一种锂电池的单电芯结构及电芯组及电芯模组的制作方法_2

文档序号:9473133阅读:来源:国知局
组200的短连接排18和长连接排19之间形成走线通道28。
[0055]使用者可根据以下说明进一步的认识本发明的特性及功能,
[0056]将每片电芯I和一个金属托盘2按相对位置固定;金属托盘2进行表面绝缘处理,并且通过绝缘胶带23和电芯I表面紧密接触,既确保安全又实现电芯I传导散热及温度均匀性;在金属托盘2上有绝缘装置4 ;绝缘装置4卡入金属托盘2,可实现快速安装;每片电芯I的极耳8和一个转接金属块3焊接,转接金属块3上预制螺纹孔,转接金属块3进行电镀处理;转接金属块3卡入绝缘装置4,可实现快速安装,并且可在绝缘装置4内浮动。金属托盘2四个角外侧展开有四个侧耳7,每个侧耳7上开孔9 ;由金属托盘2叠加,叠加的金属托盘2之间形成固定的结构尺寸空间,对电芯I的厚度尺寸进行约束;
[0057]装有电芯I的金属托盘2叠加在一起后,由四根螺栓13穿过各金属托盘2侧耳7上的孔9,实现托盘的预定位;在相邻层金属托盘2的侧耳7之间穿有绝缘材质的限位零件15,实现金属托盘2的精定位。可更换不同高度的限位零件15,灵活调整金属托盘2之间的尺寸空间,以灵活适应电芯I的厚度尺寸;采用正极侧压板10、负极侧压板11、中间压板12给电芯I施加预压力;压板顶部有长条形凸起30,实现电芯组之间的绝缘隔离,并且防止误连接;
[0058]压板四角开孔以使螺栓13穿过,开孔处有凸台26,凸台26中设计凸起和凹陷结构,和限位零件15及金属托盘2的侧耳7配合实现金属托盘的精定位,并且防止电芯反装;螺栓13在压板穿出侧用螺母14锁紧,给各电芯I施加预压力;电芯I串并联采用连接金属排18、19,连接金属18、19排进行电镀处理,与转接金属块3表面镀层一致,确保搭接时的低接触电阻,从而控制温升;连接金属排18、19与转接金属块3采用螺接,由于转接金属块3在绝缘装置4内浮动安装,可消除累积公差造成的连接应力,从而在螺接时确保压紧力,确保低接触电阻,控制温升;
[0059]连接金属排18、19上开有长腰型孔32,与转接金属块3螺接时,可容纳金属块的位置公差;连接金属排18、19直接扩展为对外的正负极柱25、24,确保低接触电阻,控制温升;模块正负极在一侧,方便进一步扩展连接;模块中间为进一步扩展预留有走线通道28 ;模组预压完毕后,外部有开孔的塑料件16、17,确保模组外壳与外界设备的绝缘并对外散热。
[0060]单电芯安装过程:
[0061]约定电芯I极耳8向上,左正右负,面向操作者为正面,背向操作者为反面;电芯预装部件的安装过程:
[0062]1、电芯I三条侧边贴上绝缘胶带21 ;
[0063]2、将电芯I极耳8背面侧和转接金属块3焊接(转接金属块3镀铜再镀镍处理),焊接时确保转接金属块3的相对位置;
[0064]3、将绝缘装置4从上往下卡入金属托盘2,托盘上粘贴绝缘胶带23 ;
[0065]4、将已经和极耳8焊接的转接金属块3从正面卡入托盘上的绝缘装置4 ;
[0066]5、将托盘上的绝缘胶带23表层撕下,将电芯I与金属托盘2贴合,贴合时保持极耳8不歪扭,使转接金属块3浮动在上部。
[0067]电芯组安装过程:
[0068]1、将四根螺栓13穿过正极侧压板10 ;
[0069]2、将四个限位零件15分别穿过四根螺栓13并且和正极侧压板10上的凸台26对齐;
[0070]3、将电芯100的四个侧耳7穿过四根螺栓13,侧耳7与限位零件15贴合对齐;
[0071]4、重复2、3过程共安装五组电芯100及配套的限位零件15 ;
[0072]5、安装中间压板12,注意与正极侧压板10的相对位置;
[0073]6、再反向安装五组电芯100和限位零件15 ;
[0074]7、安装负极侧压板11,在螺母14内涂螺钉紧固剂,锁紧螺母14 ;
[0075]8、在各转接金属块3的预制螺母14内涂螺钉紧固剂;
[0076]9、安装铜连接排18、19 (连接排镀镍处理);
[0077]10、将各转接金属块3和铜连接排18、19螺接;
[0078]11、安装侧面和底面塑料件16、17,成品如图6所示。
[0079]电芯模组安装过程:
[0080]将三个电芯组正负极极柱24、25用铜排互连29,电芯组对外可引出正负极接线端子,模组中间形成走线通道28,模组上部安装保护盖27,可进一步根据需求与BMU集成形成完整的电池包。
[0081]实施例二
[0082]在本实施例中,电芯组及模组的结构基本与实施例一中相同,不同之处在于,金属托盘2改为塑料托盘,将绝缘装置4和塑料托盘集结成一体结构,正极侧压板10和负极侧压板11采用金属的压板,金属压板和铜连接排进行绝缘处理,中间压板12采用塑料托盘,提高零件的通用率,金属压板设计为散热器结构,有利于散热,也能达到与实施例一相同的技术效果,因【具体实施方式】与实施例一相同,在此不赘述。
[0083]以上仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种锂电池的单电芯结构,包括电芯和金属托盘,其特征在于, 所述电芯为片状电芯,所述电芯顶部具有两个极耳,每一所述极耳焊接一转接金属块; 所述金属托盘具有与所述电芯结构相匹配的安装空间,顶部可拆卸的卡接安装两个绝缘装置,所述金属托盘的四个角上各具有一侧耳,所述侧耳中开孔; 所述电芯的所述转接金属块镶嵌于所述绝缘装置内,所述金属托盘将所述电芯包覆,所述转接金属块与所述绝缘装置之间具有间隙并相对于所述绝缘装置可浮动安装。2.根据权利要求1所述的锂电池的单电芯结构,其特征在于,所述金属托盘顶部具有两对卡接支架,所述卡接支架上开设有与所述绝缘装置两端结构相匹配的卡槽,所述转接金属块上开设螺纹孔。3.根据权利要求1所述的锂电池的单电芯结构,其特征在于,所述电芯外部套设一圈绝缘胶带,所述转接金属块的材质为铝。4.一种电芯组结构,包括若干所述单电芯、正极侧压板、负极侧压板、中间压板、四根螺栓、四个螺母和若干限位零件,其特征在于, 所述电芯组的安装顺序为:正极侧压板-若干单电芯-中间压板-若干单电芯-负极侧压板; 四根所述螺栓贯穿所述正极侧压板、若干所述单电芯、所述中间压板和所述负极侧压板,并于所述负极侧压板的外部与所述螺母连接,每一所述单电芯的四个所述侧耳连接一个所述限位零件; 所述电芯组的底面安装一底面塑料件,侧面分别安装两个侧面塑料件,顶部通过若干螺钉固定两块短连接排和一块长连接排。5.根据权利要求4所述的电芯组结构,其特征在于,所述正极侧压板、所述中间压板和所述负极侧压板的顶部皆具有长条形凸起,对所述中间压板两侧的若干所述单电芯起到了绝缘隔离的作用。6.根据权利要求4所述的电芯组结构,其特征在于,每一所述正极侧压板的四个角的通孔处具有限位凸台,所述限位凸台的结构与所述限位零件的外形机构相匹配。7.根据权利要求1或4所述的电芯组结构,其特征在于,所述短连接排、所述长连接排上开设有长腰型孔,所述长腰型孔的位置与所述转接金属块上的螺纹孔位置相对应。8.—种电芯模组结构,包括若干所述电芯组、模组保护盖和连接铜排,其特征在于, 若干所述电芯组之间通过所述连接铜排连接,所述模组保护盖盖设于若干所述电芯组的顶部。9.根据权利要求8所述的电芯模组结构,其特征在于,若干所述电芯组的所述短连接排和所述长连接排之间形成走线通道。
【专利摘要】本发明公开了一种锂电池的单电芯结构及电芯组及电芯模组,单电芯结构具体为金属托盘将电芯包覆,转接金属块与绝缘装置之间具有间隙并相对于绝缘装置可浮动安装;电芯组结构具体安装顺序为:正极侧压板-若干单电芯-中间压板-若干单电芯-负极侧压板;电芯模组结构为若干电芯组之间通过连接铜排连接,模组保护盖盖设于若干电芯组的顶部;本发明实现了电芯厚度尺寸的一致性控制和预压力控制;并且对于不同的电芯厚度,只需要更换少量零件即可实现安装,提升制造和装配的灵活度;设计了连接系统,利用软包电芯极耳的特点,实现转接铝块的浮动安装,通过连接工艺控制接触电阻,确保现场更换的连接质量。
【IPC分类】H01M2/20, H01M10/0525
【公开号】CN105226320
【申请号】CN201410837825
【发明人】黄任飞, 周吉, 陈蓓, 李劲, 汤雪华, 胡晓羽, 曹碧颖
【申请人】上海电气集团股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年12月24日
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