CN106505239A - 一种锂离子电池模块的组装方法 - Google Patents

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Abstract

一种锂离子电池模块的组装方法，由基座和侧面板形成空腔壳体并侧面板内侧涂覆吸热涂层，在空腔壳体内将数个锂离子电池按照极性进行列和排的均匀码放，通过超声波焊接机分别将连接条与负极列或正极列进行串联联接，之后通过负极汇总条将各所述负极列的连接条进行并联联接并将负极总引线伸出到所述空腔壳体外，通过正极汇总条将各所述正极列的连接条进行并联联接并将正极总引线伸出到所述空腔壳体外，这些码放的锂离子电池共同构成锂离子电池模块，在各相邻锂离子电池的空隙中填充散热胶，最后配装上盖板，通过本发明可以使锂离子电池模块的散热性能佳、安全性能高、维修方便及能量密度高。

Description

一种锂离子电池模块的组装方法
技术领域
本发明属于锂离子电池应用技术领域，尤其是一种锂离子电池模块的组装方法。
背景技术
随着市场对电动汽车续航里程和安全性能的要求提高，要求电动汽车配套使用的锂离子电池模块具有更高的能量密度和安全性能，而造成锂离子锂离子电池模块安全隐患之一是锂离子电池模块的热失控，降低热失控的措施之一是提高各锂离子电池的散热性能并降低连接处的内阻。
目前各锂离子电池之间的连接主要采用螺母与连接条联接，因使用过程中松动而造成其内阻变大、发热量增加，同时若其中任一锂离子电池产生故障，拆卸较复杂。
中国专利CN103887468 A公开了一种圆柱型锂离子电芯成组电池，通过钢带以电焊的形式进行固定，然后把划分的复数个单元按成组电池的要求进行串并组合，最后通过电极连接线把所有单元以串并组合的方式按极性正负进行联接，虽然拆卸维修方便，但是存在圆柱电池之间长期使用会出现松动且散热性能偏差，影响其安全性能和散热性能。
目前锂离子电池模块大多采用不锈钢壳体，不锈钢的质量密度大，降低了锂离子电池模块的质量能量密度，也降低了电动车的续航里程。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供了一种锂离子电池模块的组装方法，通过该组装方法可以使锂离子电池模块的散热性能佳、安全性能高、维修方便及能量密度高。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种锂离子电池模块的组装方法，该组装方法使用到锂离子电池、连接条、正极汇总条、正极总引线、负极汇总条、负极总引线、基座、散热胶、侧面板、吸热涂层及超声波焊接机，其特征是：
吸热涂层或是黑镍涂层，或是黑铬涂层；
在方形或长方形的基座上端四周分别联接与基座各边长相等的侧面板并使其形成一个空腔壳体，在各侧面板的内侧面均匀涂覆有吸热涂层，吸热涂层的厚度控制在10～1000μm；所述空腔壳体的内沿长度以能容纳数列锂离子电池为准且所述数列以垂直线为准，所述空腔壳体的内沿宽度以能容纳数排锂离子电池为准且所述数排以水平线为准，在所述数列中每一列的锂离子电池个数均相等，但相邻列中的锂离子电池极性不相等，这就是说如果一列的锂离子电池的上端均呈负极，则相邻一列的锂离子电池的上端均呈正极，以此类推形成负极列→正极列→负极列→正极列…；在所述数排中每一排的锂离子电池个数均相等，但一排中各相邻锂离子电池的极性不相等；根据上述排列原则将数个锂离子电池按照所述数列和所述数排均匀码放在所述空腔壳体内，通过超声波焊接机分别将连接条与所述负极列或所述正极列的各锂离子电池进行串联联接，之后通过负极汇总条将各所述负极列的连接条进行并联联接并将负极总引线伸出到所述空腔壳体外，同理通过正极汇总条将各所述正极列的连接条进行并联联接并将正极总引线伸出到所述空腔壳体外，由所述空腔壳体内码放的所述数列和所述数排的数个锂离子电池共同构成锂离子电池模块，并在各相邻锂离子电池的空隙中填充散热胶，最后配装上盖板即可。
上述锂离子电池或是圆柱形电池，或是方形金属壳电池。
上述侧面板采用铝镁合金材料，铝镁合金材料按重量份的配比是：80～90份的铝，5～10份的镁，0.5～1份的锌，0.5～1份的钛，0.5～1份的锰。
超声波焊接机的焊接参数是：焊接功率控制在2000～5000W，焊接面积控制或是3×3cm2，或是4×4cm2，或是5×5cm2。
上述正极汇总条和负极汇总条与对应连接条或通过螺母实施联接。
由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：
1、本发明采用铝镁合金，即可以提高锂离子电池模块在振动状况使用过程中的力学强度，又可以利用其较低质量能量密度以提高锂离子电池模块的能量密度。
2、本发明的吸热涂层可以快速吸收锂离子电池模块产生的热量，并通过所述空腔壳体排向外部。
3、本发明在各相邻锂离子电池的空隙中填充散热胶，散热胶一方面可以提高各锂离子电池的散热性能，另一方面也可以固定住各锂离子电池，防止振动过程中各锂离子电池产生松动现象，以防造成各锂离子电池的内阻增加。
4、本发明采用超声波焊接可以保持较高的焊接稳定性，具有焊接拆卸方便、焊接牢固、电阻较小之特点。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意简图；
图2是基座的立体结构示意简图；
图3是图1的正面俯视简图；
上述图中：1-锂离子电池，2-连接条，3-正极汇总条，4-正极总引线，5-负极汇总条，6-负极总引线，7-基座，8-散热胶，9-侧面板，10-吸热涂层。
具体实施方式
本发明是一种锂离子电池模块的组装方法，通过该组装方法可以使锂离子电池模块的散热性能佳、安全性能高、维修方便及能量密度高。
结合图1-3，本发明的组装方法使用到锂离子电,1、连接条2、正极汇总条3、正极总引线4、负极汇总条5、负极总引线6、基座7、散热胶8、侧面板9、吸热涂层10及超声波焊接机。锂离子电池或是圆柱形电池，或是方形金属壳电池，若为圆柱形电池建议采用18650单体电池。吸热涂层10或是黑镍涂层，或是黑铬涂层。散热胶8在化工市场可购且不做强制要求。
在方形或长方形的基座上端四周分别联接与基座各边长相等的侧面板并使其形成一个空腔壳体，在各侧面板的内侧面均匀涂覆有吸热涂层，吸热涂层的厚度控制在10～1000μm，吸热涂层可以快速吸收锂离子电池模块产生的热量，并通过所述空腔壳体排向外部。各侧面板采用铝镁合金材料，铝镁合金材料按重量份的配比是：80～90份的铝，5～10份的镁，0.5～1份的锌，0.5～1份的钛，0.5～1份的锰。采用铝镁合金即可以提高锂离子电池模块在振动状况使用过程中的力学强度，又可以利用其较低质量能量密度以提高锂离子电池模块的能量密度。
所述空腔壳体的内沿长度以能容纳数列锂离子电池为准且所述数列以垂直线为准，所述空腔壳体的内沿宽度以能容纳数排锂离子电池为准且所述数排以水平线为准，在所述数列中每一列的锂离子电池个数均相等，但相邻列中的锂离子电池极性不相等，这就是说如果一列的锂离子电池的上端均呈负极，则相邻一列的锂离子电池的上端均呈正极，以此类推形成负极列→正极列→负极列→正极列…；在所述数排中每一排的锂离子电池个数均相等，但一排中各相邻锂离子电池的极性不相等，上述排列原则通过图1和图3可以明显看出。
根据上述排列原则将数个锂离子电池按照所述数列和所述数排均匀码放在所述空腔壳体内，通过超声波焊接机分别将连接条与所述负极列或所述正极列的各锂离子电池进行串联联接，之后通过负极汇总条将各所述负极列的连接条进行并联联接并将负极总引线伸出到所述空腔壳体外，同理通过正极汇总条将各所述正极列的连接条进行并联联接并将正极总引线伸出到所述空腔壳体外，由所述空腔壳体内码放的所述数列和所述数排的数个锂离子电池共同构成锂离子电池模块，并在各相邻锂离子电池的空隙中填充散热胶，最后配装上盖板即可。
上述正极汇总条和负极汇总条与对应连接条或通过螺母实施联接。超声波焊接机的焊接参数是：焊接功率控制在2000～5000W，焊接面积控制或是3×3cm2，或是4×4cm2，或是5×5cm2。采用超声波焊接成正方形的焊接点，建议各焊接点或是9点，或是16点，或是25点，以焊接拆卸方便、焊接牢固、电阻较小为基本原则，以保持较高的焊接稳定性。

Claims (5)

1.一种锂离子电池模块的组装方法，该组装方法使用到锂离子电池(1)、连接条(2)、正极汇总条(3)、正极总引线(4)、负极汇总条(5)、负极总引线(6)、基座(7)、散热胶(8)、侧面板(9)、吸热涂层(10)及超声波焊接机，其特征是：
吸热涂层(10)或是黑镍涂层，或是黑铬涂层；
在方形或长方形的基座(7)上端四周分别联接与基座(7)各边长相等的侧面板(9)并使其形成一个空腔壳体，在各侧面板(9)的内侧面均匀涂覆有吸热涂层(10)，吸热涂层(10)的厚度控制在10～1000μm；所述空腔壳体的内沿长度以能容纳数列锂离子电池(1)为准且所述数列以垂直线为准，所述空腔壳体的内沿宽度以能容纳数排锂离子电池(1)为准且所述数排以水平线为准，在所述数列中每一列的锂离子电池(1)个数均相等，但相邻列中的锂离子电池(1)极性不相等，这就是说如果一列的锂离子电池(1)的上端均呈负极，则相邻一列的锂离子电池(1)的上端均呈正极，以此类推形成负极列→正极列→负极列→正极列…；在所述数排中每一排的锂离子电池(1)个数均相等，但一排中各相邻锂离子电池(1)的极性不相等；根据上述排列原则将数个锂离子电池(1)按照所述数列和所述数排均匀码放在所述空腔壳体内，通过超声波焊接机分别将连接条(2)与所述负极列或所述正极列的各锂离子电池(1)进行串联联接，之后通过负极汇总条(5)将各所述负极列的连接条(2)进行并联联接并将负极总引线(6)伸出到所述空腔壳体外，同理通过正极汇总条(3)将各所述正极列的连接条(2)进行并联联接并将正极总引线(4)伸出到所述空腔壳体外，由所述空腔壳体内码放的所述数列和所述数排的数个锂离子电池(1)共同构成锂离子电池模块，并在各相邻锂离子电池(1)的空隙中填充散热胶(8)，最后配装上盖板即可。
2.根据权利要求1所述一种锂离子电池模块的组装方法，其特征是：锂离子电池(1)或是圆柱形电池，或是方形金属壳电池。
3.根据权利要求1所述一种锂离子电池模块的组装方法，其特征是：侧面板(9)采用铝镁合金材料，铝镁合金材料按重量份的配比是：80～90份的铝，5～10份的镁，0.5～1份的锌，0.5～1份的钛，0.5～1份的锰。
4.根据权利要求1所述一种锂离子电池模块的组装方法，其特征是：超声波焊接机的焊接参数是：焊接功率控制在2000～5000W，焊接面积控制或是3×3cm2，或是4×4cm2，或是5×5cm2。
5.根据权利要求1所述一种锂离子电池模块的组装方法，其特征是：正极汇总条(3)和负极汇总条(5)与对应连接条(2)或通过螺母实施联接。
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