CN110931676B - 自由装卸免焊接电池安装架 - Google Patents

Abstract

本发明公了一种自由装卸免焊接电池安装架，解决了现在电池组安装和设置装配不便的问题，所采取的技术方案：一种自由装卸免焊接电池安装架，包括至少两块安装板，安装板彼此相向的侧面上设有若干用于插接电池极端的安装孔，安装板的侧面上设置有导电连接片，导电连接片伸入到多个安装孔的位置处以电连接这些安装孔中所插接的电池极端，安装板与导电连接片之间设有弹性体，弹性体用于把导电连接片压向电池极端，其特征在于，这些安装板通过可拆卸式的联接结构实现联接固定在一起，而使得电池极端与导电连接片压紧在一起；安装孔伸出到安装板的侧面外侧，导电连接片为若干，导电连接片设置在安装孔的底面位置处。

Description

自由装卸免焊接电池安装架

技术领域

本发明涉及一种安装支架，特别涉及一种用于安装锂电池的免焊接的电池安装架。

背景技术

我国有巨量的电动车保有量，现有大多数的电动车均是以铅酸电池作为动力来源，而铅酸电池由于在生产和实际应用过程中存在诸多问题，随着针对电动车的新国标在电动车行业上的推广应用，普通的铅酸电池已被禁止应用在电动车上，因此，替代的锂电池组应运而生。第一代的锂电池组是通过捆扎或粘接的方式而实现锂电池本体之间的并列设置，各锂电池之间按照一定的接法通过导线焊接的方式而实现电连接。这种锂电池组制作上显得粗糙，加工非常麻烦，不能很好地解决导线材料的焊接与导电性能之间的矛盾，且易出现脱焊虚焊等情况，这种锂电池组的使用稳定性相对较差，且单个的锂电池出现损坏后不易进行更换，这会导致整个锂电池组的使用稳定性差。

中国专利文献（公告号：CN 108550722 B）公开了一种新能源扣式电池组，旨在提供一种不仅拆装方便、生产效率高，并且新能源扣式电池组的连接板在电池组之间的连接稳定性好，从而提高使用寿命的新能源扣式电池组。它包括若干通过连接板依次串联连接的单元电池模组，单元电池模组包括电池盒及若干按矩阵排列方式定位安装于电池盒内的电池，电池盒的顶面与底面均设有与电池的极端一一对应的极端连接孔。连接板包括两导电连接片及位于两导电连接片之间的导电连接片，两导电连接片电连接，导电连接片上形成有若干凸出导电连接片侧面并用于贴靠在电池的极端上的电触片，导电连接片上开设有限位孔，限位孔上均插设有能够使电触片压紧贴靠在电池极端的弹性支撑柱体，弹性支撑柱体位于相对的两电触片之间。

所形成的电池组是由单元电池模组并列设置在一起，相邻两单元电池模组中的锂电池之间串联在一起。单元电池模组的结构包括分体式的电池盒，在电池盒的外侧面上设置有连接板，一单元电池模组中锂电池的一同极端与连接板上的内侧导电片电连接，该连接板上外侧的导电片与相邻单元电池模组中锂电池另一同极端电连接。由于这种结构设置，要求连接板为双层结构，连接板本身的结构相对较为复杂，加工、装配和设置不便。另外，由于一单元电池模组中所有电池的同极端均与同一连接板一侧上的导电片接触电连接，电池盒一旦成型后，电池盒中的锂电池的电连接方式则会被确定，从而不能进行锂电池接法的选择，不能够很好地适应对电池组的使用要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：提供一种自由装卸免焊接电池安装架，该安装架结简单，方便对锂电池进行安装。

解决所述技术问题所采取的技术方案：一种自由装卸免焊接电池安装架，包括至少两块并列设置的安装板，安装板彼此相向的侧面上设有若干供插接电池极端的安装孔，其特征在于，在安装板的侧面上设有若干片导电连接片，一片导电连接片伸入到多个安装孔的位置处，一片导电连接片用于串联两组电池，相邻两安装板上相对应的两导电连接片的安装位置偏移，该相对应的两导电连接片用于和一组电池中的正极和负极分别接触电连接。

在安装板的侧面上还设置有导电输出片，导电输出片用于和一组电池中的一个极端电连接，该组电池的另一个极端用于和一导电连接片电连接。

相邻两安装板相向两侧面上的导电连接片用于使位于该两安装板之间的多组电池串联在一起，并经由导电输出片与外侧发生电连接。

安装板通过可拆卸式的联接结构实现联接固定在一起，而使得电池极端与导电连接片压紧在一起。

所应用到的电池通常为圆柱形的锂电池，多只锂电池在相邻的两安装板之间成组设置。所述的导电连接片为单片结构，通常为紫铜镀镍材质，锂电池极端与导电连接片接触电连接，成组设置的锂电池通过相邻两安装板上的导电连接而串联在一起，并通过导电输出片而外侧进行电连接，可以是通过导电输出片与外界供电，或者是与外侧锂电池组之间实现串联。

为保证锂电池在安装板之间的稳定性，在两安装板上相向的侧面上设置安装孔，电池的极端插接到安装孔中。所述的联接结构可以是如下述的联接螺杆，也可以是通过卡接的方式而实现联接固定，还可以是在安装板的外侧设置有框式的压架而形成的。在相邻两安装板相向的侧面上，所设置的相对应的两导电连接片的位置有偏移的，偏移的距离为一个安装位，即是相对应的两片导电连接片能够分别与一组锂电池的两个极端接触电连接。

进一步地，一片导电连接片所对应的安装孔中，相邻的两安装孔之间设置有缺口而使得这些安装孔相通，导电连接片设置在这些安装孔的底面位置处。这很好地方便了对导电连接片的安装设置，使导电连接片在安装板上的位置稳定性得以保证，便于锂电池的极端与导电连接片接触电连接。

进一步地，在导电连接片的侧缘处设有卡爪，卡爪的外端部抵靠在缺口的内侧壁上。通过卡爪的设置而使得导电连接片在安装到位后，能够稳定地保持在安装板上。

进一步地，安装孔的底面上设有若干弹性体，这些弹性体的直径小于安装孔的直径，弹性体与导电连接片相抵靠在一起，一导电连接片所对应的安装孔中多个弹性体通过联接带相联接在一起，弹性体和联接带为同质材料模制成型。弹性体及联接带的材质一般为橡胶，弹性体能够对导电连接片施加弹力，能够有效提高锂电池极端与导电连接片之间的接触稳定性。通过联接带而把多个弹性体联接为一个整体，在实现弹性体的安装时，把联接带在安装板的侧面上理顺然后按压即可实现弹性体的快速安装，不需要对弹性体单独逐个安放，联接带也使得弹性体的位置稳定性好，便于把弹性体安装到位，从而可有效提高对弹性体的安装速度。

进一步地，在安装孔的底面位置处设置有插孔，联接带设置在弹性体的中部位置处，弹性体的一端穿过插孔而伸出到安装板的相对一侧。弹性体为圆柱形，弹性体的两端均伸出到联接带的相对两侧，把弹性体的一端插入到插孔内，一方面能够有效提高弹性体的位置稳定性，应用在中间安装板上，弹性体可以突出到安装板上相对应的两个安装孔的底面外侧，弹性体可以为两侧的导电连接片提供弹力，进一步减化了安装步骤，提高了工作效率。

进一步地，所述的安装板至少三块，处于中间位置的安装板的相对两侧均设置有所述的安装孔，该安装板上相对两侧的导电输出片的位置相对应，两导电输出片之间通过若干导电结构实现电连接，导电结构贯穿安装板的壁体。安装板在导电结构处通透是必要的条件，导电结构可以导电弹簧，也可以是两导电输出片上均设置彼此相向伸出的沉坑，通过点焊或锡焊的方式实现两沉坑彼此之间的导电连接，不需要设置导线实现电连接，结构紧凑性好。通过设置导电输出片，并把导电输出片设置在中间安装板的相对应的位置处，可实现中间安装板相对两侧的锂电池组电连接，从而可根据实际的功率需要，而可增减安装板的数目，达到改变锂电池作为电源的输出功率的目的。

进一步地，在相邻的两安装板相向的侧面上分别对应设有若干伸出到安装孔外侧的联接柱，相对应的联接柱的端部配合在一起，而使得相邻的两安装板之间分隔开。通过设置若干相对应的联接柱来实现相邻两安装板的分隔，从而方便对锂电池的装配，使得各安装板之间的联接牢固性好。

进一步地，所述的联接结构为联接螺杆，联接柱中空，相对应的联接柱中穿接有一根联接螺杆，联接螺杆使得这些安装板联接固定在一起。把联接螺杆直接穿接在联接柱内，结构紧凑性好，方便对安装板的联接固定。

进一步地，所述导电连接片及导电输出片上对应于安装孔位置处分别设有若干形变部，形变部包括位于中部位置的接触部，接触部被切割分成若干导电片，一导电片通过一联接片与导电连接片或导电输出片连为一体。导电连接及导电输出片上的这些形变部能够便于变形，在设置有弹性体的情况下，通过对导电连接片的压接，而使得联接部能够很好地适应弹性体而发生变形。所述的接触部能够稳定实现与锂电池极端的接触，接触面积得以保证。

进一步地，导电连接片上具有两并列设置的条形部，两条形部用于分别与两组锂电池的不同极端接触电连接，两条形部之间设有若干联接部，条形部和联接部连为一体；导电输出片呈条形，安装板上的导电连接片和导电输出片彼此并列间隔地设置在一起；导电连接片同侧的一端部设有突出的伸出部。导电连接片的结构形式对锂电池组进行布置，能够很好地满足实际的设计需求。导电连接片及导电输出片并列间隔设置，方便对锂电池进行布置。可在安装板的外侧设置联接板，在联接板上设置检测电路，通过伸出部与检测电路电连接，在某组锂电池发生损坏后，通过设置一警示灯对应于一导电连接片的方式而用来显示异常情况，通过万用表或目测的方式能够很快地发现损坏的锂电池，便于及时对锂电池进行更换。

本发明具有如下有益效果：在相邻两安装板相向的侧面上设置多片导电连接片，导电连接片能够串联两组锂电池，而两安装板上相对应的两导电连接片分别与一锂电池组的正极端和负极端接触电连接，通过两安装板上所设的导电连接片而可实现对两安装板之间的锂电池组串联到一起，并经过导电输出片向外侧供电，或实现与外侧的锂电池组之间的电连接。本安装架提供了一个基本的安装平台，可以根据实际的需要而进行锂电池的安装设计，能够为外界的动力机构提供合适的电源。通过导电连接片与锂电池极端进行接触而实现电连接，由于有可拆卸式的联接结构的存在，加之安装板侧面所设置的安装孔，锂电池极端与导电连接片之间的接触稳定性得以保证，不需要采用电焊的方式来实现锂电池极端的电连接。因此，导电连接片的材质可以选用紫铜片，且导电连接片的厚度要求低，通过在导电连接片的外层镀镍，导电连接片在保证使用寿命的前提下，能够很好地满足导电需求。由于实现安装板相联接的联接结构可拆卸，在锂电池发生损坏后，可以方便对锂电池进和拆卸更换。导电连接片对应于两组锂电池组，可以在安装架的外侧面上设置检测电路，导电连接片可以与检测电路电连接，可在检测电路上对应于导电连接片而分别设置警示灯，由于某导电连接片所对应的锂电池发生损坏后，会触发相对应的警示灯，从而可以很方便地找到损坏的锂电池进行更换，使得锂电池作为电源能够提供相对较稳定的电流，保证了使用效果。

附图说明

图1是本电池安装架的立体结构图。

图2是图1的侧向视图。

图3是安装板的立体图。

图4是安装板的主视图。

图5是导电连接片设置在安装板上的主视图。

图6是导电连接片的结构图。

图7是导电输出片的结构图。

图8是图6中的A部放大图。

图9是一种结构的联接带与弹性体联接在一起的结构图，其对应于导电连接片。

图10是另一种结构的联接带与弹性体联接在一起的结构图，其对应于导电输出片。

图11是联接板的背面结构图。

图中， 1、联接板；2、安装板；3、联接柱；4、安装孔；5、缺口；6、插孔；7、导电连接片；71、伸出部；72、形变部；73、条形部；74、卡爪；75、联接部；721、导电片；722、联接片；8、导电输出片；9、联接带；10、弹性体；11、检测电路。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

本自由装卸免焊接电池安装架所涉及到的电池为圆柱形的锂电池，多只锂电池成组设置在安装架中相邻两安装板2之间。一锂电池组中的各只锂电池并联，安装架中的锂电池先成组并联后再彼此串联在一起，最后集中成正、负两极集中与外界发生电连接。

见图1、2，本安装架包括三块安装板2，当然，组成本安装架的安装板2也可以为两块或多块，这可根据实际的需要而进行确定。这三块安装板2呈立式平行间隔设置，在三块安装板2之间形成有两个安装空间，锂电池沿横向并列地设置在安装空间内。这三块安装板2之间通过可拆卸式的联接结构而实现联接固定，联接结构可以如下述的联接螺杆，也可以采用卡接或外设框式压架的方式实现联接固定。

在相邻的两安装板2相向的侧面上分别一体成型有数目相等的联接柱3，两安装板2上联接柱3的位置一一对应。所对应的两根联接柱3上，其中一根联接柱3的外端面上设有沉孔，另一根联接柱3的外端面上一体成型有插头，插头插接到沉孔内而实现两根联接柱3同轴设置，并把相邻的两安装板2分隔开来形成安装空间，以为锂电池的安装提供空间。所述的联接柱3中空的，所述的联接结构为联接螺杆，每一组相对应的联接柱3中均穿接有一根联接螺杆。在一最外侧安装板2上与联接柱3相对应的位置处分别设置有沉头孔，螺帽被嵌入到沉头孔内，联接螺杆自另一最外侧安装板2处穿入，并与螺帽螺纹连接在一起，通过螺丝刀拧动联接螺杆，而使联接螺杆把安装板2压紧在一起。

结合图1、3、4、5，为便于实现锂电池在安装板2上的稳定插接，在相邻两安装板2彼此相向的侧面上设有若干安装孔4，在进行装配时，锂电池的极端插接到安装孔4内。安装孔4是由安装板2侧面上所隆起的壁体而围成的，锂电池的端部能够径向稳定地插接到安装孔4内。

在安装板2的侧面上设置有若干导电连接片7，导电连接片7为单片式结构，导电连接片7为紫铜材质，导电连接片7的外表面上一般镀有镍。每一片导电连接片7均对应于多个安装孔4，通过导电连接片7而实现这些安装孔4中的锂电池极端的电连接。一片导电连接片7所对应的安装孔4中，相邻的两安装孔4的侧壁上设有缺口5，缺口5的底面一般是与安装孔4的底面相平齐，从而相当于在安装板2的侧面上形成了一个安装槽，该安装槽供导电连接片7整体安装。在安装到位后，导电连接片7可以被安装到安装孔4和缺口5的底面位置处。为保证导电连接片7在安装板2侧面上的稳定性，在导电连接片7的侧缘处设置有多个卡爪74，卡爪74被预先倾斜折弯，或者是在把导电连接片7往安装孔4内整体推压过程中，卡爪74自然作相适应的变形，导电连接片7安装到位后，卡爪74的外端部会弹性地抵靠在缺口5的侧壁上，而使得导电连接片7稳定地保持在安装孔4内。

见图6，所述的导电连接片7为长条形的矩形框结构，这些导电连接片7在安装板2上设置在竖向上，彼此并列间隔地设置在一起。导电连接片7具有并列设置在一起的两条形部73，两条形部73之间通过横向设置的联接部75而联接在一起，条形部73和联接部75连为一体。见图4，为适应联接部75的安装，在安装板2的侧面上，于联接部75的位置处也设置有延伸到安装孔4底面的缺口5，该缺口5用以容纳联接部75。

图4中，该安装板2的侧面上设置有三片导电连接片7，在这三片导电连接片7的相对两侧分别设置有一片导电输出片8。图5中的安装板2与图4中的安装板2相配合，在图5中，该安装板2的侧面上设置有四片导电连接片7，两安装板2相向的侧面上相对应的两导电连接片7彼此偏移一个安装位，所偏移的安装位是由导电输出片8来弥补。图中显示，一导电连接片7上的一条形部73对应于一组锂电池，该组锂电池的一个极端与该条形部73接触电连接，该组锂电池的另一个极端与相邻安装板2上相向侧面上相对应导电连接片7上的一条形部73相接触电连接，相对应的两导电连接片7上位置相重叠的两条形部73分别与一组锂电池的两个极端分别接触电连接。而一导电连接片7上另一条形部73与另一组锂电池的相反极端接触电连接，一片导电连接片7实现两组锂电池的串联，与相对应的导电连接片7配合，而实现两安装板2之间各组锂电池的串联。

结合图4，图7中的导电输出片8通常是设置在安装板2的一侧上，导电输出片8与导电连接片7上的条形部73等长，导电输出片8与导电连接片7并列地设置在一起，导电输出片8用于和一组锂电池的一个极端接触电连接。需要实现中间安装板2相对两侧的锂电池组之间的串联时，在该安装板2的相对两侧面均设置有导电输出片8，两导电输出片8在该安装板2上的位置相对应，这两片导电输出片8之间设置有导电结构，以实现电流的传输。在安装板2上于导电输出片8的位置处开孔，在导电输出片8上对应于孔的位置处进行冲压加工，然后通过点焊或锡焊而实现两导电输出片8之间的电连接，使得该安装板2两侧锂电池电连接在一起。也可以在该安装板2的孔中设置导电弹簧，使得导电弹簧的两端分别顶压在两个导电输出片8上。两导电输出片8之间需要对应设置多个导电结构，以实现两者之间的稳定电连接。

为使锂电池的极端能够与导电连接片7和导电输出片8之间实现稳定接触电连接，在安装孔4的底面上设置有弹性体10，弹性体10为橡胶材质，弹性体10顶压在导电连接片7和导电输出片8上。图中显示，多个弹性体10是由联接带9联接为一个整体，联接带9与弹性体10为同质材料模制成型。联接带9与所对应的导电连接片7或导电输出片8的形状相类似，图9的联接带9为长条形的矩形框结构，一片导电连接片7的背侧设置一联接带9，联接带9把导电连接片7所对应的安装孔4中的弹性体10连接为一体整体；图10的联接带9呈条形。

对应于中间安装板2，这些弹性体10为圆柱形，联接带9偏置在弹性体10的中部位置处。在安装孔4的底面上设置有插孔6，弹性体10的长端插接在插孔6内而伸出到安装板2的另一侧，弹性体10在安装板2相对两侧安装孔4的底面上突出高度相同。在安装板2上安装孔4和缺口5的底面上设置有容纳联接带9的凹槽，以便联接带9能够很稳定地嵌在安装板2的侧面上。若联接带9应用于两侧的安装板2上，则弹性体10可以是只突出到联接带9的一面，也可以在最外侧安装板2的外侧面上对应于安装孔4的位置处设置若干凸头，可以在安装孔4的底面上形成插孔6，从而也方便弹性体10上于联接带9背侧的端部的插入。

结合图6、7、8，导电连接片7及导电输出片8上对应于安装孔4的位置处分别设有若干形变部72，每只锂电池的一个极端用于和一个形变部72相接触电连接。形变部72具有位于中部位置的圆形接触部，接触部被分割成四个导电片721，而一导电片721通过一联接片722与导电连接片7或导电输出片8连为一体。在把导电连接片7和导电输出片8安装到位后，在弹性体10的抵压作用下，联接片722发生变形，在拧紧联接螺杆后，锂电池的极端会顶压导电片721，而使得导电片721贴合到弹性体10的端面上，导电片721与锂电池的极端弹性接触而实现稳定的电连接。

见图1、9，安装板2的侧面上联接固定有一联接板1，在联接板1的背面设置有检测电路11。在导电连接片7上一体成型有突出的伸出部71，伸出部71穿过联接板1而与检测电路11电连接。在检测电路11上设置警示灯，一只警示灯与一片导电连接片7相对应，检测电路11通过导电连接片7上的伸出部71来感知相对应的导电连接片7的电压，与标准值相比，在电压与标准值之间有压差时，警示灯会导通而发出警示光，则会预示相对应的锂电池组中存在锂电池损坏的情形，拆开联接螺杆，通过观察或辅以万用表的检测，而能够对损坏的锂电池进行快速定位和更换。

Claims (9)

1.一种自由装卸免焊接电池安装架，包括至少两块并列设置的安装板，安装板彼此相向的侧面上设有若干供插接电池极端的安装孔，其特征在于，在安装板的侧面上设有若干片导电连接片，一片导电连接片伸入到多个安装孔的位置处，导电连接片上具有两并列布置的条形部，两条形部用于分别与两组锂电池的不同极端接触电连接，两条形部通过若干联接部相联接，条形部和联接部连为一体；一片导电连接片用于串联两组电池，相邻两安装板上相对应的两导电连接片的安装位置偏移，该相对应的两导电连接片用于和一组电池中的正极和负极分别接触电连接；

在安装板的侧面上还设置有导电输出片，导电输出片用于和一组电池中的一个极端电连接，该组电池的另一个极端用于和一导电连接片电连接；

相邻两安装板相向两侧面上的导电连接片用于使位于该两安装板之间的多组电池串联在一起，并经由导电输出片与外侧发生电连接；

安装板通过可拆卸式的联接结构实现联接固定在一起，而使得电池极端与导电连接片压紧在一起；

所述的安装板至少三块，处于中间位置的安装板的相对两侧均设置有所述的安装孔，该安装板上相对两侧的导电输出片通过若干导电结构实现电连接。

2.根据权利要求1所述的自由装卸免焊接电池安装架，其特征在于，一片导电连接片所对应的安装孔中，相邻的两安装孔之间设置有缺口而使得这些安装孔相通，导电连接片设置在这些安装孔的底面位置处。

3.根据权利要求2所述的自由装卸免焊接电池安装架，其特征在于，在导电连接片的侧缘处设有卡爪，卡爪的外端部抵靠在缺口的内侧壁上。

4.根据权利要求2所述的自由装卸免焊接电池安装架，其特征在于，安装孔的底面上设有若干弹性体，这些弹性体的直径小于安装孔的直径，弹性体与导电连接片相抵靠在一起，一导电连接片所对应的安装孔中多个弹性体通过联接带相联接在一起，弹性体和联接带为同质材料模制成型。

5.根据权利要求4所述的自由装卸免焊接电池安装架，其特征在于，在安装孔的底面位置处设置有插孔，联接带设置在弹性体的中部位置处，弹性体的一端穿过插孔而伸出到安装板的相对一侧。

6.根据权利要求1所述的自由装卸免焊接电池安装架，其特征在于，在相邻的两安装板相向的侧面上分别对应设有若干伸出到安装孔外侧的联接柱，相对应的联接柱的端部配合在一起，而使得相邻的两安装板之间分隔开。

7.根据权利要求6所述的自由装卸免焊接电池安装架，其特征在于，所述的联接结构为联接螺杆，联接柱中空，相对应的联接柱中穿接有一根联接螺杆，联接螺杆使得这些安装板联接固定在一起。

8.根据权利要求1至7任一所述的自由装卸免焊接电池安装架，其特征在于，所述导电连接片及导电输出片上对应于安装孔位置处分别设有若干形变部，形变部包括位于中部位置的接触部，接触部被切割分成若干导电片，一导电片通过一联接片与导电连接片或导电输出片连为一体。

9.根据权利要求1至7任一所述的自由装卸免焊接电池安装架，其特征在于，导电输出片呈条形，在安装板上导电输出片设置在导电连接片的相对两侧，导电连接片同侧的一端部设有突出的伸出部。

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