CN107331820B - 免焊接电池模组及免焊接电池模组系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种免焊接电池模组及免焊接电池模组系统。该免焊接电池模组包括固定件、多个集电电池体和多个压力可调的压力控制组件。其中，多个压力控制组件与多个集电电池体交替设置，并固定于固定件中。本发明实施例还提供了一种免焊接电池模组系统，该免焊接电池模组系统包括平衡液体和上述免焊接电池模组。将平衡液体注入压力平衡组件以实现压力调节，能使免焊接电池模组系统的接触电阻可调，并能保证接触电阻的均匀统一性。

Description

免焊接电池模组及免焊接电池模组系统

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种免焊接电池模组及免焊接电池模组系统。

背景技术

电池系统中，为了组成较大的能量系统，需要将各个能量较小的电池单体通过串并联的方式组合起来。实现串联或者并联关系是通过集电板分别与电芯实现有效接触，通过集电板对不同电芯的连接从而实现串并联关系。因此，集电板与电芯的有效接触成为重要的研究对象。

现有技术大多采用集电板与电芯焊接或免焊接的方式实现集电板与电芯的电接触，但免焊接形式无法有效控制集电板与电芯之间的接触电阻以及接触电阻的均一性，对于免焊接电池模组后期使用影响较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种免焊接电池模组及免焊接电池模组系统，用以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明提供的免焊接电池模组，包括固定件、多个集电电池体和多个压力可调的控制组件。其中，多个压力控制组件与多个集电电池体交替设置、并固定于固定件中。

可选地，集电电池体包括集电组件和电池模块。其中，集电组件固定于电池模块、并与电池模块电连接。

可选地，集电组件包括集电板和电极片。其中，集电板设置有多个安置部。电极片设置有具有弹性结构的多个极耳。极耳固定于安置部，从而实现电极片与集电板的固定连接。

可选地，极耳为螺旋状，极耳的一端设置有凸起，凸起的顶端为平面。

可选地，极耳通过焊接固定于安置部。

可选地，电池模块包括夹持部、结构件和多个电芯。其中，夹持部设置有安装部，集电组件通过安装部固定于夹持部。结构件包括固定轴和固定板，多个电芯通过固定轴和固定板固定于夹持部。

可选地，压力控制组件包括压力平衡袋和压力平衡管。其中，压力平衡袋的形状与电极片的形状相匹配，压力平衡袋与电极片机械接触。压力平衡管与压力平衡袋连通，通过压力平衡管向压力平衡袋注入不同量的液体从而实现压力调节。

可选地，固定件包括至少两个压板。

本发明还提供了一种免焊接电池模组系统，该免焊接电池模组系统包括平衡液体和上述免焊接电池模组。将平衡液体注入压力平衡组件以实现压力调节。

本发明提供的免焊接电池模组及免焊接电池模组系统，通过将平衡液体注入压力平衡组件实现压力调节，并保证接触电阻的均匀统一性。

进一步地，本发明提供的免焊接电池模组及免焊接电池模组系统，压力平衡组件与电极片的极耳接触能有效地进行降温。

进一步地，本发明提供的免焊接电池模组及免焊接电池模组系统，极耳的凸起的顶端为平面，增大了与电芯的接触面积，从而增大载流。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种免焊接电池模组的结构示意图。

图2为本发明实施例所提供的一种集电电池体的结构示意图。

图3为本发明实施例所提供的一种集电组件的结构示意图。

图4为本发明实施例所提供的一种电极片的结构示意图。

图5为本发明实施例所提供的一种电池模块的结构示意图。

图6为本发明实施例所提供的一种压力平衡袋的结构示意图。

图7为本发明实施例所提供的一种压力平衡组件的结构示意图。

图8为本发明实施例所提供的一种免焊接电池模组系统的结构示意图。

图标：100-免焊接电池模组；200-免焊接电池模组系统；1-固定件；2-集电电池体；21-集电组件；211-集电板；2111-安置部；212-电极片；2121-极耳；2122-凸起；22-电池模块；221-夹持部；2211-安装部；222-结构件；2221-固定轴；2222-固定板；223-电芯；3-压力控制组件；31-压力平衡袋；311-接口；32-压力平衡管；321-注液口；4-平衡液体。

具体实施方式

经调查发现，现有技术主要采用集电板与电芯焊接的方式实现集电板与电芯的电接触，部分技术采用免焊接的方式实现集电板与电芯的电接触。但无法有效的控制集电板与电芯之间的接触电阻以及接触电阻的均一性，对于免焊接电池模组后期使用影响较大。

基于上述研究，本发明实施例提供了一种免焊接电池模组及免焊接电池模组系统，通过将平衡液体注入压力平衡组件实现压力调节，并保证集电板与电芯之间的接触电阻的均匀统一性。

为使本实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本的范围，而是仅仅表示本的选定实施例。基于本中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本中的具体含义。

请参照图1，一种免焊接电池模组100，包括固定件1、多个集电电池体2和多个压力可调的压力控制组件3。其中，多个压力控制组件3与多个集电电池体2交替设置，并固定于固定件1中。

请继续参照图1，由图可知，多个压力控制组件3与多个集电电池体2交替设置。例如，第一层设置压力控制组件3，第二层设置集电电池体2，第三层设置压力控制组件3，第四层设置集电电池体2，以此类推，在本实施例中，集电电池体2的数量为两个。相应地，压力控制组件3的数量为六个。可选地，第一层设置两个压力控制组件3，第二层设置一个集电电池体2，第三层设置两个压力控制组件3，第四层设置一个集电电池体2，第五层设置两个压力控制组件3。本实施例仅提供了一种免焊接电池模组100，并不是对集电电池体2和压力控制组件3数量的限制，针对不同的能量系统，集电电池体2和压力控制组件3的数量可作相应增加或减少。

可选地，集电电池体2的形状选用但不限于立方体。在本实施例中，固定件1为两个压板，两个压板的形状与集电电池体2的形状相匹配。两个集电电池体2和六个压力控制组件3组成的叠层结构固定于两个压板中。

图2示出了本发明实施例所提供的一种集电电池体2的结构示意图。由图可见，集电电池体2包括集电组件21和电池模块22。其中，集电组件21固定于电池模块22、并与电池模块22电连接。上述电连接用于说明集电组件21与电池模块22的连接形式，并不是对集电组件21与电池模块22连接状态的限定。在实际情况中，当压力控制组件施加压力时，集电组件21与电池模块22的电连接状态开启，当压力控制组件没有施加压力时，集电组件21与电池模块22的电连接状态可能关闭。

图3示出了本发明实施例所提供的一种集电组件21的结构示意图。由图可见，集电组件21包括集电板211和电极片212。其中，集电组件21设置有安置部2111，电极片212设置有具有弹性结构的极耳2121，极耳2121固定于安置部2111，从而实现电极片212与集电板211的固定连接。可选地，极耳2121与安置部2111通过焊接的方法固定。可选地，集电板211和电极片212的制作材料可选用导电金属。

请参照图4，图4示出了本发明实施例所提供的一种电极片212的结构示意图。由图可见，极耳2121的弹性结构选用但不限于螺旋状弹性结构，该弹性结构能提供足够的弹性空间。可选地，极耳2121的螺旋状弹性结构的中央设置有凸起2122，凸起2122的顶端为平面。弹性结构提供的弹性空间能让极耳2121和电芯有效接触，同时，顶端为平面的凸起2122能增大极耳与电芯的有效接触面积，从而增大载流，降低接触电阻。

图5示出了本发明实施例所提供的一种电池模块22的结构示意图，由图可见，电池模块22包括夹持部221、结构件222和多个电芯223。其中，夹持部221为两个长方形板，夹持部221设置有安装部2211。请结合参照图2，集电组件21的形状与安装部2211的形状相匹配，集电组件21通过安装部2211固定于夹持部221。

请继续参照图5，结构件222包括固定轴2221和固定板2222。多个电芯223通过固定轴2221和固定板2222固定于夹持部221。例如，多个电芯223置于夹持部221之间的相应位置处，固定板2222通过螺母固定于夹持部221、并固定处于夹持部221之间的多个电芯223，固定轴2221固定于夹持部221、并固定处于夹持部221之间的多个电芯223。可选地，固定轴2221和固定板2222的数量和安装位置可根据实际情况做相应调整。结构件222也可以采用其他具有固定功能的器件，只要能保证结构件222将多个电芯223固定于夹持部221之间即可。

图6示出了本发明实施例所提供的一种压力平衡袋31的结构示意图，结合图3可以看出，压力平衡袋31的形状与电极片212的形状相匹配，压力平衡袋31设置有接口311，接口311用于连通压力平衡管。压力平衡袋31置于电极片212的极耳2121的相应位置处以提供压力。

请参照图7，图7示出了本发明实施例所提供的一种压力平衡组件3的结构示意图，由图可见，压力平衡组件3包括压力平衡袋31和压力平衡管32。压力平衡管32通过接口311与压力平衡袋31连通，压力平衡袋31置于电极片的极耳的相应位置处以提供压力。例如，固定于夹持部221每侧的电极片为两个，相应地，夹持部221的每侧设置与两个电极片相对应的两个压力平衡袋31，由图可见，两个压力平衡件31一上一下设置。

可选地，压力平衡管32设置有注液口321，用以注射平衡液体，实现压力平衡袋31的压力调节。由图7可见，压力平衡管32通过接口311与压力平衡袋31连通。压力平衡管32分为两部分，第一部分与位置相对较高的三个压力平衡袋31连通，第二部分与位置相对较低的压力平衡袋31连通，第一部分与第二部分通过“工”字型的管连通，注液口321位于“工”字型管的中央。该结构使各个压力平衡袋31和压力平衡管32相同，利于压力的传导和调节。

密闭液体上的压强能够大小不变地向各个方向传递。置于密闭容器内的液体，当外加压强发生变化时，只要液体仍保持其原来的静止状态不变，液体中任一点的压强均发生同样的变化。因此，在密闭容器内，施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点。基于上述静压传递原理，本发明实施例提供了一种压力可调的免焊接电池模组系统200。

图8示出了本发明实施例所提供的一种免焊接电池模组系统200的结构示意图。由图可见，该免焊接电池模组系统200包括平衡液体4和上述免焊接电池模组100。通过注液口321将平衡液体4注入压力平衡管32和压力平衡袋31，并封闭注液口321。利用液体良好的压力传导性，保证各个压力平衡袋31内的压力相等。压力平衡袋31各个位置压力相等，能间接为多个凸起与多个电芯的接触提供相等的压力，从而保证接触电阻的均匀统一性。

当免焊接电池模组系统200需要较小的接触电阻时，可通过注液口321增加注入压力平衡袋31的平衡液体4的量，增大压力平衡袋31内部的压力，从而减小接触电阻。

当免焊接电池模组系统200需要较大的接触电阻时，可通过注液口321减少注入压力平衡袋31的平衡液体4的量，减小压力平衡袋31内部的压力，从而增大接触电阻。

由于液体的压力传导性需要在封闭的容器中才能实现，因此在调节压力平衡袋31内的平衡液体4的过程中，免焊接电池模组系统200应脱离工作状态。在增加或减少压力平衡袋31内的平衡液体4的过程中，打开注液口321时，压力平衡袋31和压力平衡管32与外界连通，此时压力平衡袋31内部的平衡液体4不具有压力传导性，导致多个凸起与多个电芯之间的接触压力不同，进而导致免焊接电池模组系统200的接触电阻大小分布不均匀，影响免焊接电池模组系统200的正常运行。

进一步地，免焊接电池模组系统200在工作时，极耳处发热较大，压力平衡袋31与极耳接触能有效地对极耳处进行降温，增加免焊接电池模组系统200的使用寿命。

可选地，平衡液体4选用绝缘液体，能有效避免内部导通短路，影响免焊接电池模组系统200的正常运行。

综上，本发明实施例提供了一种免焊接电池模组100及免焊接电池模组系统200，通过对结构进行了巧妙设计，使得免焊接电池模组系统200可以调整接触电阻的大小，并保证接触电阻的均匀统一性。进一步地，该免焊接电池模组系统200可进行免焊接式组装，结构可靠，便于制造和组装。进一步地，压力平衡袋31与极耳2121的接触能进行降温，增大该免焊接电池模组系统200的使用寿命和可靠性。

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 (6)

1.一种免焊接电池模组，其特征在于，包括固定件、多个集电电池体和多个压力可调的压力控制组件；

所述多个压力控制组件与所述多个集电电池体交替设置，并固定于所述固定件中；

所述集电电池体包括集电组件和电池模块；

所述集电组件固定于所述电池模块、并与所述电池模块电连接；

所述集电组件包括集电板和电极片；

所述集电板设置有多个安置部；

所述电极片设置有具有弹性结构的多个极耳；

所述极耳固定于所述安置部，从而实现所述电极片与所述集电板的固定连接；

所述电池模块包括夹持部、结构件和多个电芯；

所述夹持部设置有安装部，所述集电组件通过所述安装部固定于所述夹持部；

所述结构件包括固定轴和固定板，所述多个电芯通过所述固定轴和所述固定板固定于所述夹持部；

所述压力控制组件包括压力平衡袋和压力平衡管；

所述压力平衡袋的形状与所述电极片的形状相匹配；所述压力平衡袋与所述电极片机械接触；所述压力平衡袋置于所述电极片的极耳的相应位置处以提供压力，控制所述集电组件与所述电池模块的电连接状态；

所述压力平衡管与所述压力平衡袋连通，所述压力平衡管向所述压力平衡袋注入不同量的平衡液体从而实现压力调节，所述压力平衡袋各个位置压力相等。

2.根据权利要求1所述的免焊接电池模组，其特征在于，所述极耳为螺旋状，所述极耳的一端设置有凸起，所述凸起的顶端为平面。

3.根据权利要求2所述的免焊接电池模组，其特征在于，所述极耳通过焊接固定于所述安置部。

4.根据权利要求1所述的免焊接电池模组，其特征在于，所述集电组件固定于所述夹持部时，所述极耳的凸起的顶端与所述电芯接触。

5.根据权利要求1所述的免焊接电池模组，其特征在于，所述固定件包括至少两个压板。

6.一种免焊接电池模组系统，其特征在于，所述免焊接电池模组系统包括：

上述权利要求1-5中任意一项所述的免焊接电池模组；

平衡液体；

将所述平衡液体注入压力平衡组件以实现压力调节。

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