本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車(chē)電池包領(lǐng)域，特別涉及一種適用于電池極耳多次安裝的鉚釘。

背景技術(shù)：

目前中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量已超過(guò)50萬(wàn)臺(tái)，動(dòng)力電池在車(chē)用級(jí)別的壽命約8年10萬(wàn)公里，在不久的將來(lái)會(huì)有大量動(dòng)力電池需要拆卸進(jìn)行回收和二次利用。另外，當(dāng)前動(dòng)力電池仍處在發(fā)展階段，個(gè)別電池仍存在一致性問(wèn)題，在使用過(guò)程中存在出現(xiàn)故障的可能。出現(xiàn)以上情況，同樣需要對(duì)電池進(jìn)行拆卸更換。由于動(dòng)力電池是一種大電流充放電的儲(chǔ)能器件，電池極耳和連接件需要充分接觸，同時(shí)兩者連接結(jié)構(gòu)需要有優(yōu)秀的導(dǎo)電性能和散熱性能，以確保電池在正常溫度下良好工作。目前軟包鋰離子動(dòng)力電池主要使用激光焊接將其和連接件進(jìn)行剛性連接，兩者分離將不可避免導(dǎo)致極耳和連接件的損壞，使得整個(gè)模組報(bào)廢，無(wú)法二次使用。

鉚釘是當(dāng)前廣泛使用在板材連接上的重要部件，可將不同厚度、材質(zhì)的板材鉚接在一起，而且鉚釘本身也可以是導(dǎo)體，所以可使用在極耳與連接件的連接結(jié)構(gòu)中。傳統(tǒng)鉚釘是通過(guò)施加載荷的沖頭壓扁成某個(gè)形狀，達(dá)到兩端固定。這種方法在連接時(shí)將不可避免壓傷極耳，造成不可逆的形變。

綜上所述，為了讓鉚釘連接結(jié)構(gòu)充分應(yīng)用在電池極耳和連接件的連接中，一種具有加熱形變能力的鉚釘是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于電池極耳多次安裝的鉚釘，該鉚釘可以被拆卸工裝再次熔解，將一端鉚釘加熱熔化，解除鉚接結(jié)構(gòu)，不損傷電池極耳、連接件，增加電池的再次使用次數(shù)。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種適用于電池極耳多次安裝的鉚釘，包括鉚釘頭部1和鉚釘尾部2，其中，

鉚釘頭部1呈圓錐狀，鉚釘尾部2橫截面為圓形，鉚釘尾部2縱截面呈圓弧狀，鉚釘頭部1與鉚釘尾部2固接在一起，鉚釘頭部1的直徑小于鉚釘尾部2的直徑；

在鉚釘尾部2底面上布置多條加強(qiáng)筋3，各加強(qiáng)筋3指向鉚釘尾部2底面圓周中心并沿鉚釘尾部2底面圓周均勻布置。

該適用于電池極耳多次安裝的鉚釘?shù)牟馁|(zhì)是由銅、錫合金制成，其熔點(diǎn)高于電芯在最高倍率充放電時(shí)電池極耳的最大溫度，且低于電池極耳6、連接件7和周?chē)姵赝鈿げ考娜埸c(diǎn)。

沿鉚釘尾部2底面圓周布置三條加強(qiáng)筋3，各加強(qiáng)筋3之間的夾角為120°。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

1.該鉚釘使用的材料具有很強(qiáng)的導(dǎo)電性能和散熱性能，有利于在適宜的溫度下，電流在極耳和連接件之間通過(guò)；

2.該鉚釘使用的材料可加熱后形變，熔化后擠壓成型，極大程度降低了鉚接所需載荷，保證了鉚接后極耳的完好；

3.該鉚釘使用的材料的熔點(diǎn)高于極耳工作溫度，低于極耳熔點(diǎn)，在沖壓加熱時(shí)極耳不會(huì)熔化，大電流通過(guò)時(shí)，鉚釘自身也不會(huì)受熱熔化，確保了能在指定溫度區(qū)間呈現(xiàn)指定狀態(tài)；

4.該鉚釘頭部呈圓錐狀，被加熱面積由小至大，材料熔解速度更線性，沖頭進(jìn)給速度更穩(wěn)定，且對(duì)加熱沖頭的功率要求更小；

5.該鉚釘可以被拆卸工裝再次熔解，將一端鉚釘加熱熔化，解除鉚接結(jié)構(gòu)，不損傷電池極耳、連接件，增加電池的再次使用次數(shù)；

6.鉚釘尾部具有加強(qiáng)肋，可減少鉚釘厚度的同時(shí)不影響連接強(qiáng)度，同時(shí)具有定位作用，提高裝配效率；

7.拆卸后的鉚釘材料可再次回收利用，降低成本，提高的材料使用率。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的適用于電池極耳多次安裝的鉚釘?shù)恼晥D；

圖2為本實(shí)用新型的適用于電池極耳多次安裝的鉚釘?shù)难鲆晥D；

圖3為本實(shí)用新型的適用于電池極耳多次安裝的鉚釘頭部熔化后的材料流向示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的適用于電池極耳多次安裝的鉚釘鉚接前，與極耳、連接件碼放時(shí)的剖視圖；

圖5為本實(shí)用新型在鉚接過(guò)程中，適用于電池極耳多次安裝的鉚釘被加熱沖頭加熱、壓扁時(shí)的視圖；

圖6為本實(shí)用新型的適用于電池極耳多次安裝的鉚釘完成鉚接時(shí)的剖視圖；

圖7為本實(shí)用新型的鉚釘在解除鉚接時(shí)，加熱并導(dǎo)流的沖頭對(duì)適用于電池極耳多次安裝的鉚釘熔化并吸出時(shí)的剖視圖；

圖8為本實(shí)用新型的鉚釘頭部絕大部分被熔化吸出，剩余部分從極耳、連接件拆卸后的剖視圖。

附圖標(biāo)記：

1鉚釘頭部 2鉚釘尾部

3加強(qiáng)筋 41加熱沖頭

42普通沖頭 43加熱導(dǎo)流沖頭

51主要熔解區(qū)域 52擴(kuò)展區(qū)域

6電池極耳 7連接件

8定位孔 9導(dǎo)流道

10殘余鉚釘

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1、圖2所示，適用于電池極耳多次安裝的鉚釘包括鉚釘頭部1、鉚釘尾部2和加強(qiáng)筋3。其中，鉚釘頭部1是主要鉚接作業(yè)區(qū)域，呈圓錐狀，作用是在頂部較小區(qū)域被加熱熔解的同時(shí)，把溫度逐層向下傳遞使下層預(yù)熱，相對(duì)于傳統(tǒng)圓柱形鉚釘頭，該鉚釘有利于材料在鉚接過(guò)程的熔解和熱擴(kuò)散，使得沖頭進(jìn)給更加線性，也在一定程度上減少?zèng)_頭的加熱功率。鉚釘尾部2橫截面為圓盤(pán)形，鉚釘尾部2縱截面呈圓弧狀。鉚釘頭部1與鉚釘尾部2固接在一起，鉚釘頭部1的直徑小于鉚釘尾部2的直徑。在鉚釘尾部2底面上布置多條加強(qiáng)筋3，各加強(qiáng)筋3指向鉚釘尾部2底面圓周中心并沿鉚釘尾部2底面圓周均勻布置，作用是在降低鉚釘尾部2厚度的同時(shí)保證整體強(qiáng)度，同時(shí)可嵌入鉚接工裝的普通沖頭42的凹槽中，起到定位作用，增加了裝配過(guò)程的準(zhǔn)確性和效率。優(yōu)選地，沿鉚釘尾部2底面圓周布置三條加強(qiáng)筋3，各加強(qiáng)筋3之間的夾角為120°。

如圖3所示，鉚釘頭部1的主要熔解區(qū)域51是主要熔化變形部分，頂端受熱后逐漸溶解，并將熱量向下傳遞，最終主要熔解區(qū)域51熔化的材料將被擠壓到兩側(cè)的擴(kuò)展區(qū)域52，與其余未變形的部分共同形成完整的鉚接結(jié)構(gòu)。

該適用于電池極耳多次安裝的鉚釘?shù)牟馁|(zhì)由銅、錫等金屬按一定比例混合組成，具有良好的機(jī)械性能和散熱性能，其熔點(diǎn)根據(jù)具體產(chǎn)品而定，應(yīng)高于電芯在最高倍率充放電時(shí)極耳的最大溫度，且低于電池極耳6、連接件7等周?chē)考娜埸c(diǎn)。

工作過(guò)程：

如圖4所示，在組裝電池模組時(shí)，適用于電池極耳多次安裝的鉚釘?shù)你T釘尾部2與帶有定位凹槽的普通沖頭42裝配好，從一側(cè)頂住并串起已相互貼合的電池極耳6和連接件7。適用于電池極耳多次安裝的鉚釘?shù)你T釘頭部1和電池極耳6、連接件7的定位孔8間隙配合，有未接觸部分。另外鉚釘尾部2與電池極耳6貼合的平面由于鑄造原因，兩者也可能有不貼合的區(qū)域。

如圖5所示，在鉚接過(guò)程中，鉚釘頭部1接觸到加熱功能的加熱沖頭41受熱熔解的同時(shí)，把熱量傳遞給下層未接觸加熱面的材料，讓下層得到預(yù)熱，熔解的材料受到壓力向兩端流動(dòng)，直至形成最終形狀。同時(shí)，上述所提到的間隙和不貼合的區(qū)域在受熱熔解、擠壓的過(guò)程中會(huì)向電池極耳6、連接件7進(jìn)一步接觸，達(dá)到充分貼合的效果。

如圖6所示，在完全成型、冷卻后，兩端的加熱沖頭41和普通沖頭42離開(kāi)鉚釘，完成整個(gè)鉚接結(jié)構(gòu)。

如圖7所示，當(dāng)電池極耳6、連接件7需要拆卸時(shí)，鉚釘尾部2使用與鉚接時(shí)同樣的普通沖頭42頂住、壓實(shí)，另一側(cè)使用具有加熱功能、有導(dǎo)流道9的加熱導(dǎo)流沖頭43頂住、壓實(shí)，導(dǎo)流道9另一端連接一可控的、具有抽真空功能的裝置。拆卸時(shí)，鉚釘頭部2被加熱導(dǎo)流沖頭43熔解至一定程度，并通過(guò)導(dǎo)流道9被抽真空裝置快速抽出，留下鉚釘尾部2和零星頭部的殘余鉚釘10。

如圖8所示，失去一端固定的鉚接結(jié)構(gòu)可以將殘余鉚釘10和電池極耳6、連接件7分離，拆除的殘余鉚釘10的材料可回收再次利用，而電池極耳6、連接件7也不會(huì)損傷，可以再次建立新的鉚接結(jié)構(gòu)。

基于上述實(shí)施例，本實(shí)用新型所提供的一種鉚釘?shù)你T釘頭部、尾部最終成型的形狀還可以根據(jù)具體應(yīng)用情況設(shè)計(jì)成方形、橢圓形等其他形狀，原理上述實(shí)施例一致，不再過(guò)多闡述。

基于上述實(shí)施例，本實(shí)用新型還提供一種包括使用上述特種鉚釘鉚接的極耳連接結(jié)構(gòu)，該連接結(jié)構(gòu)包括特種鉚釘、極耳和連接件，其具體構(gòu)造和特征請(qǐng)參考上述各個(gè)實(shí)施例，不再過(guò)多闡述。

除了上述實(shí)施例所提供的特種鉚釘、極耳連接結(jié)構(gòu)、電池模組，本實(shí)用新型還提供一種包括上述實(shí)施例公開(kāi)的電動(dòng)車(chē)，該電動(dòng)車(chē)包括上述的特種鉚釘、極耳連接結(jié)構(gòu)、電池模組，其具體構(gòu)造和特征請(qǐng)參考上述各個(gè)實(shí)施例，該電動(dòng)車(chē)由于設(shè)置了上述特種鉚釘、極耳連接結(jié)構(gòu)、電池模組，安裝簡(jiǎn)便且結(jié)構(gòu)合理，該電動(dòng)車(chē)的其他各部分的結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。

本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的特種鉚釘，及具有該特種鉚釘?shù)臉O耳連接結(jié)構(gòu)、電池模組進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。