CN104134769B - 大容量电池包结构及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大容量电池包结构，所述第一电池卡板与第二电池卡板之间设有所述电池组件，第一电池卡板与电池组件的正负极端面之间以及第二电池卡板与电池组件的正负极端面之间均设有所述复合电极片，复合电极片的第一导电层将所述电池组件的各电池单体串、并联连接，第二导电层与第一、第二电池卡板固定连接；组装方法包括以下步骤：将复合电极片分别装入第一电池卡板与第二电池卡板上；装入电池组件；将第一电池卡板与第二电池卡板固定连接；将复合电极片与各电池单体正负极焊接连接。通过上述方式，本发明能够承受大电流放电；结构简单，稳定性好，抗冲击振动能力强；不再需要额外的工装夹具对复合电极片进行固定，操作简单，组装成本低。

Description

大容量电池包结构及其组装方法
技术领域
本发明涉及一种大容量电池包结构及其组装方法，特别是涉及一种园林户外工具用的大容量电池包结构及其组装方法。
背景技术
由于人类环保意识的提高，目前很多汽油机动力系统正逐渐向电力驱动系统演化，原因是电驱动系统在使用环节没有废气排放，不污染环境、而做为电能的供应，锂离子电池具有高能量密度的优势，因此具有大容量的锂电池包成为了新能源产业当中的一个重要组成部分。这些大容量电池包具有一定的技术参数要求，如总电压，总容量。圆柱型锂电池单体通过串并连接来实现电池包的容量及电压要求。
现有技术通常是用塑料件将锂离子电池单体紧固好后，再在塑料件外部安放上镍片进行焊接实现电池的串并联，此时焊接镍片需要使用额外的夹具进行定位，焊接完毕后拆掉，生产效率低，镍片由于没有塑料件定位，稳定性差，抗冲击震动能力差，结构复杂，组装制造的便利性很差，效率较低，安装成本高。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种经过组装焊接即可组装成一个大型电池模组，结构紧凑，能满足系统大倍率放电需要的大容量电池包结构及其组装方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种大容量电池包结构，包括：第一电池卡板、第二电池卡板、复合电极片以及包括若干电池单体组成的电池组件，所述第一电池卡板与第二电池卡板之间设有所述电池组件，第一电池卡板与电池组件的正负极端面之间以及第二电池卡板与电池组件的正负极端面之间均设有所述复合电极片，
复合电极片包括至少2层互相连接的导电层，分别为第一导电层和第二导电层，所述第一导电层将所述电池组件的各电池单体串、并联连接，第二导电层与第一、第二电池卡板固定连接。
在本发明一个较佳实施例中，第一电池卡板上设有电池单体定位孔，在所述电池单体定位孔的四周布设有多个不规则的凸起。
在本发明一个较佳实施例中，所述复合电极片上设有与所述凸起匹配的嵌套孔。
在本发明一个较佳实施例中，所述复合电极片的第一导电层上设有与各电池单体的双极耳连接的固定孔。
在本发明一个较佳实施例中，所述复合电极片的第二导电层上设有固定复合电极片的固定结构。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一电池卡板上设有排布线缆的线槽。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一电池卡板与第二电池卡板结构相同，且相对设置。
在本发明一个较佳实施例中，第一电池卡板与第二电池卡板之间通过锁紧结构固定连接。
还涉及一种大容量电池包结构的组装方法，包括以下步骤：
1）将复合电极片分别装入第一电池卡板与第二电池卡板上；
2）装入电池组件，将各电池单体通过复合电极片串、并联连接；
3）将第一电池卡板与第二电池卡板固定连接；
4）将复合电极片与各电池单体正负极焊接连接。
在本发明一个较佳实施例中，步骤2）中所述电池组件包括多组电池串，电池串是通过复合电极片将多个电池单体并联连接形成，各电池串之间通过所述复合电极片串联连接。
本发明的有益效果是：本发明大容量电池包结构及其组装方法实现了将圆柱型锂离子电池单体进行串并连接，其结构件经过组装焊接即可组装成一个大型电池模组；结构紧凑，便于生产装配作业，作业效率高；复合电极片由两层导电材料组成，能够承受大电流放电；复合电极片被固定在第一、第二电池卡板与电池组件正负极端面之间，结构简单，稳定性好，抗冲击振动能力强；焊接作业时，不再需要额外的工装夹具对复合电极片进行固定，操作简单，组装成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明大容量电池包结构一较佳实施例的结构示意图；
图2是图1所示大容量电池包结构的中复合电极片的结构示意图；
图3是图1所示大容量电池包结构的中第一电池卡板的结构示意图；
图4是图1所示大容量电池包结构的中装配有复合电极片的第二电池卡板的结构示意图；
图5是图1所示大容量电池包结构的完成装配后的结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、第一电池卡板，2、第二电池卡板，3、复合电极片，4、电池组件，5、第一导电层，6、第二导电层，7、电池单体定位孔，8、凸起，9、嵌套孔，10、固定孔，11、折弯结构，12、线槽，13、紧固通道，14、紧固件。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例包括：
一种大容量电池包结构，如图1所示，包括：第一电池卡板1、第二电池卡板2、复合电极片3以及包括若干电池单体组成的电池组件4。
第一电池卡板1与电池组件4的正负极端面之间以及第二电池卡板2与电池组件4的正负极端面之间均设有所述复合电极片3。本发明结构简单紧凑，便于组装。
其中，电池组件4由多个圆柱型锂离子电池单体串并联组成。
如图2所示，复合电极片3包括至少2层互相连接的导电层，分别为第一导电层5和第二导电层6，第一导电层5和第二导电层6均由导电材料制成，并通过超声波摩擦、激光焊接等方式实现连接，能承受大流量放电。
所述第一导电层5将电池组件4的各电池单体串、并联连接，本发明优选焊接的方式，将第一导电层5与各电池单体串、并联连接。
如图2所示，所述复合电极片3的第一导电层5上设有与各电池单体的双极耳连接的固定孔10，对应一个电池单体的第一导电层5上就设有一对连接双极耳的固定孔10，本发明采用焊接的方式通过该固定孔10，将电池单体与复合电极片3串并联连接。
第二导电层6用于提供结构支撑，汇集电池电流，且与第一、第二电池卡板2固定连接。
所述复合电极片3的第二导电层6上设有固定复合电极片3的固锁结构。所述固锁结构本发明优选为折弯结构11，通过折弯结构11可以将复合电极片3固定在第一、第二电池卡板2上，结构简单，操作方便。
本发明在焊接作业时，由于复合电极片3的纵、横向位置均已固定，所以不再需要额外的工装夹具对复合电极片3进行固定。焊接工具穿过电池卡板的电池单体定位孔7以及复合电极片3的第二导电层6，接触到与电池单体的双极耳连接的固定孔10，并对电池单体和复合电极片3的第一导电层5进行焊接，实现电池单体的串、并联连接。
如图3和图4所示，第一电池卡板1上设有电池单体定位孔7，用以固定电池单体的位置。
在所述电池单体定位孔7的四周布设有多个不规则的凸起8。所述复合电极片3上设有与所述凸起8匹配的嵌套孔9。
安装时，凸起8穿过相应的嵌套孔9，起到将复合电极片3固定于第一、第二电池卡板2上的作用，使得复合电极片3结构稳固，不会产生位移。
所述第一电池卡板1上设有排布电气系统线缆的线槽12，结构设计合理，紧凑不凌乱，装配简单便利。
所述第一电池卡板1与第二电池卡板2结构相同，且相对设置。第一电池卡板1与第二电池卡板2之间通过锁紧结构固定连接，如图5所示。
所述锁紧结构包括固定设于第一、第二电池卡板2上若干个紧固通道13，当第一电池卡板1与第二电池卡板2相对装配完成后，紧固件14贯穿两个电池卡板上的紧固通道13，将第一电池卡板1与第二电池卡板2固定连接。紧固件14可为螺栓、销或键等。
一种大容量电池包结构的组装方法，包括以下步骤：
1）将复合电极片3分别装入第一电池卡板1与第二电池卡板2上；
2）将电池组件4装入第一电池卡板1中，将各电池单体通过复合电极片3串、并联连接；
3）盖上装配有复合电极片3的第二卡板，通过紧固件14将第一电池卡板1与第二电池卡板2固定连接；
4）将复合电极片3与各电池单体正负极焊接连接。
步骤2）中所述电池组件4包括多组电池串，电池串是通过复合电极片3将多个电池单体并联连接形成，各电池串之间通过所述复合电极片3串联连接。本发明实现了将圆柱型锂离子电池单体进行串并连接，其结构件经过组装焊接即可组装成一个大型电池模组。
本发明结构紧凑，便于生产装配作业，作业效率高；复合电极片3由两层导电材料组成，能够承受大电流放电；复合电极片3被固定在第一、第二电池卡板2与电池组件4正负极端面之间，结构简单，稳定性好，抗冲击振动能力强；焊接作业时，不再需要额外的工装夹具对复合电极片3进行固定，操作简单，组装成本低。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种大容量电池包结构，包括：第一电池卡板、第二电池卡板、复合电极片以及包括若干电池单体组成的电池组件，其特征在于，所述第一电池卡板与第二电池卡板之间设有所述电池组件，第一电池卡板与电池组件的正负极端面之间以及第二电池卡板与电池组件的正负极端面之间均设有所述复合电极片，
复合电极片包括至少2层互相连接的导电层，分别为第一导电层和第二导电层，所述第一导电层将所述电池组件的各电池单体串、并联连接，第二导电层与第一、第二电池卡板固定连接；
所述第一电池卡板上设有电池单体定位孔，在所述电池单体定位孔的四周布设有多个不规则的凸起；所述复合电极片上设有与所述凸起匹配的嵌套孔；所述复合电极片的第一导电层上设有与各电池单体的双极耳连接的固定孔。
2.根据权利要求1所述的大容量电池包结构，其特征在于，所述复合电极片的第二导电层上设有固定复合电极片的固定结构。
3.根据权利要求1所述的大容量电池包结构，其特征在于，所述第一电池卡板上设有排布线缆的线槽。
4.根据权利要求3所述的大容量电池包结构，其特征在于，所述第一电池卡板与第二电池卡板结构相同，且相对设置。
5.根据权利要求1所述的大容量电池包结构，其特征在于，第一电池卡板与第二电池卡板之间通过锁紧结构固定连接。
6.一种权利要求1所述的大容量电池包结构的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将复合电极片分别装入第一电池卡板与第二电池卡板上；
2）装入电池组件，将各电池单体通过复合电极片串、并联连接；
3）将第一电池卡板与第二电池卡板固定连接；
4）将复合电极片与各电池单体正负极焊接连接。
7.根据权利要求6所述的大容量电池包结构的组装方法，其特征在于，步骤2）中所述电池组件包括多组电池串，电池串是通过复合电极片将多个电池单体并联连接形成，各电池串之间通过所述复合电极片串联连接。
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