一种钛酸锂电池模组的制作方法

本实用新型涉及电容器技术领域，特别是涉及一种钛酸锂电池模组。

背景技术：

钛酸锂电池是一种新型的电荷储备元件，具有容量大、支持大电流充放电、循环寿命长、低温特性好和环保无污染等优点，因此，钛酸锂电池在新能源、交通运输、工业、军事等领域有着广阔的应用前景。

目前，应用于风电变桨及新能源汽车上大功率模组，主要采用超级电容器模组或铅酸电池模组。对于超级电容器，由于超级电容器的能量密度很小，为了获得满足风电变桨及新能源汽车的能源系统的能量要求，多数情况下都要采用大量的电容器单体进行串并联组成系统。虽然超级电容器系统的能量满足了风电变桨及新能源汽车的能源系统的要求，但是，超级电容器模组的重量和体积都显著增加，并且原材料的成本较高，显著增加了超级电容器模组的制造成本。而铅酸电池，虽然成本较低，但是铅酸电池无法满足在低温下的大功率使用，并且需要经常进行人工维护，维护成本较高。

此外，超级电容器模组和铅酸电池模组很多不带检测功能，在运行过程中出现故障时，虽然检测设备能够检测判断出它们出现了故障，但是无法判定具体故障的超级电容器模组或者铅酸电池模组以及出现故障的数量。因此，维护人员需要在现场对所有电容器模组或者铅酸电池模组进行逐个的确认，这个过程，不仅操作起来非常繁琐，而且维护人员也无法准确判断需要携带的电容器模组或者铅酸电池模组的备件数量。

因此，目前迫切需要开发出一种技术，其体积小、重量轻，可以方便、可靠地组装，能够满足风电变桨及新能源汽车的能源系统的能量要求，替换原有的超级电容器模组或铅酸电池模组，显著降低能源系统整体的制造成本和维护成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种钛酸锂电池模组，其体积小、重量轻，可以方便、可靠地组装，能够满足风电变桨及新能源汽车的能源系统的能量要求，替换原有的超级电容器模组或铅酸电池模组，显著降低能源系统整体的制造成本和维护成本，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本实用新型提供了一种钛酸锂电池模组，包括顶部开口的、中空的模组下壳；

所述模组下壳的顶部覆盖设置有模组上盖；

所述模组上盖和模组下壳组成中空的钛酸锂电池模组的壳体；

所述钛酸锂电池模组的壳体内部并列垂直设置有多个钛酸锂电池；

所述钛酸锂电池的下方设置有一块水平分布的印刷电路板，所述钛酸锂电池与印刷电路板相焊接。

其中，所述模组上盖的四周边缘和模组下壳的四周边缘通过间隔设置的多个螺栓固定连接。

其中，多个单体钛酸锂电池通过串联和/或并联的方式组成电池组。

其中，所述钛酸锂电池与印刷电路板之间采用锡焊的方式相焊接。

其中，所述模组下壳的底部左右两侧具有外延的连接板，所述连接板的前后两端分别开有一个设备连接安装孔。

其中，每个连接板的前后两端还固定设置有一个三角形的支撑块，所述支撑块与模组下壳之间为一体成型。

其中，多个单体钛酸锂电池顶部与模组上盖底面之间的位置设置有一块水平分布的电池管理系统电路板，所述电池管理系统电路板通过检测线束与印刷电路板相连接。

其中，所述电池管理系统电路板的顶部设置有信号输出接口，所述模组上盖的顶部设置有动力输出端子；

所述模组上盖在与所述信号输出接口相对应的配置上开有长方形的通孔；

所述通孔的形状、大小与所述信号输出接口的形状、大小相对应匹配。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种钛酸锂电池模组，其体积小、重量轻，可以方便、可靠地组装，能够满足风电变桨及新能源汽车的能源系统的能量要求，替换原有的超级电容器模组或铅酸电池模组，显著降低能源系统整体的制造成本和维护成本，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

此外，对于本实用新型提供的钛酸锂电池模组，其可以给维护人员的检测设备提供模块状态信号，方便维护人员的检测设备根据状态信号来判定钛酸锂电池模组是否出现了故障。从而，进一步为模组的维护与更换提供了便利，方便了现场维护。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种钛酸锂电池模组的外观结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种钛酸锂电池模组的立体分解示意图；

图中，1为模组上盖，2为模组下壳，3为印刷电路板，4为电池管理系统电路板，5为检测线束；

6为动力输出端子，7为信号输出接口，70为通孔，10为单体钛酸锂电池；

20为连接板，21为设备连接安装孔，22为支撑块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1、图2，本实用新型提供了一种钛酸锂电池模组，包括顶部开口的、中空的模组下壳2；

所述模组下壳2的顶部覆盖设置有模组上盖1；

所述模组上盖1和模组下壳2组成中空的钛酸锂电池模组的壳体；

所述钛酸锂电池模组的壳体内部并列垂直设置有多个钛酸锂电池10，所述钛酸锂电池10为圆柱型；

所述钛酸锂电池10的下方设置有一块水平分布的印刷电路板3，所述钛酸锂电池10与印刷电路板3相焊接。

在本实用新型中，具体实现上，所述模组上盖1的四周边缘和模组下壳2的四周边缘通过间隔设置的多个螺栓固定连接。

在本实用新型中，具体实现上，多个单体钛酸锂电池10可以通过串联和/或并联的方式组成电池组，具体可以通过与印刷电路板3相焊接，实现串联或者并联的连接方式。

在本实用新型中，具体实现上，所述钛酸锂电池10与印刷电路板3之间采用锡焊的方式相焊接。

在本实用新型中，具体实现上，所述模组下壳2的底部左右两侧具有外延的连接板20，所述连接板20的前后两端分别开有一个设备连接安装孔21，通过该连接板20和设备连接安装孔21，可以方便、牢固地与外部的风电变桨及新能源汽车等外部设备固定连接，并且由于是模组下壳2主体部分的外延，不会占用所述模组下壳2用于放置钛酸锂电池10的内腔体积，从而保证本发明的电池模组具有更多的容量。

具体实现上，为了在安装到电动汽车等外部设备上时，增强抗震性能，避免连接板20在外力的剧烈的振动下以及长时间使用后出现变形的问题，

每个连接板20的前后两端还固定设置有一个三角形的支撑块22，所述支撑块22与模组下壳2之间为一体成型(具体是与模组下壳2的前后两侧壁一体成型)。

具体实现上，所述支撑块22可以与所述连接板20相焊接。

在本实用新型中，具体实现上，多个单体钛酸锂电池10顶部与模组上盖1底面之间的位置设置有一块水平分布的电池管理系统(BMS)电路板4，所述电池管理系统(BMS)电路板4通过检测线束5与印刷电路板3相连接。因此，所述电池管理系统(BMS)电路板4能有效监测每一路单体钛酸锂电池10的电压，并根据电压进行均衡和过压保护。同时电池管理系统(BMS)电路板4能有效监测环境温度，并对钛酸锂电池模组进行过温保护。

需要说明的是，对于现有的电动汽车上的电池管理系统(BMS)电路板，可以智能化地管理及维护各个电池，防止电池出现过充电和过放电的问题，延长电池的使用寿命，同时监控电池的状态。电池管理系统(BMS)电路板4可以选择现有的一种BMS电路板。

具体实现上，所述电池管理系统(BMS)电路板4的顶部设置有信号输出接口7，所述模组上盖1的顶部设置有动力输出端子6；

所述模组上盖1在与所述信号输出接口7相对应的配置上开有长方形的通孔70；

所述通孔70的形状、大小与所述信号输出接口7的形状、大小相对应匹配。

需要说明的是，在本实用新型中，所述模组下壳2的定位尺寸与同规格超级电容器模组或铅酸电池模组兼容，且总体尺寸小于原有的模组，能快速替换原有模组。

还需要说明的是，在本实用新型中，所述模组上盖1的动力输出端子6和信号输出接口7与同规格超级电容器模组或铅酸电池模组兼容，能快速替换原有模组。

与现有技术相比，基于以上技术方案可知，本实用新型提供的一种钛酸锂电池模组，其具有以下的有益技术效果：

1、本实用新型提供的钛酸锂电池模组，与现有的超级电容器模组相比，具有更高的比能量。在相同的能量输出下，钛酸锂电池模组体积小、成本低。

2、本实用新型提供的钛酸锂电池模组，与现有的铅酸电池模组相比，在相同的能量输出下，钛酸锂电池模组的重量轻、体积小、寿命长、免维护、低温特性好。

因此，综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种钛酸锂电池模组，其体积小、重量轻，可以方便、可靠地组装，能够满足风电变桨及新能源汽车的能源系统的能量要求，替换原有的超级电容器模组或铅酸电池模组，显著降低能源系统整体的制造成本和维护成本，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

此外，对于本实用新型提供的钛酸锂电池模组，其可以给维护人员的检测设备提供模块状态信号，方便维护人员的检测设备根据状态信号来判定钛酸锂电池模组是否出现了故障。从而，进一步为模组的维护与更换提供了便利，方便了现场维护。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。