极铝片的两端分别设有一正极圆弧边缘，所述正极铝片分别用于连接在多个并排间隔设置的第一电池单体的正极端面，所述正极铝片开设有多个避位缺口，多个所述避位缺口用于一一对应收容多个所述第一电池单体的负极端的部分，所述正极铝片还开设有多个防爆孔，多个所述防爆孔用于与多个所述第一电池单体的防爆阀一一相对设置；多个负极铝片，多个所述负极铝片的第一端弯折形成于所述正极铝片的边缘，多个所述负极铝片的第一端用于与多个所述第一电池单体一一对应设置，各所述负极铝片位于所述正极铝片的一侧；多个所述负极铝片的第二端用于一一对应连接在多个并排间隔设置的第二电池单体的负极端面；其中一所述负极铝片的第二端设有负极圆弧边缘，所述负极圆弧边缘的圆心位于两个所述正极圆弧边缘的圆心之间，任一所述正极圆弧边缘的圆心位于另一所述正极圆弧边缘与所述负极圆弧边缘的圆心之间。2.根据权利要求1所述的铝连接结构，其特征在于，各所述正极圆弧边缘与相应的所述第一电池单体的边缘重合。3.根据权利要求1所述的铝连接结构，其特征在于，多个所述负极铝片相平行。4.根据权利要求1所述的铝连接结构，其特征在于，各所述负极铝片与所述正极铝片相平行。5.根据权利要求1所述的铝连接结构，其特征在于，各所述负极铝片呈长条形。6.根据权利要求1所述的铝连接结构，其特征在于，各所述防爆孔为圆孔。7.根据权利要求1至6中任一项所述的铝连接结构，其特征在于，各所述避位缺口与相应的所述第一电池单体的负极端适配。8.一种圆柱电芯模组，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的铝连接结构，所述圆柱电芯模组还包括间隔设置的第一电池组及第二电池组，所述第一电池组包括多个并排间隔设置的所述第一电池单体，所述第二电池组包括多个并排间隔设置的多个所述第二电池单体。9.根据权利要求8所述的圆柱电芯模组，其特征在于，所述正极铝片分别激光焊接在多个所述第一电池单体的正极端面。10.根据权利要求8或9所述的圆柱电芯模组，其特征在于，多个所述负极铝片的第二端一一对应激光焊接在多个所述第二电池单体的负极端面。

技术总结
本申请提供一种铝连接结构以及圆柱电芯模组。上述的铝连接结构包括正极铝片以及多个负极铝片，正极铝片的两端分别设有一正极圆弧边缘，正极铝片开设有多个避位缺口，正极铝片还开设有多个防爆孔，多个防爆孔与多个第一电池单体的防爆阀一一相对设置。多个负极铝片的第一端弯折形成于正极铝片的边缘，各负极铝片位于正极铝片的一侧；多个负极铝片的第二端用于一一对应连接在多个并排间隔设置的第二电池单体的负极端面；其中一负极铝片的第二端设有负极圆弧边缘，负极圆弧边缘的圆心位于两个正极圆弧边缘的圆心之间，任一正极圆弧边缘的圆心位于另一正极圆弧边缘与负极圆弧边缘的圆心之间。如此，使得电池安全性较高且焊接精度较高。度较高。度较高。


技术研发人员：易凌英 吴韬
受保护的技术使用者：深圳埃克森新能源科技有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/8/16