一种抽插式快速成组锂离子电池包的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用一种抽插式快速成组锂离子电池包。
【背景技术】
[0002]随着环境问题越来越突出，铅酸电池逐步被锂离子电池所取代，锂离子在使用过程中需要大规模地进行串并组合，同时需要使用管理系统对大量的单体进行管理。目前用的比较多的方案是对大量的单体电池进行并联焊接后再进行串联焊接，所有单体电池都被焊接在一起，这种方案不利于生产操作，在使用过程中如果有一节单体损坏，整组电池包都要报废。本发明专利虽然模块电池还需要焊接，但标准模块有利于大规模生产过程，在使用过程中出现单节损害，无需更换整组电池包，只需要更换一个电池模块。而且这种抽插式快速成组锂离子电池包维护相当简单，在实际使用过程中，只要给经销商稍加培训，经销商就能自行更换，大大压缩了售后的成本。
[0003]目前在已申请的专利中，还没有检索到关于抽插式快速成组锂离子电池包的专利，大部分主要集中在单体电池成组的专利，例如实用新型专利CN203895563U“一种模块化设计的锂离子电池模块”它提出了一种单体电池模块化方案，缺点是不能够进行插拔式安装，不能简化生产。专利CN203721834U “一种高安全连接结构的锂离子电池模块”，提出了一种安全模块的设计方案，没有涉及到电池包的设计，没有涉及到插拔式的安装方式。其它也有大量的发明专利，主要涉及电池模块的结构设计，都不能解决电池包的抽插式的模块化成组方案。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有单体锂离子电池成组的缺点，提出一种模块化的，能够快速成组的方案。本发明专利采用抽插成组的方式对模块电池、管理系统进行快速成组。降低了批量生产的复杂程度，解决了在单体损坏的情况下，客户无需整组进行更换，只需更换模块，节约成本。本发明专利的亮点，抽插式快速成组的方式，使得电池组的维护变得非常的容易，解决了售后维护的问题。
[0005]本发明抽插式快速成组锂离子电池包包括带导轨的电池模块、数据传输卡、电池管理系统、电池包外壳几部分组成。首先将数据传输卡从电池包外的底部插入电池包，数据采集卡上面有接插件，能和电池模块、电池管理系统通过插拔的方式进行连接，然后分别将带导轨的电池模块、电池管理系统插入电池包，底部和数据采集卡连接，数据采集卡将电池模块的电压信号和温度信号传到管理系统中，最后将电池包的侧面和底部用盖板封上，完成整个电池包的安装。
[0006]带导轨的电池模块的特点是将单体电池并联，焊接成一个模块，在模块外部用对称的2个塑料壳封住，塑料壳两边有导轨，导轨能沿着电池包外壳的内部的凹槽插入，在电池模块底部有接插件，接插件将模块电池两个正负极引出，可以直接插入数据采集卡所对应的接插件。在电池模块和接插件相对应的另外一侧是电池模块的正极、负极，通常是铜条，它们通过焊接和单体电池的正极、负极相连。
[0007]数据传输卡是本发明的另外一个重要的特点，它取代传统依靠线束进行模块电池电压温度信号采集，通过数据采集卡，将模块电池的信号直接传送给管理系统。管理系统和模块电池通过接触件，通过插拔的方式进行连接。数据采集卡通过电池包的底部插入电池包。
[0008]电池管理系统是是整个电池包的控制单元，也通过插拔的方式和数据采集卡相连。
[0009]电池包的外壳在内部设计有凹槽，电池模块上的导轨能通过凹槽插入电池包的外壳，凹槽起到定位和固定的作用。
【附图说明】
[0010]图1是带导轨的电池模块外形结构图；
[0011]图2是数据采集卡的外形结构图；
[0012]图3是电池包外壳外形结构图；
[0013]图4是成组后整个电池包结构图；
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图和【具体实施方式】进一步说明本发明。
[0015]图1是本发明带导轨的电池模块外形结构图。模块内部是由18650单体电池或其它类型的单体电池焊接而成，焊接好的电池外部用带导轨的塑料外壳封装，外壳的两面设计有凸出的导轨，导轨用来沿着电池包的凹槽插入，起到固定安装的作用。电池模块的一侧是能插入数据采集卡的接插件，能方便第插入数据采集卡，进行数据传输。电池模块的另外一侧，用导电铜螺柱引出电池模块的正负极，用来进行电池组的串联组合。
[0016]图2是数据采集卡外形结构图。数据采集卡从电池包底部插入电池包，主要作用是将模块电池的电压、温度信号通过数据采集卡集中传送给电池管理系统。数据采集卡通过接插件和模块电池、电池管理系统进行通讯。
[0017]图3是电池包外形结构图。电池外壳内部设计有凹槽，用来插入模块电池和管理系统。上下两侧开口，在模块电池和管理系统插入后，在用塑料的侧板封好。数据采集卡从电池包外壳的左侧插入，同样在插入数据采集卡后，用塑料板封好。
[0018]图4成组后电池包外形结构图。图中模块电池I?17通过插拔的方式插入，电池管理系统也通过插拔的方式插入，插入后模块电池间用铜片进行串联。在模块出现问题需要更换时，直接将模块间串联的铜片卸下，将模块拔出，实现快速更换。
【主权项】
1.一种抽插式快速成组锂离子电池包，其特征在于所述的电池包中包含带导轨的电池模块、数据传输卡、电池管理系统、电池包外壳；带导轨的电池模块通过导轨插入电池包外壳的凹槽内，一侧通过接插件直接插入数据采集卡，另外一侧通过螺丝螺母进行串联；数据采集卡将各个电池模块的端电压信号、温度信号引入和电池管理系统连接的接插件；电池管理系统一侧通过接插件直接插入数据采集卡，对电池模块的数据进行监测；电池包外壳可插入电池模块、数据采集卡、管理系统、并能进行绝缘和固定。2.根据权利要求1所述的抽插式快速成组锂离子电池包，其特征在于所述的带导轨的电池模块是有多个单体电池并联而成，其多少由实际需求决定，将单体电池的正极焊接在一起，汇集到一个铜导流排上，负极焊接在一起，汇集到一个铜导流排上，在模块的一侧形成一个可通过螺丝螺母进行快速安装的电池负极和电池正极；在模块的另一侧通过接插件将电池的正负极信号引出，此接插件能通过插拔的方式和数据采集卡连接；在焊接好的电池外面，设计了带有导轨的塑料外壳，能将焊接好的电池固定，形成一个带导轨的电池模块。3.根据权利要求1所述的抽插式快速成组锂离子电池包，其特征在于所述的数据采集卡具有可插拔的接插件，电池模块、管理系统可通过接插件直接插到数据采集卡上，数据采集卡主要实现将模块电池的电压和温度信号送入电池管理系统。4.根据权利要求1所述的抽插式快速成组锂离子电池包，其特征在于所述的电池包外壳内部具有凹槽，能插入电池管理系统、模块电池组、数据采集卡，其中电池管理系统和模块电池从两侧插入，数据采集卡从底部插入。
【专利摘要】一种抽插式快速成组锂离子电池包，其主要有带导轨的电池模块、数据传输卡、电池管理系统、电池包外壳组成。通过并联焊接，将多个单体电池的正极焊接在一起，负极焊接在一起，最终汇集到一个铜导流排上，在模块的一侧形成一个对外的，可通过螺丝螺母进行快速安装的电池负极和电池正极，在模块的另一侧通过接插件将电池的正负极信号引出，此接插件能通过插拔的方式和数据采集卡连接，在焊接好的电池外面，设计了带有导轨的塑料外壳，将焊接好的电池固定，形成一个带导轨的电池模块，使得电池组的维护变得非常的容易，解决了售后维护的问题。
【IPC分类】H01M10/42, H01M2/26, H01M2/10, H01M10/0525, H01M10/48
【公开号】CN204614896
【申请号】CN201520212583
【发明人】徐冬平
【申请人】徐冬平
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月10日