CN102306739A

CN102306739A - 电池成组连接方法及电池组

Info

Publication number: CN102306739A
Application number: CN201110309515A
Authority: CN
Inventors: 王剑; 张天锷; 郭秋林
Original assignee: SUZHOU DURAPOWER TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: SUZHOU DURAPOWER TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2012-01-04

Abstract

本发明公开了一种电池成组连接方法，其包括如下步骤：将单体电池的上、下端面设置成单体电池的正、负极，并在单体电池的正、负极上设置垂直于上、下端面的金属连接片作为正、负极极耳；将多个单体电池并排放置，并使每个单体电池的正、负极极耳弯折90°，然后按照串联方式将相邻单体电池的正极极耳、负极极耳焊接在一起。采用这样的电池成组连接方法，可以尽量减少电线或螺栓的使用量，可以实现单体电池的可靠、稳定的连接，同样这也解决了锂电池的安全使用问题。这样的成组方式非常方便简洁，利于维护，充分的延长了电池的寿命，适合车辆的充电、放电，对国内电动汽车产业化、绿色化和高新化起到了重要的推进作用。

Description

电池成组连接方法及电池组

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池的成组连接方法，更加具体地来说是涉及一种用于电动车的软包装锂离子电池成组的连接方法以及用这种方法形成的电池组。

背景技术

随着能源和环境问题的日益严峻，在节能减排、绿色信贷、绿色证券等产业政策和市场的推动下，电动汽车正在渐渐的引起社会和政府的重视，电动汽车也将成为未来汽车行业的一大分支。电动汽车核心技术之一是电池系统。而电池的成组技术是决定该系统是否可用的技术关键。

从现有电池技术和成本考虑，目前锂离子电池最适合用于电动汽车，所以锂离子电池的发展影响着电动汽车今后的发展趋势。这也让锂离子电池的应用领域从传统的便携式消费电子类的小功率产品逐步扩展到电动汽车等大功率产品。产品中使用的电芯数量由过去的1节或几节变为现在的几十节，甚至几百节。

然而，锂离子电池的成组技术，成组充电、放电和维护管理等应用技术没有得到应有的重视，致使锂离子电池的应用技术严重滞后于电芯技术的发展。现有电动汽车的能源系统，一般都采用将多节电芯并联与串联的方式来扩充电池的容量，提高电池的电压。其中有的安装方式是将多节电芯直接放置在电池盒中，由于电池缺乏必要的固定，外部的震动很容易使电池组工作不稳定，比如电池变形、电池电连接不可靠等；也有将多节电芯紧密固定在一起，这种方式虽然在一定程度上解决了电池抗震的问题，但是多节电芯挤贴在一起，不利于电芯充放电的散热，同样影响电池组的工作稳定性。因此，迫切需要研发出一种能够实现电芯间可靠连接的方法。另一方面，不同厂家的对电池的数量需求不同，这样就需要根据不同产品就改变相关设计，这样就必然会增加模具的开发成本，因此锂电池组装的模块化设计也是需要考虑的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种连接可靠稳定、组装方便、利于维护的锂离子电池的成组连接方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种电池成组连接方法，用于将数个单体电池连接成电池组，其包括如下步骤：将单体电池的上、下端面设置成单体电池的正、负极，并在单体电池的正、负极上设置垂直于上、下端面的金属连接片作为正、负极极耳；将多个单体电池并排放置，并使每个单体电池的正、负极极耳弯折90°，然后按照串联方式将相邻单体电池的正极极耳、负极极耳焊接在一起。

优选的，所述单体电池上设有与其形状相适应的电池框架，所述单体电池的四个角上设有定位孔，所述电池框架通过所述定位孔与所述电池框架连接。

优选的，所述电池框架包括一前框架和一后框架，所述前框架、后框架的四个角上设有定位柱和卡勾。

优选的，所述电池框架上极耳保护套，所述极耳保护套用于将导线固定在单体电池的电极上。

优选的，所述正极极耳、负极极耳通过超声焊焊接在一起。

优选的，四个单体电池串联形成一子模块，多个子模块串联形成一大电池组。

优选的，同一子模块的四个单体电池通过铜螺母固定在一隔热板上，并且相互串联的正极极耳和负极极耳弯折叠在一起。

优选的，所述的正、负极极耳极片。

优选的，所述单体电池为锂电池。

本发明还要保护一种采用上述任何一种方法形成的电池组。

上述技术方案具有如下有益效果：采用这样的电池成组连接方法，由于可以尽量减少电线或螺栓的使用量，因此，可以实现单体电池的可靠、稳定的连接，同样这也解决了锂电池的安全使用问题。这样一方面，能够节省电力，减少了国家绿色环保的要求；另一方面，这样的成组方式非常方便简洁，利于维护，充分的延长了电池的寿命，适合车辆的充电、放电，进一步满足了新能源电动汽车的要求；对国内电动汽车产业化、绿色化和高新化起到了重要的推进作用。

附图说明

图1为本发明一个单体电池的结构示意图。

图2为本发明另一个单体电池的结构示意图。

图3为本发明电池框架的结构示意图。

图4为本发明实施例前框架正面的结构示意图。

图5为本发明实施例前框架反面的结构示意图。

图6为本发明实施例后框架正面的结构示意图。

图7为本发明实施例后框架反面的结构示意图。

图8为本发明实施例小模块的结构示意图。

图9为本发明实施例极耳保护套的结构示意图。

图10为本发明实施例大电池组的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。

如图1所示，将单体电池1的上端面2设置为正极，将其下端面3设置为负极，在正极设置垂直上端面2的正极极耳4，在负极设置垂直下端面3的负极极耳5。将正极极耳4沿上端面2的方向折弯90度，并将负极极耳5沿下端面3的方向与正极极耳4折弯方向相反的方向折弯90度。

为了将单体电池串联起来，如图2所示将另一块单体电池1’的正极极耳4’和负极极耳5’也垂直折弯90度，但不同的是，第二块单体电池1’的正极极耳4’和负极极耳5’的折弯方向与第一块电池1的正极极耳4和负极极耳5的折弯方向相反。将第一块电池1的正极极耳4与第二块电池1’的负极极耳5’进行叠压，然后运用超声焊对其进行焊接。

依次顺序，采用这种将一块电池的正极与下一块电池的负极连接起来的方式就可以将任意多块单体电池串联起来。四个单体电池焊接串联可形成一子模块，多个子模块通过螺栓串联可形成一大电池组。运用超声焊、螺栓螺母等接连方式将电极连接片的叠压部分紧密的连接起来。这种连接方式能够使单体电池之间连接更加稳定、可靠，防止产生松动，可以减小电池直接的接触内阻，防止电池产生松动和提高电池的散热，保持电池最大的效益。

根据上述内容，依据参照附图说明了对单体电池之间进行串联的方法。如图1、2所示，在每个单体电池的四角设置了定位孔6；如图3所示，根据定位小孔按照标准设计电池框架7扣住电池，电池框架应该具有与单体电池外形相配的结构，能够保证单体电池不受外力影响，产生松动，保证单体电池位置的相对统一。

根据要求设计各个单体电池的电池框架，如图4至7所示，电池框架7分为前框架8和后框架9；前框架8、后框架9的四个角上设有定位柱10，定位柱10可确保各个单体电池能够准确定位和不会移位；前框架8、后框架9上有正、负极标志11、12，为组装提供了直观的帮助；同时，前框架8、后框架9直接运用卡勾13设计，将各个单体电池进行夹紧锁定。电池框架7是由PP、GF等材料制成的。所述的材料具有非常良好的韧性，具有耐高温，抗高压，防火性能优秀，安全防爆，通风密封，导热绝缘等优点。对电池的安全性能起到了非常良好的作用。

下面将参照附图以串联方式连接四块电池为例说明本发明的具体连接方。

如图8所示，按照上面两块电池串联方法将四块单体电池进行两两串联，接着将四块电池并排一起，再将成组电池的正、负极极耳按着折弯方向叠压在一起。之后为了保证单体电池之间的正、负极极耳的可靠连接，可以在排列整齐的电池上通过铜螺母镶嵌在隔热板上。

如图9所示，单体电池上面放置极耳保护套14，运用镶嵌方式将极耳保护套14固定在电池框架上。极耳保护套14设计有存放采集线的线槽，极耳保护套14可连接单体电池的导线并固定到电极上，且运用两侧的盖板将成组电池的裸露部分充分保护起来，防止发生短路现象。

虽然，如上所述已经参照附图对四块单体电池进行串联的方法进行了详细的说明，但是，本发明不仅仅只是局限于四块电池的串联方式。根据上面所述，还可以将任何数量的单体电池进行串联连接。根据本发明，可以对单体电池实现叠加式的组装，比如运用电池框架等装置将几块单体电池组成一个单体小组作为子模块。如图8所示，就是表示的以四块单体电池进行串联，起来组成一个单体小组作为子模块，如图8表示的为四块电池的电池小组。如图10所示，再运用螺栓连接将四个这样的子模块串联起来，就能形成一个大电池组，除此之外，还能够将多个这样的大电池组并排放置，形成一个更大型的电池组。

采用这样的电池成组连接方法，由于可以尽量减少电线或螺栓的使用量，因此，可以实现单体电池的可靠、稳定的连接，同样这也解决了锂电池的安全使用问题。这样一方面，能够节省电力，减少了国家绿色环保的要求；另一方面，这样的成组方式非常方便简洁，利于维护，充分的延长了电池的寿命，适合车辆的充电、放电，进一步满足了新能源电动汽车的要求；对国内电动汽车产业化、绿色化和高新化起到了重要的推进作用。

以上对本发明实施例所提供的一种电池成组连接方法及电池组进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电池成组连接方法，用于将数个单体电池连接成电池组，其特征在于，

其包括如下步骤：

将单体电池的上、下端面设置成单体电池的正、负极，并在单体电池的正、负极上设置垂直于上、下端面的金属连接片作为正、负极极耳；

将多个单体电池并排放置，并使每个单体电池的正、负极极耳弯折90°，然后按照串联方式将相邻单体电池的正极极耳、负极极耳焊接在一起。

2.根据权利要求1所述的电池成组连接方法，其特征在于：所述单体电池上设有与其形状相适应的电池框架，所述单体电池的四个角上设有定位孔，所述电池框架通过所述定位孔与所述电池框架连接。

3.根据权利要求2所述的电池成组连接方法，其特征在于：所述电池框架包括一前框架和一后框架，所述前框架、后框架的四个角上设有定位柱和卡勾。

4.根据权利要求2所述的电池成组连接方法，其特征在于：所述电池框架上极耳保护套，所述极耳保护套用于将导线固定在单体电池的电极上。

5.根据权利要求1所述的电池成组连接方法，其特征在于：所述正极极耳、负极极耳通过超声焊焊接在一起。

6.根据权利要求1所述的电池成组连接方法，其特征在于：四个单体电池串联形成一子模块，多个子模块串联形成一大电池组。

7.根据权利要求6所述的电池成组连接方法，其特征在于：同一子模块的四个单体电池通过铜螺母固定在一隔热板上，并且相互串联的正极极耳和负极极耳弯折叠在一起。

8.根据权利要求1所述的电池成组连接方法，其特征在于：所述的正、负极极耳极片。

9.根据权利要求1所述的电池成组连接方法，其特征在于：所述单体电池为锂电池。

10.一种根据权利要求1-10任何一项所述电池成组连接方法形成的电池组。