CN111244355A - 一种锂离子蓄电池动力模组 - Google Patents

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侯要
徐柏兴
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Abstract

本发明属于锂离子蓄电池结构技术领域，具体说是涉及一种锂离子蓄电池动力模组，通过单体模组单元的组合装配适用于各种结构空间的动力模组装配生产过程，该锂离子蓄电池动力模组，包括单体模组单元，单体模组单元包括电芯支架，在电芯支架内设置有呈矩阵结构分布的电芯安装孔；在电芯支架上还设置有穿接安装孔，其用于电芯支架的横向连接或扩展连接；在相邻设置的电芯支架之前还预留设置有辅助支撑件；汇流片单元压接设置在电芯支架内壁和载流片之间，在电池动力模组上还设置有锂电池保护板，该锂离子蓄电池动力电池模组保证锂离子蓄电池模组在装配和转运过程中的安全性能要求，提高了电池模组的成组灵活多样性能。

Description

一种锂离子蓄电池动力模组
技术领域
本发明属于锂离子蓄电池结构技术领域；具体说是涉及一种锂离子蓄电池动力模组。
背景技术
蓄电池，泛指所有在电量用到一定程度之后可以被再次充电、反复使用化学能电池的总称；又称可充电电池，之所以可以充电是因为其化学作用在接上外部电源后其化学作用能反向进行；制成蓄电池的化学品有很多种，其设计上亦各有不同；因此，其电压、容量、外观大小、重量也各有不同；锂离子蓄电池由于充放电性能好，使用寿命长，生产成本低的优点；被广泛的应用到电动自行车和轻便摩托车、摩托车等领域；然而传统结构设置的锂离子蓄电池模组结构往往存在着装配结构通用性能差，不能根据具体的使用要求灵活成组的技术缺陷，极大的制约了锂离子蓄电池动力模组的平台化装配生产过程，同时传统结构设置的锂离子蓄电池模组结构也无法有效的满足电池模组在装配或转运过程中的安全性能要求，因此提供一种全新的锂离子蓄电池动力模组就显得非常的必要。
发明内容
本发明的发明目的：
主要是为了提供一种锂离子蓄电池动力模组，不但保证锂离子蓄电池模组在装配和转运过程中的安全性能要求，提高电池模组的整体结构装配强度；而且通过单体模组单元的组合装配适用于各种结构空间的动力模组装配生产过程，极大的提高电池模组的成组灵活多样性能，提高锂离子电池模组的通用性能和兼容性能，极大满足动力电池模组的平台化和系列化生产装配过程。
本发明的技术方案为：
提供了一种锂离子蓄电池动力模组，包括单体模组单元，所述的单体模组单元包括：电芯支架，电芯支架作为蓄电池电芯的承载基体，在电芯支架内设置有呈矩阵结构分布的电芯安装孔；在电芯支架上还设置有穿接安装孔，在穿接安装孔内设置有连接螺杆，其用于电芯支架的横向连接或扩展连接；在相邻设置的电芯支架之前还预留设置有辅助支撑孔，在辅助支撑孔内设置有辅助支撑件；蓄电池电芯，蓄电池电芯通过焊接固定设置在电芯安装孔内； 载流片，载流片通过焊接固定设置在蓄电池电芯的两侧端面上；汇流片单元，汇流片单元压接设置在电芯支架内壁和载流片之间，其用于电流的汇流导出；电池动力模组由上述单体模组单元进行横向或纵向并组拼接设置,在电池动力模组上还设置有锂电池保护板，锂电池保护板线排与载流片焊接设置。
在蓄电池电芯和载流片之间还设置有双面绝缘胶体。
所述的双面绝缘胶体采用双面青稞纸或双面玻璃纤维布。
所述的辅助支撑件可采用连接螺柱或中空绝缘套管；其中，连接螺柱用于单层模组的拼装支撑，中空绝缘套管用于多层模组的拼装支撑。
在电芯安装孔内还设置有结构凸台，结构凸台用于汇流片单元的预设安装。
所述的结构凸台在电芯安装孔内的设置高度为0.1mm～0.3mm。
所述的汇流片单元上设置有接线端子。
在保护板线排与蓄电池电芯之间还设置有双面绝缘贴板。
本发明的有益效果是：
1.该发明设计的锂离子蓄电池动力模组结构，通过在模组单元内设置的辅助支撑件极大的保证了电池模组在装配过程中紧固连接要求，避免连接时的预紧力过大对电芯的结构破坏，保证了电池模组的安全装配要求。
2.本发明设计的锂离子蓄电池动力模组结构，汇流片布置在模组单元内部，其可根据电池模组的安装空间要求和汇流片的过流要求任意调整汇流片的装配位置，而不影响电池模组的整体结构尺寸；在满足成组多样性的同时还提高了电池模组装配和转运过程中的安全性能。
3.本发明设计的锂离子蓄电池动力模组结构，成组装配自由灵活，成组装配结构更加紧凑，尤其适用于对空间要求有限的小型锂离子蓄电池动力模组的装配生产要求。
4. 本发明设计的锂离子蓄电池动力模组结构，可以设计为纵向或横向并组，一个模块可设置成多个单元串接结构；也可单个模块或多个模块串联而成；极大的满足了锂离子蓄电池动力模组的平台化装配生产过程。
附图说明
图1为本发明动力模组的单体模组单元的外部结构示意图；
图2为本发明动力模组的单体模组单元的内部结构示意图；
图3为本发明动力模组的单体模组单元的汇流片单元部位的安装结构示意；
图4为本发明动力模组的电芯支架的结构示意图；
图5为本发明电池动力模组的成组结构示意图；
图6为本发明汇流片单元的布置结构示意一；
图7为本发明汇流片单元的布置结构示意二；
图8为本发明动力模组并组拼接的结构示意一；
图9为本发明动力模组并组拼接的结构示意图二。
图中；1为单体模组单元；2为电芯支架；3为电芯安装孔；4为穿接安装孔；5为连接螺杆；6为辅助支撑孔；7为辅助支撑件；8为蓄电池电芯；9为载流片；10为汇流片单元；11为锂电池保护板；12为保护板线排；13为双面绝缘胶体；14为连接螺柱；15为中空绝缘套管；16为结构凸台；17为接线端子；18为双面绝缘贴板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做出详细的描述。
如图1～9所示，提供了一种锂离子蓄电池动力模组，包括单体模组单元，该单体模组单元通过横向或纵向的延展成组为任意大小的电池动力模组结构；在具体的模组单元结构设计中，所述的单体模组单元包括：电芯支架，电芯支架作为蓄电池电芯的承载基体，电芯支架可以为整体件，也可以为分体拼接件构成，分体件用于拼接，适合前期的做样，整体件适合产品验证后的定型，在电芯支架内设置有呈矩阵结构分布的电芯安装孔，蓄电池电芯装配在电芯安装孔内，然后通过动力模组焊接装置将蓄电池电芯与电芯支架焊接固定；在电芯支架上还设置有穿接安装孔，在穿接安装孔内设置有连接螺杆，其用于电芯支架的横向连接或扩展连接；在相邻设置的电芯支架之前还预留设置有辅助支撑孔，在辅助支撑孔内设置有辅助支撑件，设置的辅助支撑件用于防止支架打紧后，蓄电池电芯过度受力造成结构受损；蓄电池电芯，蓄电池电芯通过焊接固定设置在电芯安装孔内； 载流片，载流片通过焊接固定设置在蓄电池电芯的两侧端面上；汇流片单元，汇流片单元压接设置在电芯支架内壁和载流片之间，其用于电流的汇流导出；在本发明提供设计的动力模组单元结构中，通过在电芯支架内部预留汇流片的安装空间，使得汇流片在安装设计过程中，可根据汇流片的过流要求，进行任意的选配定制，极大的提高了电池模组的灵活成组结构要求，并且不影响电池动力模组的整体尺寸；电池动力模组由上述单体模组单元进行横向或纵向并组拼接设置,在电池动力模组上还设置有锂电池保护板，锂电池保护板实现电池组各单体电池的均充，有效地改善了串联充电方式下的充电效果；同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态，保护并延长电池使用寿命，锂电池保护板线排与载流片焊接设置。
优选地，在蓄电池电芯和载流片之间还设置有双面绝缘胶体，设置的双面绝缘胶体的目的是保护蓄电池电芯的正极，避免正极存在短路风险，同时能保证载流片、汇流片通过双面胶固联在支架上；设置的双面绝缘胶体，其长度或宽度和模组的长度或宽度保持一致。
优选地，所述的双面绝缘胶体采用双面青稞纸或双面玻璃纤维布。
优选地，所述的辅助支撑件可采用连接螺柱或中空绝缘套管；其中，连接螺柱用于单层模组的拼装支撑，中空绝缘套管用于多层模组的拼装支撑；在辅助支撑件的结构设计中，辅助支撑件根据电池模组的具体成组要求进行选配；具体的，在单排单层模组的成组装配过程中，可选择连接螺柱结构，在连接螺柱的两端均设置有连接内螺纹，在成组装配过程中，可通过短连接螺钉从电芯支架上***连接螺柱内，从而实现单排单层模组的成组装配要求；在双层或多层模组的成组装配过程中，可选择中空绝缘套管结构，在成组装配过程中，通过长螺钉从电芯支架穿入套管结构内，实现双层或多层模组的装配过程，同时通过连接螺母锁紧连接；同时设置的辅助支撑件可实现载流片和汇流片的压紧连接，而不会损伤到蓄电池电芯结构，保证了装配过程中的模组安全性能。
优选地，在电芯安装孔内还设置有结构凸台，结构凸台用于汇流片单元的预设安装；在电芯安装孔内设置的结构凸台，目的使得汇流片在装配过程中保留了装配空间，同时使得汇流片在装配在电芯支架内部的过程中，汇流片的安装平面与蓄电池电芯的安装平面存在一定的空间落差，该结构设计不但保证了蓄电池电芯支架装配的平面度，同时保证了汇流排和载流片的充分压接。
优选地，所述的结构凸台在电芯安装孔内的设置高度为0.1mm～0.3mm。
优选地，所述的汇流片单元上设置有接线端子，在汇流片单元的结构设计过程中，根据不同模组的成组装配要求，汇流排上可设计焊接的接线端子；若在成组模组输出电流较大时，汇流片可设计为大面积的汇流片结构，同时采用锡焊焊接或螺接；同时汇流片的装配数量可根据需要成组模组的结构要求采用单个或多个汇流片载体结构；同时载流片可根据模组并组需求，设计为单联、双联或多联。
优选地，在保护板线排与蓄电池电芯之间还设置有双面绝缘贴板；采用双面绝缘贴板一方面能固定保护板线排，另一方面还能对保护板线排有效的进行绝缘隔离，保护板的动力线束输入端，与模组负极端的汇流排相连。
在本发明提供的锂离子蓄电池动力模组的结构设计中，成型模组可以单体模组单元为结构基础，设计为纵向或横向任意方向的并组装配要求；同时成型模组也可由单个模块或多个模块结构块串联而成；成组方式灵活多变，模组与模组之间的搭接方式可以是线束连接或铜排连接，模组若有多个模块组成，可采用穿杆来替换螺柱。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种锂离子蓄电池动力模组，包括单体模组单元，其特征在于，所述的单体模组单元包括：
电芯支架，电芯支架作为蓄电池电芯的承载基体，在电芯支架内设置有呈矩阵结构分布的电芯安装孔；在电芯支架上还设置有穿接安装孔，在穿接安装孔内设置有连接螺杆，其用于电芯支架的横向连接或扩展连接；在相邻设置的电芯支架之前还预留设置有辅助支撑孔，在辅助支撑孔内设置有辅助支撑件；
蓄电池电芯，蓄电池电芯通过焊接固定设置在电芯安装孔内；
载流片，载流片通过焊接固定设置在蓄电池电芯的两侧端面上；
汇流片单元，汇流片单元压接设置在电芯支架内壁和载流片之间，其用于电流的汇流导出；
电池动力模组由上述单体模组单元进行横向或纵向并组拼接设置,在电池动力模组上还设置有锂电池保护板，锂电池保护板线排与载流片焊接设置。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池蓄电池动力模组，其特征在于：在蓄电池电芯和载流片之间还设置有双面绝缘胶体。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池蓄电池动力模组，其特征在于：所述的双面绝缘胶体采用双面青稞纸或双面玻璃纤维布。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池蓄电池动力模组，其特征在于：所述的辅助支撑件可采用连接螺柱或中空绝缘套管；其中，连接螺柱用于单层模组的拼装支撑，中空绝缘套管用于多层模组的拼装支撑。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池蓄电池动力模组，其特征在于：在电芯安装孔内还设置有结构凸台，结构凸台用于汇流片单元的预设安装。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池蓄电池动力模组，其特征在于：所述的结构凸台在电芯安装孔内的设置高度为0.1mm～0.3mm。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池蓄电池动力模组，其特征在于：所述的汇流片单元上设置有接线端子。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池蓄电池动力模组，其特征在于：在保护板线排与蓄电池电芯之间还设置有双面绝缘贴板。
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