CN108206310A - 电池模组电芯返修方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池模组电芯返修方法及装置，涉及电池组制造技术领域。在需要对电池模组中的电芯进行替换时，无需对电池模组进行拆解，只需要对需要更换的目标电芯进行对应位置的固定板和集流板的去除，再替换新的电芯，最后完成新的电芯与集流板的连接即可。整个电池模组的返修方法简单，操作过程简便，不会对电池模组的结构造成损坏，降低了电池模组的维护成本和维护难度。

Description

电池模组电芯返修方法及装置

技术领域

本发明涉及电池组制造技术领域，具体而言，涉及一种电池模组电芯返修方法及装置。

背景技术

电池模组可以作为电动汽车的动力电池，为电动汽车提供电能。在使用过程中，电池模组中的个别电芯可能会出现损坏，此时就需要对损坏的电芯进行替换。在需要替换损坏的电芯时，需要将整个模组的结构拆除。这样的电芯更换方法是非常繁琐的。并且在模组拆除过程中，很容易对电芯造成损坏，甚至造成整个模组的报废，增加了大量的维护工作量，增加了电池模组维护的成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电池模组电芯返修方法及装置，可以实现对电池模组中电芯的返修。

本发明提供的技术方案如下：

一种电池模组电芯返修方法，用于对电池模组中的电芯进行替换，所述电池模组包括多个电芯，用于固定所述多个电芯的固定板，设置在所述固定板上用于对所述多个电芯的电流进行汇集的集流板，该返修方法包括：

确定需要替换的目标电芯在所述电池模组中的位置；

将所述目标电芯的负极对应位置的固定板的一部分和集流板的一部分去除；

将所述目标电芯从所述电池模组中取出；

使用新的电芯放入所述目标电芯对应的位置；

将所述新的电芯的电极与所述集流板连接。

进一步地，所述电芯通过固定胶与所述固定板连接，将所述目标电芯从所述电池模组中取出的步骤之前，该方法还包括：

使用胶水软化材料将所述目标电芯的正极和负极与所述固定板连接位置的固定胶软化。

进一步地，将所述目标电芯的负极对应位置的固定板和集流板去除的步骤包括：

使用铣削设备利用扩孔器将所述目标电芯的负极对应位置的固定板和集流板铣削出一通孔，使所述目标电芯的负极显露出。

进一步地，将所述新的电芯的电极与所述集流板连接的步骤包括：

确定所述集流板上剔除所述目标电芯的原有极耳的位置；

将正极极耳的一端与连接片所在的铝镍复合带的预设位置焊接；

将所述铝镍复合带焊接在所述集流板剔除原有极耳的位置；

将所述正极极耳的另一端与所述电芯的正极焊接连接。

进一步地，将所述正极极耳的一端与所述连接片所在的铝镍复合带的镍面的预设位置焊接的步骤包括：

采用电阻焊的方式，在所述正极极耳的一端与所述连接片所在的铝镍复合带的镍面的预设位置焊接多个焊点。

进一步地，将所述铝镍复合带的铝面焊接在所述集流板剔除原有极耳的位置的步骤包括：

采用电阻焊的方式，在所述铝镍复合带的铝面与所述集流板剔除原有极耳的位置的焊接多个焊点。

进一步地，所述连接片的一侧为铝，另一面为镍，所述正极极耳的镍面与所述连接片的镍面焊接连接，所述集流板与所述连接片的铝面焊接连接。

进一步地，所述正极极耳与所述连接片连接的一端形成开口，所述连接片上开设有与该开口相匹配的通孔，所述开口焊接在所述连接片上的通孔边缘。

进一步地，将所述新的电芯的电极与所述集流板连接的步骤包括：

使用负极极耳将所述目标电芯的负极与所述集流板焊接连接，其中，所述负极极耳包括负极连接部和集流板连接部，所述负极连接部为螺旋形结构。

本发明还提供了一种电池模组电芯返修装置，用于对电池模组中的电芯进行替换，所述电池模组包括多个电芯，用于固定所述多个电芯的固定板，设置在所述固定板上用于对所述多个电芯的电流进行汇集的集流板，电池模组电芯返修装置用于：

确定需要替换的目标电芯在所述电池模组中的位置；

将所述目标电芯的负极对应位置的固定板的一部分和集流板的一部分去除；

将所述目标电芯从所述电池模组中取出；

使用新的电芯放入所述目标电芯对应的位置；

将所述新的电芯的电极与所述集流板连接。

本申请实施例提供的电池模组电芯返修方法，在需要对电池模组中的电芯进行替换时，无需对电池模组进行拆解，只需要对需要更换的目标电芯进行对应位置的固定板和集流板的去除，再替换新的电芯，最后完成新的电芯与集流板的连接即可。整个电池模组的返修方法简单，操作过程简便，不会对电池模组的结构造成损坏，降低了电池模组的维护成本和维护难度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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为本发明实施例提供的一种电池模组的示意图。

图2为本发明实施例提供的一种电池模组的侧视示意图。

图3为本发明实施例提供的一种电池模组电芯返修方法的流程示意图。

图4为本发明实施例提供的一种电池模组电芯返修方法中使用的正极极耳和连接片的示意图。

图5为本发明实施例提供的一种电池模组电芯返修方法中使用的负极极耳的示意图。

图标：10-电池模组；101-电芯；102-正极极耳；103-连接片；104-负极极耳；141-集流板连接部；142-负极连接部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请实施例提供了一种电池模组电芯返修方法，如图1和图2所示，用于对电池模组10中的电芯101进行替换，所述电池模组10包括多个电芯101、固定板和集流板。所述固定板用于固定所述多个电芯101，所述集流板设置在所述固定板上，用于对所述多个电芯101的电流进行汇集。

本申请实施例中的电芯101可以是圆柱形电池，例如可以是18650电芯，或者可以是其他形式的圆柱形电池。电池模组10中的电芯101可以并列排列，通过两个固定板将多个电芯101的位置固定，两个固定板可以分别设置在电芯101的正极一侧和负极一侧，再使用一个集流板将多个电芯101的正极连接起来，使用另一个集流板将多个电芯101的负极连接起来。集流板可以固定在固定板上，与电芯101的正极连接的集流板上可以设置正极输出端，该正极输出端可以作为整个电池模组10的正极与其他模组或者与其他用电设备连接。与电芯101的负极连接的集流板上可以设置负极输出端，该负极输出端作为整个电池模组10的负极与其他电池模组10或者与其他用电设备连接。

本申请实施例中的电池模组10可以作为电动汽车的动力电池，为电动汽车提供电能。电池模组10中的多个电芯101相互独立，在使用过程中，电池模组10中的个别电芯可能会出现损坏，此时就需要对损坏的电芯进行替换。由于电池模组10在组装过程中，会使用胶水将电芯101与固定板胶粘连接。在需要替换损坏的电芯101时，需要将整个模组的结构拆除。需要拆除固定板，拆除固定板上设置的集流板，并且需要拆除集流板上设置的正极片或者负极片，并且需要拆除损坏的电芯101连接的正极极耳102或者负极极耳104。并且在拆卸完成后，将损坏的电芯取出，再使用新的电芯与原有的正常的电芯进行重新组装，再与固定板连接，与正极片或负极片连接。再固定集流板等其他组件，显然，这样的电芯更换方法是非常繁琐的。并且在模组拆除过程中，很容易对电芯造成损坏，甚至造成整个模组的报废，增加了大量的维护工作量，增加了电池模组10维护的成本。如图3所示，本申请实施例提供的返修方法可以包括以下步骤。

步骤S101，确定需要替换的目标电芯在所述电池模组10中的位置。

在本申请实施例提供的返修方法中，无需对整个电池模组10进行拆解。在需要对电池模组10中的需要替换的电芯101进行替换时，需要替换的电芯101作为目标电芯，先确定该目标电芯在这个电池模组10中的具体位置。

步骤S102，将所述目标电芯的负极对应位置的固定板的一部分和集流板的一部分去除。

在确定了目标电芯的具体位置后，就可以将目标电芯负极所在一侧的固定板上一部分和集流板的一部分去除。详细的，可以使用铣削设备利用扩孔器将所述目标电芯的负极对应位置的固定板和集流板铣削出一通孔，使所述目标电芯的负极显露出。在进行操作时，可以将整个电池模组10放入扩孔设备中，使电池模组10的电芯101的负极朝向扩孔设备，利用扩孔设备对目标电芯所在位置进行切削，在目标电芯的负极位置处形成一通孔。切削过程中将目标电芯的负极对应位置处的固定板和集流板上一部分去除，在固定板和集流板上形成一个通孔，将目标电芯的负极显露出来。需要注意的是，切削过程中，需要保证切削的厚度，切削的厚度仅将固定板和集流板穿透，避免伤及目标电芯。切削的通孔的直径需要大于目标电芯的外径，以保证可以顺利的将目标电芯从电池模组10中取出。

步骤S103，将所述目标电芯从所述电池模组10中取出。

在通过去除目标电芯负极对应位置的固定板的一部分和集流板的一部分后，就可以从切削形成的通孔中将目标电芯拿取出来。详细的，在取出目标电芯之前，使用胶水软化材料将所述目标电芯的正极和负极与所述固定板连接位置的固定胶软化。由于电池模组10在组装过程中会使用胶水将电芯101与固定板胶粘，胶水可以设置在电池模组10的正极一侧和负极一侧。通过将电芯101负极一侧的固定板的一部分和集流板的一部分去除，使目标电芯的负极一侧与固定板的连接被消除。但目标电芯的正极由于仍然通过胶水与正极一侧的固定板连接，如果不将目标电芯的正极与固定板的连接解除的话，很难将目标电芯从电池模组10中取出。

本申请实施例中，可以通过向目标电芯的正极与固定板连接的位置，滴入适量的工业酒精或者其他材料，使目标电芯的正极与固定板有胶水的部位的胶水得到软化，从而是目标电芯的正极不会与固定板继续固定。再使用工具从目标电芯的正极进行敲击或者施加外力，使目标电芯的正极与固定板的连接消除，从而可以更方便的将目标电芯从电池模组10中取出。

步骤S104，使用新的电芯放入所述目标电芯对应的位置。

在将目标电芯取出后，目标电芯原有的位置即形成了空缺，再如图2所示，此时可以选择与目标电芯相同规格的新的电芯，从切削出的通孔位置处，将新的电芯放置进入电池模组10内部。安装过程中，需要保持新的电芯的电极方向与原有的电芯的安装方向相同，在新的电芯安装到位后，在电芯101的正极位置使用胶水将新的电芯与电芯101的正极设置的固定板胶粘连接。

步骤S105，将所述新的电芯的电极与所述集流板连接。

在新的电芯的正极通过胶水与固定板粘接牢固之后，就可以将新的电芯的正极和负极分别与对应的集流板连接。如图4和图5所示，可以选用新的正极极耳102将电芯的正极与正极的集流板连接，使用新的负极极耳104将电芯的负极与负极的集流板连接。

详细的，在进行焊接连接过程中，可以先确定所述集流板上剔除所述目标电芯的原有正极极耳102的位置。为了保证正极极耳102的连接的可靠性，本申请实施例中使用连接片103将正极极耳102与正极集流板连接。连接片103可以是预先制造的铝镍复合带的一部分，从铝镍复合带上减除需要的部分作为连接片103。再将正极极耳102的一端与连接片103所在的铝镍复合带的预设位置焊接。然后将所述铝镍复合带焊接在所述集流板剔除原有极耳的位置。最后将所述正极极耳102的另一端与所述电芯101的正极焊接连接。可以使用一条铝镍复合带进行焊接，在焊接完成后再将不需要的部分剪除。

可以采用电阻焊的方式，在所述正极极耳102的一端与所述连接片103所在的铝镍复合带的镍面的预设位置焊接多个焊点。可以采用电阻焊的方式，在所述铝镍复合带的铝面与所述集流板剔除原有极耳的位置的焊接多个焊点。本申请实施例采用的正极极耳102的一侧为铝，另一侧为镍，所述正极极耳102的一端的镍面与所述电芯的正极焊接连接。

本申请实施例采用的所述连接片103的一侧为铝，另一面为镍，所述正极极耳102的镍面与所述连接片103的镍面焊接连接，所述集流板与所述连接片103的铝面焊接连接。所述正极极耳102与所述连接片103连接的一端形成开口，所述连接片103上开设有与该开口相匹配的通孔，所述开口焊接在所述连接盘上的通孔边缘。

在进行负极极耳104的连接时，可以使用负极极耳104将所述目标电芯的负极与所述负极集流板焊接连接，其中，所述负极极耳104包括负极连接部和集流板连接部，所述负极连接部为螺旋形结构。在焊接过程中，将所述负极连接部采用超声波焊接与所述目标电芯的负极连接。将所述集流板连接部采用电阻焊接与所述负极集流板连接。

本申请实施例中的负极极耳104上的所述负极连接部通过弹性连接部与所述集流板连接部连接，所述弹性连接部在所述负极连接部与所述目标电芯的负极连接后，发生弹性形变。

在一种具体实施方式中，所述负极连接部上固定有铁磁性磁块，所述负极连接部通过所述铁磁性磁块与所述目标电芯的负极磁性吸附连接。所述负极连接部包括用于固定所述铁磁性磁块的固定孔，所述铁磁性磁块设置在所述固定孔中。通过设置铁磁性磁块，可以直接利用铁磁性磁块的磁性与电芯的负极磁吸连接，无需进行焊接。连接过程更简便，操作更简单。

在完成正极极耳102和负极极耳104的焊接后，可以使用焊接拉力测试装置测试所述正极极耳102、负极极耳104与所述目标电芯的电极极焊接的拉力是否满足要求。如果正极极耳102、负极极耳104与所述目标电芯的电机焊接的拉力不满足要求时，可以重新进行焊接。

在本申请实施例中，为了是负极极耳104的焊接更准确。可以在负极极耳104的所述集流板连接部设置多个定位凹槽，在所述目标电芯的负极对应位置的负极集流板远离所述电芯的一侧，设置与所述定位凹槽相匹配的定位点。将所述负极极耳104通过所述定位凹槽与所述定位点的限位，固定在所述负极集流板远离所述电芯的一侧。通过定位凹槽和定位点的限位作用，在负极极耳104的焊接之前就可以将负极极耳104的位置固定，使负极极耳104在焊接过程中不会发生位移，保证焊接点的准确性。

综上所述，本申请实施例提供的电池模组10电芯返修方法，在需要对电池模组10中的电芯101进行替换时，无需对电池模组10进行拆解，只需要对需要更换的目标电芯进行对应位置的固定板和集流板的去除，再替换新的电芯，最后完成新的电芯与集流板的连接即可。整个电池模组10的返修方法简单，操作过程简便，不会对电池模组10的结构造成损坏，降低了电池模组10的维护成本和维护难度。

本申请实施例还提供了一种电池模组10电芯返修装置，其特征在于，用于对电池模组10中的电芯进行替换，所述电池模组10包括多个电芯，用于固定所述多个电芯的固定板，设置在所述固定板上用于对所述多个电芯的电流进行汇集的集流板，电池模组10电芯返修装置用于：确定需要替换的目标电芯在所述电池模组10中的位置；将所述目标电芯的负极对应位置的固定板的一部分和集流板的一部分去除；将所述目标电芯从所述电池模组10中取出；使用新的电芯放入所述目标电芯对应的位置；将所述新的电芯的电极与所述集流板连接。详细流程可参见上述描述，这里不再赘述。

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。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。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池模组电芯返修方法，其特征在于，用于对电池模组中的电芯进行替换，所述电池模组包括多个电芯，用于固定所述多个电芯的固定板，设置在所述固定板上用于对所述多个电芯的电流进行汇集的集流板，该返修方法包括：

确定需要替换的目标电芯在所述电池模组中的位置；

将所述目标电芯的负极对应位置的固定板的一部分和集流板的一部分去除；

将所述目标电芯从所述电池模组中取出；

使用新的电芯放入所述目标电芯对应的位置；

将所述新的电芯的电极与所述集流板连接。

2.根据权利要求1所述的电池模组电芯返修方法，其特征在于，所述电芯通过固定胶与所述固定板连接，将所述目标电芯从所述电池模组中取出的步骤之前，该方法还包括：

使用胶水软化材料将所述目标电芯的正极和负极与所述固定板连接位置的固定胶软化。

3.根据权利要求1所述的电池模组电芯返修方法，其特征在于，将所述目标电芯的负极对应位置的固定板和集流板去除的步骤包括：

使用铣削设备利用扩孔器将所述目标电芯的负极对应位置的固定板和集流板铣削出一通孔，使所述目标电芯的负极显露出。

4.根据权利要求1所述的电池模组电芯返修方法，其特征在于，将所述新的电芯的电极与所述集流板连接的步骤包括：

确定所述集流板上剔除所述目标电芯的原有极耳的位置；

将正极极耳的一端与连接片所在的铝镍复合带的预设位置焊接；

将所述铝镍复合带焊接在所述集流板剔除原有极耳的位置；

将所述正极极耳的另一端与所述电芯的正极焊接连接。

5.根据权利要求4所述的电池模组电芯返修方法，其特征在于，将所述正极极耳的一端与所述连接片所在的铝镍复合带的镍面的预设位置焊接的步骤包括：

采用电阻焊的方式，在所述正极极耳的一端与所述连接片所在的铝镍复合带的镍面的预设位置焊接多个焊点。

6.根据权利要求4所述的电池模组电芯返修方法，其特征在于，将所述铝镍复合带的铝面焊接在所述集流板剔除原有极耳的位置的步骤包括：

采用电阻焊的方式，在所述铝镍复合带的铝面与所述集流板剔除原有极耳的位置的焊接多个焊点。

7.根据权利要求4所述的电池模组电芯返修方法，其特征在于，所述连接片的一侧为铝，另一面为镍，所述正极极耳的镍面与所述连接片的镍面焊接连接，所述集流板与所述连接片的铝面焊接连接。

8.根据权利要求4所述的电池模组电芯返修方法，其特征在于，所述正极极耳与所述连接片连接的一端形成开口，所述连接片上开设有与该开口相匹配的通孔，所述开口焊接在所述连接片上的通孔边缘。

9.根据权利要求4所述的电池模组电芯返修方法，其特征在于，将所述新的电芯的电极与所述集流板连接的步骤包括：

使用负极极耳将所述目标电芯的负极与所述集流板焊接连接，其中，所述负极极耳包括负极连接部和集流板连接部，所述负极连接部为螺旋形结构。

10.一种电池模组电芯返修装置，其特征在于，用于对电池模组中的电芯进行替换，所述电池模组包括多个电芯，用于固定所述多个电芯的固定板，设置在所述固定板上用于对所述多个电芯的电流进行汇集的集流板，电池模组电芯返修装置用于：

确定需要替换的目标电芯在所述电池模组中的位置；

将所述目标电芯的负极对应位置的固定板的一部分和集流板的一部分去除；

将所述目标电芯从所述电池模组中取出；

使用新的电芯放入所述目标电芯对应的位置；

将所述新的电芯的电极与所述集流板连接。