一种铝镍复合导电连接件的制作方法

专利2025-05-20  13


本申请涉及电池领域,特别涉及一种铝镍复合导电连接件。


背景技术:

1、对于储能及乘用车动力方形电池模组,模组外通常采用铜母排或铝母排。在电池模组内部,输出极导电连接件与电芯的铝极柱焊接,然后再与模组外母排进行电气连接,通常是螺栓连接。

2、其中,输出极导电连接件如果采用纯铝材质的输出极导电连接件,其表面氧化膜电阻值大,螺栓连接时电学性能不稳定。另外在长期使用的情况下,氧化膜会逐渐增厚,使接触电阻增加,因而局部发热,使氧化膜进一步增厚,形成恶性循环。若模组外选用的是铜母排,而输出极导电连接件是铝材质,两金属存在较大的电偶差,直接接触时,长期使用时会导致电偶腐蚀,使界面电气连接恶化,发热能耗增加,甚至引发电气故障。

3、故而,通常输出极导电连接件在与模组外母排进行螺栓连接的部位上焊接镍片或镀镍,利用镍作为过渡层,避免异种金属接触过程中电偶腐蚀的产生,降低接触电阻。但是镍片或镀镍存在以下问题:

4、焊接镍片时直接在连接部位的表面上进行焊接,易出现虚焊、过焊现象,导致镍片与铝基体结合强度低、不牢固,且铝表面平整度下降。

5、镀镍时需要在冲压后局部电镀,但是由于电镀的镀层薄,且铝表面惰性的原因,导致镀层结合力不佳,耐疲劳和耐磨损性能也较差;同时,在镀镍时非镀层区域需要手工操作进行遮蔽,导致工艺复杂生产效率低,人工成本高。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种铝镍复合导电连接件,以解决相关技术中输出极导电连接件在与模组外母排进行螺栓连接的部位上直接焊接镍片或镀镍所导致铝镍结合不佳的问题。

2、提供了一种铝镍复合导电连接件,其包括:

3、铝层,包括第一铝层和第二铝层,所述第一铝层用于和电芯的铝极柱连接,第二铝层具有沿厚度方向相对设置的第一表面和第二表面,所述第二表面上部分设有容置槽,所述容置槽的宽度与所述第二铝层的宽度相等,所述铝层为一体成型设置;

4、镍层,其容纳于所述容置槽中,并与所述第二铝层轧制复合形成复合部,且所述镍层的厚度与容置槽的槽深相等;所述镍层用于和模组外母排接触。

5、在一些实施方式中,所述第二铝层包括竖板和第二水平板,竖板和第二水平板之前通过冲压折弯部连接;所述镍层从所述第二水平板远离所述竖板的一端向所述竖板上延伸,且所述镍层的高度小于所述竖板的高度,所述镍层与所述竖板之间接触形成水平过渡面;

6、所述第一铝层包括第一水平板,所述第一水平板和所述竖板远离所述冲压折弯部的一端之间通过过渡部连接。

7、在一些实施方式中,所述镍层的宽度为20~50mm,所述镍层厚度为0.1~0.5mm。

8、在一些实施方式中,所述镍层与所述容置槽的内表面相对的表面的面积与所述容置槽的内表面的面积相同。

9、在一些实施方式中,所述容置槽包括三个依次相连通第一容置槽、第二容置槽、第三容置槽;镍层包括依次连接的水平部分、弯折部分和竖直部分,所述水平部分、弯折部分和竖直部分分别容纳与所述第一容置槽、第二容置槽和第三容置槽中;

10、所述水平部分的宽度与所述第一容置槽的宽度相等;所述弯折部分的宽度小于或等于所述第二容置槽的宽度;所述竖直部分的宽度小于所述第三容置槽的宽度。

11、在一些实施方式中,所述第一铝层的厚度为0.5-3mm。

12、在一些实施方式中,所述第一铝层的厚度大于2mm,所述第一铝层的顶面上设有减薄区,减薄区内设有极柱焊接区域。

13、在一些实施方式中,所述第一铝层的厚度小于等于2mm,所述第一铝层的顶面为水平面。

14、在一些实施方式中,所述复合部上设有贯穿所述复合部的模组外母排连接孔。

15、在一些实施方式中,所述第一铝层上设有热铆定位孔。

16、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:

17、本申请实施例提供了一种铝镍复合导电连接件,由于铝层的第一铝层用于和电芯的铝极柱连接,第二铝层的第二表面部分设有连接容置槽;镍层通过容置槽与第二铝层轧制复合形成复合部,铝镍两种金属通过轧制复合工艺连接,其流程短、成本低;可在大压力下单道次复合,使晶粒破碎重组,然后立即进行扩散退火,实现两种金属原子层级的冶金结合,使其合为一体,结合强度比焊接更高,不会分层,界面不存在接触电阻问题,减少电力损耗和局部发热。



技术特征:

1.一种铝镍复合导电连接件,其特征在于,其包括:

2.如权利要求1所述的铝镍复合导电连接件,其特征在于:

3.如权利要求2所述的铝镍复合导电连接件,其特征在于:

4.如权利要求2所述的铝镍复合导电连接件,其特征在于:所述镍层(2)与所述容置槽(102)的内表面相对的表面的面积与所述容置槽(102)的内表面的面积相同。

5.如权利要求2所述的铝镍复合导电连接件,其特征在于:

6.如权利要求1所述的铝镍复合导电连接件,其特征在于:

7.如权利要求6所述的铝镍复合导电连接件,其特征在于:

8.如权利要求6所述的铝镍复合导电连接件,其特征在于:

9.如权利要求1所述的铝镍复合导电连接件,其特征在于:

10.如权利要求1所述的铝镍复合导电连接件,其特征在于:


技术总结
本申请涉及一种铝镍复合导电连接件,由于铝层的第一铝层用于和电芯的铝极柱连接,第二铝层的第二表面部分设有连接容置槽;镍层通过容置槽与第二铝层轧制复合形成复合部,复合部的厚度与第一铝层的厚度相等;正是由于容置槽的设置使得镍层的厚度相比较镀镍成的厚度较厚,另外铝镍两种金属通过轧制复合工艺连接,其流程短、成本低;可在大压力下单道次复合,使晶粒破碎重组,然后立即进行扩散退火,实现两种金属原子层级的冶金结合,使其合为一体,结合强度比焊接更高,不会分层,界面不存在接触电阻问题,减少电力损耗和局部发热;同时形成的复合部的厚度和第一铝层的厚度相等,使得整体平整度较高。

技术研发人员:姜魁光,邵宇光,曹楷,曹辉
受保护的技术使用者:上海瑞浦青创新能源有限公司
技术研发日:20231103
技术公布日:2024/6/26
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