CN103606639A - 串并联互转的锂离子电池组 - Google Patents

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Abstract

一种串并联互转的锂离子电池组，包括向上开口的外箱，外箱内装有电池组，电池组内设计有正极汇流排和负极汇流排，正极汇流排和负极汇流排上固定连接有凸极柱，凸极柱上连接有可切换的串联板或并联板，串联板上表面设计有连接栓，串联板的下表面设计有连接片，连接片的端部引出终端导流片，连接片处通过螺柱连接有2P连接器和4P连接器，2P连接器和4P连接器上连接有凹极柱，凹极柱之间为串联，凹极柱与串联板之间设计有弹簧，凹极柱与凸极柱相对应。

Description

串并联互转的锂离子电池组
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池组，尤其涉及一种串并联互转的锂离子电池组。
背景技术
锂离子电池组存在一致性问题，这是制约着锂离子产业发展的主要因素。目前市场上所售的锂离子电池组虽然已采用保护板或管理系统来消除锂离子电池组间的个体差异，但是效果不明显，特别是一些带有保护板的锂离子电池组，往往出现问题的地方就是保护板的均衡。大型锂离子电池组对锂离子电池组的要求更高，要实现锂离子电池组的一致性问题，更加困难。大型锂离子电池组串并联个数多，结构复杂，这就要求大型锂离子电池组具有更高的一致性。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现锂离子电池组串并联切换，串联供电、并联均衡，减小电池组个体间的差异，降低锂离子电池一致性问题的串并联互转的锂离子电池组。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种串并联互转的锂离子电池组，包括向上开口的外箱，外箱内装有电池组，电池组内设计有正极汇流排和负极汇流排，其特征是：正极汇流排和负极汇流排上固定连接有凸极柱，凸极柱上连接有可切换的串联板或并联板，串联板上表面设计有连接栓，串联板的下表面设计有连接片，连接片的端部引出终端导流片，连接片处通过螺柱连接有2P连接器和4P连接器，2P连接器和4P连接器上连接有凹极柱，凹极柱之间为串联，凹极柱与串联板之间设计有弹簧，凹极柱与凸极柱相对应，并联板上表面设计有连接栓，并联板的下表面设计有连接片，连接片的端部引出终端导流片，连接片处通过螺柱连接有2P连接器和4P连接器，2P连接器和4P连接器上连接有凹极柱，凹极柱之间为并联，凹极柱与并联板之间设计有弹簧，凹极柱与凸极柱相对应。
本发明的优点效果在于：由于本发明的这种结构，所以本发明能实现锂离子电池组的串并联切换，串联提供动力，并联实现均衡，本电池组的结构采用机械形式的转换来实现锂离子电池组的串联联切，制作简单、稳定性好。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为图1除去外箱的立体图；
图3为串联板串联结构示意图；
图4为串联板串联结构示意图；
图5为并联板并联结构示意图；
图6为并联板并联结构示意图；
图7为4P连接器组合结构示意图；
图8为2P连接器组合结构示意图；
图9为2P连接器组合结构示意图；
图10为凹极柱与凸极柱组合结构示意图；
图11为并联板结构示意图；
图12为串联板结构示意图；
图13为电池组结构示意图；
图14为外箱结构示意图；
图15为4P连接器结构示意图；
图16为2P连接器结构示意图；
图17为凹极柱结构示意图；
图18为凸极柱结构示意图。
附图中：1、输出正极片；  2、连接栓；  3、串联板；  4、螺柱；  5、外箱；  6、手把；  7、滑块；  8、输出负极片；  9、电池组；  10、凹极柱；  11、4P连接器；  12、2P连接器；  13、并联板；  14、弹簧；  15、连接片。  
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
本发明如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、、10、11、12、13、14、15、16、17、18所示，一种串并联互转的锂离子电池组，包括向上开口的外箱5，外箱5内装有电池组9，电池组9内设计有正极汇流排和负极汇流排，其特征是：正极汇流排和负极汇流排上固定连接有凸极柱，凸极柱上连接有可切换的串联板3或并联板13，串联板3上表面设计有连接栓2，串联板3的下表面设计有连接片15，连接片15的端部引出终端导流片，连接片15处通过螺柱4连接有2P连接器12和4P连接器11，2P连接器12和4P连接器11上连接有凹极柱10，凹极柱10之间为串联，凹极柱10与串联板3之间设计有弹簧14，凹极柱10与凸极柱相对应，并联板13上表面设计有连接栓，并联板13的下表面设计有连接片，连接片的端部引出终端导流片，连接片处通过螺柱连接有2P连接器和4P连接器，2P连接器和4P连接器上连接有凹极柱，凹极柱之间为并联，凹极柱与并联板13之间设计有弹簧，凹极柱与凸极柱相对应。串联板与并联板可以互相转换，实现电池组的串并联。所述凸极柱与凹极柱所采用的结构可以增大接触面，配合紧密，可以满足电池组的大功率放电；电池组串联时用于提供动力，并联时用于电池组间的均衡充电。在本实施例中，所述终端导流片包括输出正极片1和输出负极片8。在本实施例中，所述外箱5底部设计有滑块7，可以方便安装与拆卸，实现电池组的快速更换。在本实施例中，所述2P连接器和4P连接器采用多层紫铜片叠加而成，此种连接器弹性大，可弯折，在弹簧的配合下实现凸极柱与凹极柱的紧密配合。在本实施例中，所述的前表面固定连接有手把6。在本实施例中，所述凸极柱和凹极柱10材质采用导电性能好的黄铜，表面镀有耐磨层，外箱5材质采用SPCC冷轧板；折弯180度不开裂、表面无裂纹、无擦伤、无不同晶体。
一种串并联互转的锂离子电池组，电池组按照串并联的形式进行摆放固定，电池组上的凸极柱与凹极柱进行配合，导出电流；凹极柱与连接器之间采用螺栓固定，连接器通过螺栓紧固于串并联板上，弹簧固定于凹极柱与连接器接触面的下部，起到辅助紧固凹凸极柱的连接；串联板与并联板通过固定轴固定于车体或其它地方，根据机械指令来实现串并联切换；正常工作时电池组处于串联状态，充电结束后处于并联状态，实现并联均衡和进行低电压充电。
串并联互转的锂离子电池组所采用的方案新颖、结构简单，能满足锂离子电池的要求，可以实现锂离子电池组的均衡，减小锂离子电池组的个体差异，降低锂离子电池组一致性所带来的不良影响。
本发明设计巧妙，电池组组合方式及连接方式合理灵活、便于操作，符合蓄电池的基本要求，安全、环保、质轻、体积小、操作简单。适用于大巴车、农业、牧业、种植、养殖业、旅游业、广告业、服务业、山区、林区、铁路、石油、部队边防哨所、通讯中继站、公路和铁路信号站、地质勘探和野外考察工作站及其它用电不便地区。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种串并联互转的锂离子电池组，包括向上开口的外箱（5），外箱（5）内装有电池组（9），电池组（9）内设计有正极汇流排和负极汇流排，其特征是：正极汇流排和负极汇流排上固定连接有凸极柱，凸极柱上连接有可切换的串联板（3）或并联板（13），串联板（3）上表面设计有连接栓（2），串联板（3）的下表面设计有连接片（15），连接片（15）的端部引出终端导流片，连接片（15）处通过螺柱（4）连接有2P连接器（12）和4P连接器（11），2P连接器（12）和4P连接器（11）上连接有凹极柱（10），凹极柱（10）之间为串联，凹极柱（10）与串联板（3）之间设计有弹簧（14），凹极柱（10）与凸极柱相对应，并联板（13）上表面设计有连接栓，并联板（13）的下表面设计有连接片，连接片的端部引出终端导流片，连接片处通过螺柱连接有2P连接器和4P连接器，2P连接器和4P连接器上连接有凹极柱，凹极柱之间为并联，凹极柱与并联板（13）之间设计有弹簧，凹极柱与凸极柱相对应。
2.根据权利要求1所述的串并联互转的锂离子电池组，其特征在于：所述终端导流片包括输出正极片（1）和输出负极片（8）。
3.根据权利要求2所述的串并联互转的锂离子电池组，其特征在于：所述外箱（5）底部设计有滑块（7）。
4.根据权利要求3所述的串并联互转的锂离子电池组，其特征在于：所述2P连接器和4P连接器采用多层紫铜片叠加而成。
5.根据权利要求4所述的串并联互转的锂离子电池组，其特征在于：所述的前表面固定连接有手把（6）。
6.根据权利要求5所述的串并联互转的锂离子电池组，其特征在于：所述凸极柱和凹极柱（10）材质采用导电性能好的黄铜，表面镀有耐磨层，外箱（5）材质采用SPCC冷轧板。
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