一種電池成組結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電池成組結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)以上模組，每個(gè)所述模組包括多個(gè)相互串聯(lián)/并聯(lián)的電池模塊，每個(gè)所述電池模塊包括多個(gè)相互并聯(lián)的電芯，同時(shí)安裝該電池模塊內(nèi)所有電芯的正極和負(fù)極的上支架和下支架，以及與該電池模塊內(nèi)所有電芯正極連接的正極鎳片，和與該電池模塊內(nèi)所有電芯負(fù)極連接的負(fù)極鎳片，所述電池模塊與電池模塊之間通過正極鎳片和負(fù)極鎳片串聯(lián)/并聯(lián)在一起。本實(shí)用新型由于電池模塊只有一層，在均流性方面更加優(yōu)異，并且電池模塊之間是整片接觸，整個(gè)模組的均流性也大大提高。而電池模塊不僅可以在軸向進(jìn)行串聯(lián)，還可以在高度方向上進(jìn)行并聯(lián)，均流性仍然較好，更加靈活滿足不同場(chǎng)合的需求，并且結(jié)構(gòu)更加牢固可靠。
【專利說明】
一種電池成組結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電池裝配領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種電池成組結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]—輛電動(dòng)車由一個(gè)或多個(gè)電池箱組成，而一個(gè)電池箱又由若干個(gè)模組組成。因此要保證整個(gè)電池包安全運(yùn)行，首先保證模組的安全運(yùn)行。如何成組才能使模組更加安全呢？一個(gè)是保證電池結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，另一個(gè)是保持模組內(nèi)部電流的均勻性。
[0003]在電池包生產(chǎn)時(shí)，我們會(huì)針對(duì)電池進(jìn)行分選，選擇電池性能非常相近的電池用于裝到同一個(gè)電池包中，這樣的目的是為了電池在使用過程中能夠同一時(shí)間達(dá)到最終壽命，而不至于某一個(gè)電池由于容量低而拖累其他電芯造成其他電芯壽命減少。
[0004]在實(shí)際測(cè)試過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)即使做得再好，電芯之間還是會(huì)有差異性。為了使系統(tǒng)壽命更長(zhǎng)久，就必須減小電芯之間的電流差異性，從而保證模組之間的電芯達(dá)到更加穩(wěn)定的均流效果。
[0005]目前實(shí)現(xiàn)均流方案較多的是:用一整片的匯流片焊接到模組內(nèi)部模塊內(nèi)電芯的正負(fù)極上，形成一整片的匯流，模塊與模塊之間使用螺桿壓緊，從而實(shí)際上是通過模塊與模塊之間兩側(cè)的匯流片壓實(shí)達(dá)到電流的傳遞。這種結(jié)構(gòu)均流效果比較好，但是由于螺桿一般離匯流片的距離較遠(yuǎn)，連接效果不理想，在振動(dòng)過程中，尤其是較劇烈的振動(dòng)時(shí)，容易產(chǎn)生瞬間的松脫，電池內(nèi)部采樣壓差會(huì)瞬間增大，超出規(guī)定范圍，這樣就造成每個(gè)電池提供的電流不太一樣，即電池之間有差異性，而且這種結(jié)構(gòu)一旦螺桿松動(dòng)，模組內(nèi)部差異性將不會(huì)恢復(fù)。電池的差異性會(huì)造成電池在使用過程中充放電不均，造成有些電池過早的完成壽命循環(huán)，這樣的電芯容易鼓脹發(fā)生起火爆炸等危險(xiǎn)。電池之間的充放電差異性放大后還會(huì)造成整個(gè)電池系統(tǒng)運(yùn)行的不穩(wěn)定性，不僅整個(gè)電池系統(tǒng)電量會(huì)減少，而且電池之間電流走向無規(guī)律后還會(huì)引發(fā)一些潛在的危險(xiǎn)，因此保持電池之間的很小的差異性也就是保證了整個(gè)電池系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種電池成組結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有電池組在實(shí)際運(yùn)行過程中電池之間有差異性，造成電池在使用過程中充放電不均、安全性差、壽命短的問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0008]—種電池成組結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)以上模組，每個(gè)所述模組包括多個(gè)相互串聯(lián)/并聯(lián)的電池模塊，每個(gè)所述電池模塊包括多個(gè)相互并聯(lián)的電芯，同時(shí)安裝該電池模塊內(nèi)所有電芯的正極和負(fù)極的上支架和下支架，以及與該電池模塊內(nèi)所有電芯正極連接的正極鎳片，和與該電池模塊內(nèi)所有電芯負(fù)極連接的負(fù)極鎳片，所述電池模塊與電池模塊之間通過正極鎳片和負(fù)極鎳片串聯(lián)/并聯(lián)在一起。通過上述設(shè)置將每個(gè)電池模塊內(nèi)的多個(gè)電芯相互并聯(lián)起來，將電芯正負(fù)極電流導(dǎo)引到的正負(fù)極兩側(cè)的鎳片上。
[0009]為了進(jìn)一步穩(wěn)定電池模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所述上支架和下支架均橫向均勻設(shè)有多個(gè)安裝孔，電芯正極和負(fù)極均縱向分別插入上支架的安裝孔和下支架的安裝孔內(nèi)，所述正極鎳片、負(fù)極鎳片分別并排設(shè)置在上支架和下支架外側(cè)。
[0010]進(jìn)一步地，所述正極鎳片、負(fù)極鎳片均包括分別與上支架和下支架并排設(shè)置的由鎳制成的連接片，以及橫向設(shè)于連接片上與電芯數(shù)量匹配且與電芯連接的鎳片。
[0011]更進(jìn)一步地，所述連接片上設(shè)有多個(gè)螺釘孔，使所述電池模塊與電池模塊之間通過螺釘搭接?？梢员ＷC兩個(gè)電池模塊之間的充分接觸。
[0012]再進(jìn)一步地，所述電芯與正極鎳片和負(fù)極鎳片的連接方式為焊接?？蛇M(jìn)一步穩(wěn)固電池模塊內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
[0013]為了提高本實(shí)用新型的安全性，所述模組的兩端分別橫向設(shè)有側(cè)絕緣板，該側(cè)絕緣板設(shè)有多個(gè)螺釘孔。所述模組的兩端分別連接有匯流片，該匯流片設(shè)有多個(gè)螺釘孔。螺釘孔的設(shè)置可將模組的端部、側(cè)絕緣板、匯流片搭接在一起形成整體結(jié)構(gòu)。
[0014]另外，所述模組的兩端還分別通過匯流片引出到模組外并與模組外的鎳片通過螺釘鎖緊，當(dāng)模組為多個(gè)時(shí)，通過引出的兩端與其他模組串聯(lián)/并聯(lián)形成更大的模組。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0016]本實(shí)用新型采用單層多電芯并聯(lián)模塊串聯(lián)的模組，來達(dá)到整個(gè)模組的均流。而多個(gè)模組之間既可以串聯(lián)使用又可以并聯(lián)使用，可以靈活地組成多個(gè)不同的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，而整個(gè)模組內(nèi)部仍然可以達(dá)到均流的效果。
[0017]本實(shí)用新型由于模塊只有一層，在均流性方面更加優(yōu)異，并且模塊之間是整片接觸，整個(gè)模組的均流性也大大提高。而模塊不僅可以在軸向進(jìn)行串聯(lián)，還可以在高度方向上進(jìn)行并聯(lián)，均流性仍然較好，更加靈活滿足不同場(chǎng)合的需求，并且結(jié)構(gòu)更加牢固可靠，在振動(dòng)過程中壓差大大減小。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型-實(shí)施例1的整體結(jié)構(gòu)示意圖(模塊之間串聯(lián))。
[0019]圖2為本實(shí)用新型-實(shí)施例1的電池模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型-實(shí)施例1的模組之間并聯(lián)的側(cè)面圖。
[0021 ]圖4為本實(shí)用新型-實(shí)施例1的模組之間并聯(lián)的立體圖。
[0022]圖5為本實(shí)用新型-實(shí)施例2的整體結(jié)構(gòu)示意圖(模塊之間并聯(lián))。
[0023]其中，附圖中標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱為:
[0024]1-電池模塊，2-側(cè)絕緣板，3-匯流片，4-負(fù)極鎳片，5-下支架，6_電芯，7_上支架，8_正極鎳片，9-模組支架，I O-螺釘，11-連接支架。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
[0026]實(shí)施例1
[0027]如圖1所示，一種電池成組結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)以上模組，和側(cè)絕緣板2、匯流片3，一個(gè)模組包括多個(gè)(本實(shí)施例為5個(gè))相互串聯(lián)的電池模塊I，側(cè)絕緣板2則橫向設(shè)置在模組的兩端，并設(shè)有多個(gè)螺釘孔，匯流片與模組的兩端連接，設(shè)有多個(gè)螺釘孔。
[0028]如圖2所示，每個(gè)電池模塊由負(fù)極鎳片4、正極鎳片8、上支架7、下支架5和多個(gè)電芯6(本實(shí)施例為10個(gè))組成，負(fù)極鎳片通過下支架與電芯的負(fù)極連接，正極鎳片通過上支架與電芯的正極連接，上支架和下支架均橫向均勻設(shè)有多個(gè)用于分別安裝電芯正極和負(fù)極且與其形狀匹配的安裝孔，通過上述安裝孔，電芯的正極和負(fù)極通過上述安裝孔插入上支架和下支架內(nèi)部并與正極鎳片和負(fù)極鎳片接觸。負(fù)極鎳片、正極鎳片均橫向設(shè)有多個(gè)與電芯數(shù)量匹配的鎳片，以及同時(shí)與鎳片連接的由鎳制成的連接片。通過上述設(shè)置每個(gè)電池模塊內(nèi)的多個(gè)電芯相互并聯(lián)起來，將電芯正負(fù)極電流導(dǎo)引到的正負(fù)極兩側(cè)的鎳片上。
[0029]在本實(shí)施例中，電芯與正極鎳片和負(fù)極鎳片的連接方式為焊接，并且在連接片上還設(shè)有多個(gè)螺釘孔，螺釘孔的位置為相鄰兩個(gè)鎳片之間。電池模塊的端部與相鄰電池模塊的端部通過多個(gè)M4螺釘(本實(shí)施例為9個(gè))搭接在一起，可以保證兩個(gè)電池模塊之間的充分接觸。
[0030]在本實(shí)施例中，模組的兩端采用Imm厚的匯流片3引出到模組外并與模組外的鎳片通過螺釘鎖緊，保證模組外的鎳片與螺釘?shù)倪B接處能夠壓實(shí)，導(dǎo)流效果好。當(dāng)模組為多個(gè)時(shí)，引出的兩端與其他模組進(jìn)行串/并聯(lián)組成更大的模組。
[0031]如圖3、4所示，模組之間通過并聯(lián)組成新的大模組，本實(shí)施例模組在高度方向上延伸，并且均在模組的左側(cè)安裝模組支架9實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，每個(gè)模組之間的位置合理利用，如右上角放大圖，螺釘10的位置正好處于上面模組電池上支架/下支架的缺口位置，這樣能夠有效的節(jié)約整體空間。
[0032]為解決同樣的技術(shù)問題，凡是使用單層多電芯并聯(lián)模塊串聯(lián)，并且模塊之間既可以串聯(lián)也可以并聯(lián)，即使在本實(shí)用新型上增加或者減少電芯個(gè)數(shù)，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本實(shí)用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0033]實(shí)施例2
[0034]如圖5所示，一種電池成組結(jié)構(gòu)，與實(shí)施例1不同的是，本實(shí)施例的一個(gè)模組包括多個(gè)相互并聯(lián)(本實(shí)施例為3個(gè))的電池模塊I，三個(gè)電池模塊的兩端均通過連接支架11連接在一起，該連接支架設(shè)有三個(gè)螺釘孔，每個(gè)螺釘孔均通過螺釘鎖緊一個(gè)電池模塊的側(cè)絕緣板2和匯流片3。
[0035]按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。值得說明的是，基于上述設(shè)計(jì)原理的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本實(shí)用新型所公開的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做出的一些無實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)或潤(rùn)色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本實(shí)用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一個(gè)以上模組，每個(gè)所述模組包括多個(gè)相互串聯(lián)/并聯(lián)的電池模塊;每個(gè)所述電池模塊包括多個(gè)相互并聯(lián)的電芯，同時(shí)安裝該電池模塊內(nèi)所有電芯正極的上支架和所有電芯負(fù)極的下支架，以及與該電池模塊內(nèi)所有電芯正極連接的正極鎳片，和與該電池模塊內(nèi)所有電芯負(fù)極連接的負(fù)極鎳片，所述電池模塊與電池模塊之間通過正極鎳片和負(fù)極鎳片串聯(lián)/并聯(lián)在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上支架和下支架均橫向均勻設(shè)有多個(gè)安裝孔，電芯正極和負(fù)極均縱向分別插入上支架的安裝孔和下支架的安裝孔內(nèi)，所述正極鎳片、負(fù)極鎳片分別并排設(shè)置在上支架和下支架外側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電池成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述正極鎳片、負(fù)極鎳片均包括分別與上支架和下支架并排設(shè)置的由鎳制成的連接片，以及橫向設(shè)于連接片上與電芯數(shù)量匹配且與電芯連接的鎳片。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電池成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接片上設(shè)有多個(gè)螺釘孔，使所述電池模塊與電池模塊之間通過螺釘搭接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電芯與正極鎳片和負(fù)極鎳片的連接方式為焊接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述模組的兩端分別連接有匯流片，該匯流片設(shè)有多個(gè)螺釘孔。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述模組的兩端分別橫向設(shè)有側(cè)絕緣板，該側(cè)絕緣板設(shè)有多個(gè)螺釘孔。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電池成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述模組的兩端還分別通過匯流片引出到模組外并與模組外的鎳片通過螺釘鎖緊，當(dāng)模組為多個(gè)時(shí)，通過引出的兩端與其他模組串聯(lián)/并聯(lián)。
【文檔編號(hào)】H01M2/20GK205680736SQ201620611502
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日 公開號(hào)201620611502.2, CN 201620611502, CN 205680736 U, CN 205680736U, CN-U-205680736, CN201620611502, CN201620611502.2, CN205680736 U, CN205680736U
【發(fā)明人】張 雄, 戴潤(rùn)義, 杜小勇
【申請(qǐng)人】成都雅駿新能源汽車科技股份有限公司