一种电动自行车用锂电池结构及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动自行车用锂电池结构及其制备方法，结构包括上壳体和下壳体，所述的上壳体和下壳体围成一个盒体结构，所述的盒体结构的一侧为开放面，所述的盒体结构的内部固定有多个锂电芯，所述的多个锂电芯通过多个镍片电连接形成一个电池组，所述的开放面上卡合有电路板，所述的电路板上设有集成电路和元器件区域，所述的集成电路和元器件区域设置在电路板靠近电池组的一侧，所述的电池组的正极和负极所对应的镍片焊接在电路板远离电池组的一侧。本发明的目的在于提供一种电动自行车用锂电池结构，该电动自行车用锂电池结构结构简单实用，可以实现电芯无电线布置，降低了电池组短路风险。
【专利说明】
一种电动自行车用锂电池结构及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及动力电池领域，具体地说是一种电动自行车用锂电池结构，以及该锂电池结构的制备方法。
【背景技术】
[0002]ZL201420319328.5公开了一种锂电池模组，包括:壳体，上盖，设置于所述壳体内的电芯组，其由若干个电芯组成；可拆卸连接在所述壳体内的支架；与所述电芯串联和/或并联的导电片；以及结构相同的两个导电柱;所述锂电池模组被设置为通过调整所述电芯的电极位置，改变所述导电柱在相同位置下的输出电流。
[0003]上述锂电池模组存在的问题在于，其和电路板之间要通过电线连接，在组装和使用过程中电线容易被卡住或者老化等问题造成电池组短路。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种电动自行车用锂电池结构，该电动自行车用锂电池结构结构简单实用，可以实现电芯无电线布置，降低了电池组短路风险，同时本发明还公开了该锂电池结构的制备方法。
[0005]本发明的具体的技术方案为:一种电动自行车用锂电池结构，包括上壳体和下壳体，所述的上壳体和下壳体围成一个盒体结构，所述的盒体结构的一侧为开放面，所述的盒体结构的内部固定有多个锂电芯，所述的多个锂电芯通过多个镍片电连接形成一个电池组，所述的开放面上卡合有电路板，所述的电路板上设有集成电路和元器件区域，所述的集成电路和元器件区域设置在电路板靠近电池组的一侧，所述的电池组的正极和负极所对应的镍片焊接在电路板远离电池组的一侧，所述的上壳体和下壳体的表面与锂电芯对应的位置设有多个用于点焊连接镍片和锂电芯的点焊孔。
[0006]在上述的电动自行车用锂电池结构中，所述的盒体结构靠近开放面的位置设有一圈卡槽，所述的电路板卡合在该卡槽上。
[0007]在上述的电动自行车用锂电池结构中，所述的盒体结构的顶壁和底面相对设有多个用于卡合锂电芯的卡合部。
[0008]在上述的电动自行车用锂电池结构中，所述的电路板的内部设有与集成电路和元器件区域电连接的导电线路，所述的电路板远离电池组的一侧设有与导电线路电连接的第一焊接点，所述的电池组的正极和负极所对应的镍片与第一焊接点焊接连接。
[0009]在上述的电动自行车用锂电池结构中，每2-10个锂电芯并联形成一个电池小组，相邻的电池小组通过镍片串联形成所述的电池组，所述的电路板的内部设有与集成电路和元器件区域电连接的用于输入电池组的电流和电压信号的信号线路，所述的电路板远离电池组的一侧设有与信号线路电连接的多个第二焊接点，用于串联相邻的电池小组的镍片与第二焊接点焊接连接。
[0010]在上述的电动自行车用锂电池结构中，还包括多个用于容纳和定位镍片的镍片容纳槽。
[0011]在上述的电动自行车用锂电池结构中，所述的镍片与锂电芯对应的位置设有条状的扰流槽。
[0012]在上述的电动自行车用锂电池结构中，所述的上壳体和下壳体之间设有密封胶条。
[0013]在上述的电动自行车用锂电池结构中，所述的上壳体的上表面与下壳体的下表面均分别固定连接有防水板。
[0014]在上述的电动自行车用锂电池结构中，所述的点焊孔的直径为10mm。
[0015]同时，本发明还公开了上述的电动自行车用锂电池结构的制备方法，包括以下步骤:
[0016]步骤1:将多个镍片装入到下壳体内；
[0017]步骤2:将电芯逐一安装到下壳体内并压紧镍片，并将电路板卡合到下壳体上;将防水胶条安装在下壳体凹槽内。
[0018]步骤3:将多个镍片装入到上壳体内；
[0019]步骤4:用磁性治具让上壳体里面的镍片不松动掉落；
[0020]步骤5:将上壳体安装到下壳体上，使锂电芯固定在盒体结构内；
[0021]步骤6:将上壳体I和下壳体2锁紧；
[0022]步骤7:松开磁性治具，使用自动脉冲点焊机点焊，将锂电芯和镍片点焊在一起；
[0023 ]步骤8:使镍片电路板焊接。
[0024]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0025]本发明通过盒体结构和卡合的电路板使本电池结构无电线，固定稳定，不易短路和短路，使用可靠性好。同时，镍片使多个锂电芯形成电池组然后将镍片焊接在电路板上，该电路板的电子元器件以及集成电路全部设置在靠近电池的一侧，可以防止在焊接过程中焊渣造成的短路和焊渣对电子元器件的损坏，也可以避免传统的布线方式对导线造成挤压损坏和短路。
【附图说明】
[0026]图1是本发明实施例1的零件爆炸图；
[0027]图2是本发明实施例1的立体图；
[0028]图3是本发明实施例1的上壳体和下壳体配合时的结构示意图；
[0029]图4是本发明实施例1的下壳体和电路板配合时的示意图；
[0030]图5是本发明实施例1的下壳体与锂电芯以及镍片配合时的示意图；
[0031 ]图6是本发明实施例1的上壳体的示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合【具体实施方式】，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
[0033]实施例1
[0034]如图1至6所示，一种电动自行车用锂电池结构，包括上壳体I和下壳体2，所述的上壳体I和下壳体2围成一个盒体结构，所述的盒体结构的一侧为开放面3，所述的盒体结构的内部固定有多个锂电芯4，所述的多个锂电芯4通过多个镍片5电连接形成一个电池组，所述的开放面3上卡合有电路板6，所述的电路板6上设有集成电路和元器件区域7，所述的集成电路和元器件区域7设置在电路板6靠近电池组的一侧，所述的电池组的正极和负极所对应的镍片5焊接在电路板6远离电池组的一侧，所述的上壳体I和下壳体2的表面与锂电芯4对应的位置设有多个用于点焊连接镍片5和锂电芯4的点焊孔8。在本实施例中，上壳体I和下壳体2的表面的点焊孔8均为4*10的结构布置。该锂电芯4为18650电芯。
[0035]本实施例通过盒体结构和卡合的电路板6使本电池结构无电线，固定稳定，不易短路和短路，使用可靠性好。同时，镍片5使多个锂电芯4形成电池组然后将镍片5焊接在电路板6上，该电路板6的电子元器件以及集成电路全部设置在靠近电池的一侧，可以防止在焊接过程中焊渣造成的短路和焊渣对电子元器件的损坏，也可以避免传统的布线方式对导线造成挤压损坏和短路。
[0036]在上本实施例中，所述的盒体结构靠近开放面3的位置设有一圈卡槽9，所述的电路板6卡合在该卡槽9上，所述的盒体结构的顶壁和底面相对设有多个用于卡合锂电芯4的卡合部10，该卡合部10—般由4个弧形的卡合面围成与锂电芯4外围形状适应的结构。每一个锂电芯4的上端和下端通过盒体结构的顶壁和底面相对设置的卡合部10卡合即可实现有效的固定。
[0037]在本实施例中，为了解决焊接时容易造成电路板6短路的问题，所述的电路板6的内部设有与集成电路和元器件区域7电连接的导电线路11，所述的电路板6远离电池组的一侧设有与导电线路11电连接的第一焊接点12，所述的电池组的正极和负极所对应的镍片5与第一焊接点12焊接连接，该镍片5与第一焊接点12连接处为一弯折部，弯折部上设有一十字形的焊接孔。
[0038]进一步地，每4个锂电芯4并联形成一个电池小组，相邻的电池小组通过镍片5串联形成所述的电池组，所述的电路板6的内部设有与集成电路和元器件区域7电连接的用于输入电池组的电流和电压信号的信号线路13，所述的电路板6远离电池组的一侧设有与信号线路13电连接的多个第二焊接点14，用于串联相邻的电池小组的镍片5与第二焊接点14焊接连接，该镍片5与第二焊接点14连接处为一弯折部，弯折部上设有圆形的焊接孔。
[0039]需要说明的是，在附图中，为了清楚的表明信号线路13和导电线路11的布置方式，采用了实线的形式表示，实际上，信号线路13和导电线路11是埋设在电路板内部的，表面是无法看到的。
[0040]将导电线路11和信号线路13埋设在电路板6内部，可以避免在焊接时焊渣滴落在线路上造成线路短路，同时，集成电路和元器件区域7的设置位置也避免了焊接时对集成电路和电子元器件造成的损坏。
[0041]为了提高镍片5的固定效果，避免在使用过程中镍片5震动移位，本电池结构还包括多个用于容纳和定位镍片5的镍片容纳槽15。镍片5刚好可以容纳在该镍片容纳槽15内，并且表面被锂电芯4顶住，这样在使用过程中就避免了因为震动造成的电池短路和短路问题的出现。
[0042]在高频脉冲点焊的过程中，通过所述的镍片5与锂电芯4对应的位置设有的条状的扰流槽16可以避免镍片5在点焊过程中被击穿，提高锂电芯4的使用安全性。
[0043]为了提高本电池结构的防水效果，所述的上壳体I和下壳体2之间设有密封胶条17，所述的上壳体I的上表面与下壳体2的下表面均分别固定连接有防水板18。并且，本实施例的上壳体I和下壳体2通过4个自攻螺丝锁紧，这样保证了整个盒体结构的上表面、下表面、结合部的密封，同时电路板6是以卡合的形式固定在盒体结构的开放面3上的，因此其密封效果也非常好。本实施例的整个结构可以有效的避免水汽进入到内部，提高本电池结构的使用安全性。
[0044]在测试过程中发现，所述的点焊孔8的直径为1mm时最利于点焊，防止焊偏造成的电池短路起火问题的出现。
[0045]本电动自行车用锂电池结构的制造方法具体包括如下步骤:
[0046]步骤1:将多个镍片5装入到下壳体2的镍片容纳槽15内；
[0047]步骤2:18650电芯逐一安装到下壳体2上的卡合部10内，将电路板6卡合到下壳体2上的卡槽9;
[0048]步骤3:将密封胶条17安装到上壳体I上；
[0049]步骤4:将多个镍片5装入到上壳体I的镍片容纳槽15内；
[0050]步骤5:用磁性治具让上壳体I里面的镍片5不松动掉落；
[0051]步骤6:将上壳体I安装到下壳体2上，使锂电芯4卡合到上壳体I上；
[0052]步骤7:通过自攻螺丝将上壳体I和下壳体2锁紧；
[0053]步骤8:松开磁性治具，使用自动脉冲点焊机点焊，将18650电芯和镍片5点焊在一起；
[0054]步骤9:使镍片5与第一焊接点12或第二焊接点14连接的位置弯折形成弯折部，然后使其和第一焊接点12或第二焊接点14搭接，然后焊接，将防水板18粘结在盒体结构的上下表面即可。
[0055]以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电动自行车用锂电池结构，包括上壳体和下壳体，其特征在于，所述的上壳体和下壳体围成一个盒体结构，所述的盒体结构的一侧为开放面，所述的盒体结构的内部固定有多个锂电芯，所述的多个锂电芯通过多个镍片电连接形成一个电池组，所述的开放面上卡合有电路板，所述的电路板上设有集成电路和元器件区域，所述的集成电路和元器件区域设置在电路板靠近电池组的一侧，所述的电池组的正极和负极所对应的镍片焊接在电路板远离电池组的一侧，所述的上壳体和下壳体的表面与锂电芯对应的位置设有多个用于点焊连接镍片和锂电芯的点焊孔。2.根据权利要求1所述的电动自行车用锂电池结构，其特征在于，所述的盒体结构上靠近开放面的位置设有一圈卡槽，所述的电路板卡合在该卡槽上。3.根据权利要求1所述的电动自行车用锂电池结构，其特征在于，所述的盒体结构的顶壁和底面相对设有多个用于卡合锂电芯的卡合部。4.根据权利要求1所述的电动自行车用锂电池结构，其特征在于，所述的电路板的内部设有与集成电路和元器件区域电连接的导电线路，所述的电路板远离电池组的一侧设有与导电线路电连接的第一焊接点，所述的电池组的正极和负极所对应的镍片与第一焊接点焊接连接。5.根据权利要求4所述的电动自行车用锂电池结构，其特征在于，每2-10个锂电芯并联形成一个电池小组，相邻的电池小组通过镍片串联形成所述的电池组，所述的电路板的内部设有与集成电路和元器件区域电连接的用于输入电池组的电流和电压信号的信号线路，所述的电路板远离电池组的一侧设有与信号线路电连接的多个第二焊接点，用于串联相邻的电池小组的镍片与第二焊接点焊接连接。6.根据权利要求5所述的电动自行车用锂电池结构，其特征在于，还包括多个用于容纳和定位镍片的镍片容纳槽。7.根据权利要求5所述的电动自行车用锂电池结构，其特征在于，所述的镍片与锂电芯对应的位置设有条状的扰流槽。8.根据权利要求1-7任一所述的电动自行车用锂电池结构，其特征在于，所述的上壳体和下壳体之间设有密封胶条。9.根据权利要求8所述的电动自行车用锂电池结构，其特征在于，所述的上壳体的上表面与下壳体的下表面均分别固定连接有防水板。10.—种如权利要求1-9任一所述的电动自行车用锂电池结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I:将多个镍片装入到下壳体内； 步骤2:将电芯逐一安装到下壳体内并压紧镍片，并将电路板卡合到下壳体上，将防水胶条安装在下壳体凹槽内； 步骤3:将多个镍片装入到上壳体内； 步骤4:用磁性治具让上壳体里面的镍片不松动掉落； 步骤5:将上壳体安装到下壳体上，使锂电芯固定在盒体结构内； 步骤6:将上壳体I和下壳体2锁紧； 步骤7:松开磁性治具，使用自动脉冲点焊机点焊，将锂电芯和镍片点焊在一起； 步骤8:使镍片与电路板焊接。
【文档编号】H01M2/10GK106025160SQ201610584907
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月22日
【发明人】朱俊胜, 冯用祺, 刘雅丽, 苏腾铭
【申请人】清远腾飞智能科技有限公司