CN110943191A - 锂电池模组及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种锂电池模组及其制造方法，锂电池模组包括：端部件和组装单元；组装单元包括：电芯单元、单元支架、中间垫片和电芯焊线；电芯单元设置在两个单元支架之间，单元支架设有若干支架通孔以使电芯单元的端部露出单元支架；中间垫片在对应支架通孔的位置设有若干垫片通孔以使电芯单元的端部露出中间垫片，中间垫片在支架通孔的边缘设有一个向中间垫片内部凹陷的内焊线槽，一个电芯焊线的一端焊接至电芯单元的端部，其另一端穿过支架通孔和垫片通孔焊接至中间垫片并位于内焊线槽中，中间垫片由两种金属粉末压合制成。本申请的有益之处在于提供了一种通过焊接结构和中间垫片的改进从而改善电芯单元均衡性的锂电池模组及其制造方法。

Description

锂电池模组及其制造方法

技术领域

本申请涉及一种电池模组及其制造方法，具体而言，涉及一种锂电池模组及其制造方法。

背景技术

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。

随着科技进一步发展，锂电池在新能源汽车等领域已经成为十分重要的电能来源，单节电芯往往被封装为一个电池模组，然后再辅以外围电路构成可以单独使用的电池包。

在相关文献的记载中，电池模组的组装往往存在组装不便和以及对电芯构成电性连接较为复杂的弊端。

如果中国专利文献CN208093630U记载的一种锂电池模组，其通过铝条使一个串联单元中各个并联电芯构成电性连接，然后通过外部的电性连接结构使各个串联单元构成串联，但是这样连接方式，会导致一个串联单元中并联的电芯产生不均衡的情况，从而导致部分电芯首先产生恶化，从而影响该串联单元的寿命，从而降低那些还处于较优状态的电芯的利用率。

发明内容

一种锂电池模组，包括：若干端部件，设置在所述锂电池模组两端以使所述锂电池模组被构造为一个整体；若干组装单元，设在所述端部件之间以使所述锂电池模组能实现电能储备；所述组装单元包括：若干电芯单元，用于存储电能；两个单元支架，用于固定所述电芯单元；中间垫片，设置于所述单元支架外侧并与相邻的所述组装单元的中间垫片构成面接触；电芯焊线，将所述电芯单元的端部电性连接至所述中间垫片；其中，所述电芯单元设置在两个所述单元支架之间，所述单元支架设有若干定位槽，所述电芯单元的两端嵌入在所述定位槽；所述单元支架在对应若干所述定位槽的位置设有若干支架通孔以使所述电芯单元的端部露出所述单元支架；所述中间垫片在对应所述支架通孔的位置设有若干垫片通孔以使所述电芯单元的端部露出所述中间垫片，所述中间垫片在所述垫片通孔的边缘设有一个向所述中间垫片内部凹陷的内焊线槽，一个所述电芯焊线的一端焊接至所述电芯单元的端部，其另一端穿过所述支架通孔和垫片通孔焊接至所述中间垫片并位于所述内焊线槽中。

进一步地，所述电芯单元大致为回转体，所述电芯单元均平行设置。

进一步地，所述支架通孔为圆形孔且其圆心位于所述电芯单元的回转轴线上。

进一步地，所述垫片通孔为所述支架通孔同心的圆形孔。

进一步地，所述中间垫片位于外侧的端面与所述单元支架的端面对齐或位于所述单元支架的端面的内侧。

进一步地，所述中间垫片的边缘处设有设有若干向所述中间垫片内部凹陷的外焊线槽；所述单元支架的边缘对应所述外焊线槽的位置设有走线缺口。

进一步地，所述单元支架的端面设有一个安置槽，所述中间垫片嵌入在所述安置槽中。

进一步地，所述内焊线槽位于所述垫片通孔一侧，并且其形状相对一个对称轴线构成镜像对称。

进一步地，所述内焊线槽均设置在所述垫片通孔的相同相对位置处。

本申请还记载一种制造以上锂电模组的制造方法，其中所述中间垫片的制造方法包括：

将A质量的铝粉经第一铸锭工序形成一个大致为平板状的铝粉粉锭；

将B质量的铝粉经第二铸锭工序形成一个大致为平板状的铜粉粉锭；

对所述铝粉粉锭进行刨槽处理以在所述铝粉粉锭的结合面形成若干铝锭刨槽；

对所述铜粉粉锭进行刨槽处理以在所述铜粉粉锭的结合面形成若干铜锭刨槽；

将经过刨槽的铝粉粉锭和铜粉粉锭以结合面相对方式结合后进行脉冲压合从而获得原料板材。

本申请的有益之处在于：

提供了一种通过焊接结构和中间垫片的改进从而改善电芯单元均衡性的锂电池模组。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请的一个实施例的锂电池模组的结构示意图；

图2为图1所示实施例中的锂电池模组的一个组装单元的结构示意图；

图3为图1所示实施例中的锂电池模组的一个组装单元的部分爆炸图；

图4为图1所示实施例中的锂电池模组的一个组装单元的进一步爆炸图；

图5为图1所示实施例中的锂电池模组的端面结构示意图；

图6为图5中一处局部结构放大示意图；

图7为图5中另一处局部结构放大示意图；

图8为图1所示实施例中的锂电池模组一个剖面的剖视图；

图9为图1所示实施例中的锂电池模组另一个剖面的剖视图；

图10为本申请的另一个实施例的电池模组的结构示意图；

图11为图10所示实施例中的电池模组的一个组装单元的结构示意图；

图12为图10所示实施例中的电池模组的一个组装单元的部分爆炸图；

图13为图10所示实施例中的电池模组的一个组装单元的进一步爆炸图；

图14为图10所示实施例中的中间垫片外侧结构；

图15为图14中一处局部结构放大示意图；

图16为图10所示实施例中的中间垫片内侧结构示意图；

图17为图10所示实施例中的电池模组一个剖面的剖视图；

图18为图13所示结构局部结构放大示意图；

图19为图10所示实施例中的电池模组另一个剖面的剖视图；

图20为图11所示的组装单元的局部结构放大示意图；

图21为图20所示的组装单元的另一局部结构放大示意图；

图22为本申请的另一个实施例的锂离子电池模组的结构示意图；

图23为图22所示实施例中的电池模组的一个组装单元的部分爆炸图；

图24为图23中的中间垫片的结构示意图；

图25为图23中的单元支架的结构示意图；

图26为图23中的单元支架从另一视角观察的结构示意图；

图27为图23中的组装单元的安装连接垫片的示意图；

图28为图27中的组装单元安装好之后的示意图；

图29为图22所示实施例中的电池模组的一个组装单元的局部放大结构示意图；

图30为图22所示实施例中的电池模组的局部放大的剖视结构示意图；

图31为图22所示实施例中的电池模组的另一剖面的局部放大的剖视结构示意图；

图32为本申请的另一个实施例的锂电池模组的结构示意图；

图33为一个能与图32所示的锂电池模组匹配的电池包的箱体组件；

图34为图32所示的锂电池模组与图34所示的箱体组件组装后的结构示意图；

图35为本申请的制造方法中铝粉粉锭和铜粉粉锭结合时的示意图；

图36为本申请的制造方法的一个实施例制造出原料板材的晶相照片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1至图9所示，本申请的锂电池模组100包括：两个端部件101和若干组装单元102。

其中，两个端部件101设置在锂电池模组100两端以使锂电池模组100被构造为一个整体。两个端部件101可以在其周边形成卡扣117结构以使它们可以快速构成连接。

组装单元102设在端部件101之间以使锂电池模组100能实现电能储备。可以按照具体的需求，确定组装在两个端部件101之间的组装单元102的数目。

具体而言，组装单元102包括：若干个电芯单元103、两个单元支架104以及两个中间垫片105。组装单元102还包括若干电芯焊线106。

电芯单元103用于存储电能，作为具体的选择，可以选择18650标准电芯作为电芯单元103。

两个单元支架104相对设置，它们主要用于固定电芯单元103，并且两个单元支架104之间构成配和使它们以及它们之间的若干个电芯单元103构成一个可以组装的整体。

作为本申请改进的重点，中间垫片105主要用于实现不同的组装单元102之间的串联的电性连接，使各个不同的组装单元102在结合为一个整体的同时亦能构成均衡的电性连接。并且，电芯焊线106将电芯单元103的端部电性连接至中间垫片105。

具体而言，中间垫片105设置于单元支架104外侧并与相邻的组装单元102的中间垫片105构成面接触；电芯单元103设置在两个单元支架104之间，单元支架104设有若干定位槽107，电芯单元103的两端嵌入在定位槽107；单元支架104在对应若干定位槽107的位置设有若干支架通孔108以使电芯单元103的端部露出单元支架104；中间垫片105在对应支架通孔108的位置设有若干垫片通孔109以使电芯单元103的端部露出中间垫片105，中间垫片105在垫片通孔109的边缘设有一个向中间垫片105内部凹陷的内焊线槽110，一个电芯焊线106的一端焊接至电芯单元103的端部，其另一端穿过支架通孔108和垫片通孔109焊接至中间垫片105并位于内焊线槽110中。

需要说明的是，电芯焊线106可以采用铝线焊工艺将其焊接至电芯单元103的端部和中间垫片105。

这样一来在，同一组装单元102的电芯通过电芯焊线106以及中间垫片105构成并联，而不同的组装单元102之间通过中间垫片105的接触构成串联，由于中间垫片105覆盖了所有电芯单元103的区域并通过面接触构成电性连接，所有其在具体的充放电过程中各个电芯单元103是均衡的，从而改善了以往的缺陷。

作为具体方案，电芯单元103大致为回转体，比如为圆柱体，所有的电芯单元103均平行设置，这里所指的平行是指电芯单元103回转轴线是平行的。作为进一步的优选方案，支架通孔108为圆形孔且其圆心位于电芯单元103的回转轴线上，同样，垫片通孔109也为圆形孔并且圆心也位于电芯单元103的回转轴线上，即垫片通孔109为支架通孔108同心的圆形孔。

作为进一步具体方案，内焊线槽110位于垫片通孔109一侧，并且其形状相对一个对称轴线构成镜像对称。内焊线槽110均设置在垫片通孔109的相同相对位置处。

在垫片通孔109为圆形孔时，内焊线槽110相对于垫片通孔109的一个直径是对称的，并且位于一个垂直于这个直径的另一个直径所在直线的一侧。

作为进一步具体方案，中间垫片105位于外侧的端面与单元支架104的端面对齐或位于单元支架104的端面的内侧。这样能使电芯焊线106不会超出单元支架104的端面。

为了方便进行检测，中间垫片105的边缘处设有设有若干向中间垫片105内部凹陷的外焊线槽111；单元支架104的边缘对应外焊线槽111的位置设有走线缺口112。这样可以通过焊接在外焊线槽111内的引线118获取所需的电信号。

作为进一步的具体方案，单元支架104的端面设有一个安置槽113，中间垫片105嵌入在安置槽113中。另外，作为其中一种方案，单元支架104设有支架安装孔120，中间垫片105至少部分嵌入在支架安装孔120中并形成内螺纹孔，然后中间垫片105通过旋入内螺纹孔的安装螺钉119将中间垫片105安装到单元支架104的端面处。需要说明的时，组装单元102在对接时，为了容纳安装螺钉的钉帽，与之对接中心垫片和单元支架104也形成了容纳钉帽的孔结构。

作为进一步的具体方案，锂电池模组100还包括：组装螺栓114和组装螺母115；单元支架104设有若干组装通孔116以使组装螺栓114或组装螺母115通过或容纳在组装通孔116中，组装通孔116为阶梯孔。同样的，为了提供通过的空间，中间垫片105对应组装通孔116的位置也对应开有通孔。

作为一种可选方案，组装螺栓114与组装螺母115可以采用导电的金属材料制成，从而在中间垫片105导电基础上实现大电流的导通。

作为本申请的另一方面，本申请包含一个制造如上实施例的电池模组的制造方法，该制造方法包括：

制造单元支架使其具有若干定位槽和若干支架通孔；

制造所述中间垫片使其具有若干垫片通孔以及形成于垫片通孔边缘的内焊线槽；

将所述中间垫片固定安装至所述单元支架外侧；

将若干电芯单元以平行的方式设置在两个所述单元支架之间；

将一个电芯焊线的两端分别焊接至所述电芯单元的端部和所述内焊线槽，并使电芯焊线穿过所述支架通孔和垫片通孔。

如图10至图21所示，本申请的电池模组200包括：两个端部件201和若干组装单元202。

其中，两个端部件201设置在电池模组200两端以使电池模组200被构造为一个整体。两个端部件201可以在其周边形成卡扣217结构以使它们可以快速构成连接。

组装单元202设在端部件201之间以使电池模组200能实现电能储备。可以按照具体的需求，确定组装在两个端部件201之间的组装单元202的数目。

具体而言，组装单元202包括：若干个电芯单元203、两个单元支架204以及两个中间垫片205。组装单元202还包括若干电芯焊线206。

电芯单元203用于存储电能，作为具体的选择，可以选择18650标准电芯作为电芯单元203。

两个单元支架204相对设置，它们主要用于固定电芯单元203，并且两个单元支架204之间构成配和使它们以及它们之间的若干个电芯单元203构成一个可以组装的整体。

作为本申请改进的重点，中间垫片205主要用于实现不同的组装单元202之间的串联的电性连接，使各个不同的组装单元202在结合为一个整体的同时亦能构成均衡的电性连接。并且，电芯焊线206将电芯单元203的端部电性连接至中间垫片205。

具体而言，中间垫片205设置于单元支架204外侧并与相邻的组装单元202的中间垫片205构成面接触；电芯单元203设置在两个单元支架204之间，单元支架204设有若干定位槽207，电芯单元203的两端嵌入在定位槽207；单元支架204在对应若干定位槽207的位置设有若干支架通孔208以使电芯单元203的端部露出单元支架204；中间垫片205在对应支架通孔208的位置设有若干垫片通孔209以使电芯单元203的端部露出中间垫片205，中间垫片205在垫片通孔209的边缘设有一个向中间垫片205内部凹陷的内焊线槽210，一个电芯焊线206的一端焊接至电芯单元203的端部，其另一端穿过支架通孔208和垫片通孔209焊接至中间垫片205并位于内焊线槽210中。

需要说明的是，电芯焊线206可以采用铝线焊工艺将其焊接至电芯单元203的端部和中间垫片205。

这样一来在，同一组装单元202的电芯通过电芯焊线206以及中间垫片205构成并联，而不同的组装单元202之间通过中间垫片205的接触构成串联，由于中间垫片205覆盖了所有电芯单元203的区域并通过面接触构成电性连接，所有其在具体的充放电过程中各个电芯单元203是均衡的，从而改善了以往的缺陷。

作为具体方案，电芯单元203大致为回转体，比如为圆柱体，所有的电芯单元203均平行设置，这里所指的平行是指电芯单元203回转轴线是平行的。作为进一步的优选方案，支架通孔208为圆形孔且其圆心位于电芯单元203的回转轴线上，同样，垫片通孔209也为圆形孔并且圆心也位于电芯单元203的回转轴线上，即垫片通孔209为支架通孔208同心的圆形孔。

作为进一步具体方案，内焊线槽210位于垫片通孔209一侧，并且其形状相对一个对称轴线构成镜像对称。内焊线槽210均设置在垫片通孔209的相同相对位置处。

在垫片通孔209为圆形孔时，内焊线槽210相对于垫片通孔209的一个直径是对称的，并且位于一个垂直于这个直径的另一个直径所在直线的一侧。

作为进一步具体方案，中间垫片205位于外侧的端面与单元支架204的端面对齐或位于单元支架204的端面的内侧。这样能使电芯焊线206不会超出单元支架204的端面。

为了方便进行检测，中间垫片205的边缘处设有设有若干向中间垫片205内部凹陷的外焊线槽211；单元支架204的边缘对应外焊线槽211的位置设有走线缺口212。这样可以通过焊接在外焊线槽211内的引线218获取所需的电信号。

作为进一步的具体方案，单元支架204的端面设有一个安置槽213，中间垫片205嵌入在安置槽213中。另外，作为其中一种方案，单元支架204设有支架安装孔220，中间垫片205至少部分嵌入在支架安装孔220中并形成内螺纹孔，然后中间垫片205通过旋入内螺纹孔的安装螺钉219将中间垫片205安装到单元支架204的端面处。需要说明的时，组装单元102在对接时，为了容纳安装螺钉219的钉帽，与之对接中心垫片205或单元支架104也形成了容纳钉帽的孔结构232或空间。

作为扩展方案，端部件201安装至组装单元202时，可以采用端部螺栓229依次连接端部件201和中间垫片205和单元支架203。为了能容纳结合凸起222，端部件201形成容纳结合凸起222的端部空间230。

作为具体方案，中间垫片205形成有用于与另一个中间垫片205配和的结合结构。

具体而言，中间垫片205形成有结合孔221和结合凸起222；其中，结合孔221贯穿中间垫片205；结合凸起222向外侧凸出以使其穿过结合孔221后嵌入到单元支架204中；单元支架204形成有容纳结合凸起222的结合槽223，结合槽223的底部形成有限位结构224。

作为具体方案，中间垫片205包括主体部225和通孔部226。

其中，主体部225大致沿垂直于电芯单元的方向构成板面结构，主体部225主要用于形成中间垫片205彼此接触的部分。通孔部226向支架内部翻折以形成结合孔221，通孔部226主要形成供结合凸起222通过的空间。为了保证结构强度，在构成结合孔221时，并不采用落料冲孔，而是在冲孔位置形成一个通孔而其周边向冲孔方向翻折形成通孔部226。

作为进一步的具体方案，结合凸起222包括：限位部227和连接部228。其中，限位部227穿过结合孔221以使结合凸起222能被通孔部226所限位。

连接部228至少部分设置结合孔221中以连接主体部225和连接部228；限位部227的在平行于主体部225板面结构的方向尺寸大于等于结合孔221在平行于主体部225板面结构的方向尺寸；通孔部226部分容纳在单元支架204中。

这里所指的在平行于主体部225板面结构的方向尺可以近乎为结合孔221孔径的尺寸。

限位部227形成于结合凸起222的端部，并且限位部227顶在单元支架204结合槽223的底部形成的限位结构224处，限制结合凸起222不能进一步插入至单元支架204，同时，由于限位部227本身的尺寸大于垫片通孔后，限位部227使结合凸起222也无法退出单元支架204的结合槽223，从而实现通过结合凸起222插入结合槽223的方式实现不同的单元支架204之间的结合。

作为一种可选方案，结合凸起222在结合之前，用于形成限位部227和连接部228的部分尺寸相近，均可以通过垫片通孔，在两个组装单元202结合时，结合凸起222插入结合孔221时其端部先与结合槽223的限位结构224，而此时通过尺寸设计，使中间垫片205的主体部225还没有接触，需要进一步使两个组装单元202靠近，此时，结合凸起222的端部受到限位结构224挤压发生形变，使其尺寸变大，当两个组装单元202结合完成时，结合凸起222的端部尺寸大于结合孔221从而实现以上所介绍的限位结构224。

作为扩展方案，中间垫片205向内侧形成有若干定位不231,它们能嵌入到单元支架204形成对应的孔结构中。

作为本申请的另一方面，本申请包含一个制造如上实施例的电池模组的制造方法，该制造方法包括：

制造单元支架使其具有若干定位槽和、结合槽和卡扣，其中，定位槽设置单元支架的一侧，结合槽设置在单元支架的另一侧，结合槽的底部形成有限位结构；

制造中间垫片使其具有若干垫片通孔以及形成于垫片通孔边缘的内焊线槽以及结合孔和结合凸起，其中，结合凸起向外侧凸出；

将中间垫片固定安装至单元支架外侧；

将若干电芯单元以平行的方式设置在两个单元支架之间，并将两个单元支架通过卡扣结合为一个整体；

将一个电芯焊线的两端分别焊接至电芯单元的端部和内焊线槽，并使电芯焊线穿过支架通孔和垫片通孔；

将一个组装单元的结合凸起插入至另一个组装单元的结合槽中以使结合凸起在接触到限位结构后形成大于其所插入的结合孔的限位部。

通过以上实施例可知，中间垫片具有一个接触平面，两个相邻的中间垫片可以通过接触平面实现导电。

将一个平行于接触平面的平面定义为投影平面，中间垫片和单元支架分别向投影平面投影，通过结构设计似的中间垫片在投影平面的投影的轮廓外缘完全位于单元支架在投影平面的投影的轮廓外缘。即中间垫片没有超出单元支架的边缘。这样好处在于传到电流比较均衡而没有出现中间垫片在某一个方向存在不均衡传导的情况。

另外，结合以上的实施例可知，中间垫片形成或连接有结合结构，比如以上介绍实施中的组装螺栓和组装螺母，再比如结合凸起和结合孔，结合结构至少与两个相接触的中间垫片中的一个结合以在两个中间垫片之间产生结合力并能在两个中间垫片之间传到电流。

这样的好处在于，结合结构既实现了结构结合和连接，又实现了在大电流状态时，能通过结合结构通过大电流。

如图22至图31，本申请的锂离子电池模组300包括：两个端部件301和若干组装单元302。

其中，两个端部件301设置在锂离子电池模组300两端以使锂离子电池模组300被构造为一个整体。两个端部件301可以在其周边形成卡扣317结构以使它们可以快速构成连接。

组装单元302设在端部件201之间以使锂离子电池模组200能实现电能储备。可以按照具体的需求，确定组装在两个端部件301之间的组装单元302的数目。

具体而言，组装单元302包括：若干个电芯单元303、两个单元支架304以及两个中间垫片305。组装单元302还包括若干电芯焊线306。

电芯单元303用于存储电能，作为具体的选择，可以选择18650标准电芯作为电芯单元303。

两个单元支架304相对设置，它们主要用于固定电芯单元303，并且两个单元支架304之间构成配和使它们以及它们之间的若干个电芯单元303构成一个可以组装的整体。

作为本申请改进的重点，中间垫片305主要用于实现不同的组装单元302之间的串联的电性连接，使各个不同的组装单元302在结合为一个整体的同时亦能构成均衡的电性连接。并且，电芯焊线306将电芯单元203的端部电性连接至中间垫片305。

具体而言，中间垫片305设置于单元支架304外侧并与相邻的组装单元302的中间垫片305构成面接触；电芯单元303设置在两个单元支架304之间，单元支架304设有若干固定槽307，电芯单元303的两端嵌入在固定槽307；单元支架304在对应若干固定槽307的位置设有若干支架通孔308以使电芯单元303的端部露出单元支架304；中间垫片305在对应支架通孔308的位置设有若干垫片通孔309以使电芯单元303的端部露出中间垫片305，中间垫片305在垫片通孔309的边缘设有一个向中间垫片305内部凹陷的内焊线槽210，一个电芯焊线306的一端焊接至电芯单元303的端部，其另一端穿过支架通孔308和垫片通孔309焊接至中间垫片305并位于内焊线槽310中。

需要说明的是，电芯焊线306可以采用铝线焊工艺将其焊接至电芯单元303的端部和中间垫片305。

这样一来在，同一组装单元302的电芯通过电芯焊线306以及中间垫片305构成并联，而不同的组装单元302之间通过中间垫片305的接触构成串联，由于中间垫片305覆盖了所有电芯单元303的区域并通过面接触构成电性连接，从而改善了以往的缺陷。

作为具体方案，电芯单元303大致为回转体，比如为圆柱体，所有的电芯单元303均平行设置，这里所指的平行是指电芯单元303回转轴线是平行的。作为进一步的优选方案，支架通孔308为圆形孔且其圆心位于电芯单元303的回转轴线上，同样，垫片通孔309也为圆形孔并且圆心也位于电芯单元303的回转轴线上，即垫片通孔309为支架通孔308同心的圆形孔。

如图5所示，支架通孔308的尺寸是小于固定槽307的尺寸的，从而使支架通孔308和固定槽307之间形成一个止动面307a，从而使电芯单元303能露出支架通孔308而又能支撑和固定电芯单元303。

作为进一步具体方案，内焊线槽310位于垫片通孔309一侧，并且其形状相对一个对称轴线构成镜像对称。内焊线槽310均设置在垫片通孔309的相同相对位置处。

在垫片通孔309为圆形孔时，内焊线槽310相对于垫片通孔309的一个直径是对称的，并且位于一个垂直于这个直径的另一个直径所在直线的一侧。

作为进一步具体方案，中间垫片305位于外侧的端面与单元支架304的端面对齐或位于单元支架304的端面的内侧。这样能使电芯焊线306不会超出单元支架304的端面。

为了方便进行检测，中间垫片305的边缘处设有若干向中间垫片305内部凹陷的外焊线槽311；单元支架304的边缘对应外焊线槽311的位置设有走线缺口312。这样可以通过焊接在外焊线槽311内的引线318获取所需的电信号。

作为进一步的具体方案，单元支架304的端面设有一个安置槽313，中间垫片305嵌入在安置槽313中。

作为具体方案，中间垫片305的形成有侧边部319，侧边部319设置于单元支架304的外侧，并且侧边部319向单元支架304的侧面弯折；侧边部319并不完全形成与中间垫片305的整条边，而仅仅形成于中间垫片305的中央部分处，侧边部319设有两个侧边孔322。

单元支架304外侧对应侧边部319的位置设有单边条323，该单边条323形成有单边槽324。

作为具体方案，组装单元302还包括连接垫片320，连接垫片320用于连接相邻的两个侧边部319。更具体地，连接垫片320相对的两个边形成有插边部320a，插边部320a可以插入至单边条323的单边槽324中，从而使连接垫片320至少部分位于侧边部319的内侧，侧边孔322被设置为螺纹孔，锁定螺栓321旋入侧边孔322后其端部通过接触连接垫片320而锁定连接垫片320的位置。采用连接垫片320可以使锁定螺栓321不直接接触单元支架304，从而不会因为锁紧而损伤单元支架304，这样一来，便于更换组装单元302中的电芯单元303后仍能使用单元支架304而仅仅更换连接垫片320即可，这样大大提高了单元支架304以及电芯单元303的利用率和通用性。

需要说明的是，连接垫片320由绝缘材料构成，作为优选方案，连接垫片320可以由树脂材料构成。

作为具体方案，为了使单元支架304能够定位中间垫片305，单元支架304形成有若干定位凸起314和定位凹槽315，相邻的两个单元支架304的定位凸起314与定位凹槽315是相互配合，一个单元支架304的定位凸起314嵌入在另一个单元支架304的定位凹槽315中，中间垫片305设有能使定位凸起穿过的镂空孔316，具体而言，定位凸起314、定位凹槽315和镂空孔316的形状是相互配合的，当定位凸起314插入到定位凹槽315之后，由于定位凸起314穿过镂空孔316所以能对中间垫片305起到定位作用。

作为优选方案，定位凸起314、定位凹槽315和镂空孔316均被构造为十字形。

图32示出另一个实施例的锂电池模组101’，其与之前介绍的方案区别在于，锂电池模组101’的端部件301形成有两条平行的卡接槽105’，卡接槽105’的延伸方向垂直于电芯单元106’的轴线方向。

图33和图34示出了能够构成电池包100’的箱体组件，该箱体组件包括箱体103’和固定安装在其中的卡接块104’。箱体103’用于容纳锂电池模组101’，卡接块104’用于插入卡接槽105’以对锂电池模组101’构成定位。

在组成电池包100’时（图中未示出其端盖），将卡接块104’对准卡接槽105’进行相对的插入动作，即可以将锂电池模组101’安装至箱体103’的内部而不使用螺栓或焊接等方式进行固定。

卡接块104’设置在箱体103’内部相对的两侧。箱体103’可以被大致构造为矩形体。

作为一种扩展方案，可以将卡接槽105’或卡接块104’构造的具有一定斜度以使它们在对接时随着插入进程而结合的越来越紧密。

另一方面，为了实现良好的电性连接，中间垫片的材料和工艺需要按照如下方案实施。

作为具体方案，中间垫片至少包含两种以上的金属元素并由这两种金属元素的粉末压制而成，作为其中一种方案，金属元素包括铜和铝。

需要说明的是，为了实现良好的电性连接，中间垫片的材料和工艺需要按照如下方案实施。

作为具体方案，中间垫片至少包含两种以上的金属元素并由这两种金属元素的粉末压制而成，作为其中一种方案，所述金属元素包括两种，分别为铜、铝。

更具体而言，需要说明的是，为了实现良好的电性连接以及结合凸起的结构强度，中间垫片的材料和工艺需要按照如下方案实施。

具体而言，中间垫片至少包含两种以上的金属元素并由这两种金属元素的粉末压制而成，作为其中一种方案，金属元素包括两种，分别为铜和铝。

具体而言，中间垫片由铜铝复合的片状原材料经过开孔、开槽等工序加工而成。

而构成中间垫片原材料复合片（或可以称之为金属板，此处并不能限制本申请的保护范围）。

构成中间垫片的复合片可以采用如下的制备方法，该方法包括如下步骤：

将A质量的铝粉经第一铸锭工序形成一个大致为平板状的铝粉粉锭；

将B质量的铝粉经第二铸锭工序形成一个大致为平板状的铜粉粉锭；

对所述铝粉粉锭进行刨槽处理以在所述铝粉粉锭的结合面形成若干铝锭刨槽；

对所述铜粉粉锭进行刨槽处理以在所述铜粉粉锭的结合面形成若干铜锭刨槽；

将经过刨槽的铝粉粉锭和铜粉粉锭以结合面相对方式结合后进行脉冲压合从而获得原料板材。

作为具体方案A与B比值取值范围0.4至0.66。

作为一种具体方案，构成中间垫片的复合片的具体方法包括：

步骤11：获取铝粉；

步骤12：对铝粉进行搅拌，搅拌转速的取值范围为0.5至2转/秒；搅拌时间的取值范围为4至6分钟，搅拌时的环境温度的取值范围为20只30摄氏度。

步骤13：对铝粉进行筛取，进行筛取时采用负压在过筛一侧实施负压吸引，负压压强的取值范围为负15至负25兆帕；筛网目数取值范围为80至120目。

步骤14：对铝粉进行第一铸锭工序，第一铸锭工序具体包括：将铝粉设置在发热式模具熔炉中，进行加热，加热温度的取值范围为300至800摄氏度；在进行加热的同时，使用挤压机施加铸锭压力，铸锭压力的取值范围150至250千牛顿（kN）；在加热和施压的双重作用下，将铝粉压铸为厚度取值范围为0.5至1.0毫米的板状的铝粉粉锭；

步骤15：对铝粉粉锭的结合面进行直线刨槽处理，槽深取值范围0.15至0.2毫米，开槽方向与板面夹角的取值范围50度至70度；刨槽的直线度需要小于等于0.05mm/cm。

步骤22：获取铜粉；

步骤23：对铜粉进行搅拌，搅拌转速的取值范围为0.5至2转/秒；搅拌时间的取值范围为4至6分钟，搅拌时的环境温度的取值范围为20只30摄氏度。

步骤24：对铜粉进行筛取，进行筛取时采用负压在过筛一侧实施负压吸引，负压压强的取值范围为负15至负25兆帕；筛网目数取值范围为80至120目。

步骤25：对铜粉进行第一铸锭工序，第一铸锭工序具体包括：将铜粉设置在发热式模具熔炉中，进行加热，加热温度的取值范围为300至800摄氏度；在进行加热的同时，使用挤压机施加铸锭压力，铸锭压力的取值范围150至250千牛顿（kN）；在加热和施压的双重作用下，将铜粉压铸为厚度取值范围为0.5至1.0毫米的板状的铜粉粉锭；

步骤26：对铜粉粉锭的结合面进行直线刨槽处理，槽深取值范围0.15至0.2毫米，开槽方向与板面夹角的取值范围50度至70度；刨槽的直线度需要小于等于0.05mm/cm。

步骤31：如图22所示（图22中10为铝粉粉锭，20为铜粉粉锭），将过刨槽的铝粉粉锭和铜粉粉锭以结合面相对方式对接在一起，然后通过具有震动作用压合设备进行压合，具体而言，压合设备在进行压合时，采用锻打的方式进行压合，即周期性施加压力和撤销压力，作为具体方案压合设备可以采用液压机和震动台的组合实现。

在进行压合时，压力的取值范围为400至600千牛顿（kN），震动的振幅取值范围为4至7mm；震动频率的取值范围60至80赫兹；震动加速度取值范围6至8g。

压合时间的取值范围为12至20分钟。

为了提高材料的性能，可以进行分阶段的压合，第一次压合后使复合板的厚度取值范围为1至1.5mm，第二次压合使复合板被进一步压薄从而获得最终的复合板的厚度，该厚度的取值范围为0.8至1.2mm。

经过以上步骤后，构成本申请中间垫片的原料板材。

作为可选方案，需要对制备的原料板材进行X光检查以检查板材是否存在裂缝等缺陷。

如果原料板材没有问题的话，需要对原料板材进行清洗，可以采用防锈油或酒精等对原料板材进行清洗。

清洗之后原料板材经过机加工构成本申请的中间垫片。

作为一种具体方案，原料板材的制备方法具体为：

步骤1：获取铝粉；

步骤2：对铝粉进行搅拌，搅拌转速的取值为1转/秒；搅拌时间位5分钟，搅拌时的环境温度的取值为25摄氏度。

步骤3：对铝粉进行筛取，进行筛取时采用负压在过筛一侧实施负压吸引，负压压强的取值为负20兆帕；筛网目数取值为100目。

步骤4：对铝粉进行第一铸锭工序，第一铸锭工序具体包括：将铝粉设置在发热式模具熔炉中，进行加热，加热温度的取值为400摄氏度；在进行加热的同时，使用挤压机施加铸锭压力，铸锭压力的取值200千牛顿（kN）；在加热和施压的双重作用下，将铝粉压铸为厚度取值为0.7毫米的板状的铝粉粉锭；

步骤5：对铝粉粉锭的结合面进行直线刨槽处理，槽深取值0.18毫米，开槽方向与板面夹角的取值60度；刨槽的直线度需要小于等于0.05mm/cm。

步骤6：获取铜粉；

步骤7：对铜粉进行搅拌，搅拌转速的取值为1转/秒；搅拌时间位5分钟，搅拌时的环境温度的取值为25摄氏度。

步骤8：对铜粉进行筛取，进行筛取时采用负压在过筛一侧实施负压吸引，负压压强的取值为负20兆帕；筛网目数取值为100目。

步骤9：对铜粉进行第一铸锭工序，第一铸锭工序具体包括：将铜粉设置在发热式模具熔炉中，进行加热，加热温度的取值为400摄氏度；在进行加热的同时，使用挤压机施加铸锭压力，铸锭压力的取值200千牛顿（kN）；在加热和施压的双重作用下，将铜粉压铸为厚度取值为0.7毫米的板状的铜粉粉锭；

步骤10：对铜粉粉锭的结合面进行直线刨槽处理，槽深取值0.18毫米，开槽方向与板面夹角的取值60度；刨槽的直线度需要小于等于0.05mm/cm。

步骤11：将过刨槽的铝粉粉锭和铜粉粉锭以结合面相对方式对接在一起，然后通过具有震动作用压合设备进行压合，具体而言，压合设备在进行压合时，采用锻打的方式进行压合，即周期性施加压力和撤销压力，作为具体方案压合设备可以采用液压机和震动台的组合实现。

在进行压合时，压力的取值为500千牛顿（kN），震动的振幅取值为57mm；震动频率的取值75赫兹；震动加速度取值7g。

压合时间的取值为15分钟。

其中，铝粉与铜粉的质量比例为3：7。

为了提高材料的性能，可以进行分阶段的压合，第一次压合后使复合板的厚度取值为1.2mm，第二次压合使复合板被进一步压薄从而获得最终的复合板的厚度，该厚度的取值为1mm。

据此所制备的原料板材的剖面照片如图14所示，铝和铜的结合界面为复杂折线，因此裂纹难以扩展。即使在长期震动的使用条件下，零件也不容易断裂。

本申请的制造方法还包括：

将原料板材进行冲孔已得到本申请过结合孔和垫片通孔

将原料板材进行冲槽形成内焊线槽和外焊线槽；

将原料板材进行加工以形成结合凸起。

安装中间垫片时，其制备时铝锭形成一侧向内，铜锭形成一侧向外。

采用以上的制备方法使得本申请的中间垫片能够有效传导电流并且具有足够的结构强度。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池模组，包括：

若干端部件，设置在所述锂电池模组两端以使所述锂电池模组被构造为一个整体；

若干组装单元，设在所述端部件之间以使所述锂电池模组能实现电能储备；

其特征在于：

所述组装单元包括：

若干电芯单元，用于存储电能；

两个单元支架，用于固定所述电芯单元；

中间垫片，设置于所述单元支架外侧并与相邻的所述组装单元的中间垫片构成面接触；

若干电芯焊线，将所述电芯单元的端部电性连接至所述中间垫片；

其中，所述电芯单元设置在两个所述单元支架之间，所述单元支架设有若干定位槽，所述电芯单元的两端嵌入在所述定位槽；所述单元支架在对应若干所述定位槽的位置设有若干支架通孔以使所述电芯单元的端部露出所述单元支架；所述中间垫片在对应所述支架通孔的位置设有若干垫片通孔以使所述电芯单元的端部露出所述中间垫片，所述中间垫片在所述垫片通孔的边缘设有一个向所述中间垫片内部凹陷的内焊线槽，一个所述电芯焊线的一端焊接至所述电芯单元的端部，其另一端穿过所述支架通孔和垫片通孔焊接至所述中间垫片并位于所述内焊线槽中。

2.根据权利要求1所述的锂电池模组，其特征在于：

所述电芯单元大致为回转体，所述电芯单元均平行设置。

3.根据权利要求2所述的锂电池模组，其特征在于：

所述支架通孔为圆形孔且其圆心位于所述电芯单元的回转轴线上。

4.根据权利要求3所述的锂电池模组，其特征在于：

所述垫片通孔为所述支架通孔同心的圆形孔。

5.根据权利要求1所述的锂电池模组，其特征在于：

所述中间垫片位于外侧的端面与所述单元支架的端面对齐或位于所述单元支架的端面的内侧。

6.根据权利要求5所述的锂电池模组，其特征在于：

所述中间垫片的边缘处设有若干向所述中间垫片内部凹陷的外焊线槽；所述单元支架的边缘对应所述外焊线槽的位置设有走线缺口。

7.根据权利要求6所述的锂电池模组，其特征在于：

所述单元支架的端面设有一个安置槽，所述中间垫片嵌入在所述安置槽中。

8.根据权利要求1所述的锂电池模组，其特征在于：

所述内焊线槽位于所述垫片通孔一侧，并且其形状相对一个对称轴线构成镜像对称。

9.根据权利要求8所述的锂电池模组，其特征在于：

所述内焊线槽均设置在所述垫片通孔的相同相对位置处。

10.一种制造如权利要求1至9任意一项所述的锂电池模组的制造方法，其特征在于；

其中所述中间垫片的制造方法包括：

将A质量的铝粉经第一铸锭工序形成一个大致为平板状的铝粉粉锭；

将B质量的铝粉经第二铸锭工序形成一个大致为平板状的铜粉粉锭；

对所述铝粉粉锭进行刨槽处理以在所述铝粉粉锭的结合面形成若干铝锭刨槽；

对所述铜粉粉锭进行刨槽处理以在所述铜粉粉锭的结合面形成若干铜锭刨槽；

将经过刨槽的铝粉粉锭和铜粉粉锭以结合面相对方式结合后进行脉冲压合从而获得原料板材。

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