一種電動自行車用鋰電池結構及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種電動自行車用鋰電池結構及其制備方法，結構包括上殼體和下殼體，所述的上殼體和下殼體圍成一個盒體結構，所述的盒體結構的一側為開放面，所述的盒體結構的內部固定有多個鋰電芯，所述的多個鋰電芯通過多個鎳片電連接形成一個電池組，所述的開放面上卡合有電路板，所述的電路板上設有集成電路和元器件區域，所述的集成電路和元器件區域設置在電路板靠近電池組的一側，所述的電池組的正極和負極所對應的鎳片焊接在電路板遠離電池組的一側。本發明的目的在于提供一種電動自行車用鋰電池結構，該電動自行車用鋰電池結構結構簡單實用，可以實現電芯無電線布置，降低了電池組短路風險。
【專利說明】
一種電動自行車用鋰電池結構及其制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及動力電池領域，具體地說是一種電動自行車用鋰電池結構，以及該鋰電池結構的制備方法。
【背景技術】
[0002]ZL201420319328.5公開了一種鋰電池模組，包括:殼體，上蓋，設置于所述殼體內的電芯組，其由若干個電芯組成；可拆卸連接在所述殼體內的支架；與所述電芯串聯和/或并聯的導電片；以及結構相同的兩個導電柱;所述鋰電池模組被設置為通過調整所述電芯的電極位置，改變所述導電柱在相同位置下的輸出電流。
[0003]上述鋰電池模組存在的問題在于，其和電路板之間要通過電線連接，在組裝和使用過程中電線容易被卡住或者老化等問題造成電池組短路。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種電動自行車用鋰電池結構，該電動自行車用鋰電池結構結構簡單實用，可以實現電芯無電線布置，降低了電池組短路風險，同時本發明還公開了該鋰電池結構的制備方法。
[0005]本發明的具體的技術方案為:一種電動自行車用鋰電池結構，包括上殼體和下殼體，所述的上殼體和下殼體圍成一個盒體結構，所述的盒體結構的一側為開放面，所述的盒體結構的內部固定有多個鋰電芯，所述的多個鋰電芯通過多個鎳片電連接形成一個電池組，所述的開放面上卡合有電路板，所述的電路板上設有集成電路和元器件區域，所述的集成電路和元器件區域設置在電路板靠近電池組的一側，所述的電池組的正極和負極所對應的鎳片焊接在電路板遠離電池組的一側，所述的上殼體和下殼體的表面與鋰電芯對應的位置設有多個用于點焊連接鎳片和鋰電芯的點焊孔。
[0006]在上述的電動自行車用鋰電池結構中，所述的盒體結構靠近開放面的位置設有一圈卡槽，所述的電路板卡合在該卡槽上。
[0007]在上述的電動自行車用鋰電池結構中，所述的盒體結構的頂壁和底面相對設有多個用于卡合鋰電芯的卡合部。
[0008]在上述的電動自行車用鋰電池結構中，所述的電路板的內部設有與集成電路和元器件區域電連接的導電線路，所述的電路板遠離電池組的一側設有與導電線路電連接的第一焊接點，所述的電池組的正極和負極所對應的鎳片與第一焊接點焊接連接。
[0009]在上述的電動自行車用鋰電池結構中，每2-10個鋰電芯并聯形成一個電池小組，相鄰的電池小組通過鎳片串聯形成所述的電池組，所述的電路板的內部設有與集成電路和元器件區域電連接的用于輸入電池組的電流和電壓信號的信號線路，所述的電路板遠離電池組的一側設有與信號線路電連接的多個第二焊接點，用于串聯相鄰的電池小組的鎳片與第二焊接點焊接連接。
[0010]在上述的電動自行車用鋰電池結構中，還包括多個用于容納和定位鎳片的鎳片容納槽。
[0011]在上述的電動自行車用鋰電池結構中，所述的鎳片與鋰電芯對應的位置設有條狀的擾流槽。
[0012]在上述的電動自行車用鋰電池結構中，所述的上殼體和下殼體之間設有密封膠條。
[0013]在上述的電動自行車用鋰電池結構中，所述的上殼體的上表面與下殼體的下表面均分別固定連接有防水板。
[0014]在上述的電動自行車用鋰電池結構中，所述的點焊孔的直徑為10mm。
[0015]同時，本發明還公開了上述的電動自行車用鋰電池結構的制備方法，包括以下步驟:
[0016]步驟1:將多個鎳片裝入到下殼體內；
[0017]步驟2:將電芯逐一安裝到下殼體內并壓緊鎳片，并將電路板卡合到下殼體上;將防水膠條安裝在下殼體凹槽內。
[0018]步驟3:將多個鎳片裝入到上殼體內；
[0019]步驟4:用磁性治具讓上殼體里面的鎳片不松動掉落；
[0020]步驟5:將上殼體安裝到下殼體上，使鋰電芯固定在盒體結構內；
[0021]步驟6:將上殼體I和下殼體2鎖緊；
[0022]步驟7:松開磁性治具，使用自動脈沖點焊機點焊，將鋰電芯和鎳片點焊在一起；
[0023 ]步驟8:使鎳片電路板焊接。
[0024]與現有技術相比，本發明的有益效果在于:
[0025]本發明通過盒體結構和卡合的電路板使本電池結構無電線，固定穩定，不易短路和短路，使用可靠性好。同時，鎳片使多個鋰電芯形成電池組然后將鎳片焊接在電路板上，該電路板的電子元器件以及集成電路全部設置在靠近電池的一側，可以防止在焊接過程中焊渣造成的短路和焊渣對電子元器件的損壞，也可以避免傳統的布線方式對導線造成擠壓損壞和短路。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明實施例1的零件爆炸圖；
[0027]圖2是本發明實施例1的立體圖；
[0028]圖3是本發明實施例1的上殼體和下殼體配合時的結構示意圖；
[0029]圖4是本發明實施例1的下殼體和電路板配合時的示意圖；
[0030]圖5是本發明實施例1的下殼體與鋰電芯以及鎳片配合時的示意圖；
[0031 ]圖6是本發明實施例1的上殼體的示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合【具體實施方式】，對本發明的技術方案作進一步的詳細說明，但不構成對本發明的任何限制。
[0033]實施例1
[0034]如圖1至6所示，一種電動自行車用鋰電池結構，包括上殼體I和下殼體2，所述的上殼體I和下殼體2圍成一個盒體結構，所述的盒體結構的一側為開放面3，所述的盒體結構的內部固定有多個鋰電芯4，所述的多個鋰電芯4通過多個鎳片5電連接形成一個電池組，所述的開放面3上卡合有電路板6，所述的電路板6上設有集成電路和元器件區域7，所述的集成電路和元器件區域7設置在電路板6靠近電池組的一側，所述的電池組的正極和負極所對應的鎳片5焊接在電路板6遠離電池組的一側，所述的上殼體I和下殼體2的表面與鋰電芯4對應的位置設有多個用于點焊連接鎳片5和鋰電芯4的點焊孔8。在本實施例中，上殼體I和下殼體2的表面的點焊孔8均為4*10的結構布置。該鋰電芯4為18650電芯。
[0035]本實施例通過盒體結構和卡合的電路板6使本電池結構無電線，固定穩定，不易短路和短路，使用可靠性好。同時，鎳片5使多個鋰電芯4形成電池組然后將鎳片5焊接在電路板6上，該電路板6的電子元器件以及集成電路全部設置在靠近電池的一側，可以防止在焊接過程中焊渣造成的短路和焊渣對電子元器件的損壞，也可以避免傳統的布線方式對導線造成擠壓損壞和短路。
[0036]在上本實施例中，所述的盒體結構靠近開放面3的位置設有一圈卡槽9，所述的電路板6卡合在該卡槽9上，所述的盒體結構的頂壁和底面相對設有多個用于卡合鋰電芯4的卡合部10，該卡合部10—般由4個弧形的卡合面圍成與鋰電芯4外圍形狀適應的結構。每一個鋰電芯4的上端和下端通過盒體結構的頂壁和底面相對設置的卡合部10卡合即可實現有效的固定。
[0037]在本實施例中，為了解決焊接時容易造成電路板6短路的問題，所述的電路板6的內部設有與集成電路和元器件區域7電連接的導電線路11，所述的電路板6遠離電池組的一側設有與導電線路11電連接的第一焊接點12，所述的電池組的正極和負極所對應的鎳片5與第一焊接點12焊接連接，該鎳片5與第一焊接點12連接處為一彎折部，彎折部上設有一十字形的焊接孔。
[0038]進一步地，每4個鋰電芯4并聯形成一個電池小組，相鄰的電池小組通過鎳片5串聯形成所述的電池組，所述的電路板6的內部設有與集成電路和元器件區域7電連接的用于輸入電池組的電流和電壓信號的信號線路13，所述的電路板6遠離電池組的一側設有與信號線路13電連接的多個第二焊接點14，用于串聯相鄰的電池小組的鎳片5與第二焊接點14焊接連接，該鎳片5與第二焊接點14連接處為一彎折部，彎折部上設有圓形的焊接孔。
[0039]需要說明的是，在附圖中，為了清楚的表明信號線路13和導電線路11的布置方式，采用了實線的形式表示，實際上，信號線路13和導電線路11是埋設在電路板內部的，表面是無法看到的。
[0040]將導電線路11和信號線路13埋設在電路板6內部，可以避免在焊接時焊渣滴落在線路上造成線路短路，同時，集成電路和元器件區域7的設置位置也避免了焊接時對集成電路和電子元器件造成的損壞。
[0041]為了提高鎳片5的固定效果，避免在使用過程中鎳片5震動移位，本電池結構還包括多個用于容納和定位鎳片5的鎳片容納槽15。鎳片5剛好可以容納在該鎳片容納槽15內，并且表面被鋰電芯4頂住，這樣在使用過程中就避免了因為震動造成的電池短路和短路問題的出現。
[0042]在高頻脈沖點焊的過程中，通過所述的鎳片5與鋰電芯4對應的位置設有的條狀的擾流槽16可以避免鎳片5在點焊過程中被擊穿，提高鋰電芯4的使用安全性。
[0043]為了提高本電池結構的防水效果，所述的上殼體I和下殼體2之間設有密封膠條17，所述的上殼體I的上表面與下殼體2的下表面均分別固定連接有防水板18。并且，本實施例的上殼體I和下殼體2通過4個自攻螺絲鎖緊，這樣保證了整個盒體結構的上表面、下表面、結合部的密封，同時電路板6是以卡合的形式固定在盒體結構的開放面3上的，因此其密封效果也非常好。本實施例的整個結構可以有效的避免水汽進入到內部，提高本電池結構的使用安全性。
[0044]在測試過程中發現，所述的點焊孔8的直徑為1mm時最利于點焊，防止焊偏造成的電池短路起火問題的出現。
[0045]本電動自行車用鋰電池結構的制造方法具體包括如下步驟:
[0046]步驟1:將多個鎳片5裝入到下殼體2的鎳片容納槽15內；
[0047]步驟2:18650電芯逐一安裝到下殼體2上的卡合部10內，將電路板6卡合到下殼體2上的卡槽9;
[0048]步驟3:將密封膠條17安裝到上殼體I上；
[0049]步驟4:將多個鎳片5裝入到上殼體I的鎳片容納槽15內；
[0050]步驟5:用磁性治具讓上殼體I里面的鎳片5不松動掉落；
[0051]步驟6:將上殼體I安裝到下殼體2上，使鋰電芯4卡合到上殼體I上；
[0052]步驟7:通過自攻螺絲將上殼體I和下殼體2鎖緊；
[0053]步驟8:松開磁性治具，使用自動脈沖點焊機點焊，將18650電芯和鎳片5點焊在一起；
[0054]步驟9:使鎳片5與第一焊接點12或第二焊接點14連接的位置彎折形成彎折部，然后使其和第一焊接點12或第二焊接點14搭接，然后焊接，將防水板18粘結在盒體結構的上下表面即可。
[0055]以上所述的僅為本發明的較佳實施例，凡在本發明的精神和原則范圍內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種電動自行車用鋰電池結構，包括上殼體和下殼體，其特征在于，所述的上殼體和下殼體圍成一個盒體結構，所述的盒體結構的一側為開放面，所述的盒體結構的內部固定有多個鋰電芯，所述的多個鋰電芯通過多個鎳片電連接形成一個電池組，所述的開放面上卡合有電路板，所述的電路板上設有集成電路和元器件區域，所述的集成電路和元器件區域設置在電路板靠近電池組的一側，所述的電池組的正極和負極所對應的鎳片焊接在電路板遠離電池組的一側，所述的上殼體和下殼體的表面與鋰電芯對應的位置設有多個用于點焊連接鎳片和鋰電芯的點焊孔。2.根據權利要求1所述的電動自行車用鋰電池結構，其特征在于，所述的盒體結構上靠近開放面的位置設有一圈卡槽，所述的電路板卡合在該卡槽上。3.根據權利要求1所述的電動自行車用鋰電池結構，其特征在于，所述的盒體結構的頂壁和底面相對設有多個用于卡合鋰電芯的卡合部。4.根據權利要求1所述的電動自行車用鋰電池結構，其特征在于，所述的電路板的內部設有與集成電路和元器件區域電連接的導電線路，所述的電路板遠離電池組的一側設有與導電線路電連接的第一焊接點，所述的電池組的正極和負極所對應的鎳片與第一焊接點焊接連接。5.根據權利要求4所述的電動自行車用鋰電池結構，其特征在于，每2-10個鋰電芯并聯形成一個電池小組，相鄰的電池小組通過鎳片串聯形成所述的電池組，所述的電路板的內部設有與集成電路和元器件區域電連接的用于輸入電池組的電流和電壓信號的信號線路，所述的電路板遠離電池組的一側設有與信號線路電連接的多個第二焊接點，用于串聯相鄰的電池小組的鎳片與第二焊接點焊接連接。6.根據權利要求5所述的電動自行車用鋰電池結構，其特征在于，還包括多個用于容納和定位鎳片的鎳片容納槽。7.根據權利要求5所述的電動自行車用鋰電池結構，其特征在于，所述的鎳片與鋰電芯對應的位置設有條狀的擾流槽。8.根據權利要求1-7任一所述的電動自行車用鋰電池結構，其特征在于，所述的上殼體和下殼體之間設有密封膠條。9.根據權利要求8所述的電動自行車用鋰電池結構，其特征在于，所述的上殼體的上表面與下殼體的下表面均分別固定連接有防水板。10.—種如權利要求1-9任一所述的電動自行車用鋰電池結構的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I:將多個鎳片裝入到下殼體內； 步驟2:將電芯逐一安裝到下殼體內并壓緊鎳片，并將電路板卡合到下殼體上，將防水膠條安裝在下殼體凹槽內； 步驟3:將多個鎳片裝入到上殼體內； 步驟4:用磁性治具讓上殼體里面的鎳片不松動掉落； 步驟5:將上殼體安裝到下殼體上，使鋰電芯固定在盒體結構內； 步驟6:將上殼體I和下殼體2鎖緊； 步驟7:松開磁性治具，使用自動脈沖點焊機點焊，將鋰電芯和鎳片點焊在一起； 步驟8:使鎳片與電路板焊接。
【文檔編號】H01M2/10GK106025160SQ201610584907
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月22日
【發明人】朱俊勝, 馮用祺, 劉雅麗, 蘇騰銘
【申請人】清遠騰飛智能科技有限公司