CN102916143A

CN102916143A - 一种安全可靠的锂离子电池

Info

Publication number: CN102916143A
Application number: CN2012104262362A
Authority: CN
Inventors: 谢理兵; 张明明; 杨兰生; 陈威; 段英杰
Original assignee: ZHEJIANG ZHENLONG BATTERY CO Ltd
Current assignee: Zhejiang Tianhong lithium battery Limited by Share Ltd
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: CN102916143B

Abstract

本发明公开了一种安全可靠的锂离子电池，包括壳体、支架式电池包和上盖，所述支架式电池包设置在壳体内，壳体上盖有上盖，所述支架式电池包包括框形的支架、若干锂离子单体电芯、保护板和连接板，所述支架上分隔有若干格子，锂离子单体电芯和保护板均放置在格子内，锂离子单体电芯的极耳和保护板的上端部采用连接板固定，所述支架式电池包上引出有相互独立的充电回路和放电回路。本发明形成相互独立的充电回路和放电回路，用户使用时不需要自己接插充放电口，避免了插拔过程中打火现象的发生，排除了安全隐患，提高了安全性及可靠性，延长了电池的使用寿命，提高了装配效率，而且有效的改善了电池包的散热性能，减少了电池的能量损耗，提高了电池的安全性能。

Description

一种安全可靠的锂离子电池

【技术领域】

本发明涉及一种安全可靠的锂离子电池。

【背景技术】

目前模块式锂离子电池组多采用充放电同口的单回路双用型引线方式，即电池组外观只引出一根正极线和一根负极线，这种引线方式虽然能够节省一些线材，但是在安全性和便捷性上却大打折扣。采用单回路的引线方式，用户使用时必须自己接插充放电口，容易出现打火现象，存在安全隐患，而且每次充电时要拔下控制器插头；使用时又需拔下充电插头，插上控制器插头，给用户使用带来不便。

同时，目前模块式锂离子电池组多采用熔铸式的引线方式，该引线方式在生产组装时需要加热熔胶固定引线，操作麻烦，而且胶体凝固需要时间较长，导致生产周期延长。

另外，传统的锂离子电池包的装配工艺是，先使用胶带将单体电芯紧密捆绑固定；再使用EVA粘贴在电芯表面，避免电芯外部损失，然而这种装配方式存在诸多弊端：第一，随着电池体积的增加，操作难度逐步增加；第二，这种组装方式导致电池散热性变差，从而造成电池的能量损耗较大，安全性能也较差。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种安全可靠的锂离子电池，能够提高安全性及可靠性，延长使用寿命。

为实现上述目的，本发明提出了一种安全可靠的锂离子电池，包括壳体、支架式电池包和上盖，所述支架式电池包设置在壳体内，壳体上盖有上盖，所述支架式电池包包括框形的支架、若干锂离子单体电芯、保护板和连接板，所述支架上分隔有若干格子，锂离子单体电芯和保护板均放置在格子内，锂离子单体电芯的极耳和保护板的上端部采用连接板固定，所述支架式电池包上引出有相互独立的充电回路和放电回路。

作为优选，所述上盖上开有三个螺柱孔，三个螺柱孔内均插有螺柱，三个螺柱上分别引出有正极线、充电负极线和放电负极线，所述正极线与充电负极线构成充电回路，正极线与放电负极线构成放电回路，省去了用户充电使用过程中的插拔麻烦。

作为优选，还包括有保护系统，所述充电回路的负极端连接到保护系统，保护系统的充电负极线引出连接到螺柱上，采用充电保护系统，对过充，过流进行保护，有效提高产品安全性，延长产品使用寿命。

作为优选，所述正极线、充电负极线和放电负极线的一端均采用螺丝拧紧固定在螺柱内，正极线、充电负极线和放电负极线的另一端均带有连接环，结构简单，装配及使用均操作方便。

作为优选，所述充电负极线的直径小于放电负极线的直径，从外观上直接区分充放电端，避免操作过程中出错。

作为优选，所述支架的周面和底面均开有若干散热孔，有利于改善锂离子电池包的散热问题。

作为优选，所述格子的宽度略大于锂离子单体电芯的厚度，排列在支架内的两相邻锂离子单体电芯之间具有间隙，有利于改善锂离子电池包的散热问题。

作为优选，所述支架由边框和若干分隔条构成，在边框内平行等距设置若干分隔条，两分隔条之间形成格子，结构简单，散热效果好。

本发明的有益效果：本发明采用三线引出，形成相互独立的充电回路和放电回路，用户使用时不需要自己接插充放电口，避免了插拔过程中打火现象的发生，排除了安全隐患，提高了安全性及可靠性，延长了电池的使用寿命。采用支架式装配方式，减少切割和粘贴胶带、EVA和环氧板的工序，提高了装配效率，而且有效的改善了电池包的散热性能，减少了电池的能量损耗，提高了电池的安全性能。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种安全可靠的锂离子电池的结构示意图；

图2是本发明一种安全可靠的锂离子电池中上盖的结构示意图；

图3是本发明一种安全可靠的锂离子电池中螺丝的结构示意图；

图4是本发明一种安全可靠的锂离子电池中支架式电池包的结构示意图；

图5是本发明一种安全可靠的锂离子电池中支架式电池包中支架的主视示意。

【具体实施方式】

参阅图1、2、3，一种双回路螺柱式锂离子电池，包括壳体、电池包7和上盖1，所述电池包7设置在壳体内，壳体上盖有上盖1，所述电池包7上引出有相互独立的充电回路和放电回路。引线处采用螺柱螺丝连接环的组合结构，在上盖1上开有三个螺柱孔2，三个螺柱孔2内均插有螺柱6，三个螺柱6上分别引出有正极线9、充电负极线10和放电负极线4，所述正极线9与充电负极线10构成充电回路，正极线9与放电负极线4构成放电回路。所述正极线9、充电负极线10和放电负极线4的一端均采用螺丝5拧紧固定在螺柱6内，正极线9、充电负极线10和放电负极线4的另一端均带有连接环3。将螺柱6插入螺柱孔2后，将带有连接环3的正极线9和另一根带环引线分别放在螺柱的两侧，用螺丝5从两侧拧紧固定，充电负极线10和放电负极线4的引出方式与正极线9原理相同。充电回路、放电回路共用正极线9，既简化了结构，又不影响两个回路的独立运行。

还包括有保护系统8，所述充电回路的负极端连接到保护系统8，保护系统8的充电负极线10引出连接到螺柱6上。由于实际使用中充电电流较小，故选用较细的充电负极线10，充电负极线10的直径小于放电负极线4的直径，此设计可从外观上直接区分充放电端，避免操作过程中出错。同时，充电负极线10采用小接线柱，放电负极线4和正极线9采用大接线柱。正极线9、放电负极线4直接引出，充电负极线10由电池的保护系统8引出，受保护系统保护，保证电池充电过程中的安全性，避免过充等伤害电池的事发生，延长电池使用寿命。

参阅图4、5，支架式电池包7，包括框形的支架71、若干锂离子单体电芯74、保护板73和连接板75，所述支架上分隔有若干格子77，锂离子单体电芯74和保护板73均放置在格子77内，锂离子单体电芯74的极耳和保护板73的上端部采用连接板75固定。所述支架71由边框76和若干分隔条79构成，在边框76内平行等距设置若干分隔条79，两分隔条79之间形成格子77。连接板75用于固定串联和并联的锂离子单体电芯74的极耳，并增加极耳焊接的有效面积，从而提高锂离子电池包大电流放电性能和安全性能。保护板73用于提高锂离子电池包在使用过程中的安全性能，延长使用寿命。

保护板73和锂离子单体电芯74按顺序分别插入支架71中的格子77里，支架71中格子77的数量和尺寸根据组装的锂离子单体电芯74和保护板73的数量和尺寸而设计，使锂离子单体电芯74和保护板73能够轻松插入格子，并且不会松动、歪斜。锂离子单体电芯74的极耳通过连接板75固定，保护板73通过连接板75与锂离子单体电芯74相连接。所述支架71的周面和底面均开有若干散热孔72。所述格子77的宽度略大于锂离子单体电芯74的厚度，排列在支架71内的两相邻锂离子单体电芯74之间具有间隙78。支架71上的散热孔72和两相邻锂离子单体电芯74之间的间隙，有效的改善了电池包在充、放电过程中的热量散发问题。

所述支架71的材质具有一定的强度、韧性和柔软性，并且防火、电绝缘。用于固定锂离子单体电芯74和保护板73的位置，并且保护锂离子单体电芯74和保护板73避免外部损伤，还可以使电池包的外形结构美观。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种安全可靠的锂离子电池，其特征在于：包括壳体、支架式电池包（7）和上盖（1），所述支架式电池包（7）设置在壳体内，壳体上盖有上盖（1），所述支架式电池包（7）包括框形的支架（71）、若干锂离子单体电芯（74）、保护板（73）和连接板（75），所述支架（71）上分隔有若干格子（77），锂离子单体电芯（74）和保护板（73）均放置在格子（77）内，锂离子单体电芯（74）的极耳和保护板（73）的上端部采用连接板（75）固定，所述支架式电池包（7）上引出有相互独立的充电回路和放电回路。

2.如权利要求1所述的一种安全可靠的锂离子电池，其特征在于：所述上盖（1）上开有三个螺柱孔（2），三个螺柱孔（2）内均插有螺柱（6），三个螺柱（6）上分别引出有正极线（9）、充电负极线（10）和放电负极线（4），所述正极线（9）与充电负极线（10）构成充电回路，正极线（9）与放电负极线（4）构成放电回路。

3.如权利要求2所述的一种安全可靠的锂离子电池，其特征在于：还包括有保护系统（8），所述充电回路的负极端连接到保护系统（8），保护系统（8）的充电负极线（10）引出连接到螺柱（6）上。

4.如权利要求2所述的一种安全可靠的锂离子电池，其特征在于：所述正极线（9）、充电负极线（10）和放电负极线（4）的一端均采用螺丝（5）拧紧固定在螺柱（6）内，正极线（9）、充电负极线（10）和放电负极线（4）的另一端均带有连接环（3）。

5.如权利要求2所述的一种安全可靠的锂离子电池，其特征在于：所述充电负极线（10）的直径小于放电负极线（4）的直径。

6.如权利要求1所述的一种安全可靠的锂离子电池，其特征在于：所述支架（71）的周面和底面均开有若干散热孔（72）。

7.如权利要求1所述的一种安全可靠的锂离子电池，其特征在于：所述格子（77）的宽度略大于锂离子单体电芯（74）的厚度，排列在支架（71）内的两相邻锂离子单体电芯（74）之间具有间隙（78）。

8.如权利要求1-7中任一项所述的一种安全可靠的锂离子电池，其特征在于：所述支架（71）由边框（76）和若干分隔条（79）构成，在边框（76）内平行等距设置若干分隔条（79），两分隔条（79）之间形成格子（77）。