CN104538678A - 一种标准化锂电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种18650用标准化锂电池组，包括一标准化的方形外壳，方形外壳内设有两个锂电池模块，每个锂电池模块均包括两个电池支架，电池支架内横向开设有20个电芯孔，电芯孔内设有18650锂电池电芯，两个电池支架的外侧均设有连接片，锂电池电芯通过连接片并联，两个电池支架的外侧顶端分别设有两个凸块，凸块与电池支架的顶端端面构成安装座，锂电池保护器固定在上安装座上，并与引脚连接，两个锂电池模块之间设有绝缘板。本发明在标准化模块结构中采用了类似蜂窝状的电池支架，可以通过在电池支架上接入不同数量的锂电池电芯，制造出不同电压的锂电池组，大大降低了生产成本，并具有良好的可靠性，真正做到了锂电池的铅酸化、模块化。

Description

一种标准化锂电池组
技术领域
本发明属于锂离子电池领域，涉及一种用于电动自行车的标准化锂电池组。
背景技术
传统的电动自行车用18650标准电芯（即18表示电芯的直径是18mm，65表示电芯长度为65mm，0是指电芯的形状为圆形）的锂电池一直受到标准化模块和内部结构的限制，通常采用多种结构多款电压的型式，无法做到真正的铅酸化和模块化。也就是说，同一种模块结构往往只能生产出一种电压的锂电池组，这种锂电池组的内部结构相对固定，如果需要其他不同的电压就可能需要对电池组的结构进行重新设计和生产，或者需要将若干模块进行串并联，这大大增加了成本。
同时，现有的锂电池组的电池保护装置不能适应随意串并联，串成高压时易损坏，这就意味着不能将现有的锂电池进行任意地串并联，否则将会造成安全隐患。并且，若将模块串并联后的锂电池组用于电动自行车，由于模块和模块之间的连接处是采用细排导线不仅外露，而且脆弱，极有可能会因震动、雨水等原因造成连接处的断裂或短路，导致锂电池组不能正常使用且组装工艺复杂。本公司在先申请的专利“锂离子电池保护器”（专利号：ZL201320850456.8）和“一种基于均衡触发式锂电池物理保护器”（专利号：ZL201420416193.4）中分别采用了形状记忆合金和双金片作为物理保护开关。所述的这两种锂电池物理保护器利用形状记忆合金和双金片受温度影响能够发生形变的物理特性，简化了锂离子电池复杂的保护系统，克服了电子半导体开关（如MOSFET）目前的存在的寿命短、稳定性差、抗干扰能力弱、耐高压能力弱，耐过流能力差等缺陷。所述的这两种锂电池物理保护器利用金属结构弱阻抗性和内置的均衡电阻，直接对限定电压的锂离子电池进行过充、过放、过流和过温保护，真正意义上实现了锂电池的模块化处理，也为锂离子电池模块化下的任意串并联使用提供了基础。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供一种基于上述锂电池保护器（或基于均衡触发式锂电池物理保护器）的标准化锂电池组,旨在降低生产成本，真正将锂电池铅酸化、模块化。
为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
    一种标准化锂电池组，包括一个标准化的方形外壳，所述方形外壳内并排设置有两个锂电池模块、锂电池保护器和绝缘板，所述锂电池保护器设置在其中一个或两个所述锂电池模块上，所述绝缘板设置在两个所述锂电池模块之间；
每个所述锂电池模块均包括两个连接在一起的电池支架，所述电池支架内横向开设有20个电芯孔，两个所述电池支架的外侧均设置有一连接片，所述连接片包括20个触点和两个引脚，所述触点与所述电芯孔一一对应，所述引脚位于所述连接片顶端，并沿所述电池支架的顶端向内弯折，所述电芯孔内设置有锂电池电芯，所述锂电池电芯的正负极分别与对应的所述触点接触，所述锂电池电芯通过所述连接片并联；两个所述电池支架的外侧顶端分别设置有两个凸块，所述凸块与所述电池支架的顶端端面构成安装座，所述锂电池保护器通过螺丝固定在上所述安装座上，并同时与4个所述引脚连接。
进一步的，所述20个电芯孔呈4行5列分布的阵列，且每列的所述电芯孔交错排列。
进一步的，所述连接片的材料为铁镀镍或纯镍。
进一步的，所述锂电池保护器内的保护开关采用可受温度影响从而产生形变的形状记忆合金或双金片。
进一步的，所述方形外壳由上盖和壳体组成，所述方形外壳的长为151mm，宽为99mm，高为99mm。
本发明的有益效果如下：
1、本发明提供了一种电动自行车专用的标准化锂电池，在标准化模块结构中采用了类似蜂窝状的电池支架，最多可以接入40支规格为18650的锂电池电芯，结构紧凑，可靠性高。厂家可以根据客户需求，通过在电池支架上接入不同数量的锂电池电芯，制造出不同输出电压的锂电池组，一种结构能够实现多款电压，大大降低了生产成本。
2、本发明的标准化锂电池组中采用了与本公司在先申请的“锂离子电池保护器”（专利号：ZL201320850456.8）或“一种基于均衡触发式锂电池物理保护器”（专利号：ZL201420416193.4）相类似的技术。本发明锂电池保护器中的保护开关利用了形状记忆合金或双金片受温度影响发生形变的原理，一旦某支锂电池电芯发生异常现象，保护开关立刻断开，反应灵敏，对锂电池电芯进行实时管理，本发明锂电池保护器的应用同时可以实现锂电池组的任意串并联。
3、本发明的标准化锂电池组采用了标准化的方形外壳，这也意味着用户可以直接将传统标准化的铅酸电池或锂电池直接替换为本发明的标准化锂电池模组，无需对电动自行车做任何改变。
    基于上述有益效果可以看出，本发明真正做到了锂电池的铅酸化、模块化。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
 图1为本发明外壳的结构示意图；
 图2为本发明外壳内部的结构示意图；
 图3为本发明锂电池模块的结构示意图；
 图4为本发明电池支架的结构示意图；
 图5为本发明锂电池电芯在电池支架上的装配示意图。
 图中标号说明：1、方形外壳；2、锂电池保护器；3、绝缘板；4、电池支架；5、电芯孔；6、连接片；7、锂电池电芯；8、凸块；11、上盖；12、壳体；61、触点；62、引脚。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
    参见图1、图2所示，一种标准化锂电池组，包括一个标准化的方形外壳1，所述方形外壳1内并排设置有两个锂电池模块、锂电池保护器2和绝缘板3，所述锂电池保护器2设置在其中一个或两个所述锂电池模块上，所述绝缘板3设置在两个所述锂电池模块之间；
参见图3、图4、图5所示，每个所述锂电池模块均包括两个并排连接在一起的电池支架4，所述电池支架4内横向开设有20个电芯孔5，两个所述电池支架4的外侧均设置有一连接片6，所述连接片6包括20个触点61和两个引脚62，所述触点61与所述电芯孔5一一对应，所述引脚62位于所述连接片6顶端，并沿所述电池支架4的顶端向内弯折，所述电芯孔5内设置有锂电池电芯7，所述锂电池电芯7的正负极分别与对应的所述触点61接触，所述锂电池电芯通过所述连接片6并联；两个所述电池支架4的外侧顶端分别设置有两个凸块8，所述凸块8与所述电池支架4的顶端端面构成安装座，所述锂电池保护器2通过螺丝固定在上所述安装座上，并同时与4个所述引脚62连接。
    进一步的，参见图4所示，所述20个电芯孔5呈4行5列分布的阵列，且每列的所述电芯孔5交错排列。
    进一步的，所述连接片6的材料为铁镀镍或纯镍。
    进一步的，所述锂电池保护器2内的保护开关采用可受温度影响从而产生形变的形状记忆合金或双金片。
进一步的，参见图1所示，所述方形外壳1由上盖11和壳体12组成，所述方形外壳1的长为151mm，宽为99mm，高为99mm。
本发明的标准化锂电池组专门适用于电动自行车，厂家可以根据客户需求，通过在类似蜂窝状的电池支架上接入不同数量的18650规格的锂电池电芯（最多可接入40支锂电池电芯），制造出不同输出电压的锂电池组，结构紧凑，可靠性高，一种结构能够实现多款电压，大大降低了生产成本。
本发明的标准化锂电池组还采用了基于形状记忆合金或者双金片的锂电池保护器，对锂电池电芯进行实时管理。锂电池保护器中的保护开关利用了形状记忆合金或双金片受温度影响发生形变的原理，一旦某支锂电池电芯发生异常现象，保护开关立刻断开，反应灵敏。同时锂电池保护器的应用可以实现锂电池组的任意串并联。
本发明的标准化锂电池组了标准化的方形外壳，这也意味着用户可以直接将传统标准化的铅酸电池或锂电池直接替换为本发明的标准化锂电池模组，无需对电动自行车做任何改变。
基于上述有益效果，可以看出本发明的标准化锂电池组真正做到了锂电池铅酸化、模块化。
    以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种标准化锂电池组，其特征在于：包括一个标准化的方形外壳（1），所述方形外壳（1）内并排设置有两个锂电池模块、锂电池保护器（2）和绝缘板（3），所述锂电池保护器（2）设置在其中一个或两个所述锂电池模块上，所述绝缘板（3）设置在两个所述锂电池模块之间；
每个所述锂电池模块均包括两个并排连接在一起的电池支架（4），所述电池支架（4）内横向开设有20个电芯孔（5），两个所述电池支架（4）的外侧均设置有一连接片（6），所述连接片（6）包括20个触点（61）和两个引脚（62），所述触点（61）与所述电芯孔（5）一一对应，所述引脚（62）位于所述连接片（6）顶端，并沿所述电池支架（4）的顶端向内弯折，所述电芯孔（5）内设置有锂电池电芯（7），所述锂电池电芯（7）的正负极分别与对应的所述触点（61）接触，所述锂电池电芯通过所述连接片（6）并联；两个所述电池支架（4）的外侧顶端分别设置有两个凸块（8），所述凸块（8）与所述电池支架（4）的顶端端面构成安装座，所述锂电池保护器（2）通过螺丝固定在上所述安装座上，并同时与4个所述引脚（62）连接。
2.根据权利要求1所述的标准化锂电池组，其特征在于：所述20个电芯孔（5）呈4行5列分布的阵列，且每列的所述电芯孔（5）交错排列。
3.根据权利要求1所述的标准化锂电池组，其特征在于：所述连接片（6）的材料为铁镀镍或纯镍。
4.根据权利要求1所述的标准化锂电池组，其特征在于：所述锂电池保护器（2）内的保护开关采用可受温度影响从而产生形变的形状记忆合金或双金片。
5.根据权利要求1所述的标准化锂电池组，其特征在于：所述方形外壳（1）由上盖（11）和壳体（12）组成，所述方形外壳（1）的长为151mm，宽为99mm，高为99mm。
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