柱間連接裝置及使用該裝置的鋰電池安裝箱及鋰電池模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種柱間連接裝置及使用該裝置的鋰電池安裝箱及鋰電池模塊，包括支撐件，支撐件中絕緣地設有導電材料制成的導電排。因此，本實用新型的鋰電池模塊在組裝的過程中只需要分別組裝鋰電池組及柱間連接裝置，分別組裝完成后再將成組布置的鋰電池組放入殼體中，將柱間連接裝置對應地放至鋰電池組的電極端并使導電排與鋰電池的電極電連接即可將鋰電池組的電能引出至導電排，不需在相鄰鋰電池之間多次安裝導電排，因而有利于加快電池模塊的組裝效率、簡化鋰電池模塊的組裝流程，也有利于實現鋰電池模塊組裝的自動化。
【專利說明】
柱間連接裝置及使用該裝置的鋰電池安裝箱及鋰電池模塊
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種柱間連接裝置及使用該裝置的鋰電池安裝箱及鋰電池模塊。
【背景技術】
[0002]鋰電池在實際使用中為了滿足電壓等級要求，常將數只單體電池進行串聯成電池組，但現有技術中連接多個單體電池的結構較為復雜。如中國專利CN 102170024 A所述的一種鋰離子電池模塊及電池組裝置，包括帶有開口的殼體、由開口處放入殼體中的多塊單體電池及用于封堵開口的頂蓋，頂蓋上設有插座，插座包括正、負極柱，多塊單體首尾串聯且首只單體鋰電池的負極與插座的負極柱通過導線焊接連接、末只單體鋰電池的正極與插座的正極柱通過導線焊接連接以形成電流回路。該專利公開的鋰電池模塊在組裝時需要通過多塊導電排先將相鄰兩塊鋰電池的相應電極連接，再將插座的正負極柱與相應的鋰電池的相應電極通過導線焊接連接，最后將頂蓋扣合在殼體的開口處。此過程中要多次在電極間連接用于構成柱間連接裝置的導電排，使得電池模塊的組裝工作量較大、降低了電池模塊的組裝效率。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種新型的鋰電池模塊以解決現有技術中的鋰電池模塊的導電排零散布置而造成的鋰電池模塊組裝過程中組裝工作量大的問題;本實用新型的目的還在于提供上述鋰電池模塊中使用的用于放置鋰電池的安裝箱;本實用新型的目的還在于提供上述鋰電池模塊中使用的柱間連接裝置。
[0004]為解決該技術問題，本實用新型的柱間連接裝置采用以下技術方案:
[0005]柱間連接裝置，包括用于連接鋰電池的相應電極的導電排，所述柱間連接裝置還包括用于固定在鋰電池安裝箱上的支撐件，所述導電排安裝在支撐件上，導電排與支撐件絕緣配合。
[0006]支撐件的下端設置有用于定位扣裝在鋰電池組上端的定位凹槽。
[0007]導電排包括用于與各鋰電池的正電極導電連接的正極導電片和用于與各鋰電池的負電極導電連接的負極導電片，正極導電片和負極導電片均沿左右方向延伸且兩者前后間隔設置。
[0008]正極導電片和負極導電片上設置有沿左右方向間隔布置的供對應電極由下至上穿出的上電極穿孔，上電極穿孔和/或上電極穿孔的孔口沿用于與對應電極接觸電連。
[0009]所述正極導電片與負極導電片均包括長形本體和中部的凸出部，長形本體與凸出部組成了凸字型結構，正極導電片和負極導電片的凸出部相背布置，上電極穿孔開設在長形本體上且其排布方向與長形本體的延伸方向一致;正極導電片和負極導電片的凸出部上對應地導電連接有正極導電極柱和負極導電極柱。
[0010]正極導電片和負極導電片之間的間隙中設有絕緣的隔板。
[0011]支撐件的兩端外凸設有連接板，連接板的中部上凸成為高出連接板上表面的凸臺，凸臺兩側的連接板上設置有用于連接電池箱殼體的螺栓穿孔，凸臺上設有用于連接電池箱頂蓋的螺紋孔。
[0012]所述導電排嵌裝于支撐件的上部，且導電排與支撐件上對應開設有凹凸定位結構。
[0013]本實用新型的鋰電池安裝箱采用以下技術方案:
[0014]鋰電池安裝箱，包括具有開口的殼體，殼體用于放置由多個鋰電池單體成組布置而形成的鋰電池組，鋰電池安裝箱中還設有柱間連接裝置，柱間連接裝置包括用于連接鋰電池的相應電極的導電排，所述柱間連接裝置還包括用于固定在鋰電池安裝箱上的支撐件，所述導電排安裝在支撐件上，導電排與支撐件絕緣配合。
[0015]支撐件的下端設置有用于定位扣裝在鋰電池組上端的定位凹槽。
[0016]導電排包括用于與各鋰電池的正電極導電連接的正極導電片和用于與各鋰電池的負電極導電連接的負極導電片，正極導電片和負極導電片均沿左右方向延伸且兩者前后間隔設置。
[0017]正極導電片和負極導電片上設置有沿左右方向間隔布置的供對應電極由下至上穿出的上電極穿孔，上電極穿孔和/或上電極穿孔的孔口沿用于與對應電極接觸電連。
[0018]所述正極導電片與負極導電片均包括長形本體和中部的凸出部，長形本體與凸出部組成了凸字型結構，正極導電片和負極導電片的凸出部相背布置，上電極穿孔開設在長形本體上且其排布方向與長形本體的延伸方向一致;正極導電片和負極導電片的凸出部上對應地導電連接有正極導電極柱和負極導電極柱。
[0019]正極導電片和負極導電片之間的間隙中設有絕緣的隔板。
[0020]支撐件的兩端外凸設有連接板，連接板的中部上凸成為高出連接板上表面的凸臺，凸臺兩側的連接板上設置有用于連接電池箱殼體的螺栓穿孔，凸臺上設有用于連接電池箱頂蓋的螺紋孔。
[0021]所述導電排嵌裝于支撐件的上部，且導電排與支撐件上對應開設有凹凸定位結構。
[0022]本實用新型的鋰電池模塊采用以下技術方案:
[0023]鋰電池模塊，包括由多個鋰電池單體成組布置組成的鋰電池組及用于放置鋰電池組的鋰電池安裝箱，鋰電池安裝箱包括具有開口的殼體，鋰電池安裝箱中還設有柱間連接裝置，柱間連接裝置包括用于連接鋰電池的相應電極的導電排，所述柱間連接裝置還包括用于固定在鋰電池安裝箱上的支撐件，所述導電排安裝在支撐件上，導電排與支撐件絕緣配合。
[0024]支撐件的下端設置有用于定位扣裝在鋰電池組上端的定位凹槽。
[0025]導電排包括用于與各鋰電池的正電極導電連接的正極導電片和用于與各鋰電池的負電極導電連接的負極導電片，正極導電片和負極導電片均沿左右方向延伸且兩者前后間隔設置。
[0026]正極導電片和負極導電片上設置有沿左右方向間隔布置的供對應電極由下至上穿出的上電極穿孔，上電極穿孔和/或上電極穿孔的孔口沿用于與對應電極接觸電連。
[0027]所述正極導電片與負極導電片均包括長形本體和中部的凸出部，長形本體與凸出部組成了凸字型結構，正極導電片和負極導電片的凸出部相背布置，上電極穿孔開設在長形本體上且其排布方向與長形本體的延伸方向一致;正極導電片和負極導電片的凸出部上對應地導電連接有正極導電極柱和負極導電極柱。
[0028]正極導電片和負極導電片之間的間隙中設有絕緣的隔板。
[0029]支撐件的兩端外凸設有連接板，連接板的中部上凸成為高出連接板上表面的凸臺，凸臺兩側的連接板上設置有用于連接電池箱殼體的螺栓穿孔，凸臺上設有用于連接電池箱頂蓋的螺紋孔。
[0030]所述導電排嵌裝于支撐件的上部，且導電排與支撐件上對應開設有凹凸定位結構。
[0031]對本實用新型有益效果的分析:本實用新型的柱間連接裝置包括支撐件，支撐件中絕緣地設有導電材料制成的導電排。因此，本實用新型的鋰電池模塊在組裝的過程中只需要分別組裝鋰電池組及柱間連接裝置，分別組裝完成后再將成組布置的鋰電池組放入殼體中，將柱間連接裝置對應地放至鋰電池組的電極端并使導電排與鋰電池的電極電連接即可將鋰電池組的電能引出至導電排，不需在相鄰鋰電池之間多次安裝導電排，因而有利于加快電池模塊的組裝效率、簡化鋰電池模塊的組裝流程，也有利于實現鋰電池模塊組裝的自動化。
[0032]更進一步地，本實用新型的柱間連接裝置的支撐件下端設有與鋰電池組的外形相匹配的定位凹槽，因此只需將該凹槽扣在鋰電池組上并扣合到位即可實現導電排與電極的電連接，進一步地節省了為對正導電排上的導電連接結構與鋰電池的電極而需要的定位時間，使得電池模塊的組裝效率進一步加快。
【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型的鋰電池模塊的一個實施例中電池模塊的三維立體結構示意圖；
[0034]圖2為圖1的爆炸視圖；
[0035]圖3為圖1中的殼體的立體結構示意圖；
[0036]圖4為圖1中的導電排的立體結構示意圖；
[0037]圖5為圖1中頂蓋的立體結構示意圖；
[0038]圖6為圖1中支撐件的立體結構示意圖；
[0039]圖7為圖6的仰視圖。
【具體實施方式】
[0040]鋰電池模塊的實施例:
[0041]鋰電池模塊包括由多塊鋰電池單體成組布置組成的鋰電池組及用于放置鋰電池組的鋰電池安裝箱，其具體結構如圖1?7所示。鋰電池安裝箱包括具有上部開口的殼體1，殼體I的開口處可拆卸地固連有頂蓋2，殼體I中還設有支撐件3，支撐件3由表面經絕緣噴塑處理的不銹鋼制成，支撐件3中嵌入安裝有銅排4，支撐件3、銅排4及設置于銅排上的導電極柱組成柱連接裝置。
[0042]殼體I由不銹鋼材料制成且為具有上部開口的箱形結構，殼體I的左右兩側板高出其余側板且其最上端向外翻折而形成用于與支撐件3連接的連接板11，連接板11上開設有用于與支撐件3連接的支撐件連接孔12;為保證鋰電池組的散熱性能，殼體的前后兩側板上開設有長型散熱孔13。
[0043]本實施例中鋰電池組5包括20塊鋰電池單體51，鋰電池單體51包括電池本體及位于電池本體上端的正負電極，正負電極為片狀結構且前后間隔設置。20塊鋰電池單體51沿左右方向一字排開且所有鋰電池的正電極均位于前側、負電極均位于后側，各鋰電池單體51通過PC膠墊52隔開以保證鋰電池單體51的散熱性能。為防止鋰電池組5直接接觸不銹鋼殼體I而產生磕碰，殼體I內還設有與殼體I的內腔形狀相匹配的保護套6。保護套6由為具有上部開口的箱形結構且由具有彈性的EVA材質制成，其左右兩側板與殼體I的左右兩側板高度相同，其余側板的高度高于殼體I的相應側板的高度但均低于左右兩側板的高度，保護套6的前后兩側板上與長型散熱孔13相對應的位置處開設有散熱用通孔，通孔的形狀與散熱孔13的形狀相同。
[0044]將成組布置的鋰電池組裝箱過程中，先將EVA材質的保護套6放入殼體I中，再將布置好的鋰電池組5放入保護套6中并在鋰電池組5與保護套6的間隙中、保護套6與殼體I的相對應的散熱孔間填充具有彈性的填充物7以固定鋰電池組。
[0045]支撐件3為具有下部開口的箱形結構，支撐件3的左右兩端外翻設有連接板31，連接板31上設有用于與殼體I及頂蓋2連接的連接結構，連接結構包括與殼體I上的支撐件連接孔12相匹配的殼體連接孔32及用于連接頂蓋2的頂蓋連接孔33，頂蓋連接孔33為螺紋孔且設置于兩個殼體連接孔32之間。箱形的外形使得支撐件3具有定位凹槽34，定位凹槽34的尺寸與鋰電池組5的形狀相匹配故可將支撐件3扣在鋰電池組5的上端。為使得鋰電池的電極能從支撐件3中伸出，支撐件3上開設有下電極穿孔35，下電極穿孔為長孔，下電極穿孔35沿前后方向布置有兩排，每排均包括沿左右方向間隔布置的20個下電極穿孔35。在本實施例中前排長孔供鋰電池的正極穿過，后排長孔供鋰電池的負極穿過。支撐件3的上端設有用于定位銅排4的定位柱36，支撐件3的上端還開設有供銅排4嵌入安裝的銅排安裝槽37，銅排安裝槽37的具體結構形式與需要嵌裝的銅排4的形狀相匹配。本實施例中為實現20塊鋰電池單體51的并聯，銅排4有兩部分，分別為用于嵌裝在支撐件3前側的前銅排和用于嵌裝在支撐件3后側的后銅排，兩銅排前后間隔排布且在兩銅排安裝槽37之間設有防止兩銅排之間空氣隙被擊穿的絕緣的隔板3 8。
[0046]銅排4為板型結構，具體為長形結構中部外凸而形成的凸字型結構，凸出部為用于安裝導電極柱的極柱安裝板43。銅排4具體包括用于與正電極連接的前銅排和用于與后電極連接的后銅排，前銅排的中部向前延伸而形成正極柱安裝板，后銅排的中部向后延伸而形成后極柱安裝板，極柱安裝板上開設有螺紋孔44，螺紋孔44中穿裝有金屬材料制成的螺桿45，螺桿45與銅排4導電連接而成為用于將鋰電池組的電能引出的導電極柱，旋裝在前銅排上的螺桿組成的是正導電極柱，旋裝在后銅排上的螺桿組成的是負導電極柱。銅排4嵌裝在支撐件3上端且其上開設有與下電極穿孔35的形狀和位置均適配的上電極穿孔41，銅排4上還開設有供支撐件3上的定位柱36穿過以對銅排4的安裝位置進行定位的定位孔42。經由對開的下電極穿孔35與上電極穿孔41鋰電池的電極由下方依次穿過支撐件3及銅排4，電極的上端向上懸伸露出銅排4的上表面。為保證電極與銅排4牢固接觸，將電極向下折至緊貼銅排4的上表面并使用激光焊接將銅排4焊接固定于銅排4上。激光焊接的焊點體積小，因而焊點處的溫度會在短時間內上升及下降，避免焊接過程中熱量傳導至鋰電池而影響鋰電池的性能，同時也有利于提高焊縫質量，最大限度減少漏焊、虛焊現象的發生。
[0047]頂蓋2具有與支撐件3的外輪廓相適配的形狀且其左右兩端設有凸耳21，凸耳21上開設有螺紋孔22，螺紋孔22的尺寸與支撐件3上的頂蓋連接孔33的尺寸相匹配。頂蓋2的前后兩側面上與正、負導電極柱位置相應處開有槽形的避讓口 23，避讓口 23用于供連接在導電極柱上的導線引出。
[0048]鋰電池模塊的組裝順序:首先將20塊鋰電池單體51按正負電極均同向的方式一字排列開地放置于保護套6內，此過程中需在相鄰的兩鋰電池單體51之間夾裝PC膠墊52，20塊鋰電池單體51排列成組后在鋰電池組的外表面與保護套6之間夾裝填充物7;再將裝有鋰電池組的保護套6整體放入殼體I內并在殼體I與保護套6的對開的散熱孔之間夾裝填充物7;將前、后銅排均嵌裝在支撐件3的上表面，此時應注意使支撐件3上的定位柱36穿過銅排4上的定位孔42以保證銅排上的電極穿孔41與支撐件3上的長孔35的位置對正;將支撐件3的下部定位凹槽34扣合在鋰電池組5的上端面并使鋰電池組5的電極穿出支撐件3和銅排4，此時支撐件3上的殼體連接孔32與殼體I上的支撐件連接孔12位置相對應，并通過螺栓將支撐件3與殼體I固定連接;將鋰電池的電極向下翻折并激光焊接固定在銅排4的上表面上，翻折電極時使相鄰的兩電極相對翻折;最后將頂蓋I蓋在支撐件3上并通過穿裝在頂蓋連接孔33及頂蓋上螺紋孔22的螺釘將頂蓋I固定在支撐件3上，至此實現鋰電池模塊的組裝。
[0049]在其他實施例中:銅排也可固定于支撐件的下方，此時支撐件上也可不開設供電極穿過的長孔;導電排可避開電極的延伸方向布置，此時可不開設供電極穿過的上電極穿孔，而是將電極彎折向導電排所在位置處使其與導電排接觸;還可將導電排上的上電極穿孔設置為與電極形狀完全吻合的孔，以導電排與電極的插接配合實現導電排與電極的電連接;各鋰電池單體也可采用串聯的方式進行組裝，此時銅排應根據需要改變形狀及數量;各在保持相鄰銅排之間爬電距離的情況下支撐件上也可不設絕緣的隔板;正負導電極柱也可是固定于銅排上的導體;正負導電極柱還可設置于頂蓋上，此時正負導電極柱可通過轉接件與銅排電連接，相應地頂蓋上也就不需要再設置供正負導電極柱上的引出線穿過的避讓口；用于將銅排準確嵌裝入支撐件中的凹凸定位結構還可以是設置在支撐件上的定位孔和設置在銅排上的定位柱。
[0050]鋰電池安裝箱的實施例:
[0051]鋰電池安裝箱的具體結構與鋰電池模塊的實施例中鋰電池安裝箱的具體結構相同，在此不再詳述。
[0052]柱間連接裝置的實施例:
[0053]柱間連接裝置的具體結構與鋰電池模塊的實施例中柱間連接裝置的具體結構相同，在此不再詳述。
【主權項】
1.柱間連接裝置，包括用于連接鋰電池的相應電極的導電排，其特征在于:所述柱間連接裝置還包括用于固定在鋰電池安裝箱上的支撐件，所述導電排安裝在支撐件上，導電排與支撐件絕緣配合。2.根據權利要求1所述的柱間連接裝置，其特征在于:支撐件的下端設置有用于定位扣裝在鋰電池組上端的定位凹槽。3.根據權利要求1所述的柱間連接裝置，其特征在于:導電排包括用于與各鋰電池的正電極導電連接的正極導電片和用于與各鋰電池的負電極導電連接的負極導電片，正極導電片和負極導電片均沿左右方向延伸且兩者前后間隔設置。4.根據權利要求3所述的柱間連接裝置，其特征在于:正極導電片和負極導電片上設置有沿左右方向間隔布置的供對應電極由下至上穿出的上電極穿孔，上電極穿孔和/或上電極穿孔的孔口沿用于與對應電極接觸電連。5.根據權利要求4所述的柱間連接裝置，其特征在于:所述正極導電片與負極導電片均包括長形本體和中部的凸出部，長形本體與凸出部組成了凸字型結構，正極導電片和負極導電片的凸出部相背布置，上電極穿孔開設在長形本體上且其排布方向與長形本體的延伸方向一致;正極導電片和負極導電片的凸出部上對應地導電連接有正極導電極柱和負極導電極柱。6.根據權利要求3所述的柱間連接裝置，其特征在于:正極導電片和負極導電片之間的間隙中設有絕緣的隔板。7.根據權利要求1所述的柱間連接裝置，其特征在于:支撐件的兩端外凸設有連接板，連接板的中部上凸成為高出連接板上表面的凸臺，凸臺兩側的連接板上設置有用于連接電池箱殼體的螺栓穿孔，凸臺上設有用于連接電池箱頂蓋的螺紋孔。8.根據權利要求1?7中任意一項所述的柱間連接裝置，其特征在于:所述導電排嵌裝于支撐件的上部，且導電排與支撐件上對應開設有凹凸定位結構。9.鋰電池安裝箱，包括具有開口的殼體，殼體用于放置由多個鋰電池單體成組布置而形成的鋰電池組，其特征在于:鋰電池安裝箱中還設有如權利要求1?8中任意一頂所述的柱間連接裝置。10.鋰電池模塊，包括由多個鋰電池單體成組布置組成的鋰電池組及用于放置鋰電池組的鋰電池安裝箱，鋰電池安裝箱包括具有開口的殼體，其特征在于:鋰電池安裝箱中還設有如權利要求1?8中任意一頂所述的柱間連接裝置。
【文檔編號】H01M2/10GK205645958SQ201620182482
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月10日
【發明人】蔣進, 王昌權, 周鵬歌, 齊培佩, 牛猛衛, 薛志翔, 靳慶國
【申請人】多氟多（焦作）新能源科技有限公司