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动力电池系统之新型电连接模块结构

2021-10-12 20:48:54·  来源：电动学堂  作者：侯要  
　
文章来源：郑州比克新能源汽车有限公司1概述动力电池模块是指电池单体经由串并联方式组合，并通过导电片（镍片、铝片等）进行电连接的动力电池系统基本单元，目
文章来源：郑州比克新能源汽车有限公司

1概述
动力电池模块是指电池单体经由串并联方式组合，并通过导电片（镍片、铝片等）进行电连接的动力电池系统基本单元，目前，将多个电池单体组合并进行电连接的操作，大多采用传统的导电片与电池焊接连接方式（图1），这种连接方式带来多种弊端，比如电池单体极难更换、梯次利用率低。本文将阐述一种非焊接连接方式的新型模块结构，即是一种通过导电弹片将多个电池单体弹性电连接在一起，再通过特定的支架结构保障弹性连接的可靠性的模块结构。

2方案说明
方案结构示意图如图2所示，本结构方案通过特定的支架结构，不仅实现了单体电芯与导电弹片的限位、固定，而且在支架与电芯之间形成一个空腔，可将具有弹性变形功能的导电弹片（图3）放置空腔内。

导电弹片在自由状态下，弹性变形部分高出支架的限位凸台，在电芯与支架装配过程中，导电弹片弹性变形部分被单体电芯挤压发生变形，当单体电芯与支架限位凸台接触后，导电弹片弹性变形部分变形过程结束，从而实现导电弹片与电芯连接。
本结构通过支架限位凸台，可准确控制导电弹片的压缩量，确保导电弹片弹性变形部分不会出现压溃，进入塑性变形状态，防止导电弹片弹性失效情况的发生，从而保证了导电弹片与电芯的连接可靠。
3实例阐述
以18V20Ah电池模块为例，该模块的成组方式为9并5串，先并后串，实例的结构如图4所示。

实例的物料构成如图5所示，其中上、下支架分别有45个可放置单体电芯的槽孔，以5行9列形式排列，单个导电弹片具有18个弹性变形部分，以2行9列形式排列。
根据实例生产流程（图6），在上支架装配工位，由45个单体电芯组成的电池组两端分别安装有上支架、下支架，

上、下支架与电池组之间又分别安装有导电弹片，此刻导电弹片的弹性变形部分未发生变形，在进入螺钉紧固工位后，通过螺钉的打紧，带动上、下支架与电池组挤压导电弹片，从而使弹性变形部分发生变形。螺钉打紧后，变形过程结束。
此实例通过螺接方式实现了电池单体与导电片的连接，既能保证连接可靠，又能实现当需进行电池维修时，拆卸螺钉，进行电芯单体更换，大大降低了维修成本。而且替换掉的单体电芯可进行分选，降维安装在电视遥控器、玩具车等物品上，变废为宝。
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