鋰電池組結構的製作方法

2023-04-29 08:41:01 3

本發明涉及鋰電池技術領域，具體涉及一種拼裝式免焊鋰電池組結構。

背景技術：

鋰電池因其具有能量密度高、使用壽命很長、無記憶效應且鋰電池中不含有鉛、汞、鎘等有毒害物質等優點而被廣泛使用於新能源行業、汽車、消費電子等行業。由於續航時間與電壓要求，鋰電池通常需要包裝成多並多串的電池組，傳統的電池組是使用點焊機點焊連接的鎳片將其串聯或並聯起來，以達到提高電池組容量與電壓的目的。但是，電池組採用傳統的焊接方法焊接存在四個主要弊端：其一，通過點焊機兩觸點高溫瞬間融化鎳片使其與鋰電芯的正負極點焊在一起，高溫容易使鋰電芯內部發生變化，不僅影響鋰電池的使用壽命，有可能出現打偏的情況，在鎳片上留下炸點造成安全隱患；其二，點焊需要專用點焊機設備才能保證其一致性，專用的點焊設備成本都很高，且對用電環境有要求，不便於普及；其三，通過焊接成組的電芯維修不便且不可回收利用，造成資源浪費；其四，成組完的電池組的串並方式不能再更改，兼容性不好。

技術實現要素：

本發明的主要目的是提供一種鋰電池組結構，旨在提供方便拼裝、拆卸、改變電池單體串並連接方式的免焊鋰電池組結構。

為實現上述目的，本發明提出的鋰電池組結構，包括：

壓板，所述壓板包括相對設置的第一壓板和第二壓板；

電池組件，所述電池組件設於所述第一壓板和第二壓板之間；若干鎖緊結構，每一鎖緊結構的兩端分別與所述第一壓板和第二壓板可拆卸連接，以使所述電池組件安裝/脫離於所述第一壓板和第二壓板。

進一步地，每一鎖緊結構包括一連接件及與連接件兩端分別可拆卸連接的二鎖緊件，所述連接件設於所述電池組件的周緣和/或貫穿所述電池組件，並位於所述第一壓板和第二壓板之間，所述第一壓板和第二壓板對應所述連接件均開設有第一通孔，一鎖緊件穿過第一壓板的第一通孔與所述連接件一端可拆卸連接，另一鎖緊件穿過第二壓板的第一通孔與所述連接件另一端可拆卸連接。

進一步地，所述連接件和所述鎖緊件二者之一設有螺紋，二者中之另一設有螺紋孔，所述鎖緊件與所述連接件螺紋連接。

進一步地，每一鎖緊結構還包括二墊塊，一墊塊可滑動地套設於一鎖緊件並與所述第一壓板抵接，另一墊塊可滑動地套設於另一鎖緊件並與所述第二壓板抵接。

進一步地，所述電池組件包括若干電池組、支架及若干導電片，所述支架包括相對設置的第一支架和第二支架，若干所述電池組設於第一支架和第二支架之間，所述第一支架和所述第二支架背離所述電池組的一側均設有所述導電片，所述第一支架和第二支架均設有若干間隔設置的固定孔，每一電池組的兩端分別容納於與其對應的固定孔內，並與所述導電片抵接。

進一步地，所述第一支架和第二支架還設有與固定孔間隔設置的第二通孔，所述第二通孔對應所述連接件設置，一鎖緊件穿過第一壓板的第一通孔和第一支架的第二通孔與所述連接件一端可拆卸連接，另一鎖緊件穿過第二壓板的第一通孔和第二支架的第二通孔與所述連接件另一端可拆卸連接。

進一步地，所述第一支架和第二支架面向所述導電片的一側還設有若干間隔設置定位塊，每一定位塊對應一第二通孔設置，每一定位塊開設有與所述第二通孔連通的第三通孔，所述導電片開設有若干間隔設置的限位孔，每一定位塊容納於每一限位孔，所述鎖緊件穿過第一通孔、第三通孔和第二通孔與所述連接件連接。

進一步地，所述電池組件還包括若干墊片，所述第一壓板與導電片和第二壓板與導電片之間均設有若干所述墊片。

進一步地，所述電池組件還包括設於所述電池組一側的保護板，所述保護板設於所述第一壓板和第二壓板之間，並與所述導電片抵接。

進一步地，所述保護板凸設有凸塊，所述第一壓板和第二壓板對應所述凸塊設有第四通孔，所述凸塊容納於所述第四通孔。

在本發明的技術方案中，鋰電池組結構包括壓板、電池組件及鎖緊結構，其中壓板包括相對設置的第一壓板和第二壓板，電池組件設於第一壓板和第二壓板之間，通過鎖緊結構將第一壓板和第二壓板可拆卸的壓合鎖固，一方面，可使電池組件穩固的安裝於第一壓板和第二壓板之間，防止鋰電池組結構發生振動導致電池組件接觸不良，另一方面，也使得電池組件便於從第一壓板和第二壓板間拆卸，方便改變電池組件內電池單體串並連接方式。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，

在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。

圖1為本發明鋰電池組結構的結構示意圖；

圖2為圖1的爆炸圖；

圖3為圖1中鎖緊結構的結構示意圖；

圖4為圖2中部分結構拼裝示意圖。

附圖標號說明：

本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

需要說明，本發明實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、後……)僅用於解釋在某一特定姿態(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關係、運動情況等，如果該特定姿態發生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「連接」、「固定」等應做廣義理解，例如，「固定」可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

另外，在本發明中如涉及「第一」、「第二」等的描述僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。另外，各個實施例之間的技術方案可以相互結合，但是必須是以本領域普通技術人員能夠實現為基礎，當技術方案的結合出現相互矛盾或無法實現時應當認為這種技術方案的結合不存在，也不在本發明要求的保護範圍之內。

本發明提出一種鋰電池組結構100。

請結合參照圖1至圖4，在本發明一實施例中，該鋰電池組結構包括壓板10、電池組件20及若干鎖緊結構30，其中壓板10包括相對設置的第一壓板11和第二壓板12，電池組件20設於第一壓板11和第二壓板12之間，每一鎖緊結構30的兩端分別與第一壓板11和第二壓板12可拆卸連接，以使電池組件20安裝/脫離於第一壓板11和第二壓板12。

現有的電池組結構通過點焊機將鎳片焊接於電池組結構中，使得電池組結構實現串聯或並聯，達到提高電池組容量與電壓的目的。但是，電池組結構採用傳統的焊接方法焊接存在許多弊端，例如：通過點焊機兩觸點高溫瞬間融化鎳片使其與電池組結構中鋰電芯的正負極點焊在一起，高溫容易使鋰電芯內部發生變化，不僅影響鋰電池的使用壽命，還有可能出現打偏的情況，在鎳片上留下炸點造成安全隱患；點焊需要專用點焊機設備才能保證其一致性，專用的點焊設備成本都很高，且對用電環境有要求，不便於普及；焊接後的電池組結構中電芯維修不便且不可回收利用，造成資源浪費；焊接後的電池組結構的串並聯方式不能再更改，兼容性不好。

本發明提出的鋰電池組結構，包括壓板10、電池組件20及鎖緊結構30，其中壓板10包括相對設置第一壓板11和第二壓板12，電池組件20設於第一壓板11和第二壓板12之間，通過鎖緊結構30將第一壓板11和第二壓板12可拆卸的壓合鎖固，一方面，可使電池組件20穩固的安裝於第一壓板11和第二壓板12之間，防止鋰電池組結構100發生振動導致電池組件20接觸不良，另一方面，也使得電池組件20便於從第一壓板11和第二壓板12間拆卸，方便改變電池組件20內電池單體串並連接方式。可以理解的，在本實施例中，鎖緊結構30可通過扣合、卡扣、螺紋等連接方式將第一壓板11和第二壓板12可拆卸的壓合鎖固，以使電池組件20安裝/脫離於第一壓板11和第二壓板12。在本實施例中，壓板10可以是一層結構、兩層結構或多層結構，壓板10為一層結構時，壓板10的材質選用不易變形的硬質絕緣材料製成，壓板10為兩層結構時，壓板10包括絕緣層和支撐層，壓板10的絕緣層與電池組件20接觸，壓板10的支撐層設於絕緣層背離電池組件20表面，此時，壓板10的絕緣層材質可選用絕緣橡膠或其他絕緣材料製成，壓板10的支撐層材質可選用不易變形的硬質絕緣材料或不易變形的硬質金屬材質製成。

進一步地，為了使得電池組件20既可以穩固的安裝於第一壓板11和第二壓板12之間，防止鋰電池組結構100發生振動導致電池組件20接觸不良，又可以使得電池組件20便於從第一壓板11和第二壓板12之間拆卸，方便改變電池組件20內電池單體串並連接方式，如圖2和圖3所示，在本實施例中，每一鎖緊結構30包括一連接件32及與連接件32兩端分別可拆卸連接的二鎖緊件31，連接件32設於電池組件20的周緣，和/或貫穿電池組件20，並位於第一壓板11和第二壓板12之間，第一壓板11和第二壓板12對應連接件32均開設有第一通孔13，一鎖緊件31穿過第一壓板11的第一通孔13與連接件32一端可拆卸連接，另一鎖緊件31穿過第二壓板12的第一通孔13與連接件32另一端可拆卸連接。可以理解的，當電池組件20中電池組21的數量較少時，連接件32可以設置於電池組件20的周緣，當電池組件20中電池組21的數量較多時，連接件32也可以貫穿電池組件20設置，以確保電池組21與導電片23良好接觸。連接件32的高度等於或小於電池組件20的高度，二鎖緊件31分別穿過第一壓板11和第二壓板12的第一通孔13與連接件32的兩端連接，可確保將電池組件20穩固的安裝於第一壓板11和第二壓板12之間，並使得電池組21與導電片23良好接觸。優選的，連接件32的高度等於電池組件20的高度，使得安裝後電池組件20不會因鎖緊結構30過度壓合第一壓板11和第二壓板12，發生電池組21與導電片23接觸不良的現象。

具體的，如圖3所示，在本實施例中，鎖緊結構30的連接件32和鎖緊件31二者之一設有螺紋，二者中之另一設有螺紋孔，鎖緊件31與連接件32螺紋連接。作為本實施例的優選實施方案，連接件32的兩端均設有螺紋孔，鎖緊件31設有螺紋，二鎖緊件31插入連接件32兩端的螺紋孔內實現螺紋連接，優選的，連接件32和鎖緊件31可採用子母螺絲。

進一步地，為了使得鎖緊件31穿過第一壓板11和第二壓板12的第一通孔13與連接件32連接時，鎖緊件31在第一壓板11和第二壓板12的第一通孔13處不發生磨損，也使得鎖緊件31和連接件32能夠緊固的連接，如圖3所述，在本實施例中，每一鎖緊結構30還包括二墊塊33，一墊塊33可滑動地套設於一鎖緊件31，該鎖緊件31穿過第一壓板11的第一通孔13與連接件32一端連接時，該墊塊33與第一壓板11抵接；另一墊塊33可滑動地套設於另一鎖緊件31，該鎖緊件31穿過第二壓板12的第一通孔13與連接件32另一端連接時，該墊塊33與第二壓板12抵接，使得鎖緊件31與連接件32能夠實現穩定、緊固連接。

具體的，如圖2和圖4所示，在本實施例中，電池組件20包括若干電池組21、支架22及若干導電片23，支架22包括相對設置的第一支架221和第二支架222，若干電池組21設於第一支架221和第二支架222之間，第一支架221和第二支架222背離電池組21的一側均設有導電片23，為了使第一支架221和第二支架222能夠更好的固定若干電池組21，第一支架221和第二支架222均設有若干間隔設置的固定孔223，每一電池組21的兩端分別容納於第一支架221和第二支架222的一固定孔223內，並與導電片23抵接。連接件32設於若干電池組21之間的間隙/周緣，當電池組件20中電池組21的數量較少時，連接件32可以設置於電池組21的周緣，當電池組件20中電池組21的數量較多時，連接件32也可以設置於電池組21之間的間隙，以確保電池組21與導電片23良好接觸。此時，第一支架221和第二支架222還設有與固定孔223間隔設置的第二通孔225，第二通孔225對應連接件32設置，連接件32可容納於第二通孔225，一鎖緊件31穿過第一壓板11的第一通孔13和第一支架221的第二通孔225，與連接件32一端可拆卸連接，另一鎖緊件31穿過第二壓板12的第一通孔13和第二支架222的第二通孔225與連接件32另一端可拆卸連接，可確保將若干電池組21固定於第一支架221和第二支架222之間，同時，第一壓板11與第一支架221之間和第二壓板12與第二支架222之間均固定有導電片23，以使導電片23與電池組21的兩端均抵接。

可以理解的，利用第一壓板11將導電片23壓合設置於第一壓板11和第一支架221之間，且與電池組21的一端抵接，第二壓板12將導電片23壓合設置於第二壓板12和第二支架222之間，且與電池組21的另一端抵接，取代了傳統電池組採用焊接方式將導電片23焊接於電池組21上，避免了焊接時因高溫容易使電池組21中鋰電芯內部發生變化，不僅影響鋰電池的使用壽命，還有可能出現打偏的情況，在導電片23上留下炸點造成安全隱患；同時，本發明採用壓合的方式將導電片23與電池組21連接，還有利於方便維修電池組21的鋰電芯，且方便回收利用，節約資源；以及方便改變電池組結構的串並聯方式，具有良好的兼容性。

進一步地，為了使導電片23能夠更好的壓合於第一壓板11/第二壓板12和第一支架221/第二支架222，並與電池組21兩端良好接觸，以及對導電片23實現良好定位，如圖2所示，在本實施例中，第一支架221和第二支架222面嚮導電片23的一側還設有若干間隔設置定位塊224，每一定位塊224對應一第二通孔225設置，每一定位塊224開設有與第二通孔225連通的第三通孔226，導電片23開設有若干間隔設置的限位孔231，每一定位塊224容納於每一限位孔231，鎖緊件31穿過第一通孔13、第三通孔226和第二通孔225與連接件32連接。可以理解的，第一支架221/第二支架222上相鄰的定位塊224之間形成連通凹槽，導電片23的限位孔231套於第一支架221/第二支架222的定位塊224上，導電片23的其他部位則位於該凹槽，此時，凹槽的深度與定位塊224的厚度相當，第一支架221/第二支架222的定位塊224與導電片23可共同形成一平面，電池組21通過固定孔223與導電片23抵接。作為本實施例的優選實施方案，導電片23優選為導電鎳片。

進一步地，為了使得導電片23更好的與電池組21實現接觸，且鎖緊結構30對第一壓板11和第二壓板12實現壓合鎖固時，不會使導電片23發生變形而使得導電片23與電池組21出現接觸不良的現象，如圖2和圖4所示，在本實施例中，電池組件20還包括若干墊片24，第一壓板11與導電片23和第二壓板12與導電片23之間均設有若干該墊片24。墊片24的材質採用高阻燃性、高溫不形變、不易老化的緩衝矽膠墊，通過鎖緊結構30實現壓合時，將鎳片與電池組21中鋰電芯的正負極緊緊的壓合在一起，有效的解決了焊接導致的導電面積不大，接觸內阻高的弊端。

進一步地，如圖1和圖2所示，在本實施例中，電池組件20還包括設於電池組21一側的保護板25，保護板25設於第一壓板11和第二壓板12之間，並與所述導電片24抵接。保護板25凸設有凸塊251，第一壓板11和第二壓板12對應凸塊251設有第四通孔14，凸塊251容納於第四通孔14。本實施例中，保護板25的設置簡化了傳統電池組中將很多數據採集線焊接到電池組的問題，以及由於數據採集線長短不一，因此產生的內阻不一樣，造成的採集精度低等問題。

本發明中鋰電池組結構通過鎖緊結構30和壓板10的配合將導電片23與電池組21中鋰電芯的正負極緊緊的壓合在一起，當需要改變電池組21的串並聯方式時，只需要將鎖緊結構30拆卸後，重新排列導電片23與電池組21的接觸順序，即可實現方便更換電池組21的串並聯方式。同時，本發明採用壓合方式將鎳片與電池組中鋰電芯的正負極緊緊的壓合在一起，有效的解決了傳統電池組因焊接導致的諸多問題，例如，焊接導致影響鋰電池的使用壽命、焊接留下炸點造成的安全隱患、焊接需要專用設備造成的成本過高、焊接後不可回收造成資源浪費以及不可更改電池組的串並聯方式等問題；採用高阻燃性、高溫不形變、不易老化的緩衝矽膠墊，使得鎳片與電池組更好的接觸，避免出現接觸不良等問題；採用的壓板、鎳片、支架、矽膠墊、子母螺絲等材料取料方便，且性價比高，能夠有效的避免傳統電池組焊接需要購買高價專用的點焊機才能點焊的弊端，且拼裝方便，方便推廣普及。

以上所述僅為本發明的優選實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是在本發明的發明構思下，利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接/間接運用在其他相關的技術領域均包括在本發明的專利保護範圍內。