CN114628853A - 一种等电位连接装置、使用方法以及电池包 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种等电位连接装置、使用方法以及电池包，包括连接装置、基座和连接角板，所述连接装置由驱动接口、螺纹连接部、承压面和凸出结构构成，所述驱动接口由上部卡接部和下部连接环一体组合而成，所述卡接部的外壁形状与拧紧套筒耦合匹配，其下部连接环的下表面为承压面；所述驱动接口的内壁设有螺纹连接部，所述螺纹连接部包括由下至上依次设置的螺纹成型部和螺纹耦合部；所述承压面的底部设有若干凸出结构；所述基座的上表面中部连接有圆柱状连接部；所述螺纹成型部能够在所述圆柱状连接部的外壁上攻制出与所述螺纹耦合部匹配连接的外螺纹。本发明同时实现等电位线和紧固件的功能，简化了装配工艺，降低了成本。

Description

一种等电位连接装置、使用方法以及电池包

技术领域

本发明涉及汽车动力电池技术领域，尤其涉及一种等电位连接装置、使用方法以及电池包。

背景技术

电池包的金属箱盖、连接器固定面板等外露可导电金属零件与箱体或电平台之间的连接阻抗应小于0.1Ω；通常上述外露可导电金属零件、箱体或电平台进行防腐蚀表面处理，通过紧固件连接造成零件之间的电接触不充分；局部地去除零件表面的防腐涂层或零件局部预遮蔽避免施加防腐涂层都增加了制造的复杂性和成本，且无法保证等电位零件之间的低阻抗连接长期稳定，存在人员触电安全隐患。通过自攻螺栓和等电位线束实现零件之间的等电位增加了成本和装配复杂程度，且需要额外的布置空间。

正是基于上述考虑，本发明设计了一种等电位连接装置、使用方法以及电池包。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种等电位连接装置、使用方法以及电池包，等电位连接装置自身具有良好的导电特性，在连接固定金属零件的运动过程中等电位连接装置可以局部地穿透零件表面涂层并对零件进行挤压、切削等加工，连接状态等电位连接装置局部结构嵌入零件内部、与零件基材保持压力接触，从而实现带有高阻抗表面涂层的金属零件之间的低阻抗连接；进一步提出具有上述等电位连接装置的电池包，在制造装配零件的过程中不需要增加额外的处理工艺使带有高阻抗表面涂层的金属零件之间建立充分的电接触，实现电池包外露可导电金属零件与箱体之间的连接阻抗小于0.1Ω。

为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种等电位连接装置，包括连接装置、基座和连接角板，所述连接装置由驱动接口、螺纹连接部、承压面和凸出结构构成，所述驱动接口由上部卡接部和下部连接环一体组合而成，所述卡接部的外壁形状与拧紧套筒耦合匹配，其下部连接环的下表面为承压面；所述驱动接口的内壁设有螺纹连接部，所述螺纹连接部包括由下至上依次设置的螺纹成型部和螺纹耦合部；所述承压面的底部设有若干凸出结构；

所述基座的上表面中部连接有圆柱状连接部；所述连接角板上设有用于所述圆柱状连接部穿过的安装孔；

所述螺纹成型部能够在所述圆柱状连接部的外壁上攻制出与所述螺纹耦合部匹配连接的外螺纹；

所述连接装置由低电阻率的金属制成，其表面设有低阻抗防腐涂层；所述基座和连接角板的外表面均设有导电性不良的防护涂层。

所述螺纹成型部的周向等间隔设有若干排屑槽。

所述凸出结构由弧形面和切削面组成，所述凸出结构以驱动接口的轴心为轴环形阵列于所述承压面上，所述切削面的截面延长线经过所述驱动接口的轴心。

所述凸出结构呈四棱锥结构，其切削面呈三角形结构。

所述凸出结构的高度为0.2mm~0.8mm；其高度大于所述连接角板外表面防护涂层的厚度。

所述卡接部的的外壁为六边形结构。

所述连接装置表面的低阻抗防腐涂层为锌合金。

本发明公开了一种等电位连接装置的使用方法，包括如下步骤，

步骤S1，将连接角板上的安装孔穿过圆柱状连接部后放置于基座上；

步骤S2，将驱动工具上的拧紧套筒与连接装置的卡接部套接后，开启驱动工具施加一定的向下压力并驱动连接装置相对基座旋转，螺纹成型部旋转过程中在圆柱状连接部的表面攻制出与螺纹耦合部匹配连接的外螺纹；同时，承压面上的凸出结构对连接角板的上表面进行挤压、切割以去除其上表面的局部防护涂层，并在连接角板的上表面加工出多个凹槽。

本发明公开了一种具有等电位连接装置的电池包，包括电池包本体，所述电池包本体包括箱体、箱盖、连接器支架、电池和连接装置，所述箱体呈中空顶部开口结构，所述电池设置于箱体内，所述箱盖设置于所述箱体上方开口处，所述连接器支架连接于所述箱体与箱盖之间；所述箱体设有与车身等电位连接的等电位线，所述箱体内壁底部设有连接柱销，所述连接器支架的内侧设有连接角板，所述连接角板上设有用于连接柱销穿过的安装孔，所述连接装置的螺纹成型部能够在所述连接柱销上攻制与螺纹耦合部匹配连接的外螺纹；所述箱体和连接器支架的外表面设有导电性不良的防护涂层。

本发明的有益效果在于：

1） 本发明通过等电位连接装置同时实现等电位线和紧固件的功能，简化了装配工艺，降低了成本；装配前圆柱状连接部无需预加工螺纹，安装过程在圆柱状连接部表面成型螺纹，螺纹为无间隙配合，降低成本的同时提高了机械稳定性。

2） 本发明通过等电位连接装置与基座和连接角板的电连接耦合特征均为装配现场成型的，避免了表面氧化、污染等因素造成电接触不充分，且基座和连接对象的电连接耦合特征与连接装置保持压力接触，提高了基座和连接对象低阻抗连接的可靠性。

附图说明

图1为现有技术外露可导电金属零件与电平台连接分解示意图；

图2为现有技术外露可导电金属零件与电平台连接示意图；

图3为图2中部分结构剖面图；

图4为实施例一中连接装置的结构示意图；

图5为实施例一中连接装置的仰视图；

图6为实施例一中连接装置的剖面图；

图7为实施例一中基座与连接角板的分解示意图；

图8为实施例一的结构示意图；

图9为实施例一的部分结构剖面图；

图10为实施例二中连接装置的结构示意图；

图11为实施例二中连接装置的仰视图；

图12为实施例二中连接装置的剖面图；

图13为本发明中一种具有等电位连接装置的电池包的结构示意图；

图14为图13的部分结构剖面图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员理解本发明的技术方案，结合实施例和附图对本发明做进一步详细说明；应当理解，此处描述的具体实施例仅仅为了解释本发明的技术方案，并不用于限定本发明；

在本发明的实施例描述中，需要理解术语“上”，“下”，“内”，“外”，“前”，“后”等指示位置关系为基于附图所示的位置关系，仅为便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的位置关系构造，因此不应理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“安装”、“连接”应做广义理解，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接，可以直接相连或通过中介媒介间接相连；本领域及专业技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

如图1-3所示，为现有技术中外露可导电金属零件与电平台连接示意图，电平台1设有螺柱11，电平台1经过表面处理后螺柱11的表面附着一层绝缘涂层；面板12由金属材料制成，面板12基于防腐和外观要求经过表面处理，面板12经过表面处理后表面附着导电性不良的防护涂层；面板12通过多个螺母13安装至电平台1；为满足安全性，要求安装状态面板12和电平台1实现良好的电接触；由于螺柱11的外表面设有绝缘涂层，螺母13拧紧后不能确保螺柱11和螺母13之间低阻抗导通；由于面板12表面设有导电性不良的防护涂层，螺母13在安装过程不能可靠地穿透防护涂层，因此螺母13拧紧后不能确保螺母13和面板12之间低阻抗导通。上述局限性造成面板12和电平台1不能实现良好的电接触；而在表面处理之前对电平台1和面板12进行局部遮蔽会增加材料、人工的耗费进而增加制造成本。

实施例一：如图4-9所示，本实施例公开了一种等电位连接装置, 包括连接装置2、基座3和连接角板4，所述连接装置2由驱动接口21、螺纹连接部22、承压面23和凸出结构24构成，所述驱动接口21由上部卡接部211和下部连接环212一体组合而成，所述卡接部211的外壁形状与拧紧套筒耦合匹配，其下部连接环212的下表面为承压面23；所述驱动接口21的内壁设有螺纹连接部22，所述螺纹连接部22包括由下至上依次设置的螺纹成型部221和螺纹耦合部222；所述承压面23的底部设有若干凸出结构24，

所述基座3的上表面中部连接有圆柱状连接部31；所述连接角板4上设有用于所述圆柱状连接部31穿过的安装孔41；

所述螺纹成型部221能够在所述圆柱状连接部31的外壁上攻制出与所述螺纹耦合部222匹配连接的外螺纹311；

所述连接装置2由低电阻率的金属制成，如钢、铜等；其表面设有低阻抗防腐涂层，防腐蚀性的电泳涂层通常无导电性；所述基座3和连接角板4的外表面均设有导电性不良的防护涂层，在安装紧固过程中连接装置2同步完成了对基座3和连接角板4的局部防护涂层刮除，通过连接装置2分别与基座3和连接角板4实现良好的电连接，进而实现基座3和连接对象4之间良好的电接触。

所述螺纹成型部221的周向等间隔设有若干排屑槽2211，可以容纳攻制外螺纹311过程中产生的切屑。

所述凸出结构24由弧形面和切削面241组成，所述凸出结构24以驱动接口21的轴心为轴环形阵列于所述承压面23上，所述切削面241的截面延长线经过所述驱动接口21的轴心，旋转切削时有效力矩更大，有利于增加突出结构与承压面材料的干涉面积、在承压面上划出一条沟槽；弧形面在承压面上划出的沟槽更大，导电接触面积更大。

所述凸出结构24的高度为0.2mm~0.8mm；其高度大于所述连接角板4外表面防护涂层的厚度，确保凸出结构24能够在连接角板4进行挤压、切割以去除连接角板4上表面的局部涂层，并在连接角板4的上表面加工出多个凹槽42；连接状态凸出结构24容纳于凹槽42内并压紧连接对象4的凹槽42的基材，与连接对象4的凹槽42内的无防护涂层区域实现良好的电接触。

所述卡接部211的的外壁为六边形结构，即为紧固件标准定义的六角头，便于拧紧套筒与卡接部211套接。

所述连接装置2表面的低阻抗防腐涂层为锌合金。

实施例二：如图10-12所示，本实施例与实施例一种相同之处不再赘述，不同之处在于，所述凸出结构24呈四棱锥结构，其切削面241呈三角形结构，四棱锥结构更为锋利，所需驱动力更小。

本发明公开了一种等电位连接装置的使用方法，包括如下步骤，

步骤S1，将连接角板4上的安装孔41穿过圆柱状连接部31后放置于基座3上；

步骤S2，将驱动工具上的拧紧套筒与连接装置2的卡接部211套接后，开启驱动工具施加一定的向下压力并驱动连接装置2相对基座3旋转，螺纹成型部221旋转过程中在圆柱状连接部31的表面攻制出与螺纹耦合部222匹配连接的外螺纹311；同时，承压面23上的凸出结构24对连接角板4的上表面进行挤压、切割以去除其上表面的局部防护涂层，并在连接角板4的上表面加工出多个凹槽42，驱动工具为现有的电动扭矩扳手，风动扳手、扭矩扳手等。

本发明公开了一种具有等电位连接装置的电池包，包括电池包本体5，所述电池包本体5包括箱体51、箱盖52、连接器支架53、电池54和连接装置2，所述箱体51呈中空顶部开口结构，所述电池54设置于箱体51内，所述箱盖52设置于所述箱体51上方开口处，所述连接器支架53连接于所述箱体51与箱盖52之间；所述箱体51设有与车身等电位连接的等电位线511，所述箱体51内壁底部设有连接柱销512，所述连接器支架53的内侧设有连接角板4，所述连接角板4上设有用于连接柱销512穿过的安装孔，所述连接装置2的螺纹成型部221能够在所述连接柱销512上攻制与螺纹耦合部222匹配连接的外螺纹；所述箱体51和连接器支架52的外表面设有导电性不良的防护涂层，连接器支架52局部地暴露在箱体51、箱盖52合围的区域外部，连接器支架52需要和箱体51建立等电位连接。箱体51设有连接柱销512，通过连接装置2将连接器支架53内侧的连接角板4安装固定在箱体51上，连接装置2在连接柱销512上现场成型螺纹，连接装置2分别与箱体51和连接器支架53实现良好的电连接；连接装置2在固定连接器支架53的同时实现连接器支架53和箱体51之间的等电位连接；相比通过等电位线束和额外的紧固件导通连接器支架53和箱体51而言，电池包5的装配工艺得到简化，同时也降低了零件成本，节省了布置空间。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种等电位连接装置，其特征在于：包括连接装置（2）、基座（3）和连接角板（4），所述连接装置（2）由驱动接口（21）、螺纹连接部（22）、承压面（23）和凸出结构（24）构成，所述驱动接口（21）由上部卡接部（211）和下部连接环（212）一体组合而成，所述卡接部（211）的外壁形状与拧紧套筒耦合匹配，其下部连接环（212）的下表面为承压面（23）；所述驱动接口（21）的内壁设有螺纹连接部（22），所述螺纹连接部（22）包括由下至上依次设置的螺纹成型部（221）和螺纹耦合部（222）；所述承压面（23）的底部设有若干凸出结构（24）；

所述基座（3）的上表面中部连接有圆柱状连接部（31）；所述连接角板（4）上设有用于所述圆柱状连接部（31）穿过的安装孔（41）；

所述螺纹成型部（221）能够在所述圆柱状连接部（31）的外壁上攻制出与所述螺纹耦合部（222）匹配连接的外螺纹（311）；

所述连接装置（2）由低电阻率的金属制成，其表面设有低阻抗防腐涂层；所述基座（3）和连接角板（4）的外表面均设有导电性不良的防护涂层。

2.根据权利要求1所述的一种等电位连接装置，其特征在于：所述螺纹成型部（221）的周向等间隔设有若干排屑槽（2211）。

3.根据权利要求1所述的一种等电位连接装置，其特征在于：所述凸出结构（24）由弧形面和切削面（241）组成，所述凸出结构（24）以驱动接口（21）的轴心为轴环形阵列于所述承压面（23）上，所述切削面（241）的截面延长线经过所述驱动接口（21）的轴心。

4.根据权利要求1所述的一种等电位连接装置，其特征在于：所述凸出结构（24）呈四棱锥结构，其切削面（241）呈三角形结构。

5.根据权利要求3或4所述的一种等电位连接装置，其特征在于：所述凸出结构（24）的高度为0.2mm~0.8mm；其高度大于所述连接角板（4）外表面防护涂层的厚度。

6.根据权利要求1所述的一种等电位连接装置，其特征在于：所述卡接部（211）的的外壁为六边形结构。

7.根据权利要求1所述的一种等电位连接装置，其特征在于：所述连接装置（2）表面的低阻抗防腐涂层为锌合金。

8.一种等电位连接装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤S1，将连接角板（4）上的安装孔（41）穿过圆柱状连接部（31）后放置于基座（3）上；

步骤S2，将驱动工具上的拧紧套筒与连接装置（2）的卡接部（211）套接后，开启驱动工具施加一定的向下压力并驱动连接装置（2）相对基座（3）旋转，螺纹成型部（221）旋转过程中在圆柱状连接部（31）的表面攻制出与螺纹耦合部（222）匹配连接的外螺纹（311）；同时，承压面（23）上的凸出结构（24）对连接角板（4）的上表面进行挤压、切割以去除其上表面的局部防护涂层，并在连接角板（4）的上表面加工出多个凹槽（42）。

9.一种具有等电位连接装置的电池包，其特征在于：包括电池包本体（5），所述电池包本体（5）包括箱体（51）、箱盖（52）、连接器支架（53）、电池（54）和连接装置（2），所述箱体（51）呈中空顶部开口结构，所述电池（54）设置于箱体（51）内，所述箱盖（52）设置于所述箱体（51）上方开口处，所述连接器支架（53）连接于所述箱体（51）与箱盖（52）之间；所述箱体（51）设有与车身等电位连接的等电位线（511），所述箱体（51）内壁底部设有连接柱销（512），所述连接器支架（53）的内侧设有连接角板（4），所述连接角板（4）上设有用于连接柱销（512）穿过的安装孔，所述连接装置（2）的螺纹成型部（221）能够在所述连接柱销（512）上攻制与螺纹耦合部（222）匹配连接的外螺纹；所述箱体（51）和连接器支架（52）的外表面设有导电性不良的防护涂层。

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