圓柱形鋰電池模塊的制作方法

本申請涉及鋰電池技術領域，具體涉及一種圓柱形鋰電池模塊。

背景技術：

現有的圓柱形鋰電池模塊中，單節電芯間無通風孔的風道設計，導致熱量的堆積，電池模組溫度的升高；

電池模塊側邊的載流導電板焊接后無絕緣保護，容易導致生產過程中短路風險，對生產安全造成風險。

現有的圓柱形鋰電池模塊，現有方式都是使用帶有圓形孔位的固定支架來做成組方式。孔位的尺寸公差以及電池直徑的尺寸公差累加，導致電池模組內部電池無法完全固定，電池模組內部電池無法完全固定的狀態下存在產品使用過程中焊點脫落。導致電池損壞。

技術實現要素：

本申請的目的是：針對上述問題，提供一種組裝簡單、結構穩固的圓柱形鋰電池模塊。

為了達到上述目的，本申請的技術方案是：

一種圓柱形鋰電池模塊,包括:

絕緣材質的左電池固定架；

絕緣材質的右電池固定架；

布置于所述左電池固定架和所述右電池固定架之間的電芯層，所述電芯層由若干顆平行分布的單體電芯組成，并且所述單體電芯的軸線左右延伸布置；

將所述左電池固定架和所述右電池固定架沿著所述單體電芯的軸線方向鎖緊固定在一起的鎖緊螺絲；

固定連接在所述左電池固定架的左側、且與每顆所述單體電芯相連接的串聯載流片；以及

固定連接在所述右電池固定架的右側、且與對應的所述單體電芯相連接的第一并聯載流片和第二并聯載流片；

所述第一并聯載流片和第二并聯載流片絕緣隔離。

在本申請的一些優選實施例中，所述第一并聯載流片與對應的所述單體電芯間的連接方式為壓緊式接觸連接，所述第二并聯載流片與對應的所述單體電芯間的連接方式為壓緊式接觸連接，所述串聯載流片與每顆所述單體電芯間的連接方式為壓緊式接觸連接。

在本申請的又一些優選實施例中，所述串聯載流片是通過結構膠加螺絲鎖緊的方式固定連接在所述左電池固定架上的，所述第一并聯載流片和第二并聯載流片是通過結構膠加螺絲鎖緊的方式固定連接在所述右電池固定架上的。

在本申請的又一些優選實施例中，所述左電池固定架的左側還通過螺絲鎖緊固定有罩在所述串聯載流片外的左載流片絕緣固定板，所述右電池固定架的右側還通過螺絲固定有罩在所述第一并聯載流片和第二并聯載流片外的右載流片絕緣固定板。

在本申請的又一些優選實施例中，所述左電池固定架上成型有與所述左載流片絕緣固定板和串聯載流片相配合的防呆柱，所述右電池固定架上成型有與所述右載流片絕緣固定板、第一并聯載流片和第二并聯載流片相配合的防呆柱。

在本申請的又一些優選實施例中，所述左電池固定架、右電池固定架、串聯載流片、第一并聯載流片、第二并聯載流片、左載流片絕緣固定板和右載流片絕緣固定板上密布開設貫穿該圓柱形鋰電池模塊的通風散熱孔。

在本申請的又一些優選實施例中，所述左電池固定架、右電池固定架、左載流片絕緣固定板和右載流片絕緣固定板均為絕緣阻燃材質。

在本申請的又一些優選實施例中，所述左電池固定架和所述右電池固定架上均制有電芯插孔，所述單體電芯的軸向兩端分別插設在所述左電池固定架和右電池固定架的所述電芯插孔中。

在本申請的又一些優選實施例中，所述電芯插孔的孔壁上設置有摩擦力增強筋。

所述右電池支架上成型有用于絕緣隔離所述第一并聯載流片和第二并聯載流片的絕緣隔離筋。

本申請的優勢在于：

1、本申請采用螺絲鎖緊固定的方式將左、右電池固定架鎖緊固定在一起，大大加強了單體電芯與左右電池固定架間的連接穩固度。

2、設置貫通式通風散熱孔，對每只單體電池的散熱提供通風通道，加強熱管理的靈活性及可行性，保證電池組在適宜的環境中工作，增加電池包的循環壽命。

3、對左右電池支架的每個電芯插孔內部增設摩擦力增強筋，防止因孔位的尺寸公差以及電芯直徑的尺寸公差疊加導致的電池模塊內部電池無法完全固定狀態；避免電池組在工作過程中可能出現的焊點脫落問題，增強電池模組工作的穩定性。

4、對電池串并聯載流片做絕緣防護及連接防呆結構，避免批量組裝生產時出現操作失誤狀況。降低組裝生產時出現的短路風險。

附圖說明

圖1為本申請實施例中圓柱形鋰電池模塊的分解結構示意圖；

圖2為本申請實施例中圓柱形鋰電池模塊的整體總裝圖之一；

圖3為本申請實施例中圓柱形鋰電池模塊的整體總裝圖之二。

其中：1-左電池固定架，2-右電池固定架，3-單體電芯，4-串聯載流片，5-第一并聯載流片，6-第二并聯載流片，7-左載流片絕緣固定板，8-右載流片絕緣固定板，A-摩擦力增強筋，B-通風散熱孔，C-防呆柱，D-絕緣隔離筋。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結合附圖對本申請作進一步詳細說明。本申請可以以多種不同的形式來實現，并不限于本實施例所描述的實施方式。提供以下具體實施方式的目的是便于對本申請公開內容更清楚透徹的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字詞僅是針對所示結構在對應附圖中位置而言。

然而，本領域的技術人員可能會意識到其中的一個或多個的具體細節描述可以被省略，或者還可以采用其他的方法、組件或材料。在一些例子中，一些實施方式并沒有描述或沒有詳細的描述。

此外，本文中記載的技術特征、技術方案還可以在一個或多個實施例中以任意合適的方式組合。對于本領域的技術人員來說，易于理解與本文提供的實施例有關的方法的步驟或操作順序還可以改變。因此，附圖和實施例中的任何順序僅僅用于說明用途，并不暗示要求按照一定的順序，除非明確說明要求按照某一順序。

本文中為部件所編序號本身，例如“第一”、“第二”等，僅用于區分所描述的對象，不具有任何順序或技術含義。而本申請所說“連接”、“聯接”，如無特別說明，均包括直接和間接連接(聯接)。

圖1至圖3示出了本申請這種圓柱形鋰電池模塊的一個優選實施例，其包括:左電池固定架1,右電池固定架2,布置于左電池固定架1和右電池固定架2之間的電芯層，以及將左電池固定架1和右電池固定架2鎖緊固定在一起的鎖緊螺絲。不難理解，左電池固定架1和右電池固定架2通過鎖緊螺絲鎖緊固定在一起后，大大提高了左電池固定架1、右電池固定架2和單體電芯3之間的連接穩定度。前述電芯層由多顆平行分布的圓柱形的單體電芯3組成，每顆單體電芯3的軸線左右延伸布置，每個電芯層中單體電芯3的具體數量可根據功率和容量需求而靈活設定。

上述鎖緊螺絲將左電池固定架1和右電池固定架2沿著單體電芯3的軸線方向鎖緊固定在一起，如此將各顆單體電芯3軸向夾緊在左電池固定架1和右電池固定架2之間，防止單體電芯3脫開，增強該電池模塊的結構穩固性。

左電池固定架1的左側固定連接有與每一顆單體電芯3相連接的串聯載流片4。右電池固定架2的右側固定連接有與對應的所述單體電芯3相連接的第一并聯載流片5和第二并聯載流片6。第一并聯載流片5和第二并聯載流片6絕緣隔離。而且，右電池支架2上成型有絕緣隔離筋D，該絕緣隔離筋D將第一并聯載流片5和第二并聯載流片6相互隔開，降低組裝生產時出現的短路風險。

處于最左端的那個電池模塊，其左電池固定架1的左側部固定有與該電池模塊中所述單體電芯3相連接的串聯載流片4。而處于最右端的那個電池模塊，其右電池固定架2的右側部固定有該電池模塊中對應的單體電芯3相連接的正極輸出并聯載流片7和負極輸出并聯載流片8。

具體地，每個電芯層中的各顆單體電芯3可分為兩組，一般這兩組單體電芯3的電芯數量相等，而且這兩組單體電芯3分布方向相反——其中一組正極朝左、負極朝右布置，另一組負極朝左、正極朝右布置，上述第一并聯載流片5和第二并聯載流片6分別與這兩組單體電芯3相連接。

在本實施中，第一并聯載流片5與對應的單體電芯3間的連接方式為緊壓式接觸連接，而非傳統的焊接連接。第二并聯載流片6與對應的單體電芯3間的連接方式為緊壓式接觸連接，而非傳統的焊接連接。串聯載流片4與每顆單體電芯3間的連接方式為緊壓式接觸連接，而非傳統的焊接連接。前述各部件(即第一并聯載流片5、第二并聯載流片6和串聯載流片4)與單體電芯采用緊壓式接觸緊壓的連接方式，可避免成組導電焊接過程中導致的電芯損壞，而且能夠降低電池組的組裝難度，提高批量化生產效率。

當然，如果想要提高單體電芯與載流片間的連接強度，我們可以采用焊接方式將上述第一并聯載流片5、第二并聯載流片6和串聯載流片4與單體電芯連接。

為了保證上述部件與單體電芯之間接觸連接的穩定性，將上述第一并聯載流片5、第二并聯載流片6和串聯載流片4均采用結構膠加螺絲鎖緊的方式固定連接在對應的左電池固定架1或右電池固定架2上。

具體來說，串聯載流片4通過結構膠加螺絲鎖緊的方式固定連接在左電池固定架1上，第一并聯載流片5和第二并聯載流片6通過結構膠加螺絲鎖緊的方式固定連接在右電池固定架2上。

為了防止導電材質的上述第一并聯載流片5、第二并聯載流片6和串聯載流片4直接裸露在電池組側部，同時為了進一步提高第一并聯載流片5、第二并聯載流片6和串聯載流片4與左電池固定架1或右電池固定架2間的連接穩固性，該鋰電池模塊還設置了左載流片絕緣固定板7和右載流片絕緣固定板8。其中，左載流片絕緣固定板7通過螺絲鎖緊固定在左電池固定架1的左側，并且該左載流片絕緣固定板7將上述串聯載流片4罩于其內，即串聯載流片4被夾在左載流片絕緣固定板7和左電池固定架1之間。右載流片絕緣固定板8通過螺絲鎖緊固定在右電池固定架2的右側，并且該右載流片絕緣固定板8將上述第一并聯載流片5和第二并聯載流片6罩于其內，即第一并聯載流片5和第二并聯載流片6被夾在右載流片絕緣固定板8和右電池固定架2之間。

不難看出，左載流片絕緣固定板7和右載流片絕緣固定板8對第一并聯載流片5、第二并聯載流片6和串聯載流片4起到絕緣防護功能。

用于連接上述串聯載流片4和左電池固定架1的螺絲、用于連接上述左載流片絕緣固定板7和左電池固定架1的螺絲，可以是同一組螺絲，也可以采用兩組不同的螺絲。具體在本實施了中，采用了兩組不同的螺絲，裝配時，先利用第一組螺絲加結構膠將串聯載流片4與左電池固定架1連接固定，再利用第二組螺絲將左載流片絕緣固定板7和左電池固定架1連接固定，從而將串聯載流片4緊壓在左電池固定架1上。

左電池固定架1、右電池固定架2、左載流片絕緣固定板7和右載流片絕緣固定板8均為絕緣阻燃材質，以避免短路事故的發生，同時提高該電池模塊的阻燃性能。

為了方便上述第一并聯載流片5、第二并聯載流片6、串聯載流片4、左載流片絕緣固定板7、右載流片絕緣固定板8在左電池固定架1或右電池固定架2上的安裝，本實施例在左電池固定架1和右電池固定架2上成型有多個防呆柱C，第一并聯載流片5、第二并聯載流片6、串聯載流片4、左載流片絕緣固定板7、右載流片絕緣固定板8上設置有與所述防呆柱C適配的防呆孔。第一并聯載流片5、第二并聯載流片6、串聯載流片4、左載流片絕緣固定板7、右載流片絕緣固定板8在與左電池固定架1或右電池固定架2的裝配過程中，先將其上的防呆孔穿套在相應的防呆柱C上，從而對其裝配位置進行預定位，再利用螺絲鎖緊固定。

防呆柱和防呆孔的結構設計，可對載流導電板與電池支架的安裝減少操作失誤，提高效率。

為了提高該電池組的散熱性能，本實施例在上述左電池固定架1、右電池固定架2、第一并聯載流片5、第二并聯載流片6、串聯載流片4、左載流片絕緣固定板7和右載流片絕緣固定板8上均密布開設通風散熱孔B，并且這些部件上的通風散熱孔B相互連通，而自作向右貫穿該圓柱形鋰電池模塊，我們稱之為貫通式散熱孔。

貫通式的通風散熱孔對每個單體電芯的散熱提供通風通道，加強熱管理的靈活性及可行性，保證電池模塊在適宜的環境中工作，增加電池的循環壽命。

為了進一步提高單體電芯3與左電池固定架1和右電池固定架2間的連接穩定性，防止單體電芯3從左電池固定架1或右電池固定架2脫離，同時為了方便單體電芯3在左電池固定架1和右電池固定架2上的安裝，本實施在所述左電池固定架1和右電池固定架2上均制有電芯插孔，單體電芯3的軸向兩端分別插設在左電池固定架1和右電池固定架2的電芯插孔中。左電池固定架1和右電池固定架2上電芯插孔處標有正負極標識。

而且，每個電芯插孔的孔壁上設置有六條摩擦力增強筋A，以增強單體電芯3插入電芯插孔時二者之間的結合強度，防止因孔位的尺寸公差以及電芯直徑的尺寸公差疊加導致的電池模塊內部電池無法處于完全固定狀態，避免電池模組在工作過程中可能焊點脫落，增強電池模組工作的穩定性。

再結合圖1-圖3所示，現將本實施例這種圓柱形鋰電池模塊的整體裝配過程簡單介紹如下：

a.在左電池固定架1的電芯插孔中插裝單體電芯3，將單體電芯3的裸露端(即還未插入電芯插孔中的裸露端)插入右電池固定架2的電芯插孔，經驗極位正確后用螺絲將左電池固定架1和右電池固定架2鎖緊。

b.將第一并聯載流片5和第二并聯載流片6配合右電池固定架2上對應的防呆柱裝至該右電池固定架2上，再利用結構膠加螺絲將三者鎖緊固定。

c.將右載流片絕緣固定板8配合右電池固定架2上對應的防呆柱裝至該右電池固定架2上，保證第一并聯載流片5和第二并聯載流片6之間相互絕緣隔離，同時保證第一并聯載流片5和第二并聯載流片6與外界絕緣隔離，再用螺絲將二者鎖緊固定，確保模塊導電件(第一并聯載流片5和第二并聯載流片6)不外露。

d.將串聯載流片4配合左電池固定架1上對應的防呆柱裝至該左電池支架1上，再利用結構膠加螺絲將二者鎖緊固定。

e.將左載流片絕緣固定板7配合左電池固定架1上對應的防呆柱裝至該左電池固定架1上，并用螺絲將二者鎖緊固定，保證模塊導電件(串聯載流片4)不外露。

本文所說的“左”、“右”，均以圖1為參照。

以上內容是結合具體的實施方式對本申請所作的進一步詳細說明，不能認定本申請的具體實施只局限于這些說明。對于本申請所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。