本實用新型涉及一種鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)，具體是指一種便于多次焊接連接的鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)，屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

電動汽車動力鋰離子電池系統(tǒng)一般都是由成百上千個單體鋰離子電池組成的，而各個單體鋰離子電池之間則是通過焊接或者螺栓緊固連接組成鋰離子電池模塊。通過螺栓緊固連接的方式，因為各個單體鋰離子電池之間緊密連接，使得可靠性低、內(nèi)阻大，在大倍率充放電過程中極化大、發(fā)熱嚴(yán)重、電池性能衰減惡化快，所以焊接是鋰離子電池模塊組裝的主流連接方式。

電動汽車動力鋰離子電池系統(tǒng)在服役周期完成后，仍然有一定的剩余容量，直接進(jìn)行大量回收報廢，使得動力電池的性能得不到充分發(fā)揮，造成嚴(yán)重的資源浪費。因此，目前開始考慮在動力電池退役后，還可以進(jìn)一步用于短途低速電動車或者將電池分梯度再利用于通信、UPS（Uninterruptible Power System，不間斷電源）等儲能領(lǐng)域。

在動力鋰離子電池系統(tǒng)組裝返工返修或者梯次利用階段，需要對動力電池進(jìn)行拆解、對單體鋰離子電池進(jìn)行二次篩選、對鋰離子電池模塊進(jìn)行重新組裝等多個步驟。而現(xiàn)有的鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)基本只考慮了一次利用時的焊接面，在經(jīng)過拆解之后，焊接面就會遭到破壞，在后續(xù)的重新利用過程中，將不利于鋰離子電池模塊的重新組裝，并且存在焊縫長度縮短，從而導(dǎo)致過流發(fā)熱造成電解液泄漏的風(fēng)險。

為了解決上述問題，目前亟需提出一種新型的鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)，便于單體鋰離子電池的多次焊接連接，使得鋰離子電池模塊能夠重新組裝并多次利用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種便于多次焊接連接的鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)，在電池模塊返工返修或多次梯級利用時，為單體鋰離子電池提供多個焊接或螺紋連接位置，保證電池模塊的組裝效率，并且確保重新組裝后的連接位置的過流面不受影響，避免了過熱失效造成的安全隱患。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種便于多次焊接連接的鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)，包含蓋板主體，以及固定連接在蓋板主體兩端的正極和負(fù)極極柱；其中，所述的正極極柱包含：正極連接片，設(shè)置在蓋板主體的下方；正極電池連接組件，設(shè)置在蓋板主體的上方，為多臺階結(jié)構(gòu)；通過正極連接鉚釘將正極連接片、蓋板主體、以及正極電池連接組件鉚接連接；所述的負(fù)極極柱包含：負(fù)極連接片，設(shè)置在蓋板主體的下方；負(fù)極電池連接組件，設(shè)置在蓋板主體的上方，為多臺階結(jié)構(gòu)；通過負(fù)極連接鉚釘將負(fù)極連接片、蓋板主體、以及負(fù)極電池連接組件鉚接連接；在鋰離子電池模塊返工返修或多次梯級利用時，正極和負(fù)極電池連接組件的各臺階表面，以及正極和負(fù)極連接鉚釘?shù)耐钩龆俗舆吘墸勺鳛楹附游恢谩?/p>

本實用新型所述的鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)，還包含：防爆閥，設(shè)置在蓋板主體的中部上方；保護(hù)罩，套設(shè)在防爆閥的外部。

所述的蓋板主體與正極電池連接組件之間，以及蓋板主體與負(fù)極電池連接組件之間，還分別設(shè)置有密封墊圈。

在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述的正極和負(fù)極電池連接組件均包含：基層壓片，設(shè)置在所述的密封墊圈的上方；至少一片焊接壓片，依次疊加設(shè)置在所述的基層壓片的上方，且每片焊接壓片的寬度均需要比位于其下層的基層壓片或其他焊接壓片的寬度窄4mm～6mm，以形成多臺階結(jié)構(gòu)，使得各個焊接壓片的臺階表面可作為焊接位置。

所述的基層壓片和焊接壓片為方形、或橢圓形的鋁板。

在本實用新型的另一個優(yōu)選實施例中，所述的正極和負(fù)極電池連接組件均為一體成型制成的多臺階結(jié)構(gòu)的壓塊，設(shè)置在所述的密封墊圈的上方。

所述的壓塊的底層厚度為1.5mm～2mm，該壓塊的上層各臺階厚度為1mm～2mm。

所述的正極和負(fù)極連接鉚釘在分別鉚接正極和負(fù)極極柱后，均高出正極和負(fù)極電池連接組件的頂端2mm～3mm的距離，使得正極和負(fù)極連接鉚釘?shù)耐钩龆俗舆吘壙勺鳛楹附游恢谩?/p>

所述的正極和負(fù)極連接鉚釘均為內(nèi)置螺紋鉚釘，具有內(nèi)置螺紋孔，使得正極和負(fù)極連接鉚釘?shù)膬?nèi)置螺紋孔可作為螺紋緊固連接的位置。

綜上所述，本實用新型所提供的便于多次焊接連接的鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)，在電池模塊返工返修或多次梯級利用時，每拆解一次僅損壞單體鋰離子電池的一個焊接或螺紋連接位置，在重新組裝時仍然可以提供其他全新的焊接或螺紋連接位置，保證電池模塊的組裝效率，并且確保重新組裝后的連接位置的過流面不受影響，避免了過熱失效造成的安全隱患。

附圖說明

圖1為本實用新型中的鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2～圖5為本實用新型中的單體鋰離子電池焊接或連接在鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)上的不同位置的示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合圖1～圖5，詳細(xì)說明本實用新型的一個優(yōu)選實施例。

如圖1所示，為本實用新型所提供的便于多次焊接連接的鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)，包含蓋板主體1，以及固定連接在蓋板主體1兩端的正極和負(fù)極極柱；其中，所述的正極極柱包含：正極連接片3，設(shè)置在蓋板主體1的下方；正極電池連接組件，設(shè)置在蓋板主體1的上方，為多臺階結(jié)構(gòu)；正極連接鉚釘8，將正極連接片3、蓋板主體1、以及正極電池連接組件鉚接連接；所述的負(fù)極極柱包含：負(fù)極連接片4，設(shè)置在蓋板主體1的下方；負(fù)極電池連接組件，設(shè)置在蓋板主體1的上方，為多臺階結(jié)構(gòu)；負(fù)極連接鉚釘11，將負(fù)極連接片4、蓋板主體1、以及負(fù)極電池連接組件鉚接連接；在鋰離子電池模塊返工返修或多次梯級利用時，所述的正極和負(fù)極電池連接組件的各臺階表面，以及正極和負(fù)極連接鉚釘?shù)耐钩龆俗舆吘?，均可作為單體鋰離子電池的焊接位置。

進(jìn)一步，本實用新型所述的鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)，還包含：防爆閥9，設(shè)置在蓋板主體1的中部上方；保護(hù)罩10，套設(shè)在防爆閥9的外部。

如圖1所示，所述的正極連接片3和負(fù)極連接片4的兩端均向下垂直翻折。

所述的蓋板主體1與正極電池連接組件之間，以及蓋板主體1與負(fù)極電池連接組件之間，還分別設(shè)置有密封墊圈2。

在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述的正極和負(fù)極電池連接組件均包含：基層壓片5，設(shè)置在所述的密封墊圈2的上方；至少一片焊接壓片，依次疊加設(shè)置在所述的基層壓片5的上方，且每片焊接壓片的寬度均需要比位于其下層的基層壓片5或其他焊接壓片的寬度窄，以形成多臺階結(jié)構(gòu)，使得各個焊接壓片的臺階表面可作為單體鋰離子電池的焊接位置。

所述的基層壓片5和焊接壓片為方形、或橢圓形、或其他形狀的鋁板。

本實施例中，如圖1所示，所述的正極和負(fù)極電池連接組件中均設(shè)置兩片焊接壓片6和7，依次疊加設(shè)置在基層壓片5的上方，且焊接壓片6的寬度比基層壓片5的寬度窄4mm～6mm，而焊接壓片7的寬度則比焊接壓片6的寬度還要再窄4mm～6mm，從而形成兩級臺階結(jié)構(gòu)，使得每級臺階的表面可作為單體鋰離子電池的焊接位置。如圖2所示，以焊接壓片6端面所在的臺階表面作為單體鋰離子電池在組裝過程中的焊接位置。如圖3所示，則以焊接壓片7端面所在的臺階表面作為單體鋰離子電池在組裝過程中的焊接位置。

在本實用新型的另一個優(yōu)選實施例中，所述的正極和負(fù)極電池連接組件均為一體成型制成的多臺階結(jié)構(gòu)的壓塊，設(shè)置在所述的密封墊圈2的上方。該壓塊的底層基座厚度為1.5mm～2mm，該壓塊的上層各臺階厚度為1mm～2mm，根據(jù)單體鋰離子電池使用條件的不同，在電池模塊組裝或者梯次利用時，可選擇性地使用不同厚度的臺階表面作為焊接位置。

如圖1和圖4所示，所述的正極連接鉚釘8和負(fù)極連接鉚釘11在分別鉚接正極極柱和負(fù)極極柱后，均高出正極電池連接組件和負(fù)極電池連接組件的頂端2mm～3mm的距離，使得正極和負(fù)極連接鉚釘?shù)耐钩龆俗舆吘?，可通過配套使用環(huán)形端子跨接片，作為單體鋰離子電池在組裝過程中的焊接位置。

如圖5所示，所述的正極連接鉚釘8和負(fù)極連接鉚釘11均為內(nèi)置螺紋鉚釘，橫截面直徑為8mm～10mm，具有M4～M6的內(nèi)置螺紋孔，使得正極和負(fù)極連接鉚釘?shù)膬?nèi)置螺紋孔為單體鋰離子電池在組裝過程中提供螺紋緊固連接。

本實用新型所提供的便于多次焊接連接的鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)，具體使用過程如下所述。在單體鋰離子電池組裝為電池模塊的過程中，可以優(yōu)先使用底層臺階焊接位置，即焊接壓片6端面所在的臺階表面進(jìn)行焊接連接，然后逐次使用上層臺階階焊接位置，即焊接壓片7端面所在的臺階表面進(jìn)行焊接連接，接著使用正極和負(fù)極連接鉚釘?shù)耐钩龆俗舆吘夁M(jìn)行焊接連接，最后使用正極和負(fù)極連接鉚釘?shù)膬?nèi)置螺紋孔進(jìn)行螺紋緊固連接。

由此，單體鋰離子電池在每一次的組裝過程中僅利用一處焊接或螺紋連接位置，而其他焊接或螺紋連接位置在使用前就保持了端面的完整性，使得單體鋰離子電池在返工返修或多次梯級利用時，能夠先后進(jìn)行多次重新組裝，并且避免了重新組裝后因連接端面受到破壞而造成的過流面減小從而引發(fā)的過熱及安全風(fēng)險。

綜上所述，本實用新型所提供的便于多次焊接連接的鋰離子電池蓋板結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1、在采用焊接連接的動力電池系統(tǒng)裝配過程中，電池模塊在組裝返工返修時，每拆解一次僅損壞單體鋰離子電池的一個焊接或螺紋連接位置，在單體鋰離子電池二次利用時仍然可以提供其他全新的焊接或螺紋連接位置，使得單體鋰離子電池在二次組裝時具有連接方便的特性，并且在組裝后確保連接位置的過流面不受影響，避免了過熱失效造成的安全隱患。

2、在采用焊接連接的動力電池系統(tǒng)服役結(jié)束后，在電池系統(tǒng)的梯次利用時，經(jīng)過拆解、二次分選的單體鋰離子電池在重新進(jìn)行組裝時仍然具有其他全新的焊接或螺紋連接位置，模塊組裝效率和模塊組裝后的使用效果不受影響，并且每顆單體鋰離子電池可以進(jìn)行多次梯級利用。

盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。