专利名称：一种蓄电池组的连接件及包括该连接件的蓄电池组的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种蓄电池组，具体地说是关于一种蓄电池组的连接 件及包括该连接件的镍氢蓄电池组。
背景技术：
镍氢电池由氢氧化镍正极，储氢合金负极，隔膜纸，碱性电解液，钢壳， 顶盖，密封圈等组成， 一般有圆柱形电池和方形电池二种。在圆柱形电池中， 正负极用隔膜纸分开巻绕在一起，然后密封在钢壳中。在方形电池中，正负 极由隔膜纸分开后叠成层状密封在钢壳中。镍氢蓄电池组是由多个单体镍氢电池串联而成。镍氢蓄电池组作为高功率动力电池在混合电动车(HEV)、纯电动车(EV)以及其他电动工具中起 着非常重要的作用。目前，市场上的镍氢蓄电池组是通过连接件即连接片的 连接方式将多个相互独立的单体电池电连接组成，由于各单体电池之间存在 性能差异，当电池组中的一支单体电池的性能出现"落后于"其它单体电池 性能的时候，这支单体电池相对于其它单体电池会过度地充电或放电，从而 加速这支单体电池的寿命衰减，使该单体电池的内阻迅速增大，发热严重， 最终造成电池活性物质的粉化氧化，甚至烧破隔膜纸，发生电池短路。CN2587068Y公开了一种蓄电池组，该蓄电池组中有多个单体电池，每 个单体电池上方均有进气阀和出气阀，多个单体电池共用一个气室和一个安 全阀，使其形成一个平衡体系，从而保证了蓄电池组中各单体电池压力的一 致，提高了电池性能的一致性。但是，由于这种蓄电池组的每个单体都包括 用于密封极芯和极耳的壳体与盖帽，因此这种蓄电池组的结构不够紧凑；用 连接件即连接片连接相邻两个单体电池所形成的电子通路，由于单体电池之间壳壁间的连接电阻，因此不能有效地降低整个电池组的内阻。CN1384559A公开了一种蓄电池组，该蓄电池组由多个单体电池组成， 且多个单体电池共用一个气室和一个安全阀，相邻的单体电池的正负极柱形成电子通路，并用导线同整个电池组的正负极柱分别相连形成整个电池组的 正负极；在每个单体电池上方安放有半透膜，当电池组中的某个单体电池由 于内部产生的混合气体引起内压升高时，气体会通过半透膜分散到其它的单 体电池中并被消耗，当电池组整体内压高于一个特定值时，安全阀将自动打 开。这种蓄电池组在提高电池性能一致性的前提下，由于每个单体电池同样 具有壳体，因此整个蓄电池组仍存在结构不够紧凑的缺点；而用连接件即连 接片连接相邻两个单体电池所形成的电子通路，由于单体电池之间壳壁间的 连接电阻，因此也不能有效地降低整个电池组的内阻。实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有蓄电池组结构不够紧凑，电池组内阻高 的缺点，提供一种蓄电池组结构紧凑，电池组内阻能有效降低的一种蓄电池 组的连接件；本实用新型的另一个目的是提供一种包括该连接件的蓄电池 组。本实用新型蓄电池组的连接件包括隔板、贯穿隔板的通孔和两个环形 套，两个环形套分别位于隔板的两侧，隔板与两个环形套由导电材料制成并 且彼此之间固定连接或者一体形成。本实用新型的蓄电池组包括一个壳体、至少两个极芯、以及位于壳体两 端的一个正极盖板组件和一个负极盖板组件，所述极芯由正极、隔膜、电解 液和负极组成，所述至少二个极芯轴向叠置于所述一个壳体内，相邻二个极 芯之间通过本实用新型提供的连接件电连接，该相邻二个极芯中一个极芯的 正极与另一个极芯的负极分别与连接件的两个环形套电连接，所述连接件的外沿周与所述壳体的内壁密封连接，所述正极盖板组件和负极盖板组件分别 用于引出所述蓄电池组的正极和负极并与所述壳体密封连接。本实用新型的蓄电池组通过采用本实用新型提供的连接件，并且通过将 多个电池极芯封装在一个壳体中，不仅具有共用的气室，均衡了单体电池之 间的性能差异，保证了单体电池之间循环中的一致性，提高了电池组的使用 寿命，还可以使整个电池组的内阻减小，大电流性能即高功率特性好。本实 用新型的蓄电池组还具有结构紧凑，占用空间体积小，且散热性能好，抗形 变能力强的优点。
图1是本实用新型蓄电池组连接件的剖面示意图； 图2是本实用新型蓄电池组连接件的立体示意图； 图3是本实用新型蓄电池组的结构示意图； 图4是本实用新型蓄电池组正极盖板组件的剖面示意图 图5是本实用新型蓄电池组正极盖板组件的立体示意图 图6是本实用新型蓄电池组负极盖板组件的剖面示意图 图7是本实用新型蓄电池组负极盖板组件的立体示意图； 图8是本实用新型蓄电池组极芯与集电器、连接件位置分解立体示意图； 图9是本实用新型蓄电池组中两极芯与集电器、连接件连接的示意图； 图10是本实用新型蓄电池组中单体电池极芯之间连接立体示意图； 图11是本实用新型蓄电池组中集电器平面展开示意图； 图12是本实用新型蓄电池组中集电器侧面示意图； 图13是本实用新型蓄电池组中集电器立体示意图；具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方式作详细说明。如图1和图2所示，本实用新型蓄电池组的连接件9包括隔板1、贯穿 隔板1的通孔2和两个环形套3，两个环形套3分别位于隔板1的两侧，隔 板1与两个环形套3由导电材料制成并且彼此之间固定连接或者一体形成。所述隔板l的形状由电池外壳的形状决定，可以为圆形或方形，优选为 圆形。隔板1主要用于隔离两个相邻的单体电池；在隔板l的外围沿周上， 可以具有密封环4，密封环4与隔板1固定连接，密封环4是为了防止单体 电池之间电解液的相互流通；所述通孔2优选位于隔板1的中心区域，通孔 2内可以具有与其紧密贴合的中空套筒5，该中空套筒5的两端带有凸沿6 且凸沿6伸出通孔2紧密贴合于隔板1的两边，为了防止电解液在不同极芯 之间流通，通孔2的直径不能过大，通孔2直径大小一般在1毫米一8毫米， 优选为2毫米-5毫米，通孔2的作用在于保证单体电池之间气室的相通， 使整个电池组形成一个气液平衡系统，中空套筒5两端的凸沿6主要是为了 防止电解液成滴流下。所述环形套3的形状一般与隔板1的形状相适应，可以为圆柱形或方柱 形，优选为圆柱形。更为优选的情况下，环形套3中心对称布置在隔板1的 两侧，环形套3主要用于与电池极耳的焊接，从而将相邻两极芯电连接于一 体。所述隔板1和环形套3为导电材料，如采用导电性较好的低碳钢；所述 密封环4和中空套筒5采用耐碱性密封材料，如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、 聚四氟乙烯(PTFE)等，由于这些材料均为疏水性塑料，液体在其表面上 不会形成液膜。所述密封环4和中空套筒5与隔板1的固定连接方式优选为注塑的连接 方式，以增强其牢固性。如图3所示，本实用新型的蓄电池组包括一个壳体10、至少两个极芯7、以及位于壳体10两端的一个正极盖板组件12和一个负极盖板组件13，所述 极芯7由正极、隔膜、电解液和负极组成，所述至少二个极芯7轴向叠置于 所述一个壳体10内，相邻二个极芯7之间通过本实用新型提供的连接件9 电连接，该相邻二个极芯7中一个极芯的正极与另一个极芯的负极分别与连 接件9的两个环形套3电连接，所述连接件9的外沿周与所述壳体10的内 壁密封连接，所述正极盖板组件12和负极盖板组件13分别用于引出所述蓄 电池组的正极和负极并与所述壳体10密封连接。所述壳体10可以为圆柱形或方柱形，优选为圆柱形。壳体10可以为金 属材料，优选采用圆筒形无缝钢管，其目的主要是保护内部极芯和抵抗形变。在所述壳体10和所述极芯7之间可以设置有隔离膜11，所述隔离膜11 与所述连接件9、正极盖板组件12以及负极盖板组件13密封连接。所述隔离膜11的材料可以为聚丙烯(PP)热縮膜，厚度为0.1毫米-0.3 毫米。隔离膜11为套贴在单体电池极芯7外围的一层膜，并与连接件9中 密封环4密封连接，其密封连接的方式优选为热溶或超声波焊接的方式，以 便更好地保证单体电池之间电解液的隔离。如图4和图5所示，所述正极盖板组件12优选包括正极盖板19、贯穿 正极盖板19的气孔20、正极环形套21和安全阀22，用于与极芯7的正极 连接的正极环形套21位于正极盖板19的内侧(电池组的内侧)并与正极盖 板19固定连接或一体形成，安全阀22与正极盖板19固定连接并覆盖气孔 20。所述气孔20优选位于正极盖板(19)的中心区域。如图6和图7所示，所述负极盖板组件13优选包括负极盖板26以及用 于与极芯7的负极连接的负极环形套27，该负极环形套27位于负极盖板26 的内侧(电池组的内侧)并与负极盖板26固定连接或一体形成。所述正极盖板19和/或负极盖板26的形状根据壳体的形状决定，可以 为圆形或方形，优选为圆形。正极盖板19和/或负极盖板26主要用于与壳体IO的密封连接并引出电池的正、负极，为了更好地实现正极盖板19和/或负 极盖板26与壳体10之间的密封，在正极盖板19和/或负极盖板26的外周沿 具有密封圈(29)与壳体(10)密封固定连接，如图3所示。正极盖板19 和/或负极盖板26的材料采用导电性较好的金属材料。在所述正极盖板19的外侧还可以具有另一正极环形套21作为正极端 子，该另一正极环形套21的内圈具有连接螺纹23;在所述负极盖板26的外 侧也可以具有另一负极环形套27作为负极端子，该另一负极环形套27的内 圈具有连接螺纹28，连接螺纹23、 28的设置可以方便地用于电池组与外部接线端子的电连接。所述正极环形套21或负极环形套27可以为圆柱形或方柱形，优选为圆 柱形。更为优选的情况下，所述内侧的正极环形套21与外侧的正极环形套 21中心对称布置在正极盖板19的两侧；所述内侧的负极环形套27与外侧的 负极环形套27中心对称布置在负极盖板26的两侧，所述安全阀22可以位 于外侧的正极环形套21内。为了便于正极或负极的辨认，外侧的正极环形 套21或外侧的负极环形套27的外圈也可以做成多边形，如六边形。所述安全阀22主要是为了保证电池组的安全性能，其原理是在安全阀 22的阀帽24内部有一橡胶块25，阀帽24具有小孔(未示出)，当电池组内 部产生的气体压力过大，即大于安全阀22的开启压力时，气体将冲破橡胶 块25，使安全阀22自动开启，以保证电池组的安全。如图8、图9和图IO所示，本实用新型的镍氢蓄电池组还可以包括集电 器8，所述极芯7的正极或者负极连接在集鬼器8上，再通过该集电器8连 接在正极盖板组件12、连接件9或者负极盖板组件13上。如图11一13所示，所述集电器8包括主板14、贯穿主板14中心区域的 通气孔15、开口槽16、突肋17和极耳18，所述开口槽16为多个，开口槽 16位于主板14上，并从主板14的边缘向中心延伸，开口槽16的边缘向下翻边弯折形成突肋17，突肋17与所述极芯7的正极或者负极连接，在每两 个相邻的开口槽16之间的主板14上有极耳18，极耳18弯折后与连接件9 的环形套3和/或内侧的正极环形套2K负极环形套27固定连接。为了保证 相邻两个极芯7之间的电连接，集电器8上的极耳18的个数优选为八个， 这样有别于传统的单个极耳，因为极耳个数的增多会降低连接元件的电阻， 增多电子流通的通道，从而增强电池的高功率特性。本实用新型的蓄电池组通过隔离膜与连接件的连接，保证了单体电池之 间的密封，连接件中的中空套筒保证了电池组气室的相通，使整个电池组形 成一个气液平衡系统，最大程度地减少了各单体电池在充放电过程中的差 异，延长了电池组的使用寿命； 一体壳体的采用及两个单体电池的极芯之间 通过集电器、连接件、集电器相互连接的方式，消除了现有蓄电池组中单体 电池之间壳壁间的连接电阻，结构紧凑，内阻小，具有良好的高功率特性和 散热性能。
权利要求1. 一种蓄电池组的连接件，其特征在于，该连接件(9)包括隔板(1)、贯穿隔板(1)的通孔(2)和两个环形套(3)，两个环形套(3)分别位于隔板(1)的两侧，隔板(1)与两个环形套(3)由导电材料制成并且彼此之间固定连接或者一体形成。
2、 根据权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述隔板(1)的外围 沿周上具有密封环(4)，密封环(4)与隔板(1)固定连接。
3、 根据权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述通孔(2)位于隔 板(1)的中心区域。
4、 根据权利要求1至3中任意一项所述的连接件，其特征在于，所述 通孔(2)内具有与其紧密贴合的中空套筒(5)，该中空套筒(5)的两端带 有凸沿(6)且凸沿(6)伸出通孔(2)紧密贴合于隔板(1)的两边。
5、 根据权利要求1至3中任意一项所述的连接件，其特征在于，所述 通孔(2)的直径为1毫米一8毫米。
6、 根据权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述二个环形套(3) 中心对称布置在隔板(1)的两侧。
7、 根据权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述隔板(1)为圆形 或方形，所述环形套(3)为圆柱形或方柱形。
8、 一种镍氢蓄电池组，其特征在于，该蓄电池组包括一个壳体(10)、 至少两个极芯(7)、以及位于壳体(10)两端的一个正极盖板组件(12)和一个负极盖板组件(13)，所述极芯(7)由正极、隔膜、电解液和负极组成， 所述至少二个极芯(7)轴向叠置于所述一个壳体(10)内，相邻二个极芯 (7)之间通过权利要求1至7中任意一项所述的连接件(9)电连接，该相 邻二个极芯(7)中一个极芯的正极与另一个极芯的负极分别与连接件(9) 的两个环形套(3)电连接，所述连接件(9)的外沿周与所述壳体(10)的 内壁密封连接，所述正极盖板组件(12)和负极盖板组件(13)分别用于引 出所述蓄电池组的正极和负极并与所述壳体(10)密封连接。
9、 根据权利要求8所述的镍氢蓄电池组，其特征在于，在所述壳体(10) 和所述极芯(7)之间设置有隔离膜(11),所述隔离膜(11)与所述连接件(9)、正极盖板组件(12)以及负极盖板组件(13)密封连接。
10、 根据权利要求8所述的镍氢蓄电池组，其特征在于，所述正极盖板 组件(12)包括正极盖板(19)、贯穿正极盖板(19)的气孔(20)、正极环 形套(21)和安全阀(22)，用于与极芯(7)的正极连接的正极环形套(21) 位于正极盖板(19)的内侧并与正极盖板(19)固定连接或一体形成，安全 阀(22)与正极盖板(19)固定连接并覆盖气孔(20);所述负极盖板组件(13)包括负极盖板(26)以及用于与极芯(7)的负极连接的负极环形套 (27)，该负极环形套(27)位于负极盖板(26)的内侧并与负极盖板(26) 固定连接或一体形成。
11、 根据权利要求IO所述的镍氢蓄电池组，其特征在于，所述气孔(20) 位于正极盖板(19)的中心区域。
12、 根据权利要求10所述的镍氢蓄电池组，其特征在于，所述正极盖板(19)和/或负极盖板(26)的外周沿具有密封圈(29)与壳体(10)密封 固定连接。
13、 根据权利要求10所述的镍氢蓄电池组，其特征在于，在所述正极 盖板(19)的外侧具有另一正极环形套(21)，该另一正极环形套(21)的 内圈具有连接螺纹(23);在所述负极盖板(26)的外侧具有另一负极环形 套(27)，该另一负极环形套(27)的内圈具有连接螺纹(28)。
14、 根据权利要求13所述的镍氢蓄电池组，其特征在于，所述正极环 形套(21)或负极环形套(27)为圆柱形或方柱形；所述内侧的正极环形套(21)与所述外侧的另一正极环形套(21)中心对称布置在正极盖板(19) 的两侧；所述内侧的负极环形套(27)与所述外侧的另一负极环形套(27) 中心对称布置在负极盖板(26)的两侧；所述安全阀(22)位于外侧的正极 环形套(21)内。
15、 根据权利要求10所述的镍氢蓄电池组，其特征在于，该镍氢蓄电 池组还包括集电器(8)，所述极芯(7)的正极或者负极连接在集电器(8) 上，再通过该集电器(8)连接在正极盖板组件(12)、连接件(9)或者负 极盖板组件(13)上。
16、 根据权利要求15所述的镍氢蓄电池组，其特征在于，所述集电器 (8)包括主板(14)、贯穿主板(14)中心区域的通气孔(15)、开口槽(16)、突肋(17)和极耳(18)，所述开口槽(16)为多个，开口槽(16)位于主 板(14)上，并从主板(14)的边缘向中心延伸，开口槽(16)的边缘向下 翻边弯折形成突肋(17)，突肋(17)与所述极芯(7)的正极或者负极连接，极耳(18)设置在每两个相邻的开口槽(16)之间的主板(14)上，极耳(18) 弯折后与连接件(9)的环形套(3)、正极盖板组件(12)内侧的正极环形 套(21)、或者负极盖板组件(13)内侧的负极环形套(27)固定连接。
专利摘要一种蓄电池组的连接件及包括该连接件的蓄电池组，该连接件包括隔板、贯穿隔板的通孔和两个环形套，两个环形套分别位于隔板的两侧，隔板与两个环形套彼此之间固定连接或者一体形成。本实用新型的蓄电池组包括一个壳体、至少两个极芯、以及位于壳体两端的一个正极盖板组件和一个负极盖板组件，所述至少二个极芯轴向叠置于所述一个壳体内，相邻二个极芯中一个极芯的正极与另一个极芯的负极分别与本实用新型提供的连接件的两个环形套电连接，所述连接件的外沿周与所述壳体的内壁密封连接，所述正极盖板组件和负极盖板组件分别用于引出所述蓄电池组的正极和负极并与所述壳体密封连接。本实用新型的蓄电池组具有结构紧凑，内阻小的优点。
文档编号H01M2/24GK201084772SQ20072012808
公开日2008年7月9日 申请日期2007年8月3日 优先权日2007年8月3日
发明者焦天宇, 颜海鹏 申请人:比亚迪股份有限公司