一种电池框架组件、电池模组以及电池的制作方法

〖技术领域〗

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池框架组件、电池模组以及电池。

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背景技术：
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近年来，大容量的方形锂离子电池的应用范围越来越广，例如应用于水力、火力、风力和太阳能电站等的储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等的储能设备。而且，在制造业的各种装备、设备中也能见到锂电池的身影，比如分拣机器人、agv(automatedguidedvehicle)小车，锂电池用于给其提供动力的来源。

现有技术中的方形锂离子电池多是采用多个锂电池电芯串联而成，现有技术中每个锂电池电芯的正负极位于同一侧，一旦锂电池电芯的正负极发生短路，则会造成发烟发火事件，危机生命及财产安全。

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技术实现要素：
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本实用新型第一目的旨在提供一种电池框架组件，用于安装电芯，能够有效的隔离电芯的正负极，避免电芯正负极的短路。本实用新型的第一目的通过以下技术方案实现：

一种电池框架组件，用于安装电芯，其特征在于，所述电池框架组件包括框架外壳，所述框架外壳内设置有容纳所述电芯的容置空间，所述框架外壳的顶部与底部分别固定设置有一金属连接条，所述金属连接条用于连接所述电芯的极耳。

优选的，所述电池框架组件为上下对称结构。

具体地，所述框架外壳的顶部与底部分别设置有固定所述金属连接条的固定机构。

优选的，所述框架外壳上还设置有区分电芯的正负极的标识。

本实用新型第二目的旨在提供一种电池模组，当电池使用多个电池模组时，便于组装，并且能够有效的避免电芯正负极的短路。本实用新型的第二目的通过以下技术方案实现：

一种电池模组，其特征在于，包括第一目的所述的电池框架组件、至少一个电芯；各所述电芯的正极极耳连接至一个所述金属连接条上，负极极耳连接至另一个所述金属连接条上。

具体地，所述电芯为两个。

更具体地，所述电芯为钛酸锂电池电芯。

具体地，所述电芯的正极极耳和/或负极极耳与所述金属连接条的连接方式为采用激光焊接。

本实用新型第三目的旨在提供一种电池，采用多个电池模组，组装方便。本实用新型的第三目的通过以下技术方案实现：

一种电池，包括盒体、上盖、电池组件；所述电池组件包括若干个串联的第二目的所述的电池模组；所述盒体设置有容纳所述电池组件的容纳腔；所述上盖设置在所述盒体的上方，与所述盒体固定连接，所述上盖上固定设置有两个电极连接柱，所述两个电极连接柱分别连接所述电池组件的正极与负极，所述两个电极连接柱作为所述电池对外供电连接的物理连接物。

进一步地，所述电池组件的若干个电池模组顺次设置，相邻的两个电池模组上下反向设置。

进一步地，所述若干个电池模组的串联通过串联连接排串联连接。

进一步地，所述电池组件还包括与其正极和负极对应连接的电极连接排，所述电极连接排与所述电极连接柱对应连接。

进一步地，所述上盖还包括上盖底座、上盖盖板、两个极柱连接片；所述上盖盖板设置在所述上盖底座上方，所述极柱连接片设置在所述上盖盖板与所述上盖底座之间；所述电极连接排与所述电极连接柱的对应连接为通过所述极柱连接片连接，具体连接方式为：两个电极连接柱穿过所述上盖盖板后与所述两个极柱连接片对应连接，所述两个极柱连接片与两个电极连接排对应连接。

上述所述的串联连接排、电极连接排、极柱连接片、电极连接柱均是由金属导电材质制备而成。

进一步地，所述电池组件还包括设置于所述电池组件的上下两端、用于隔离所述电极连接排与所述串联连接排的端部绝缘板。

进一步地，所述电池组件还包括两个绝缘面板与若干绝缘片；一绝缘面板、各所述电池模组、另一绝缘面板顺次设置，所述绝缘片设置于所述绝缘面板与电池模组之间以及各电池模组之间。

优选的，所述电池还设置有温度检测装置和/或电压检测装置。能够对电池的温度和/或电压进行实时监测。

本实用新型的有益技术效果：本实用新型的电池框架组件上下结构对称，因此其正置与反置结构相同，有利于多个所述电池模组的组装；本实用新型所述的电池模组，所述电芯的正负极分别设置于所述电池框架组件的两端(顶端与底端)，有效的将电芯的正极负极隔离开来，避免了电芯的正负极短路，安全可靠；根据使用需要可以灵活的设置电池所需的电池模组的个数，掌控电池的容量；当电芯采用钛酸锂电池电芯时，还能够适应-40℃～60℃的环境，并且充电速度快。

〖附图说明〗

图1是本实用新型提供的电池框架组件的结构示意图；

图2是本实用新型提供的电池模组的结构示意图；

图3是本实用新型提供的电池的装配图；

图4是本实用新型提供的电池的爆照图；

图5是本实用新型提供的所述电池中电池组件的装配图；

图6是本实用新型提供的所述电池中电池组件的结构示意图(不包括绝缘片以及绝缘面板)；

图7是本实用新型提供的所述电池中电池组件与上盖(不包括上盖盖板)的装配图。

〖具体实施方式〗

为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，以下结合实施例对本实用新型作进一步说明，具体实施例仅限于方便解释本实用新型的方案内容，本实用新型保护的内容不限于具体实施例揭示的内容。

如图1所示，一种电池框架组件110，用于安装电芯，电池框架组件110包括框架外壳112，框架外壳112内设置有容纳所述电芯的容置空间，框架外壳112的顶部与底部分别固定设置有一金属连接条111，金属连接条111用于连接所述电芯的极耳；多个电池框架组件110正置与倒置能够配合使用，便于安装与拆除，连接紧密，适用于不同容量需求的电池结构；优选的，电池框架组件110为上下对称结构，其正置与倒置的结构相同；当然也可以是非上下对称的结构，只要能够满足电池框架组件110正置与倒置时，便于各电池框架组件110的金属连接条111之间的连接均可；本实用新型所述的倒置为上下倒置的结构；更优选的，电池框架组件110同时还可以是左右对称结构；优选的，框架外壳112为矩形结构。本实用新型的电池框架组件110将用于连接电芯极耳的连接结构(金属连接条111)上下分隔设置，能够有效的防止所述电芯的正负极的短路。

框架外壳112的顶部与底部还分别设置有用于固定金属连接条111的固定机构，本实施例中所述固定结构为一对相对设置的固定件113，金属连接条111夹设在一对固定件113之间；本实施例的固定件113与框架外壳112为一体成型结构。优选的为了避免正负极无法辨识，电池框架组件110上还设置有正负极标识(图中未示)。

如图2所示为基于上述电池框架组件110的一种电池模组100，包括电池框架组件110以及至少一个电芯120，其中，各电芯120的正极极耳采用激光焊接连接至一个金属连接条111(比如是顶部的金属连接条111)，各电芯120的负极极耳采用激光焊接连接至另一个金属连接条111(比如是底部的金属连接条111)，也就是说当采用多个电芯120的情况下，多个电芯120为并联的关系。本实施例中一个电池模组100包括两个并联的电芯120，两个并联的电芯120的正极极耳分别连接在电池框架组件110的一个金属连接条111的两侧，负极极耳分别连接在电池框架组件110的另一个金属连接条111的两侧。

本实用新型的电池框架组件110的金属连接条111分别设置在框架外壳112的两端，并且电芯120的的正负极分别焊接与电池框架组件110不同的金属连接条111上，相对于将电芯120的正负极设置在同一侧，能够有效的避免电芯120的正负极短路，安全可靠。

如图3～7所示，为应用上述电池模组100的一种电池，包括盒体20、上盖30、电池组件10；盒体20设置有容纳电池组件10的容纳腔；上盖30设置在盒体20的上方，与盒体20固定连接，上盖30上固定设置有两个电极连接柱31，两个电极连接柱31作为所述电池对外供电连接的物理连接物。

如图4所示，上盖30包括上盖底座32、上盖盖板33、两个电极连接柱31以及与电极连接柱31对应连接的极柱连接片34；上盖底座32与盒体20固定连接，参考图7为卡扣连接，上盖底座32设置有卡扣机构，相对应的盒体20上设置有卡扣配合机构。上盖底座32还设置有安装极柱连接片34的安装槽；极柱连接片34安装于所述安装槽内，极柱连接片34位于上盖底座32与上盖盖板33之间；上盖盖板33设置在上盖底座32上方，两个电极连接柱31穿过上盖盖板33后与极柱连接片34对应连接；上盖盖板33与盒体20为固定连接，本实施例为采用螺纹连接。

电池组件10包括若干个串联连接的电池模组100以及两个绝缘面板150，一个绝缘面板150、各电池模组100、另一个绝缘面板150依次设置，相邻的两个电池模组100上下反向设置(也就是相邻的两个电池模组100为一个正置、另一个倒置)。各电池模组100的串联为通过串联连接排130连接实现，串联连接排130采用激光焊接焊接在相应的电池模组100的金属连接条111上；电池组件10的正极通过一电极连接排连接到一个极柱连接片34上，负极通过另一电极连接排连接到另一个极柱连接片34上；本实用新型所述的电池组件10的正负极是指若干个电池模组100串联后的对外供电的正负极，分别为两端的两个电池模组100中没有与串联连接排130连接的金属连接条111，本实施例中所述的电极连接排与极柱连接片34的连接、电极连接排与金属连接条111的连接均采用激光焊接。

电池组件10还包括若干绝缘片140，绝缘片140设置在电池模组100之间；本实施例的绝缘片140为pc绝缘片，绝缘片140分别设置在电池组件10的绝缘面板150与电池模组100之间，相邻的电池模组100之间。

电池组件10的还包括两个端部绝缘板160，两个端部绝缘板160用于将串联连接排130与电极连接排隔离、以及将串联连接排连接的金属连接条111与所述电极连接排进行绝缘隔离，防止短路。端部绝缘板160与电池模组100的金属连接条111固定连接，为采用螺纹连接。

根据使用需要(电池不同的容量需求)可以灵活的设置所述电池所需的电池模组100的个数。本实施例中，如图4～7所示，为采用三个电池模组100，相邻的两个电池模组100放置方向(正置或倒置)相反，绝缘片140的数量为4个，分别设置于三个电池模组100之间，以及电池模组100与绝缘面板150之间。

电池组件10的正极通过一电极连接排(即图4、6中的正极连接排171)连接至一个极柱连接片34上，电池组件10的负极通过另一电极连接排(即图4、6中的负极连接排172)连接至另一个极柱连接片34上，两个极柱连接片34又分别连接至一电极连接柱31，两个电极连接柱31作为所述电池对外供电的物理连接物；在上盖盖板33上，对应的电极连接柱31旁还标注有极性，便于极性的区分。如上述所述，电池组件10的正负极是指若干个电池模组100串联后的对外供电的正负极，分别为两端的两个电池模组100中没有与串联连接排130连接的金属连接条111。

优选的，所述电池还设置有温度检测装置和/或电压检测装置，用于对电池的温度和/或电压进行监测。

应当知道，电芯120可以采用铅酸、镍铬、镍氢等传统电池的电芯，也可采用锂离子电池的电芯，当采用锂离子电池电芯时，可以采用磷酸铁锂或者钛酸锂；优选的电芯120为采用钛酸锂电池电芯；当采用钛酸锂电池电芯时，能够适应-40℃～60℃的环境，并且充电速度快，不需要额外增加加热系统，节省agv本身的空间和重量，节能环保。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，不经创造性所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

此外，本实用新型描述过程中可能涉及的“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“平行”、“顶部”、“底部”等用语，旨在结合附图对实用新型的构造的相对位置给出更清楚的说明，其不应当被理解为在生产、使用、销售过程中对本实用新型具体方位、方向的限制。