[发明专利]一种动力电池成组焊接结构及焊接方法

说明书

本发明提供了一种动力电池成组焊接结构，包括电池极柱和电池连接片，其特征在于，所述电池连接片由多层薄片状金属构件构成，所述电池极柱包括电池极柱焊接部，所述电池极柱焊接部为阶梯型凸台结构，所述电池极柱焊接部与所述电池连接片焊接部相互配合焊接；本发明还提供了一种动力电池成组焊接方法，多层所述薄片状金属构件焊接部逐层叠加焊接到所述电池极柱焊接部。本发明的动力电池成组焊接结构及焊接方法，焊接工艺简单可行，可以充分发挥动力电池成组焊接生产效率高、可靠性好的优点。

技术领域

本发明涉及动力电池成组导电连接技术，尤其涉及一种动力电池成组焊接结构及焊接方法。

背景技术

随着汽车工业的高速发展，汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等方面的问题越来越突出。为了保持国民经济的可持续发展，保护人类居住环境和保障能源供给，各国政府不惜巨资，投入大量人力、物力，需求解决这些问题的各种途径。电动汽车具有良好的环保性能，既可以保护环境，又可以缓解能源短缺和调整能源结构，保障能源安全。目前发展电动汽车已成为各国政府和汽车行业的共识。

而单个电池提供的动力是有限的，因此要满足电动汽车的动力需求势必要将众多的单体电池采用串/并联的方式连接成组，将成组的电池作为电动汽车的动力源。

电池成组时其正负极柱与电池连接片(铜排或者铝排等)之间的连接一般使用螺栓联接或者焊接的方法。螺栓联接具有简单、易操作和适应性强的优点，但是在长期使用的过程中容易出现螺栓松动、电接触变差等可靠性问题而引发运行故障。焊接的方式目前一般采用激光点焊。激光焊接工艺容易实现自动化、生产效率高，并且接触电阻可控、长期使用的可靠性好，是电池成组技术的发展趋势。不过由于其本身的特点，焊接的工艺条件受到限制，主要是要求电池连接片的厚度不能太厚，否则如果采用激光焊接工艺来将其连接到电池的正负极柱上，需要相对较高的能量，而目前的激光焊接技术和设备很难实现稳定的生产，焊接质量难以保证，接触电阻、过流能力和机械强度都不能满足需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种动力电池成组焊接结构及焊接方法，一方面可以充分发挥激光焊接生产效率高、可靠性好的优点，另一方面也保证了电池成组焊接工艺的简单可行。

一种动力电池成组焊接结构，包括电池极柱和电池连接片，其特征在于：所述电池连接片由多层薄片状金属构件构成，可以是两层、三层或者三层以上等更多层结构，层数可以根据动力电池实际需求电性能的过流能力以及所述薄片状金属构件的厚度来确定。所述电池极柱包括电池极柱焊接部，所述电池极柱焊接部为阶梯型凸台结构，所述电池极柱焊接部的阶梯型凸台的层数和所述薄片状金属构件的层数是相等的，见图2、图6、图8、图12和图14。所述电池极柱焊接部与所述电池连接片焊接部相互配合焊接。

优选的，所述电池极柱焊接部阶梯型凸台结构可以是呈中心对称、由中心到四周逐层下降结构。所述薄片状金属构件焊接部设置有通孔，每层所述薄片状金属构件焊接部上的通孔其大小形状和与之对应配合焊接的所述电池极柱焊接部的每层凸台的大小形状一致，以使每一层薄片状金属构件焊接部能够严丝合缝与所述电池极柱焊接部的相应凸台配合焊接，见图1、图2、图3、图11和图12。

优选的，所述电池极柱焊接部阶梯型凸台结构也可以是呈一侧逐层下降结构，见图13和图14。

优选的，所述电池极柱焊接部阶梯型凸台结构每层凸台的形状可以为圆形，见图1、图2、图3、图9和图10。

优选的，所述电池极柱焊接部阶梯型凸台结构每层凸台的形状也可以为方形，见图11、图12、图13和图14。

优选的，所述电池极柱焊接部阶梯型凸台结构每层凸台的高度为0.5～1mm。

优选的，所述电池极柱焊接部阶梯型凸台结构各层凸台的高度相等。

优选的，所述电池极柱焊接部阶梯型凸台结构的水平焊接面面积≥50mm²，见图10。