CN115621648A - 一种双凸极电池连接结构及电池模块 - Google Patents

一种双凸极电池连接结构及电池模块 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双凸极电池的连接结构及电池模块，涉及组合电池连接领域。本发明包括组合框架、电极套和管簧，组合框架包括连通的第一卡槽和第二卡槽，第一卡槽和第二卡槽的开口方向相反；电极套为一端敞口一端封闭的金属空心柱体；管簧为一端敞口一端封闭的金属空柱体，管簧的侧壁向外凸出；电极套嵌设在第一卡槽内，管簧嵌设在电极套内，管簧的周向侧壁外侧与电极套的周向侧壁内侧抵靠连接。本发明能够实现双凸极电池的组装和拆解，结构简单、成本低廉。

Description

一种双凸极电池连接结构及电池模块
技术领域
本发明涉及组合电池连接领域，尤其涉及一种正电极和负电极都是凸起电极的圆柱形电池的连接结构及电池模块。
背景技术
现有技术中，电池模块通常需要由若干的电池单体串联或者并联方式组合在一起，目前的圆柱形电池都是只有一个凸起电极(通常为电池正极)，圆柱形电池的外壳通常是电池负极，电池模块的串联和并联都是通过电池外壳电极进行连接的。目前，一种正电极和负电极都是凸起电极的圆柱形电池面世，由于双凸电极的圆柱形外壳不是电池的正极或者负极电极，传统的电池串联结构已不再适用，为了解决该问题，本发明提供了一种针对双凸极电池的连接结构及双凸极电池单体构成的电池模块。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供了一种双凸极电池的连接结构及电池模块，实现双凸极电池的方便连接和拆解。
本发明一方面提供了一种双凸极电池连接结构，所述电池为双凸极电池，包括组合框架、电极套和管簧，所述组合框架包括连通的第一卡槽和第二卡槽，第一卡槽和第二卡槽的开口方向相反；所述电极套为一端敞口一端封闭的金属空心柱体；所述管簧为一端敞口一端封闭的金属空柱体，管簧的侧壁向外凸出；所述电极套嵌设在第一卡槽内，所述管簧嵌设在电极套内，管簧的周向侧壁外侧与电极套的周向侧壁内侧抵靠连接。
进一步的，所述组合框架包括相对布置的第一侧面和第二侧面，第一侧面上设有若干第一卡槽，第二侧面上设有分别与所述第一卡槽对应的第二卡槽。
进一步的，所述第一卡槽和第二卡槽之间设有隔板，隔板上开设有通孔，通孔的直径大于电池电极的外径。
进一步的，所述隔板的厚度小于电池电极的高度。
进一步的，所述管簧的侧壁纵截面切面为向外凸出的弧形，管簧的侧壁上开设有均匀阵列布置的通槽。
进一步的，所述第一卡槽内的大小形状与电极套外部的大小形状匹配对应。
进一步的，所述管簧敞口端的形状大小与电池的形状大小匹配对应。
本发明第二方面提供了一种电池模块，其特征在于，包括若干电池和若干所述的一种双凸极电池连接结构，电池的电极由管簧的敞口端伸入并与管簧的底面固定连接，管簧嵌设在电极套内，电极套嵌设在组合框架的第一卡槽内，另一电池的由第二卡槽的敞口端***后与第一卡槽内的电极套底面外侧固定连接。
本发明与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明将管簧的导电性和弹性组合，通过组合框架能够快速电池的连接和拆解。本发明的连接结构简单，将若干双凸极电池和本发明所述的一种双凸极电池连接结构构成电池模块，能够实现电池单体的可靠连接，电池模块装配和拆解方便快捷，生产成本低廉，并且可以实现单体电池的梯次利用。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明一具体实施例的管簧的轴侧视图；
图2是本发明一具体实施例的电极套的轴侧视图；
图3是本发明一具体实施例的组合框架的剖视图；
图4是本发明一具体实施例的单体电池组合单元的半剖视图；
图5是本发明一具体实施例的两个单体电池组合单元串联在一起的半剖视图。
图中，1.管簧；1-1.管簧侧壁；1-2.管簧底平面；1-3.弹片；1-4.通槽；2.电极套；2-1.电极套侧壁；2-2.电极套底平面；3.组合框架；3-1.第一卡槽；3-2.隔板；3-3.通孔；3-4.第二卡槽4.圆柱形电池；4-1.正极电极；4-2.负极电极；4`.第二圆柱形电池；4`-1.电池正极，4`-2.电池负极。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
为了阐释的目的而描述了本发明的一些示例性实施例，需要理解的是，本发明可通过附图中没有具体示出的其他方式来实现。
在一具体实施例中，一种双凸极电池连接结构，用以实现双凸极电池的连接，所述连接结构包括管簧1、电极套2和组合框架3，通过管簧1、电极套2和组合框架3组合安装，实现多个电池单体的连接。
如图1所示，所述管簧1为一端敞口一端封闭的金属空心柱体结构，可以采用金属板材一体冲压成型，也采用金属板材组装制备而成，所述管簧1包括周向的管簧侧壁1-1和管簧侧壁1-2，周向的管簧1敞口端口的形状大小与电池外部的形状大小匹配对应，在使用过程中，电池***管簧1中，能够实现电池与卡簧的稳定连接，本实施例中，电池为圆柱形电池4，所以管簧1敞口侧的端口呈圆形。
管簧1的侧壁中部向外凸出形成环形凸起，环形凸起的形状可以根据需要进行设定，当电极套2为圆柱体时，环形凸起为圆环形凸起，若电极套2为棱柱体时，所述环形凸起则可以采用与所述棱柱体匹配对应的环形凸起结构；所述环形凸起的纵截面呈弧形，在使用过程中，所述管簧1嵌设在电极套2内，向外凸出的侧壁外侧与电极套侧壁2-1内侧抵靠连接。所述管簧1的侧壁上开设有均匀阵列布置的通槽1-4，方便管簧1与电极套2的组装和拆卸，如图所示，本实施例中环形凸起为圆环形凸起，圆环形凸起上开设的通槽1-4为条形通槽1-4，数量为36个，相邻条形通槽1-4之间形成向外凸起的圆弧形弹片1-3。
如图2所示，所述电极套2为一端敞口一端封闭的金属空心柱体结构，包括周向的电极套侧壁2-1和电极套底平面2-2，其可以采用金属板材一体冲压成型，也可以采用现有的金属板材组装方法制备而成。所述管簧1置于电极套2的空腔内，并且管簧1的开口方向与电极套2的开口方向相同，当管簧1***电极套2内，为了实现管簧侧壁1-1的环形凸起与电极套侧壁2-1的内壁紧密抵靠连接，本实施例中，电极套2的内径尺寸大于等于管簧1的圆形敞口的外径，但小于所述环形凸起的外径。
所述组合框架3包括相对布置的第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面可以为平面，也可以为曲面，在第一侧面上开设有第一卡槽3-1，第二侧面在第一卡槽3-1相对位置处开设有第二卡槽3-4，如图3所示，本实施例的组合框架3为立方体结构，为方便描述，以图3中的上下方向为参照，上端的平面为第一侧面，下端的平面为第二侧面，上侧为第一卡槽3-1，下侧为第二卡槽3-4，第一卡槽3-1的开口方向向上，第二卡槽3-4的开口方向向下，第一卡槽3-1和第二卡槽3-4的连接处设有隔板3-2，隔板3-2上开设有通孔3-3；在组装过程中，如图4所示，电极套2和管簧1的组合***第一卡槽3-1内，并且电极套2的开口方向与第一卡槽3-1的开口方向相同，其中一个电池的一端***管簧1内，另一电池从下至上***第二卡槽3-4内，该电池的电极穿过所述通孔3-3与电极套底平面2-2的外侧固定连接，进而将两电池连接，基于此，所述第一卡槽3-1内的大小形状与电极套2外部的大小形状匹配对应，所述隔板3-2的厚度小于电池电极的高度，第二卡槽3-4内径与圆柱形电池4的直径呈间隙配合，第一卡槽3-1的内径径与电极套2的外径尺寸呈间隙配合。
在一具体实施例中，所述组合框架3的第一侧面上设有若干第一卡槽3-1，第二侧面上设有分别与所述第一卡槽3-1对应的第二卡槽3-4，所述组合框架3采用ABS塑料加工而成，其若干第一卡槽3-1和若干第二卡槽3-4可以一体成型制备，可以将图3中的组合框架3作为一个框架单元，多个框架单元组合应用，相邻框架单元之间可以采用粘贴、卡扣等现有方法进行组合连接。在一具体实施例中，所述框架单元中可以根据需要设置大于1的第一卡槽3-1和第二卡槽3-4。通过灵活组合达到所需的组合框架3，实现所需电池数目的组合连接。
在一具体实施例中，提供了一种电池模块，包括若干电池和若干上述实施例所述的一种双凸极电池连接结构，电池的电极由管簧的敞口端伸入并与管簧的底面固定连接，管簧嵌设在电极套内，电极套嵌设在组合框架的第一卡槽内，另一电池的由第二卡槽的敞口端***后与第一卡槽内的电极套底面外侧固定连接。
以两个电池的串联连接结构为例，如图5所示，为方面描述，设定圆柱形电池4的上端电极为电池正极电极4-1，电池的下端电极为电池负极电极4-2，圆柱形电池4的负极电极4-2由上至下***管簧1内，并将电池的负极电极4-2焊接在管簧底平面1-2的内侧，将电极套套2设在管簧1外部后，***组合框架的第一卡槽3-1内，并且，为了进一步使管簧的环形凸起与电极套内壁稳定连接，可以将管簧1的环形凸起的弹片1-3焊接在电极套侧壁2-1的内壁上；第二圆柱形电池4`的正极电极4`-1由下至上伸入第二卡槽内，并将第二圆柱形电池的正极电极4`-1焊接在电极套2底平面的外侧，上端的圆柱形电池4的负极电极4-2通过管簧1、电极套2连接下端的圆柱形电池4`的正极电极4`-1，实现两个单体电池的串联连接。
电池模块中的电池单体的数量和采用的一种双凸极电池连接结构可以根据需要灵活设定，实现电池的快速连接和拆卸，本发明利用管簧的导电性和弹性，快速实现两者电池的串联连接，结构简单，连接可靠、装配和拆解方便快捷、生产成本低廉，并且可以实现单体电池的拆解和梯次利用。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种双凸极电池连接结构，所述电池为双凸极电池，其特征在于，包括组合框架、电极套和管簧，所述组合框架包括连通的第一卡槽和第二卡槽，第一卡槽和第二卡槽的开口方向相反；所述电极套为一端敞口一端封闭的金属空心柱体；所述管簧为一端敞口一端封闭的金属空柱体，管簧的侧壁向外凸出；所述电极套嵌设在第一卡槽内，所述管簧嵌设在电极套内，管簧的周向侧壁外侧与电极套的周向侧壁内侧抵靠连接。
2.根据权利要求1所述一种双凸极电池连接结构，其特征在于，所述组合框架包括相对布置的第一侧面和第二侧面，第一侧面上设有若干第一卡槽，第二侧面上设有分别与所述第一卡槽对应的第二卡槽。
3.根据权利要求1所述一种双凸极电池连接结构，其特征在于，所述第一卡槽和第二卡槽之间设有隔板，隔板上开设有通孔，通孔的直径大于电池电极的外径。
4.根据权利要求3所述一种双凸极电池连接结构，其特征在于，所述隔板的厚度小于电池电极的高度。
5.根据权利要求1所述一种双凸极电池连接结构，其特征在于，所述管簧的侧壁纵截面切面为向外凸出的弧形，管簧的侧壁上开设有均匀阵列布置的通槽。
6.根据权利要求1所述一种双凸极电池连接结构，其特征在于，所述第一卡槽内的大小形状与电极套外部的大小形状匹配对应。
7.根据权利要求1所述一种双凸极电池连接结构，其特征在于，所述管簧敞口端的形状大小与电池的形状大小匹配对应。
8.一种电池模块，其特征在于，包括若干电池和若干权利要求1-7任一一项权利要求所述的一种双凸极电池连接结构，电池的电极由管簧的敞口端伸入并与管簧的底面固定连接，管簧嵌设在电极套内，电极套嵌设在组合框架的第一卡槽内，另一电池的由第二卡槽的敞口端***后与第一卡槽内的电极套底面外侧固定连接。
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