适用于承载大电流的圆柱电芯电池组封装结构的制作方法

文档序号:15452632发布日期:2018-09-15 00:20阅读:344来源:国知局

本发明涉及电池制造领域,特别是涉及一种适用于承载大电流的圆柱电芯电池组封装结构。



背景技术:

圆柱电池凭借其广为人知的优点已经得到广泛的推广和使用,目前,圆柱电池较为普遍的串并联方式为单一的储能点焊,此种方式的缺点是,若不采用支架,电池组散热性不好,若采用支架,单体电芯的售后维修及回收利用又是一大难题,且纯镍带点焊,为满足大电流工作,需点焊多根镍带,生产效率低,且同一电芯需承受多次点焊压力,影响单体电芯性能,再者,为配合电池单体的焊接效果有时不能选用较大或较厚的部件,导致无法满足过大电流的设计需求,使用范围不宽泛。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种适用于承载大电流的圆柱电芯电池组封装结构。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:适用于承载大电流的圆柱电芯电池组封装结构,包括多个纵置圆柱电芯电池单体,相邻纵置圆柱电芯电池单体的正负极之间通过连接件首尾相连,还包括一横置圆柱电芯电池单体,横置圆柱电芯电池单体设于纵置圆柱电芯电池单体的端部并与纵置圆柱电芯电池单体形成u型排布,始端的纵置圆柱电芯电池单体和末端的纵置圆柱电芯电池单体上设有用于电池组输出的接线柱;

所述纵置圆柱电芯电池单体和横置圆柱电芯电池单体均包括铜载流板、镍片以及多个圆柱电芯,所述铜载流板设于所述圆柱电芯正负两端,铜载流板上设有与所述圆柱电芯电极相匹配的通孔,所述镍片夹设于所述铜载流板与所述圆柱电芯之间,所述镍片上设有与所述圆柱电芯电极相匹配的贯穿孔,所述镍片与所述圆柱电芯的电极固定连接,所述镍片两侧设有凸耳,所述铜载流板上设有与所述凸耳相匹配的凹槽。

所述的多个圆柱电芯通过圆柱电芯固定支架固定安装成组。

所述的圆柱电芯并排设置构成两个电芯排,两个并排设置的电芯排之间夹装电加热片。

所述电加热片与圆柱电芯之间设有间隙,并在电加热片与圆柱电芯之间形成导热风道。

所述电加热片与并排设置的电芯排过盈配合。

所述凸耳与所述凹槽锡焊固定。

所述贯穿孔与所述圆柱电芯的电极点焊固定。

所述铜载流板的一端设有折耳,折耳向上引出接线柱,相邻纵置圆柱电芯电池单体的接线柱之间通过连接件相连;

还包括两个折耳延长板,折耳延长板连接于所述横置圆柱电芯电池单体的折耳上,与横置圆柱电芯电池单体相邻的两个纵置圆柱电芯电池单体的接线柱通过连接件与折耳延长板相连。

本发明的有益效果是:

1)相邻纵置圆柱电芯电池单体的正负极之间通过连接件首尾相连,横置圆柱电芯电池单体设于纵置圆柱电芯电池单体的端部并与纵置圆柱电芯电池单体形成u型排布,结构紧凑,便于安装。

2)始端的纵置圆柱电芯电池单体和末端的纵置圆柱电芯电池单体上设有用于电池组输出的接线柱,则电池组正、负极的接线柱之间的距离短,节约导线的同时使得导线不易缠绕,接线更加方便。

3)圆柱电芯电池单体的并联结构决定了产品可根据载流需要增大铜载流板的厚度,能够满足过大电流的设计需求,实现结构简单,结构强度高。

4)镍片夹设于铜载流板与圆柱电芯之间,镍片与圆柱电芯的电极固定连接,具体的,所述镍片与所述圆柱电芯的电极点焊固定,通过冶金结合的方式获得理想的强度,且镍片的点焊效果好、内阻更低、抗氧化、耐腐蚀,使得电池组的放电时间更长、电池点焊更牢固;所述镍片与所述铜载流板锡焊固定,利用低熔点的金属焊料加热熔化后,渗入并充填镍片与铜载流板连接处的间隙,密封性好,连接更加牢固。

5)两个并排设置的电芯排之间夹装电加热片,不仅增大了电加热片与圆柱电芯之间的接触面积,可以直接通过电加热片对圆柱电芯进行加热,提高对圆柱电芯电池单体的加热效率;而且可以提高电加热片过热过程中的热量分布均匀性,进一步提高对圆柱电芯电池单体的加热效率,夹装于圆柱电芯之间能够有效提高电池结构的空间利用率。

6)电加热片与圆柱电芯之间设有间隙,并在电加热片与圆柱电芯之间形成导热风道,由于电加热片与圆柱电芯之间设有间隙,使得电加热片在加热过程中不会因电加热片的温度过高而对圆柱电芯造成损失,更重要的是电加热片在加热过程中产生的热量,可以由电加热片与圆柱电芯之间形成导热风道传递到电池单体的各部分,使热量分布更加均匀。

附图说明

图1为本发明整体结构图;

图2为图1的主视图;

图3为图1的左视图;

图4为图1的俯视图;

图5为本发明电池单体的结构示意图;

图6为本发明镍片的结构示意图;

图中,1-纵置圆柱电芯电池单体,1.1-铜载流板,1.2-镍片,1.3-圆柱电芯,1.4-通孔,1.5-贯穿孔,1.6-凸耳,2-连接件,3-横置圆柱电芯电池单体,4-接线柱,5-折耳,6-折耳延长板,7-圆柱电芯固定支架,8-电加热片。

具体实施方式

下面将结合实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

参阅图1-6,本发明提供一种技术方案:适用于承载大电流的圆柱电芯电池组封装结构,包括多个纵置圆柱电芯电池单体1,相邻纵置圆柱电芯电池单体1的正负极之间通过连接件2首尾相连,还包括一横置圆柱电芯电池单体3,横置圆柱电芯电池单体3设于纵置圆柱电芯电池单体1的端部并与纵置圆柱电芯电池单体1形成u型排布,结构紧凑,便于安装。

始端的纵置圆柱电芯电池单体1和末端的纵置圆柱电芯电池单体1上设有用于电池组输出的接线柱4,则电池组正、负极的接线柱4之间的距离短,节约导线的同时使得导线不易缠绕,接线更加方便。

所述纵置圆柱电芯电池单体1和横置圆柱电芯电池单体3均包括铜载流板1.1、镍片1.2以及多个圆柱电芯1.3,所述的多个圆柱电芯1.3通过圆柱电芯固定支架7固定安装成组,具体的,所述圆柱电芯固定支架7设于圆柱电芯1.3两端部,将多个圆柱电芯1.3串接成组,保证了整个并联结构的稳定性。

所述铜载流板1.1设于所述圆柱电芯1.3正负两端,铜载流板1.1上设有与所述圆柱电芯1.3电极相匹配的通孔1.4,便于后期对电极与镍片1.2进行点焊处理。

所述镍片1.2夹设于所述铜载流板1.1与所述圆柱电芯1.3之间,通过所述镍片1.2与铜载流板1.1分别将多个圆柱电芯1.3的正、负极相连,使其形成并联结构,该并联结构决定了产品可根据载流需要增大铜载流板的厚度,能够满足过大电流的设计需求,实现结构简单,结构强度高。

所述镍片1.2上设有与所述圆柱电芯1.3电极相匹配的贯穿孔1.5,所述贯穿孔1.5与所述铜载流板1.1上的通孔1.4位置匹配,使得电极能够穿过通孔1.4与镍片1.2接触,具体的,所述贯穿孔1.5为十字型孔,能够获得良好的受力状况,承受较大的过流量,增加结构的稳定性。

所述镍片1.2与所述圆柱电芯1.3的电极固定连接,具体的,所述贯穿孔1.5与所述圆柱电芯1.3的电极点焊固定,通过冶金结合的方式获得理想的强度,且镍片2的点焊效果好、内阻更低、抗氧化、耐腐蚀,使得电池组的放电时间更长、电池点焊更牢固。

所述镍片1.2两侧设有凸耳1.6,所述铜载流板1.1上设有与所述凸耳1.6相匹配的凹槽,优选的,所述凸耳1.6与所述凹槽锡焊固定,利用低熔点的金属焊料加热熔化后,渗入并充填镍片1.2与铜载流板1.1连接处的间隙,紧密性好,连接更加牢固,进一步的,所述凹槽的尺寸大于所述凸耳1.6,能够利于锡焊材料的进入,并降低凸耳1.6在凹槽处的锡焊工作的难度。

所述铜载流板1.1的一端设有折耳5,折耳5向上引出接线柱4,相邻纵置圆柱电芯电池单体1的接线柱4之间通过连接件2相连,所述折耳5与所述铜载流板1.1一体成型,并向上引出接线柱4,使得整个结构更加紧凑、便于串接。

优选的,所述连接件2为铜排,将圆柱电芯电池单体1串接起来,进一步的,所述铜排可为硬质铜排,以保证整个结构的稳固性。

所述u型排布圆柱电芯电池组还包括两个折耳延长板6,折耳延长板6连接于所述横置圆柱电芯电池单体3的折耳5上,与横置圆柱电芯电池单体3相邻的两个纵置圆柱电芯电池单体1的接线柱4通过连接件2与折耳延长板6相连,用以满足纵置圆柱电芯电池单体1和横置圆柱电芯电池单体3形成u型排布所需的接线柱4之间的距离要求。

所述的圆柱电芯1.3并排设置构成两个电芯排,两个并排设置的电芯排之间夹装电加热片8,具体的,所述电加热片8与并排设置的电芯排过盈配合,结构简单,可靠性高,将所述电加热片8夹装固定于相邻两圆柱电芯1.3之间,不仅增大了电加热片8与圆柱电芯1.3之间的接触面积,可以直接通过电加热片8对圆柱电芯1.3进行加热,提高对圆柱电芯1.3电池单体的加热效率,而且可以提高电加热片8过热过程中的热量分布均匀性,进一步提高对圆柱电芯1.3电池单体的加热效率,夹装于圆柱电芯1.3之间能够有效提高电池结构的空间利用率。

所述电加热片8与圆柱电芯1.3之间设有间隙,并在电加热片8与圆柱电芯1.3之间形成导热风道,由于电加热片8与圆柱电芯1.3之间设有间隙,使得电加热片8在加热过程中不会因电加热片8的温度过高而对圆柱电芯1.3造成损失,更重要的是电加热片8在加热过程中产生的热量,可以由电加热片8与圆柱电芯1.3之间形成导热风道传递到电池单体的各部分,使热量分布更加均匀。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

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