专利名称：防震结构锂离子电池组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锂离子电池技术，特别是防震结构锂离子电池组。
背景技术：
我国的电动自行车已经超过2000万辆，各种游览车、高尔夫车、叉车和许多短程运输车都使用了电池动力桂长青，锂离子动力电池的市场形势，电池工业，2011年第一期，锂离子电池作为清洁能源，技术得到国家大力扶植，目前，阻碍动力锂离子电池发展瓶颈是安全问题，锂离子电池能量密度大，工作温度高，工作环境恶劣等方面原因，特别是在车辆工作时频繁震动，增加了锂离子电池不安全因素，现有的锂离子电池组结构尤其显得安全隐患因素甚多，现有锂离子电池组，通常将多只单体电池平行堆放一起，装入一个金属箱或非金属箱内，多只单体电池平行堆放，把单体电池的自身尺寸认作刚性的固定 尺寸，相邻的单体都作为固定支点，然后由一端挤紧固定，或上下方向固定，这样结构存在许多安全隐患，首先是，无论是软包还是钢壳单体锂离子电池并非绝对刚性固体，在任意一端或两端受到挤压时其外形尺寸会因挤压而变小，这种缩小，有的永久变形性的缩小，有的在受到挤压时缩小，而没有挤压力时其变形恢复，当车辆不停的颠簸震动时，这种挤压现象频繁存在，当永久变形缩小尺寸时，出厂前装配的固定关系就出现了松动，当非永久变形是在挤压瞬间变化又瞬间恢复时，就出现了单体锂离子电池形成频繁压缩一松动效应，单体电池出现频繁压缩一松动，就有可能其内部的电芯极片相互磨檫，这种相互磨檫可能导致正、负极之间的隔膜破损，隔膜破损之后造成正极、负极短路，电芯的正极、负短路极可能引起燃烧爆炸，其另一种情况是，单体锂离子电池受到挤压，导致一组平行排列的单体电池出现尺寸永久性尺寸缩小之后，原来的装配的固定关系，就出现了松动，这些松动的平行排列的单体电池有可能当车辆震动时单体电池随之跳动，这种跳动也存在危险，比如一组平行排列的单体电池其跳动并非同步，就可能出现相互磨檫，相互磨檫可能使电池包壳材料破损，电池包壳材料破损造成漏液，或空气进入，无论是漏液还是空气进入，都会造成单体电池失效。改进现有锂离子电池组固定结构是提高锂离子电池组的安全性和可靠性重要措施。
发明内容
本发明通过独立固定与组合固定锂离子单体电池的方法提出一种防震结构，通过这种防震结构制造防震结构锂离子电池组。实现发明的技术方案为了避免锂离子电池电池组在车辆运行状态的震动造成结构松动，针对现有电池组是有多个单体锂离子电池利用其自身尺寸作为定位尺寸，通过平行排列组成，在车辆运行时，车辆产生震动使多个单体锂离子电池相互挤压的问题，采取改进单体电池外形结构，使单体锂离子电池外周设有凸沿边，且利用该凸沿边作为固定支点，单体锂离子电池的上侧凸沿边由嵌槽上座板的嵌槽嵌入固定，嵌槽上座板由螺栓座板压紧固定，螺栓座板压紧嵌槽上座板，螺栓座板由机壳通过固定机壳螺钉固定，单体锂离子电池凸沿边的下侧由嵌槽下座板的嵌槽嵌入固定，嵌槽下座板由机壳通过固定机壳螺钉固定，组成防震结构锂离子电池组，嵌槽上座板和嵌槽下座板可以整体结构，为了适合任意选择单体锂离子电池个数组合，将嵌槽上座板和嵌槽下座板分拆成组合结构，嵌槽上座板分为，嵌槽上座板端首块、嵌槽上座板端尾块、嵌槽上座板左右连接块，通过扣隼凹槽、扣隼凸互相扣入组成整体。嵌槽下座板分为，嵌槽下座板左右连接块、嵌槽下座板端首块、嵌槽下座板端尾块通过扣隼凹槽、扣隼凸互相扣入组成整体。嵌槽上座板和嵌槽下座板根据单体锂离子电池个数任意组合。为了使单体锂离子电池的串联接触良好，采取弹性补偿的压紧结构，嵌槽上座板设有锂离子电池的电池导电触头安装孔，锂离子电池的导电触头穿过该孔安装，串联导电片被弹性垫圈压紧的T型压紧座压紧，弹性垫圈被固定在螺栓压板上的螺栓压紧，使其在震动状态下通过弹性垫圈的弹性补偿保持接触导电良好，这种结构可以避免焊接结构的虚 焊现象，起到提高可靠性效果。本发明的积极意义防震结构锂离子电池组的技术方案，通过改进单体锂离子电池外形结构，使其有特定的固定支点用于固定，每一个单体锂离子电池在嵌槽上座板和嵌槽下座板的嵌槽内被独立固定之后，无论是来自前端还是后端震动挤压，各个单体锂离子电池的位置被独立固定，不会发生累积挤压现象，能有效避免了单体电池在车辆震动工作状态其内部的电芯极片相互磨檫，避免了正、负极之间磨檫所造成的隔膜破损，也就避免了隔膜破损之后，正极、负极短路可能引起燃烧爆炸危险，还可以避免单体电池外壳在车辆震动时相互磨檫，避免了单体电池外壳因相互磨檫破损造成漏液，或空气进入使锂离子电池失效。
图I是本发明防震结构锂离子电池组主视图；图I中，单体锂离子电池I、压紧螺栓6、螺栓座板7、固定机壳螺钉8、机壳9、嵌槽下座板10、嵌槽上座板11 ；图2是图I的左视图；图2中，固定机壳螺钉8、机壳9 ；图3是图I的俯视图；图3中，压紧螺栓6、螺栓座板端尾块7B，螺栓座板端首块7A，螺栓座板左右连接块7N ；图4是图2的A——A剖视图；图4中，单体锂离子电池I、电池导电触头2、串联导电金属片3、T型压紧座4、弹性垫圈5、压紧螺栓6、螺栓座板7、固定机壳螺钉8、机壳9、嵌槽下座板10、嵌槽上座板11 ；图5是图I的C——C剖视图；图5中，单体锂离子电池I、电池导电触头2、串联导电金属片3、T型压紧座4、弹性垫圈5、压紧螺栓6、螺栓座板7、固定机壳螺钉8、机壳9、嵌槽下座板10、嵌槽上座板11 ；图6是图I的B——B剖视图；图6中，嵌槽上座板端首块11A、嵌槽上座板端尾块11B、嵌槽上座板左右连接块11N、串联导电金属片3 ；
图7是嵌槽上座板左右连接块IlN主视图；图7中，扣隼凹槽11N-1、扣隼凸11N-2、电池导电触头安装孔11N-3 ；图8是图7的D——D剖视图；图8中，串联导电金属片限位槽11N-5 ；图9是图7的E——E剖视图；图9 中，嵌槽 11N-4;图10是嵌槽上座板端尾块IlB主视图；图10中，扣隼凹槽IIB-I、电池导电触头安装孔11B-3 ；图11是图10的F——F剖视图；·图11 中，嵌槽 11B-4 ;图12是图10的G——G剖视图；图12中，串联导电金属片限位槽11B-5 ；图13是嵌槽上座板端首块IlA主视图；图13中，扣隼凸11A-2、电池导电触头安装孔11A-3 ；图14是图13的H——H剖视图；图14 中，嵌槽 11A-4 ;图15是图13的I——I剖视图；图15中，串联导电金属片限位槽11A-5 ；图16是螺栓座板左右连接块7N主视图；图16中，扣隼凹槽7N-1、扣隼凸7A-2、螺栓孔7N-3 ；图17是图16J——J剖视图；图17中，螺栓孔7N-3 ；图18是螺检座板端尾块7B视图；图18中，扣隼凹槽7B-1、螺栓孔7B-3 ；图19是螺栓座板端首块7A视图；图19中，扣隼凹槽7A-1、螺栓孔7A-3 ；图20是嵌槽下座板装配视图；图20中，嵌槽下座板左右连接块10N、嵌槽下座板端首块10A、嵌槽下座板端尾块IOB ；图21是嵌槽下座板端尾块IOB视图；图21中，扣隼凹槽10B-1 ;图22是图21的K——K剖视图；图22 中，嵌槽 10B-4 ；图23是嵌槽下座板左右连接块ION视图；图23中，扣隼凹槽ION-1 ;扣隼凸10N-2 ；图24是图23M-M剖视图；图24 中，嵌槽 10N-4 ；图25是嵌槽下座板端首块IOA视图；图25中，扣隼凸10A-2 ;
图26是图25的N——N剖视图；图 26 中，嵌槽 10A-4 ；图27是单体锂离子电池I主视图；图27中，电芯凸台1-2、电池凸沿边1-1 ;图28是图27的右视图；图28中，电芯凸台1-2、电池凸沿边1-1 ;
具体实施例参照图27，单体锂离子电池I电芯部分为电芯凸台1-2，四周为电池凸沿边1-1， 参照图5，电池凸沿边1-1的上侧由嵌槽上座板11的嵌槽嵌入固定，电池凸沿边1-1的下侧由嵌槽下座板10的嵌槽嵌入固定。参照图6，嵌槽上座板11分别有嵌槽上座板端首块11A、嵌槽上座板端尾块11B、嵌槽上座板左右连接块IlN三种结构，根据单体锂离子电池I的数量决定嵌槽上座板左右连接块IlN的数量，嵌槽上座板端首块IlA的扣隼凸11A-2扣入嵌槽上座板左右连接块IlN的扣隼凹槽7N-1内，嵌槽上座板左右连接块IlN的扣隼凸11N-2扣入嵌槽上座板端尾块IlB的扣隼凹槽11B-1内，嵌槽上座板11在相互扣紧作用下成为一个整体，单体锂离子电池I在嵌槽上座板11的嵌槽内被固定，无论是来自前端还是后端冲击挤压，各个单体锂离子电池I的位置被固定不会发生挤压现象。参照图4、图5，电池导电触头2穿过嵌槽上座板11A、嵌槽上座板11B、嵌槽上座板IlN的电池导电触头安装孔11A-3、电池导电触头安装孔11B-3、电池导电触头安装孔11N-3。串联连接的串联导电金属片3与电池导电触头2紧密接触，通过压紧螺栓6压紧弹性垫圈5，弹性垫圈5压紧T型压紧座4，T型压紧座4压紧串联导电金属片3，使串联导电金属片3与电池导电触头2紧密接触的性能，即使在剧烈震动条件下，因为有弹性垫圈5补偿，能保持其紧密接触使之导电良好。参照图16、图17、图18、图19，压紧螺栓6装配在螺栓座板端尾块7B，螺栓座板端首块7A，螺栓座板左右连接块7N的螺栓孔7B-3螺栓孔7A-3螺栓孔7N-3内，螺栓座板端尾块7B，螺栓座板端首块7A，螺栓座板左右连接块7N由机壳9通过固定机壳螺钉8固定。参照图6，图7、图8、图10、图12、图13、图15，各个单体锂离子电池I的串联连接的串联导电金属片3,被嵌槽上座板11A,嵌槽上座板11B,嵌槽上座板IlN的串联导电金属片限位槽11A-5，串联导电金属片限位槽11B-5，串联导电金属片限位槽11N-5限位固定。参照图4，嵌槽上座板11由螺栓座板7压紧固定。参照图4，为了使单体锂离子电池I固定具有更好的可靠性，在单体锂离子电池I的下侧电池凸沿边1-1由嵌槽下座板10固定。单体锂离子电池I的下侧电池凸沿边1-1分别在嵌槽下座板左右连接块10N、嵌槽下座板端首块10A、嵌槽下座板端尾块IOB的嵌槽10N-4、嵌槽10A-4、嵌槽10B-4嵌入固定。参照图20，嵌槽下座板10分别有嵌槽下座板左右连接块10N、嵌槽下座板端首块10A、嵌槽下座板端尾块10B，嵌槽下座板端首块IOA的扣隼凸10A-2扣入嵌槽下座板左右连接块ION的扣隼凹槽10N-1内，嵌槽下座板左右连接块ION的扣隼凸10N-2扣入嵌槽下座板端尾块IOB的扣隼凹槽10B-1内，通过相互扣紧使之各个单体锂离子电池I的两端凸沿边1-1都被限位固定。参照图4，图5，嵌槽下座板左右连接块10N、嵌槽下座板端首 块10A、嵌槽下座板端尾块IOB由机壳9通过固定机壳螺钉8固定。
权利要求
1.一种主要由单体锂离子电池(I)、电池凸沿边(1-1)的上侧由嵌槽上座板(11)的嵌槽嵌入固定，嵌槽上座板(11)由螺栓座板(7)压紧固定，电池凸沿边(1-1)的下侧由嵌槽下座板(10)的嵌槽嵌入固定，嵌槽下座板(10)由机壳(9)通过固定机壳螺钉⑶固定，组成的防震结构锂离子电池组，其特征是嵌槽上座板(11)由嵌槽上座板端首块(IlA)、嵌槽上座板端尾块(IlB)、嵌槽上座板左右连接块(IlN)组成。
2.按权利要求I所述的防震结构锂离子电池组，其特征是嵌槽上座板(11)的嵌槽是嵌槽(11N-4)、嵌槽(11A-4)、嵌槽(11B-4)。
3.按权利要求I所述的防震结构锂离子电池组，其特征是嵌槽下座板(10)的嵌槽是嵌槽(10N-4)、嵌槽(10A-4)、嵌槽(10B-4)。
4.按权利要求I所述的防震结构锂离子电池组，其特征是嵌槽上座板端首块(IlA)设有扣隼凸(11A-2)、电池导电触头安装孔(11A-3)，嵌槽上座板端尾块(IlB)设有扣隼凹槽(7B-1)、电池导电触头安装孔(7B-3)，嵌槽上座板左右连接块(IlN)设有扣隼凹槽(11N-1)、扣隼凸(11N-2)、电池导电触头安装孔(11N-3)。
5.按权利要求I所述的防震结构锂离子电池组，其特征是单体锂离子电池(I)电芯凸台(1-2)外周边有电池凸沿边(1-1)。
全文摘要
本发明公开了一种由单体锂离子电池、单体锂离子电池有电芯凸台，电芯凸台外周边有电池凸沿边，电池凸沿边的上侧由嵌槽上座板的嵌槽嵌入固定，嵌槽上座板由螺栓座板压紧由机壳通过固定机壳螺钉固定固定，电池凸沿边的下侧由嵌槽下座板的嵌槽嵌入固定，嵌槽下座板由机壳通过固定机壳螺钉固定，组成防震结构锂离子电池组，单体锂离子电池在嵌槽上座板的嵌槽内被固定之后，无论是来自前端还是后端震动挤压，各个单体锂离子电池的位置被固定不会发生累积挤压现象，能有效避免单体电池在车辆震动工作状态其内部的电芯极片相互磨檫导致正、负极之间的隔膜破损，避免隔膜破损之后造成正极、负极短路引起燃烧爆炸危险。
文档编号H01M2/10GK102800823SQ20111014608
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者邓梁 申请人:赵宽, 邓梁