一种电池模组结构的制作方法

【技术领域】

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组结构。

背景技术：

随着能源危机问题日益严峻，以电力为主导的新能源产业迅速发展。动力电池是各类电子产品的核心储能装置之一，通常将多个单体电池进行先并联再串联以达到各类电子产品所需的电压及电量。然而，现有的电池连接技术是依靠在电池正负极焊接螺栓螺母的方式，通过螺栓的固定接触来达到连接的目的，这种方式工艺繁琐，螺栓螺母需要与电芯先进行直接焊接，再进行紧固装配，不仅费时费力，且成本较高，同时空间利用率低，拆卸困难，不利于维修。

鉴于此，实有必要提供一种新型的电池模组结构以克服以上缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种单体电池连接简单、拆卸容易且连接可靠性高、便于维护的电池模组结构。

为了实现上述目的，本发明提供一种电池模组结构，包括单体电池、基座、负极连接件、正极连接件、串联集流板、正极输出板及负极输出板；所述单体电池为圆柱状，包括正极端面、负极端面及连接所述正极端面、所述负极端面的侧壁，所述正极端面上设置有正极凸柱；所述基座包括上表面及与所述上表面相对的下表面，所述下表面开设有多个电池收容孔，所述上表面凸设有空心圆柱状的与电池收容孔对应连通的固定柱；所述串联集流板呈z字状，包括正极集流区及负极集流区，所述正极集流区开设有贯穿的正极通孔，所述负极集流区开设有贯穿的负极通孔；多个z字状的串联集流板交叠排列，前一个串联集流板的正极集流区对准下一个串联集流板的负极集流区，所有串联集流板排列成u字状；所述正极输出板及负极输出板分别设置于u字状的两端，所述正极输出板对准其中一端处的串联集流板的负极集流区，所述负极输出板对准另外一端处的串联集流板的正极集流区；所述正极输出板也开设有正极通孔，所述负极输出板也开设有负极通孔；所述正极连接件收容于空心的固定柱内，且焊接于所述串联集流板的正极集流区或正极输出板上，所述负极连接件收容于所述电池收容孔内，且焊接于负极集流区或负极输出板上；所述单体电池的靠近正极端面的一端插入所述基座，所述正极凸柱插入所述空心的固定柱内，且所述正极凸柱卡持于所述正极连接件，所述正极凸柱通过正极连接件与正极集流区或正极输出板电性连接；所述单体电池靠近正极端面的一端收容于所述电池收容孔内，且单体电池的侧壁卡持于所述负极连接件，所述体电池的侧壁通过负极连接件与负极集流区或负极输出板电性连接。

在一个优选实施方式中，所述负极连接件包括上圆环、下圆环及连接所述上圆环及下圆环的多个弹性片，所述上圆环及下圆环同轴设置，且所述上圆环及下圆环的直径均对应于所述单体电池的直径。

在一个优选实施方式中，所述正极连接件包括顶圆环、底圆环及连接所述顶圆环及底圆环的多个连接片，所述顶圆环及底圆环同轴设置，且所述顶圆环及底圆环的直径均对应于所述单体电池的正极凸柱的直径。

在一个优选实施方式中，所述上圆环上间隔设置有多个第一焊片，所述第一焊片向靠近所述上圆环中心轴的方向延伸形成第一焊接部，所述第一焊接部焊接于负极集流区或负极输出板上。

在一个优选实施方式中，所述顶圆环上间隔设置有多个第二焊片，所述第二焊片向远离所述顶圆环中心轴的方向延伸形成第二焊接部，所述第二焊片穿过所述正极通孔，所述第二焊接部焊接于所述正极集流区或正极输出板上。

在一个优选实施方式中，所述空心固定柱的内径对应于所述正极凸柱的直径，所述电池收容孔的直径对应于所述单体电池的直径，所述固定柱的内径小于所述电池收容孔的直径。

在一个优选实施方式中，所述基座为长方体状，所述基座的边缘还设置有挡板，所述挡板的高度与所述固定柱的高度相同。

在一个优选实施方式中，所述串联集流板、正极输出板及负极输出板的表面均设置有绝缘层。

在一个优选实施方式中，还包括采集盒及采集盒固定板，所述正极输出板及负极输出板均设置有连接柱，所述连接柱穿过所述采集盒固定板上的通孔，通过螺栓将所述采集盒、正极输出板及负极输出板固定于基座上。

在一个优选实施方式中，还包括绝缘盖板，所述绝缘盖板及串联集流板通过螺栓锁固于所述基座上，所述负极集流区及负极输出板抵靠于所述基座。

相比于现有技术，本发明提供的电池模组结构，单体电池的正极通过正极连接件与正极集流区或正极输出板电性连接，单体电池的负极通过负极连接件与负极集流区或负极输出板电性连接，单体电池可插拔，连接结构简单且维修方便；串联集流板呈z字状且交叠排列成u字状，实现了电池模组结构的同侧取电；同时整体结构紧凑，空间利用率高且绝缘性能好，使用安全可靠。

【附图说明】

图1为本发明提供的电池模组结构的立体分解结构示意图；

图2为图1中a处的放大图；

图3为图1中b处的放大图；

图4为图1所示电池模组结构的基座的结构示意图；

图5为图1所示电池模组结构的单体电池的组装剖视图；

图6为图1所示电池模组结构的负极连接件的结构示意图；

图7为图1所示电池模组结构的正极连接件的结构示意图；

图8为图1中c处的放大图；

图9为图1所示电池模组结构的组装结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

请一并参阅图1及图2，本发明提供一种电池模组结构100，包括单体电池10、基座20、负极连接件30、正极连接件40、串联集流板50、正极输出板60及负极输出板70。

所述单体电池10为圆柱状，包括正极端面11、负极端面12及连接所述正极端面11、所述负极端面12的侧壁13，所述正极端面11上设置有正极凸柱14，所述正极凸柱14即所述单体电池10的正极，所述负极端面12及侧壁13即为所述单体电池10的负极。具体的，所述多个单体电池10并列排布。

请一并参阅图1、图3、图4及图5，所述基座20大致为长方体状，包括上表面21及与所述上表面21相对的下表面22，所述下表面22开设有多个电池收容孔221，所述上表面21凸设有空心圆柱状的固定柱23，所述固定柱23与电池收容孔221同轴设置，一个固定柱23对应连通一个电池收容孔221。具体的，所述空心固定柱23的内径对应于所述正极凸柱14的直径，所述电池收容孔221的直径对应于所述单体电池10的直径，所述固定柱23的内径小于所述电池收容孔221的直径。本实施方式中，所述固定柱23的一端向靠近所述下表面22的方向延伸形成延伸部231，即所述延伸部231收容于所述电池收容孔221内。具体的，所述基座20的边缘还设置有挡板24，所述挡板24的高度与所述固定柱23的高度相同，所述挡板24用于阻挡灰尘、杂质等进入基座10内部。

请参阅图6，所述负极连接件30大致为冠簧状，包括上圆环31、下圆环32及连接所述上圆环31及下圆环32的多个弹性片33，所述上圆环31及下圆环32同轴设置，且所述上圆环31及下圆环32的直径均对应于所述单体电池10的直径。所述上圆环31上间隔设置有多个第一焊片34，所述第一焊片34向靠近所述上圆环31中心轴的方向延伸形成第一焊接部341。本实施方式中，所述第一焊片34的数量为四个，且所述第一焊片34均匀间隔设置于所述上圆环31上。

请参阅图7，所述正极连接件40也大致为冠簧状，包括顶圆环41、底圆环42及连接所述顶圆环41及底圆环42的多个连接片43，所述顶圆环41及底圆环42同轴设置，且所述顶圆环41及底圆环42的直径均对应于所述单体电池10的正极凸柱14的直径。所述顶圆环41上间隔设置有多个第二焊片44，所述第二焊片44向远离所述顶圆环41中心轴的方向延伸形成第二焊接部441。本实施方式中，所述第二焊片44的数量为四个，且所述第二焊片44均匀间隔设置于所述顶圆环41上。

请一并参阅图7及图8，所述串联集流板50呈z字状，包括正极集流区51及负极集流区52，所述正极集流区51开设有贯穿的正极通孔511，所述负极集流区52开设有贯穿的负极通孔521，本实施方式中，所述正极通孔511的直径对应于所述正极凸柱14的直径，所述正极通孔511的直径略小于所述负极通孔521的直径。

多个z字状的串联集流板50交叠排列，即前一个串联集流板50的正极集流区对准下一个串联集流板50的负极集流区，所述下一个串联集流板50的正极汇流区对准再下一个串联集流板50的负极集流区，依次排列。所有串联集流板排列成u字状，u字状未开口一端处的串联集流板50与其他串联集流板50设置方向垂直，以实现串联集流板50排列的回转。具体的，所述串联集流板50实现连接至所述正极集流区51的所有单体电池10的正极电连接在一起，实现连接至所述负极集流区51的所有单体电池10的负极电连接在一起；前一个串联集流板50的正极集流区(或负极集流区)与下一个串联集流板50的负极集流区(或正极集流区)电连接。

请再次一并参阅图1，所述正极输出板60及负极输出板70分别设置于u字状的两端，所述正极输出板60对准其中一端处的串联集流板50的负极集流区52，所述负极输出板70对准另外一端处的串联集流板50的正极集流区51。所述正极输出板60作为整个电池模组100的正极输出端，所述负极输出板70作为整个电池模组100的负极输出端，实现了电池模组结构100的同侧取电。所述正极输出板60也开设有正极通孔，所述负极输出板70也开设有负极通孔。具体的，所述串联集流板50、正极输出板60及负极输出板70的表面均设置有绝缘层，以保证其绝缘特性，本实施方式中，所述串联集流板50、正极输出板60及负极输出板70的表面喷涂有绝缘漆。

本发明提供的电池模组结构100还包括采集盒80及采集盒固定板81，所述采集盒80固定于所述基座20的一端，具体的，所述正极输出板60及负极输出板70均设置有连接柱67，所述连接柱67穿过所述采集盒固定板81上的通孔，通过螺栓将所述采集盒80、正极输出板60及负极输出板70固定于基座20上。具体的，所述正极输出板60及负极输出板70通过连接柱67与采集盒80内的软排线(图未示)电性连接，实现电信号的传递。

本发明提供的电池模组结构100还包括绝缘盖板90，所述绝缘盖板90及串联集流板50通过螺栓锁固于所述基座20上，所述负极集流区52及负极输出板70抵靠于所述基座20，所述绝缘盖板90进一步保证了电池模组结构100的绝缘特性。

请一并参阅图9，组装时，首先，将正极连接件40焊接于所述串联集流板50的正极集流区51或正极输出板60上，即所述第二焊片44穿过所述正极通孔511，所述第二焊接部441焊接于所述正极集流区51或正极输出板60上；

然后，将u字状排列的串联集流板50、正极输出板60及负极输出板70安装于所述基座20上，所述固定柱23穿过所述负极通孔521且抵靠于所述正极集流区51上，所述正极连接件40收容于空心的固定柱23内，所述基座20的上表面21抵靠于所述负极集流区52；

其次，将负极连接件30的第一焊接部341焊接于负极集流区52或负极输出板70上，所述负极连接件30收容于所述电池收容孔221内；

再其次，将所有单体电池10的靠近正极端面11的一端插入所述基座20，具体的，所述正极凸柱14插入所述空心的固定柱23内，且所述正极凸柱14卡持于所述正极连接件40，所述正极凸柱14(即单体电池10的正极)通过正极连接件40与正极集流区51或正极输出板60电性连接；所述单体电池10靠近正极端面11的一端收容于所述电池收容孔221内，且单体电池的侧壁13卡持于所述负极连接件30，所述体电池的侧壁13(即单体电池10的负极)通过负极连接件30与负极集流区52或负极输出板70电性连接；

最后，将采集盒80固定于所述基座20的一端，将绝缘盖板90通过螺栓固定盖设于所述u字状的串联集流板50上。

本发明提供的电池模组结构100，单体电池10的正极通过正极连接件40与正极集流区51或正极输出板60电性连接，单体电池10的负极通过负极连接件30与负极集流区52或负极输出板70电性连接，单体电池10可插拔，连接结构简单且维修方便；串联集流板50呈z字状且交叠排列成u字状，实现了电池模组结构100的同侧取电；同时整体结构紧凑，空间利用率高且绝缘性能好，使用安全可靠。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。