一种锂电池支架及应用该支架的锂电池组的制作方法

本实用新型涉及锂电池应用技术，特别涉及一种锂电池支架及应用该支架的锂电池组。

背景技术：

公布号为CN101752538A的中国专利公示了一种扁平结构的锂电池组支架，它由二电池组外侧支架、二电池组中间支架和保护板支架构成；其中：二电池组外侧支架呈镜像对称设置，它们均具有向内的电池凹槽，电池凹槽的形状与电池组的组合形状是一致的；该电池凹槽内具有用于卡在电池组空隙中的定位凸点；二电池组外侧支架内侧上端具有保护板支架的定位桩和固定螺丝空位；电池凹槽外圈具有防振隔离边。

但是其电池凹槽内设置的用于固定电池的定位凸点仅仅适用于圆柱体的锂电池，若是采用长方体的锂电池，在固定锂电池的时候则不可避免地使两相邻的锂电池之间形成间隙，浪费空间，使支架可容纳的锂电池的空间减少；而且圆柱体锂电池的正、负极分别位于圆柱体的两端，在对若干电池进行串并联时需要在电池组同时两侧布线，相对繁琐且不便检修，因此此电池支架及应用该支架的锂电池组的布局存在缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的其一在于提供一种适用于长方体的锂电池支架，布局合理、且方便检修。

为实现上述目的，本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种锂电池支架，包括支架本体和设置于支架本体一侧用于保护电芯正、负极的盖板，所述支架本体包括底板、分别设置于底板两侧的侧板以及在底板上设置的位于两侧板端边的一后挡板和一前挡板，所述底板、侧板、后挡板和前挡板通过紧固件连接成一用于容纳电池电芯的长方体容纳腔，所述前挡板上设有若干的通孔，所述通孔用于穿设电池内电芯的正、负极，所述盖板遮盖通孔并与前挡板可拆卸连接。

如此设置，由底板、两侧板、后挡板和前挡板构成支架本体，适用于容纳长方体铝壳锂电池，而铝壳锂电池电芯其外壳为铝制，其密度小、重量轻，具有一定的机械强度，同时有较佳的热导率，因此支架本体内可以省出设置固定电芯的定位板，从而节省出更多的空间用来放置电芯；而放置在支架本体内电芯组的正、负极均朝向前挡板，因此电芯组内电芯之间正、负极的接线均位于靠近前挡板的一侧，一方面能方便排线，另一方面，所有布线在同一平面上能一目了然，方便检修、排查故障；而前挡板上的通孔穿设电芯的电极，将电池内若干电芯的正、负极分隔开来，减小短路现象的发生；盖板平时可以遮盖保护电池内电芯的电极。

进一步设置，若干所述的通孔呈矩阵排列，且每一个通孔穿设一个电芯的正极或负极。

如此设置，通孔内能够有效将每一个电芯的正、负极分隔开来，减小短路现象的发生。

进一步设置，所述前挡板上设有环状突筋，环状突筋设置于通孔外，且环状突筋上设有用于布线的缺口，所述盖板与环状突筋对应设置且盖板与环状突筋卡接。

如此设置，环状突筋能将每一排电芯的正负极分隔开来，进一步的对每排电芯进行保护，减小短路现象的发生。

进一步设置，所述环状突筋设置为两列且两列环状突筋并列设置；每个环状突筋内有多个通孔且多个通孔呈一排设置。

进一步设置，所述前挡板上设有用于加强前挡板强度的压条，压条与前挡板通过螺栓连接。

如此设置，前挡板用于将电芯上的正负极分隔开来，采用绝缘材料，一般多用塑料，在前挡板上设置金属条能够弥补前挡板的材料机械强度的不足。

进一步设置，所述前挡板上对应电芯正、负极的通孔之间设有用于排除电池充放电过程中产生的气体的排气孔；所述后挡板上设有用于通风散热的散热孔。

如此设置，电芯在充放电过程中会产生少量的气体并通过电芯上的小孔排除，在前挡板上设置排气孔能够方便电芯在充放电过程中产生气体的排出，减小对气体的阻碍；而后挡板上的散热孔不仅能起到通风散热的作用，还能减轻支架的重量。

进一步设置，所述两侧板上设有水平方向的加强筋。

如此设置，加强筋能够增强侧板的机械强度，从而使支架根基稳固。

进一步设置，所所述两侧板的上端设有用于将两侧板相连的连接件，所述连接件采用两个平行设置的金属条，金属条的两端分别向下弯曲并开设横向的卡口，分别位于两个金属条上的卡口的开口向外且卡口卡接在设置于两侧侧板上的连接柱上；所述金属条上还设有支撑柱。

如此设置，连接件能将两侧板连接并固定，使得支架本体更加稳固，进而防止支架本体内电芯窜动以及对抗电芯在充、放电过程中发热膨胀而产生的张力。

本实用新型的另一目在于提供一种应用该支架的锂电池组，包括电芯组和支架，所述支架的容纳腔内设有两列并排放置的电芯组且电芯组内电芯的正、负极均朝向前挡板；所述电芯组由若干排电芯构成，同一列电芯组内每个电芯由正极指向负极的方向均相同，且分别设置于两列电芯组内电芯由正极指向负极的方向相反；相邻两排电芯中，一排电芯的正极与另一排电芯的负极连有导电片；分别位于两列电芯组最后一排的电芯之间连有导电片，位于两列电芯组的第一排电芯分别连有导电片且分别形成电池的正、负极；所述电芯组内电芯的正、负极穿过通孔并与导电片连接。

如此设置，两列电芯组之间的正、负极通过此方式连接、布线，电芯先并联扩充电池容量，再串联增加电池电压，十分简洁，方便排查。

进一步设置，还包括用于容纳锂电池组的外壳以及设置于外壳上的端盖，端盖下方设有一用于保护锂电池组的绝缘板，形成的电池正、负极的导电片分别穿设绝缘板并与设置于端盖上的正负极柱连接。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：采用底板、两侧板、后挡板和前挡板构成长方体容纳腔的锂电池支架，能够使支架容纳电芯的体积最大化；而且所有电芯的正负极分布在靠近前挡板的一侧，方便布线、检修；使用带通孔的前挡板，一方面用以和两侧板固定，使支架稳固，并将每个电芯固定，另一方面将电芯正负极分分隔，减少短路的情况。

附图说明

图1是一种锂支架的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是一种锂电池的结构示意图；

图4是图3中B处的放大图；

图5是两列电芯组中电芯正负极与导电片的连接示意图；

图6是应用该支架的锂电池组及外壳的爆炸图；

图7是图6中C处的放大图。

图中：1、支架本体；11、底板；12、侧板；13、后挡板；14、前挡板；141、通孔；142、环状突筋；143、缺口；144、排气孔；145、导电片；146、压条；2、盖板；3、容纳腔；4、电芯组；5、散热孔；6、加强筋；7、连接件；71、卡口；72、连接柱；73、支撑柱；74、定位板；8、外壳；81、端盖；82、绝缘板；83、正负极柱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1和图2所示，示出了一种锂电池支架，包括支架本体1和设置于支架本体1上用于保护电芯正、负极的盖板2，支架本体1包括底板11、分别设置于底板11两侧的侧板12以及在底板11上设置的位于两侧板12端边的一后挡板13和一前挡板14，底板11、侧板12、后挡板13和前挡板14通过紧固件连接成一用于容纳电池电芯的长方体容纳腔3（支架本体1和底板11详见图3）。

如图3和图4所示，示出了应用该支架的锂电池组的结构示意图，包括电芯组和该支架，该支架的容纳腔3内设有两列并排放置的电芯组4。

底板11和后挡板13上设有用于通风散热的散热孔5，且散热孔5分别于底板11和后挡板13上均匀分布。为了进一步增加散热效果，后挡板13上散热孔5与四颗相邻电芯紧贴在一起的对角处对应设置，铝壳锂电池的外壳棱角处成圆倒角设置，因此四颗相邻电芯的的棱角贴合在一起时会有间隙，后挡板13上的散热孔5与之相对设置以便空气流通、提高散热效果。

两侧板12上设有加强筋6，且加强筋6由机床冲压制成。两侧板12上设有用于将电芯组4固定的连接件7，连接件7采用两个平行设置的金属条，金属条的两端分别向下弯曲并开设横向的卡口71，分别位于两个金属条上的卡口71的开口向外且卡口71卡接在设置于两侧侧板12上的连接柱72上；在两金属条之间还设有定位板74，定位板74两端分别与两侧的金属条连接，拆下定位板74，即可取下金属条从而安放或拿取锂电池。金属条上还设有支撑柱73，支撑柱73用于支撑锂电池组上方的保护板并起到稳固锂电池组的作用。为了增加金属条的机械强度，在沿金属条的长度方向设置加强肋，即加强筋，且加强肋使用机床冲压制成。

两列电芯组4内所有电芯的正、负极均朝向前挡板14，即采用长方体铝壳锂电池电芯的正、负极位于同一端。前挡板14上设有若干通孔141，电芯组4内电芯的正、负极分别一一设置于与之相对的通孔141内，盖板2设置于通孔141上且与前挡板14可拆卸连接。

电芯组4由若干排电芯构成，同一列电芯组4内每个电芯由正极指向负极的方向均相同，且分别设置于两列电芯组4内电芯由正极指向负极的方向相反。即所有铝壳锂电池电芯含有正负极的一端均朝向盖板2，且位于同一列电芯组4内电芯的正、负极排列方向相同；位于两列电芯组4内电芯的正、负极排列方向相反。

如图5、图6和图7所示，示出了两列电芯组中电芯正负极与导电片的连接示意图，以及应用该支架的锂电池组及外壳的爆炸图。其中，位于两列电芯组4的第一排电芯分别连有导电片145且分别形成电池的正、负极；位于同一列电芯组4相邻两排电芯中，一排电芯的正极与另一排电芯的负极连有导电片145；分别位于两列电芯组4最后一排的电芯之间连有导电片145。导电片145与电芯的正、负极通过焊接连接，前挡板14设置于导电片145和电芯的正、负极之间。

锂电池组还包括用于容纳锂电池组的外壳8以及设置于外壳8上的端盖81，端盖81下方设有一用于保护锂电池组的绝缘板82，即上文中的保护板，形成的电池正、负极的导电片145分别穿设绝缘板82并与设置于端盖81上的正负极柱83连接。

本实施例中，采用了16颗电压为3V的铝壳电池电芯组成了12V系统汽车启动锂电池。由4颗电芯的正、负极分别用导电片145并联组成一排电芯，再由两排电芯组成一列电芯组4，相邻两排电芯的正负极由导电片145串联；两列电芯组4并排放置在一起并串联组成了12V系统汽车启动锂电池。可以根据需要增删两列电芯组4内电芯的排数使电池达到期望的电压值或增删每排电芯的个数使电池达到预设的电池容量。

前挡板14上设有环状突筋142，环状突筋142设置于与电芯正、负极相对应的每排通孔141外，且环状突筋142上设有用于穿过导电片145的缺口143，盖板2与环状突筋142对应设置且盖板2与环状突筋142卡接以便安装拆卸；前挡板14上对应电芯正、负极的通孔141之间设有用于排除电池充放电过程产生的气体的排气孔144；前挡板14上设有用于加强前挡板14强度的压条146，压条146与前挡板14通过螺栓连接。前挡板14和盖板2均采用绝缘材料制成，例如塑料；而压条146可用金属材料制成。