一种金属锂电池模组弹性安装结构的制作方法

本发明属于锂电池，涉及一种金属锂电池模组弹性安装结构。

背景技术：

1、随着金属锂二次电池技术的逐渐成熟，金属锂二次电池也可以实现一定周期内的充放电，而且比能量高达530wh/kg以上，在高比能量领域具有非常大的应用价值。然而，金属锂二次电池相对传统石墨负极材料缺少了锂离子嵌入的空间，因此充电过程会发生明显的体积膨胀，尤其是方形软包装的金属锂电池，其厚度膨胀一般高达8％以上。当金属锂二次电池发生膨胀时，会导致模组结构件发生巨大形变，对外产生巨大的挤压力，造成用电设备结构损坏。而采取橡胶垫缓冲，则严重增加电池模组的重量，进而失去了高比能量的优势。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种金属锂电池模组弹性安装结构，采取t形弹性泡沫结构对金属锂电池模组进行固定，解决了金属锂电池充放电循环膨胀收缩过程电池模组无法有效安装固定的技术问题。

2、本发明解决技术的方案是：

3、一种金属锂电池模组弹性安装结构，包括金属锂电池模组、电池组外壳和4个t型弹性安装结构；其中，电池组外壳为水平放置的中空壳体结构；金属锂电池模组水平放置在电池组外壳的内腔中；其中2个t型弹性安装结构设置在金属锂电池模组的一端；另外2个t型弹性安装结构设置在金属锂电池模组的另一端；金属锂电池模组的两端分别通过2个t型弹性安装结构安装在电池组外壳的两端内侧壁连接。

4、在上述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，所述金属锂电池模组包括2组金属锂电池单体、2个弹性夹板和n个膨胀板；

5、其中，n个膨胀板水平放置且重叠在一起，形成长方体膨胀块；其中1个弹性夹板安装在长方体膨胀块的上表面；另1个弹性夹板安装在长方体膨胀块的下表面；每组金属锂电池单体分别被1个弹性夹板夹紧限位。

6、在上述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，每组金属锂电池单体包括m个金属锂电池单体；m个金属锂电池单体竖直相邻设置；n为不小于5的正整数；m为不小于10的正整数。

7、在上述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，在长方体膨胀块4条竖直方向的侧边位置增加固定结构，实现对n个膨胀板竖直方向的压紧限位。

8、在上述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，所述4个t型弹性安装结构与长方体膨胀块的4条竖直方向的侧边位置一一对应。

9、在上述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，所述t型弹性安装结构包括固定柱和杠杆弹性泡沫片；其中，固定柱为轴向竖直方式的杆状结构；固定柱固定安装在电池组外壳的侧壁上；杠杆弹性泡沫片为矩形片状结构；杠杆弹性泡沫片安装在固定柱的侧壁上；杠杆弹性泡沫片与长方体膨胀块的端面侧壁对接。

10、在上述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，每个杠杆弹性泡沫片对应安装在1条侧边处；杠杆弹性泡沫片以固定柱为中线对称设置，实现杠杆弹性泡沫片的一半与长方体膨胀块的端面对接；另一半悬空。

11、在上述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，金属锂电池模组未充电状态下，2组金属锂电池单体均处于正常状态，长方体膨胀块和杠杆弹性泡沫片未发生形变。

12、在上述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，金属锂电池模组充电状态下，2组金属锂电池单体均沿水平方向膨胀；每组金属锂电池单体通过对应的弹性夹板水平拉伸长方体膨胀块，长方体膨胀块产生水平两端的伸长形变。

13、在上述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，长方体膨胀块产生伸长形变时，杠杆弹性泡沫片与长方体膨胀块端面对接的一半发生弯曲并被压缩，杠杆弹性泡沫片未与长方体膨胀块端面对接的一半形状不变，保证金属锂电池模组在电池组外壳内的稳定固定；当金属锂电池模组放电完成后，杠杆弹性泡沫片与长方体膨胀块端面对接的一半恢复平直状态。

14、本发明与现有技术相比的有益效果是：

15、(1)本发明采用t型弹性泡沫结构，其采用杠杆弹性固定原理，连接固定可靠，可以提供足够的膨胀空间；

16、(2)本发明采用t型弹性泡沫结构重量轻，有利于提高降低电池组整体的重量，提高系统的比能量；

17、(3)本发明采用t型弹性泡沫，该结构可以压缩，有利于实现电池模组膨胀后电池模组边角位置的自适应固定。

技术特征：

1.一种金属锂电池模组弹性安装结构，其特征在于：包括金属锂电池模组(1)、电池组外壳(2)和4个t型弹性安装结构(3)；其中，电池组外壳(2)为水平放置的中空壳体结构；金属锂电池模组(1)水平放置在电池组外壳(2)的内腔中；其中2个t型弹性安装结构(3)设置在金属锂电池模组(1)的一端；另外2个t型弹性安装结构(3)设置在金属锂电池模组(1)的另一端；金属锂电池模组(1)的两端分别通过2个t型弹性安装结构(3)安装在电池组外壳(2)的两端内侧壁连接。

2.根据权利要求1所述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，其特征在于：所述金属锂电池模组(1)包括2组金属锂电池单体(101)、2个弹性夹板(102)和n个膨胀板(103)；

3.根据权利要求2所述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，其特征在于：每组金属锂电池单体(101)包括m个金属锂电池单体(101)；m个金属锂电池单体(101)竖直相邻设置；n为不小于5的正整数；m为不小于10的正整数。

4.根据权利要求2所述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，其特征在于：在长方体膨胀块4条竖直方向的侧边(104)位置增加固定结构，实现对n个膨胀板(103)竖直方向的压紧限位。

5.根据权利要求4所述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，其特征在于：所述4个t型弹性安装结构(3)与长方体膨胀块的4条竖直方向的侧边(104)位置一一对应。

6.根据权利要求5所述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，其特征在于：所述t型弹性安装结构(3)包括固定柱(301)和杠杆弹性泡沫片(302)；其中，固定柱(301)为轴向竖直方式的杆状结构；固定柱(301)固定安装在电池组外壳(2)的侧壁上；杠杆弹性泡沫片(302)为矩形片状结构；杠杆弹性泡沫片(302)安装在固定柱(301)的侧壁上；杠杆弹性泡沫片(302)与长方体膨胀块的端面侧壁对接。

7.根据权利要求6所述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，其特征在于：每个杠杆弹性泡沫片(302)对应安装在1条侧边(104)处；杠杆弹性泡沫片(302)以固定柱(301)为中线对称设置，实现杠杆弹性泡沫片(302)的一半与长方体膨胀块的端面对接；另一半悬空。

8.根据权利要求7所述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，其特征在于：金属锂电池模组(1)未充电状态下，2组金属锂电池单体(101)均处于正常状态，长方体膨胀块和杠杆弹性泡沫片(302)未发生形变。

9.根据权利要求7所述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，其特征在于：金属锂电池模组(1)充电状态下，2组金属锂电池单体(101)均沿水平方向膨胀；每组金属锂电池单体(101)通过对应的弹性夹板(102)水平拉伸长方体膨胀块，长方体膨胀块产生水平两端的伸长形变。

10.根据权利要求9所述的一种金属锂电池模组弹性安装结构，其特征在于：长方体膨胀块产生伸长形变时，杠杆弹性泡沫片(302)与长方体膨胀块端面对接的一半发生弯曲并被压缩，杠杆弹性泡沫片(302)未与长方体膨胀块端面对接的一半形状不变，保证金属锂电池模组(1)在电池组外壳(2)内的稳定固定；当金属锂电池模组(1)放电完成后，杠杆弹性泡沫片(302)与长方体膨胀块端面对接的一半恢复平直状态。

技术总结
本发明涉及一种金属锂电池模组弹性安装结构，属于锂电池技术领域；包括金属锂电池模组、电池组外壳和4个T型弹性安装结构；其中，电池组外壳为水平放置的中空壳体结构；金属锂电池模组水平放置在电池组外壳的内腔中；其中2个T型弹性安装结构设置在金属锂电池模组的一端；另外2个T型弹性安装结构设置在金属锂电池模组的另一端；金属锂电池模组的两端分别通过2个T型弹性安装结构安装在电池组外壳的两端内侧壁连接；本发明采取T形弹性泡沫结构对金属锂电池模组进行固定，解决了金属锂电池充放电循环膨胀收缩过程电池模组无法有效安装固定的技术问题。

技术研发人员：沈川杰,李薇,谢朝香,陈如昊,张俊,钱晶,周广凤,李克锋
受保护的技术使用者：上海空间电源研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/5/9