CN101465412B

CN101465412B - 一种电池

Info

Publication number: CN101465412B
Application number: CN2009100953675A
Authority: CN
Inventors: 闻人红雁; 闻人红权; 王为希; 毛松科; 孔建锋
Original assignee: Zhejiang Gbs Energy Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG GBS ENERGY CO Ltd
Priority date: 2009-01-12
Filing date: 2009-01-12
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2029-01-12
Also published as: CN101465412A

Abstract

本发明属于电动车电池制造技术领域，特别涉及一种改进型电池，其包括壳体、上盖、极柱、锂电池及导电条，壳体呈长方体形，壳体开口由上盖密封，壳体外壁形成加强筋，壳体内置锂电池；上盖嵌装极柱，极柱的外端与导电条相连，加强筋以平行与壳体上口边沿的形式横向均匀布设。本发明改进型电池具有壳体强度高、散热性能佳、结构简单、使用安全性高、密封性高、使用寿命长等优点。

Description

一种电池

【技术领域】

本发明属于电动车电池制造技术领域。

【背景技术】

众所周知，电动车是一种既省力又快捷的交通工具，很受用户的喜爱。又因电动车是一种绿色环保的交通工具，随着社会环保意识的普遍增强，电动车越来越普及，电动车产业也受到政府部门地大力支持。作为电动车动力源的电池也得满足电动车的市场配套需求，电池是电动车的“心脏”，电池的性能直接影响到电动车的质量，所以电池的性能极为重要。

现有的电池结构存在以下缺陷：

1、电池的外壳呈长方体形，外壳四周外壁形成加强筋，加强筋以垂直于上口边沿的形式布设，即为竖条型。经研究发现，竖条型加强筋与实际使用中电动车的风向不一致，从而造成其通风散热性能不好，影响了电池的使用寿命。

2、电池安全阀存在的问题是：首先，电池使用时间一长，弹簧及铝基垫片便会老化，从而外部气体、水汽可轻易地进入电池内部；其次，当弹簧及铝基垫片便会老化后，在电池内部产生气体时，导致气体无法及时排出，内压增大，造成壳体破裂，此时的电池存在爆炸的危险性；最后，此类外装安全阀的制造工序烦杂，费时费力。

3、电池极柱存在如下缺点：首先，其是在电芯封口之前已经装好，这样会导致在热塑封口时，会挤压极柱，进而使极柱与极片间产生挤压现象，最后导致极片破裂，轻者会使电池使用过程中短期失效，重者电池会直接产生短路现象；其次，电芯与极柱采用螺杆、螺帽连接，跟封口之后极柱上螺帽一样，螺帽会在电池使用过程中产生松动情况，使电池接触电阻增大，热量增加，从而导致电池寿命缩短和短期失效；最后，现有极柱只有单个口径，用螺杆连接极柱与电芯时会使用于连接时采用的垫片压片由于人工连接使其中间受力大小不均，致使压片垫片在边上产生上翘现象，既而同样使电池接触电阻增大，导致电池短期失效。

4、锂电池一般采用直接外包壳体的结构，壳体可以是金属或非金属制成。但，上述电池结构存在的问题是：数个组装的锂电池相互之间不紧密，电池在使用过程中会由于出现膨胀问题而导致壳体的破裂。

【发明内容】

本发明公开了一种电池，其解决了目前电动车电池存在的上述诸多技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案：一种电池，包括壳体、上盖、极柱、锂电池及导电条，壳体呈长方体形，壳体开口由上盖密封，壳体外壁形成加强筋，壳体内置锂电池；上盖嵌装极柱，极柱的外端与导电条相连，加强筋以平行于壳体上口边沿的形式横向均匀布设；上盖中部形成环槽，环槽所围的上盖中部开孔，该开孔与壳体内部贯通，该开孔用于电池注液之用，注液后该开孔被热封，环槽所围部起到了电池安全阀的作用；环槽由数条相间断的弧形环槽构成。

所述的电池，极柱与上盖塑融成一体，极柱的上部伸出上盖之外，极柱的下部开有两个孔。

所述的电池，导电条通过螺栓与极柱固定相连。

所述的电池，数个锂电池组装成组，锂电池组的上下面各安压一铝夹板，两铝夹板压实电池组。

所述的电池，锂电池组的侧壁安置拉条，拉条垂直于铝夹板，拉条的其中一端部与一铝夹板固定相连，拉条的长度与电池组压实后的高度相等。

所述的电池，加强筋的横截面呈矩形。

所述的电池，壳体上口扣接保护盖，以保护设于上盖表面的部件免受外力损坏。

所述的电池，极柱上段中部形成螺孔，通过铆钉螺接导电条。

本发明电池具有以下优点：

1、本发明的电池盒不改变壳体的外形及尺寸，将壳体的加强筋设置成横条型，其除了增加壳体强度外，又改善了电池的散热性能，因为横向加强筋与电动车行车过程中的风向一致，与竖条型加强筋相比，其散热效果非常明显。

2、本发明对电池安全阀的结构进行了改进，与目前的安全阀结构相比，其具有如下优点：首先，省去安全阀门、弹簧及铝基垫片等部件，本安全阀与上盖一体成型，既简化了结构，又不存在部件老化的问题，使用安全性高；其次，电池在使用过程中内部产生一定量气体后，安全阀破裂，气体放出，不会发生电池壳体破裂现象，增强了电池的安全性，保证电池使用过程中的安全可靠性，做到既环保，又安全放心；最后，安全阀与上盖一体成型，无须再进行外装安全阀这一道工序，当注液完毕后，只需将注液口热封即可，在保证工艺的前提下，减少了人工，增加了工艺的方便快捷性。

3、本发明对电池极柱作了改进，其在上盖塑压成型时，同时将极柱塑融其中，且极柱下方由原来的中间一个孔径改为两侧各一个孔径，将其结构简单化，在允许的最大电流下，也减薄了极柱厚度。相比现有的电池极柱，其优点如下：首先，增强了极柱与上盖的密封性，无须使用O型垫圈来加强极柱与壳盖相配的密封性，也不会产生热塑封口时由于挤压极片而导致极片破裂产生的电池短路和寿命缩短问题；其次，采用两个孔径均衡了压片的受力均匀性，并且螺杆连接采用铆钉连接进一步加强了连接键的强度以及压片的受力均匀性，在保证压片与极柱紧密接触的同时，又增加了强度，使其在实用过程中不会产生松动的现象；最后，增强了电池的整体工艺性，减少了工序，节约了成本，增强了整个电池极柱表面的导电性。

4、本发明采用两铝夹板将数个电池夹紧并组装成组，然后外包壳体，与现有直接采用金属外壳或其他外壳组装电池相比，具有以下优点：其能使数个组装成组的电池相互之间紧密结合，从而防止电池在使用过程中由于出现膨胀而导致壳体的破裂的现象，延长了电池的使用寿命。

【附图说明】

图1为实施例一壳体的立体结构图。

图2为实施例一壳体的纵向剖视图。

图3为实施例一壳体的俯视图。

图4为实施例二电池盒无保护盖的立体结构图。

图5为实施例二电池盒的纵向剖视图。

图6为实施例二电池盒的俯视图。

图7为实施例三电池盒的纵向剖视图。

图8为实施例三电池极柱的主视结构图。

图9为实施例三电池极柱的纵向剖视图。

图10为实施例三电池极柱的俯视结构图。

图11为实施例三电池盒无保护盖的立体结构图。

图12为实施例四电池组的立体结构图。

图13为实施例四电池组的主视图。

图14为实施例四电池组的侧视图。

图15为实施例四一种组装本电池组的打包机的立体结构图。

图16为实施例四打包机的主视结构图。

图17为实施例四打包机的俯视图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明作详细说明。

实施例一：如图1-3所示，本实施例的电池包括壳体1、上盖3、极柱6、锂电池及导电条，壳体1呈长方体形，壳体开口由上盖3密封；上盖3嵌装极柱6，极柱6的外端与导电条相连。壳体1内置锂电池，壳体1的四周外壁形成加强筋4，加强筋4的横截面呈矩形，即加强筋4为横条型。加强筋4平行于壳体上口2的边沿，并横向均匀布设于壳体1的四周外壁。壳体相邻外壁的加强筋相连，即壳体外壁处于同一水平面的四条加强筋连成一圈。横条型加强筋既增加了壳体强度，又因横向加强筋与电动车行车过程中的风向一致，改善了电池壳体的散热性能。

实施例二：如图4-6所示，上盖3的中部向上形成一个加液柱31，加液柱31的内部形成通孔311，该通孔311与电池壳体内部相通。于加液柱31周边的上盖部形成四道相互间断弧形环槽32，弧形环槽32的壁厚由电池内部所能承受的气体压力而定，四道弧形环槽32形成一个圆而将加液柱31包围在内。在电池使用过程中，其内部产生一定量气体后并达到规定的压力后，弧形环槽32便被内部气压顶破，由四道弧形环槽32所围部便起到了电池安全阀的作用，通过该部及时将壳体内部产生的气体排出，避免了电池产生爆炸的现象。

在电池注液过程中，通过加液柱31的通孔向内注液，注液完毕后，热封加液柱31的通孔311。当然，为了结构的简洁性，注液并热封后也可以剪断凸出于上盖3的加液柱31。

上述设置的加液柱31主要为了注液以及热封方便之用，因此，在本发明的结构中，可以没有加液柱31，而直接在上盖3的环槽中部形成开孔，该开孔用于注液之用，注液完毕后，直接热封即可。

上盖3的上方外罩保护盖8，保护盖8与壳体1的上口外壁扣接，以保护上盖3外表面的一些部件。

本实施例的其它内容与实施例一相同。

实施例三：如图7-11所示，在上盖3塑压成型时，同时将电池极柱6塑融其中，从而上盖3与电池极柱6连成一体状，而无须另行装配。这样，增强了极柱与上盖的密封性，无须另外使用O型垫圈来加强极柱与壳盖相配的密封性，当然，在热塑封口时，也不会产生由于挤压极片而导致极片破裂的现象；另，其增强了电池的整体工艺性，减少了工序，节约了成本，增强了整个电池极柱表面的导电性。

电池极柱6的上部柱体331伸出上盖3之外，电池极柱6的下部开有两个孔332。电池极柱6的上段中部形成螺孔，铆钉7穿过导电条5后伸入螺孔，将导电条5与电池极柱6固定相连。本电池极柱3采用两个孔径均衡了压片的受力均匀性，并且螺杆连接采用铆钉连接进一步加强了连接键的强度以及压片的受力均匀性，在保证压片与极柱紧密接触的同时，又增加了强度，使其在实用过程中不会产生松动的现象。

本实施例的其它内容与实施例二相同。

实施例四：如图12-14所示，电池壳体内的锂电池组由四个同类型锂电池55沿横向按正负极对应排列成组，锂电池组的上下面各安压铝夹板71、72，铝夹板71、72压实锂电池组。锂电池组的两相对侧壁各安置四根等长的拉条56，拉条56垂直于铝夹板71、72，拉条56的上端与上铝夹板71固定相连，拉条56的长度与锂电池组压实后的高度相等。本实施例的其它内容与实施例一相同。

图15-17公开了一种组装本实施例锂电池组的装置，其名称为锂电池打包机，包括支架51，支架51的下部11为一框架，框架11内部设有一液压千斤顶52。支架51的上部12包括两根相平行的直立杆121，两杆121的下端固定于下部框架11，两杆121的上端固定连接一定板53。两杆121分别穿过一活动板54，杆121与活动板54间滑动配合。活动板54的下方与液压千斤顶52固定相连，其在液压千斤顶52的驱动下沿杆121上下滑动。

将上述排列而成的锂电池组及铝夹板、拉条一同置放于打包机的活动板54之上，即处于活动板54与定板53之间，下铝夹板72与活动板54接触，上铝夹板71的上方正对与定板53。然后，启动液压千斤顶52，液压千斤顶52驱动活动板54向上移动至上铝夹板71顶触定板53。活动板54在液压千斤顶的作用下继续向上移动，开始顶压下铝夹板72，下铝夹板72将电池55向上压向上铝夹板71，而上铝夹板57又由定板53顶住。因此，在两铝夹板71、72的挤压作用下，锂电池55被压紧压实，而其高度刚好为拉条56的长度，压缩完毕后外包壳体，完成锂电池组装。由本打包机组装而成的锂电池组紧密结合，不会产生壳体破裂，使用寿命长。此外，本打包机操作方便、快捷、省时，而现有电池组装是纯人工操作的，存在费时费力的缺点。当组装好的电池拆卸后，采用本打包可再次对电池进行组装操作，节约资源。当然，此打包机只是本发明锂电池的一种组装装置，本发明的锂电池组还可以采用其它压缩装置来组装，达到相同的技术效果。

当然，可以将上述几个实施例进行组合，形成多种不同的技术方案。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims

1.一种电池，包括壳体、上盖、极柱、锂电池及导电条，壳体呈长方体形，壳体开口由上盖密封，壳体外壁形成加强筋，壳体内置锂电池；上盖嵌装极柱，极柱的外端与导电条相连，其特征在于：所述的加强筋以平行于壳体上口边沿的形式横向均匀布设；所述的上盖中部形成环槽，环槽所围的上盖中部开孔，该开孔与壳体内部贯通，该开孔用于电池注液之用，注液后该开孔被热封，环槽所围部起到了电池安全阀的作用；所述的环槽由数条相间断的弧形环槽构成。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述的极柱与上盖塑融成一体，极柱的上部伸出上盖之外，极柱的下部开有两个孔。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述导电条通过螺栓与极柱固定相连。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：数个锂电池组装成组，锂电池组的上下面各安压一铝夹板，两铝夹板压实电池组。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于：所述锂电池组的侧壁安置拉条，拉条垂直于铝夹板，拉条的其中一端部与一铝夹板固定相连，拉条的长度与电池组压实后的高度相等。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述加强筋的横截面呈矩形。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述的壳体上口扣接保护盖，以保护设于上盖表面的部件免受外力损坏。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述的极柱上段中部形成螺孔，通过铆钉螺接导电条。