电芯电压均衡装置和用于生产电池的设备的制作方法

文档序号:35484636发布日期:2023-09-16 22:20阅读:24来源:国知局

本技术涉及电池,具体涉及电芯电压均衡装置和包括该电芯电压均衡装置的用于生产电池的设备。


背景技术:

1、随着环境污染的日益加剧,新能源产业越来越受到人们的关注。在新能源产业中,电池技术是关乎其发展的一项重要因素。

2、电池通常包括多个电芯,这些电芯在组装成电池时可能会具有不同的电压。在将这些电芯组装成电池前,需要保持这些电芯的电压差控制在预定范围内。


技术实现思路

1、本技术旨在至少解决背景技术中存在的技术问题之一。为此,本技术的目的在于提供电芯电压均衡装置和包括该电芯电压均衡装置的用于生产电池的设备。

2、根据本技术的第一方面,提供一种电芯电压均衡装置,所述电芯电压均衡装置包括:本体;设置在所述本体上的正极连接组件;设置在所述本体上的负极连接组件;和检测装置,所述检测装置电连接在所述正极连接组件和负极连接组件之间,用于检测所述正极连接组件和负极连接组件之间的电流,所述检测装置包括电流表。

3、根据本技术的上述电芯电压均衡装置,能够用于均衡多个电芯的电压,并且通过检测装置检测正极连接组件和负极连接组件之间的电流,能够方便地监控电芯均衡的当前状态,并且能够在电流低于预定电流阈值时,及时结束均衡操作。与根据监控均衡时间来结束均衡操作相比,这能够提高电芯均衡的效率。使用电流表来检测所述正极连接组件和负极连接组件之间的电流具有简单、精确的优点,同时也能够降低电芯电压均衡装置的制造成本。

4、在一些实施例中,所述检测装置能够拆卸地电连接在所述正极连接组件和负极连接组件之间。

5、由于检测装置能够拆卸地电连接在所述正极连接组件和负极连接组件之间,所以能够方便更换检测装置。作为示例,检测装置可以以插接的方式能够拆卸地电连接在所述正极连接组件和负极连接组件之间。

6、在一些实施例中,所述电芯电压均衡装置还包括自检装置,所述自检装置电连接在所述正极连接组件和负极连接组件之间,用于检测所述正极连接组件和负极连接组件之间电阻和/或电流。

7、由于电芯电压均衡装置在使用一段时间之后,可能会由于磨损等原因导致无法实现期望的均衡效果。例如,如果正极连接组件和/或负极连接组件与电芯电接触的端部出现磨损的话,则会导致电芯电压均衡装置的内阻增大,从而导致检测装置检测到的电流减小,使得检测到的电流无法准确反应电芯电压的均衡完成度。本技术通过设置上述自检装置,可以以一定频次对电芯电压均衡装置进行自检,例如,每完成10次、20次、30、次、50次、80次、100次电压均衡,对电芯电压均衡装置进行一次自检。

8、在一些实施例中,所述自检装置包括电源。

9、由于自检装置本身包括电源,例如电压为1.5v至36v,优选为1.5v至5v的电源。可以简化本技术的电芯电压均衡装置的自检操作。

10、在一些实施例中,所述自检装置包括与所述电源串联的开关元件。

11、由于电芯电压均衡装置不需要在每次均衡电芯电压之后进行自检,通过设置上述开关元件,可以在不需要自检的情况下,将自检装置与正极连接组件和负极连接组件之间的电连接断开。

12、在一些实施例中,所述自检装置能够拆卸地电连接在所述正极连接组件和负极连接组件之间。

13、如上所述,电芯电压均衡装置不需要在每次均衡电芯电压之后进行自检,而是可以以一定频次对电芯电压均衡装置进行自检。因此,通过将自检装置设置成能够拆卸地电连接在所述正极连接组件和负极连接组件之间,能够仅在需要自检时将自检装置电连接到正极连接组件和负极连接组件之间,而在不需要自检时,将自检装置从电芯电压均衡装置分离。由此,多个电芯电压均衡装置能够共用一个自检装置,并且在电芯电压均衡装置的用于均衡电芯电压的过程中仅保留均衡所需的必要构件。

14、在一些实施例中,所述电芯电压均衡装置还包括电连接到所述检测装置的控制器,所述控制器配置成在所述检测装置检测到的电流小于或等于电流阈值时,发出提示信号。

15、如上所述,当检测装置检测到的电流低于预定电流阈值时,表明已经对电芯电压进行了充分的均衡。通过提供上述控制器,当所述检测装置检测到的电流小于或等于电流阈值时,控制器发出提示信号,以便及时结束对当前电芯的均衡并开始对下一组电芯进行均衡,从而提高效率。

16、应当理解的是,上述提示信号可以包括视觉信号、听觉信号或者能够通知其它辅助设备当前电芯的电压均衡已经完成的任何信号。例如,上述视觉信号、听觉信号能够提醒生产线上的操作员结束当前电芯的电压均衡操作,并将该电芯电压均衡装置用于对新的电芯进行电压均衡。再例如,上述辅助设备可以是机械手,在机械手接收到表示当前电芯的电压均衡已经完成的信号时,可以将电芯电压均衡装置从电芯分离,将已经完成均衡的电芯移动到后续工位,将未均衡的电芯移动到特定位置,并将电芯电压均衡装置装配到该未均衡的电芯上,从而开始新的电压均衡循环。

17、在一些实施例中,所述正极连接组件包括:至少一组多个正极端子;和正极端子连接件,用于电连接所述至少一组多个正极端子;并且所述负极连接组件包括:至少一组多个负极端子;和负极端子连接件,用于电连接所述至少一组多个负极端子。

18、通过根据待均衡的电芯的数量、排列方式设置对应数量和排列方式的正极连接组件和负极连接组件,本技术的电芯电压均衡装置能够用于对任何数量、任何排列方式的电芯同时进行电压均衡。进一步地,可以根据电池或电池模组所需要的电芯数量和电芯排列方式设置对应数量和排列方式的正极连接组件和负极连接组件,由此能够对电池或电池模组所包括的所有电芯同时进行电压均衡,而且在完成电压均衡之后,经过均衡的电芯可以直接进行包膜或直接连接线束,并最终形成所需的电池或电池模组。

19、在一些实施例中,所述本体包括沿着所述本体的厚度方向设置的正极端子容纳孔,所述正极端子设置在所述正极端子容纳孔中,所述正极端子包括沿着所述厚度方向延伸超出所述本体的正极端子第一端部和正极端子第二端部,所述正极端子第一端部用于与电芯的正极电接触,所述正极端子第二端部用于与所述正极端子连接件电接触;并且所述本体还包括沿着所述厚度方向设置的负极端子容纳孔,所述负极端子设置在所述负极端子容纳孔中,所述负极端子包括从所述负极端子容纳孔中延伸超出所述本体的负极端子第一端部和负极端子第二端部,所述负极端子第一端部用于与电芯的负极电接触,所述负极端子第二端部用于与所述负极端子连接件电接触。

20、通过上述方式,能够简化电芯电压均衡装置的各个部件的生产、装配和维修。例如,当使用过程中,某个正极端子或负极端子的磨损程度超过了允许的程度,则可以仅替换该被磨损的正极端子或负极端子。作为示例,正极端子和负极端子可以通过螺纹连接、过盈配合等能够拆卸的方式固定在正极端子容纳孔和负极端子容纳孔中。

21、在一些实施例中,所述电芯电压均衡装置可以包括至少两个正极连接组件和至少两个负极连接组件,并且所述至少两个正极连接组件相互串联和/或并联,所述至少两个负极连接组件相互串联和/或并联。

22、例如,在一些实施例中,电芯电压均衡装置可以包括2个相互串联正极连接组件和2个串联的负极连接组件。在另外一些实施例中,电芯电压均衡装置可以包括2个相互并联正极连接组件和2个并联的负极连接组件。在又一些实施例中,电芯电压均衡装置可以包括4个正极连接组件和4个负极连接组件,其中,4个正极连接组件两两串联,然后并联,4个负极连接组件两两串联,然后并联。

23、如上所述,通过根据待均衡的电芯的数量、排列方式设置对应数量和排列方式的正极连接组件和负极连接组件,本技术的电芯电压均衡装置能够用于对任何数量、任何排列方式的电芯同时进行电压均衡。除此之外,通过上述方式,本技术的电芯电压均衡装置还能够用于对任何连接方式(串联、并联或者先串联再并联等等)的电芯同时进行电压均衡。

24、根据本技术的第二方面,提供一种用于生产电池的设备,所述用于生产电池的设备包括:电芯保持装置;上述任何一种电芯电压均衡装置。

25、一方面,上述电芯保持装置可以是专门用于固定电芯的装置,在电芯完成电压均衡后,将这些电芯从电芯保持装置移除,并移动到后续的工位,以进行包膜或安装线束的操作。另一方面,上述电芯保持装置也可以是电池或电池模组的一个部件,由此,在电芯完成电压均衡后,将电芯连同该电芯保持装置一起移动到后续的工位,以完成电池或电池模组的包膜或安装线束的操作。

26、在一些实施例中,所述用于生产电池的设备还包括固定装置,用于将所述电芯电压均衡装置能够拆卸固定到所述电芯保持装置。

27、由于对电芯进行电压均衡需要一定的时间,在进行电压均衡时,需要保持电芯电压均衡装置和电芯之间的充分、稳定的电连接。通过提供固定装置,能够将所述电芯电压均衡装置在电芯均衡期间牢固地固定到所述电芯保持装置,从而能够保持电芯电压均衡装置和电芯之间的充分、稳定的电连接。

28、应当理解的是,上述固定装置既可以是一部分设置在电芯电压均衡装置上、一部分设置在电芯保持装置上的固定装置(例如搭扣固定装置等),也可以是独立于电芯电压均衡装置和电芯保持装置的固定装置,例如用于向电芯电压均衡装置施加压力从而将电芯电压均衡装置和电芯保持装置保持在一起的施压装置(例如气压缸、液压缸等)。

29、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。

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