CN105226228A - 一种动力电源的基础电池模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力电源的基础电池模块，属于电池技术领域，采用的技术方案是，一种动力电源的基础电池模块，结构中包括单体电池、将单体电池组装定位形成模块单元的固定框架和设置在固定框架上、并焊接在单体电池的正极或负极上的极板，关键在于在所述极板的边沿处引伸出引流电极，极板外侧面上焊接定位有L形翅片构成电池模块的热交换结构。本发明的优点是，电池模块以设有翅片的极板作为热交换结构，设计巧妙，热交换效果好，结构小巧、简单；单体电池之间的间隙提高了电池模块的热交换效果；插销插孔偶配插接便于扩展组合更多单体电池，更方便电池模块的拆装，维护、更换成本低；工艺凹槽的设置便于检测、维护各单体电池的性能。

Description

一种动力电源的基础电池模块

技术领域

本发明属于电池技术领域，特别是一种动力电源的基础电池模块。

背景技术

多个电池通过极板分别将所有正极、负极分别连接在一起，形成若干电池的并联结构的电池基本单元。再将多个并联的电池基本单元对应的按照正负极顺序进行连接则形成由串联结构的电池组，以提供足够的电能。然而，电池组在使用过程中都会产生一定的热量，如果热量不能及时、有效散发出去，就会使电池组的温度不断升高，从而影响电池组的质量和寿命，还会导致电池组里面的电路板或者电子元件损坏，严重的还会导致电池***，危害人身财产安全。所以提高电池组的散热效果，是保证电池组质量、使用寿命的重要前提。目前的电池组散热一般通过空冷或传导，并以传导散热占主流，但由于散热装置的设置，使得电池组结构复杂，重量增大，因此，设计结构简单、散热效果良好的电池组是电池领域进步的重要保证。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明设计了一种动力电源的基础电池模块，通过在极板上焊接设置翅片，以设有翅片的极板作为电池模块的热交换结构的技术方案，实现了电池模块结构的简单化，并有效保证了电池模块环境的稳定性。

本发明采用的技术方案是，一种动力电源的基础电池模块，结构中包括单体电池、将单体电池组装定位形成模块单元的固定框架和设置在固定框架两侧、并焊接在单体电池的正极或负极上的极板，关键在于：在所述极板的边沿处引伸出引流电极，极板外侧面上焊接定位有L形翅片构成电池模块的热交换结构。

上述技术方案中，基础电池模块结构中包括单体电池、固定框架和极板，单体电池同向安装在固定框架上，所有单体电池的正极与一块极板连接，负极与另一极板连接，形成单体电池的并联结构。极板边沿处伸出形成引流电极，并联的单体电池形成的电流通过引流电极流出；在极板的外侧表面焊接定位有L形翅片，单体电池产生的热量通过极板和翅片共同形成的热交换结构实现散热，同理，在低温环境时，外部的热空气亦通过极板和翅片将热量传递给单体电池，考虑到换热效果及成本，极板及L形翅片为铜材质。

本发明的有益效果是：（1）本发明提供的电池模块以设有翅片的极板作为热交换结构，设计巧妙，热交换效果好，结构小巧、简单，维护、更换成本低；（2）进一步改进的技术方案中，相邻的单体电池之间形成间隙，进一步提高了电池模块的热交换效果；基础电池模块借助固定板上的插接连接，不仅便于组合成更大规模的电池组，更方便基础电池模块的拆装和更换；同时在极板上对应单体电池位置设置工艺凹槽，便于检测、拆解或维护各单体电池的性能；电池基础模块有卧式、立式等，形式、大小灵活多变，适用于多种电池仓、汽车。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为一种基础电池模块的结构示意图，其中固定板上的限位孔以5×2的矩阵排列；

图2为图1基础电池模块上固定板的结构示意图；

图3为图1基础电池模块扩展的卧式电池组的结构示意图；

图4为一种立式电池模块的结构示意图；

附图中，1、单体电池，2、固定板，2-1、限位孔，2-2、插销，2-3、插孔，3、极板，3-1、翅片，3-2、引流电极，3-3、连接孔，3-4、导流片，3-5、工艺凹槽，4、导电板，5、绑带。

具体实施方式

参见图1，本发明提供的动力电源的基础电池模块，结构中包括单体电池1、固定框架和极板3，单体电池1以同向安装在固定框架两侧，极板3上设置有与单体电池1的数量和位置相对应的孔，孔中设有镀镍导流片3-4，借助点焊机将单体电池1的正、负极分别与对应的导流片3-4和极板3焊接形成熔焊导流通道以保证电流的流通，从而单体电池1形成并联结构。极板3边沿处伸出形成引流电极3-2，并联的单体电池1形成的电流通过引流电极3-2流出，引流电极3-2上设置连接孔3-3，借助导电板4、引流电极3-2及螺栓可将两电池模块并联，以形成可提供更大电流的电池组，其中，引流电极3-2可以根据适用不同大小、型号车的卧式或立式电池组结构设置在极板3的一侧、两侧或三边，底边为平整结构便于***电池仓。在极板3的外侧表面焊接定位有L形翅片3-1，翅片3-1以间隔交错形式分别焊接在单体电池1正极、负极的极板3表面，形成AB版极板3，当基础电池模块横向扩展时，极板3纵向呈间隔交错排列，单体电池1产生的热量通过极板3和翅片3-1共同形成的热交换结构实现散热，同理，在低温环境时，外部的热空气亦通过极板3和翅片3-1将热量传递给单体电池1。为增大热传递面积，翅片3-1的散热侧板设计为波浪形状，波浪形状板一方面有利于热传递，另一方面改变气流流向，延长冷空气气流在电池模块中的停留时间，进一步增强散热效果。

用于组装定位单体电池1以形成电池模块的固定框架由对称的两块固定板2组成，固定板2上均布有限位孔2-1，单体电池1两端穿过相对的限位孔2-1安装在固定框架上，相邻的单体电池1之间留有均匀间隙，便于空气流动，大大改善了电池之间的热交换条件。

限位孔2-1在固定板2上呈矩阵分布，其矩阵大小在3~5×2~10，根据基础电池模块中包含单体电池1的数量多少设计固定板2上限位孔2-1的排布。

为扩展基础电池模块和提高单体电池1的使用效率，在所述固定板2上、下对称的两边上匹配设置有插销2-2和插孔2-3，插销2-2和插孔2-3过盈配合形成插接限位机构，基础电池模块借助于过盈配合的插接限位机构扩展成更大规模的电池模块或电池组。插销2-2和插孔2-3的设置不仅便于基础电池模块的扩展组合，而且使扩展后的电池模块便于拆装、维护和更换。

为便于对基础电池模块进行检测和维护，在所述极板3上对应限位孔2-1之间的空隙加工有横向和/或竖向的工艺凹槽3-5，工艺凹槽3-5形成网格结构，拉开工艺凹槽3-5，则单体电池1的并联结构被拆分。检测时，拉开工艺槽3-5，极板3分割为多个分段，将电阻检测机构与极板片段相连，从而方便的对相应的一个或多个单体电池1进行性能检测，当发现其性能不佳时，借助插接结构，方便更换，进一步的，更换后重新焊接好工艺槽3-5，进入使用，提高了电池利用率，不因一个单体电池1性能下降影响电池模块甚至电池组的性能和寿命。

综合考虑工艺凹槽3-5的设置和拉开的方便程度及极板的稳定性，工艺凹槽3-5的横截面设置为v形，槽深度设为极板3厚度的50%。

本发明在具体使用时：将单体电池1同向安装在固定框架上，借助固定板2上、下对称的两边上过盈配合的插销2-2和插孔2-3扩展并联单体电池1的数量，将单体电池1借助点焊机与设置在单体电池1正、负极的极板3焊接形成并联结构，并借助绑带5将电池模块捆绑紧固；进一步，借助导电板4及螺栓通过连接孔3-3和引流电极3-2将两电池模块经过并联和/或串联形成可提供更大电流和/或更大电压的电池组。

Claims (10)

1.一种动力电源的基础电池模块，结构中包括单体电池（1）、将单体电池（1）组装定位形成模块单元的固定框架和设置在固定框架两侧、并焊接在单体电池（1）的正极或负极上的极板（3），其特征在于：在所述极板（3）的边沿处引伸出引流电极（3-2），极板（3）外侧面上焊接定位有L形翅片（3-1）构成电池模块的热交换结构。

2.根据权利要求1所述的动力电源的基础电池模块，其特征在于：所述固定框架由对称的两块均布有限位孔（2-1）的固定板（2）组成，定位于相对限位孔（2-1）内的单体电池（1）与相邻单体电池（1）之间保持均匀间隙。

3.根据权利要求2所述的动力电源的基础电池模块，其特征在于：所述固定板（2）上的限位孔（2-1）呈矩阵分布。

4.根据权利要求3所述的动力电源的基础电池模块，其特征在于：所述固定板（2）上的限位孔（2-1）以3~5×2~10的矩阵分布排列。

5.根据权利要求2-4任一所述的动力电源的基础电池模块，其特征在于：所述固定板（2）对称边上匹配设置有插销（2-2）和插孔（2-3）形成的过盈插接限位机构，借助于该机构形成基础电池模块的扩展。

6.根据权利要求1或4所述动力电源的基础电池模块，其特征在于：所述极板（3）上与单体电池（1）限位孔（2-1）的间隙匹配加工有工艺凹槽（3-5），工艺凹槽（3-5）横或竖向分布形成网格结构。

7.根据权利要求6所述的动力电源的基础电池模块，其特征在于：所述极板（3）上工艺凹槽（3-5）的横截面为v形、槽深度为极板（3）厚度的50%。

8.根据权利要求1所述的动力电源的基础电池模块，其特征在于：所述极板（3）上设置有与单体电池（1）的数量和位置相对应的孔，孔中设置镀镍导流片（3-4），极板（3）、导流片（3-4）和单体电池（1）的正、负极借助点焊机形成熔焊导流通道。

9.根据权利要求1所述动力电源的基础电池模块，其特征在于：所述引流电极（3-2）上设置连接孔（3-3）。

10.根据权利要求1所述的动力电源的基础电池模块，其特征在于：所述结构中还包括用于紧固单体电池（1）的绑带（5）。