CN112201908A - 极耳端板、锂电池及锂电池的pack方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锂电池技术领域，具体地说，涉及一种极耳端板、锂电池及锂电池的pack方法。该极耳端板包括端板本体，端板本体用于实现多组电芯间的连接；端板本体包括中央连接部，中央连接部两侧分别设有第一电芯安装部和第二电芯安装部，第一电芯安装部和第二电芯安装部用于分别实现所述多组电芯的极耳的固定；该锂电池包括上述极耳端板；该锂电池的pack方法采用上述的极耳端板对实现锂电池的pack。本发明能够较佳利于实现锂电池的pack。

Description

极耳端板、锂电池及锂电池的pack方法

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体地说，涉及一种极耳端板、锂电池及锂电池的pack方法。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。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，锂电池已经成为了主流。

现有的锂电池实质是由多个电芯构成，在生产制造过程中，需要将单片的电芯进行串联或并联连接，并配合相应电路板板等形成一个电池包，该过程即为锂电池的电池pack。

现有技术中，锂电池的电池pack存在操作不便等多种缺陷。具体地，现有的锂电池在进行pack时，其往往是直接将多片电芯在电池壳体内部进行接线，而后采用常规端板对电池壳体进行封装，并将相关接线引出；该种方式，不仅不便于操作，而且电芯在电池壳体内部的接线无法做到较佳地隔离故安全隐患较高。

发明内容

本发明提供了一种极耳端板，其能够克服现有技术的电池pack存在操作不便且成品安全隐患较高的缺陷。

根据本发明的极耳端板，其包括端板本体，端板本体用于实现多组电芯间的连接；端板本体包括中央连接部，中央连接部两侧分别设有第一电芯安装部和第二电芯安装部，第一电芯安装部和第二电芯安装部用于分别实现所述多组电芯的极耳的固定；

第一电芯安装部和第二电芯安装部的内外两侧均形成内挡板和外挡板，第一电芯安装部的内挡板和外挡板之间以及第二电芯安装部的内挡板和外挡板之间均形成极耳安装槽，相应的内挡板和外挡板分别构成对应极耳安装槽的内外侧壁；极耳安装槽内连续设置多个极耳安装单元，极耳安装单元用于实现单个电芯的对应极耳或相邻两个电芯的对应极耳间的安装。

本发明中，通过构造端板本体对多组电芯间进行连接，能够较佳地实现锂电池的所有电芯的连接。其中，通过设置多个极耳安装单元，能够较佳地实现相邻电芯间的连接，且能够较佳实现电芯间的隔离，进而能够较佳地降低安全隐患。

作为优选，极耳安装单元包括设于极耳安装槽侧壁处的电极夹板安装槽，电极夹板安装槽用于与一电极夹板配合；极耳安装槽底壁对应电极夹板安装槽处设有极耳插孔，极耳插孔用于实现对应电芯的极耳自端板本体下方穿过后与相应的电极夹板配合。从而能够较佳地实现电极夹板与对应电芯的对应极耳间的连接。

作为优选，极耳安装单元还包括设于设于极耳安装槽侧壁处的绝缘板安装槽，绝缘板安装槽用于与一绝缘板配合；极耳安装槽底壁与极耳插孔相邻地设有电芯隔离板，绝缘板安装槽对应设于电芯隔离板处。从而能够较佳地通过设置绝缘板的方式实现相邻极耳安装单元间的电气绝缘。

作为优选，极耳安装单元还包括设于极耳安装槽的对应内挡板处的穿线孔。从而使得每个极耳安装单元处均能够通过穿线孔引出相应的连接导线，进而能够较佳地实现对自每个电芯处引出相应的电气连接线。

作为优选，中央连接部处对应第一电芯安装部和第二电芯安装部处均设有与对应内挡板平行设置的走线挡板，相应的走线挡板与对应的内挡板间形成走线槽。本实施例中，通过构造走线槽使得自所有穿线孔处引出的电气连接线均能够汇聚于对应的走线槽处，故能够较佳地使得走线较为美观整齐。

作为优选，中央连接部的下底部间隔设有多个电芯挡板，相邻电芯挡板间形成用于安装单个电芯的电芯安装槽；电芯隔离板向下延伸至与电芯挡板的高度相同，同一极耳安装槽处相邻的两个电芯隔离板间具有2个电芯安装槽。从而能够较佳地便于单个电芯的安装。

作为优选，第一电芯安装部和第二电芯安装部处的电芯隔离板错开一个电芯安装槽地设置。从而能够较佳地便于所有电芯的串联连接。

本发明还提供了一种锂电池，其包括锂电池本体，锂电池本体包括任一上述的极耳端板。

本发明还提供了一种锂电池的pack方法，其采用任一上述的极耳端板实现所有电芯间的连接。

附图说明

图1为实施例1中的端板本体的上侧的结构示意图；

图2为实施例1中的端板本体的上侧的另一视角的结构示意图；

图3为实施例1中的端板本体的下侧的结构示意图；

图4为实施例1中的端板本体的下侧的另一视角的结构示意图；

图5为实施例1中的端板本体的侧视图；

图6为实施例1中的端板本体的另一侧视图；

图7为实施例2中的锂电池本体的结构示意图；

图8为实施例2中的锂电池本体的上视图；

图9为实施例2中的绝缘板的结构示意图；

图10为实施例2中的夹板固定板的结构示意图；

图11为实施例2中的夹板配合板的结构示意图；

图12为实施例2中的电芯的结构示意图；

图13为实施例3中的第十七至第十五电芯的连接示意图；

图14为实施例3中的所有电芯的极耳连接示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。

实施例1

如图1-6所示，本实施例提供了一种极耳端板，其包括端板本体100，端板本体100用于实现多组电芯间的连接；端板本体100包括中央连接部110，中央连接部110两侧分别设有第一电芯安装部120和第二电芯安装部130，第一电芯安装部120和第二电芯安装部130用于分别实现所述多组电芯的极耳的固定。

第一电芯安装部120和第二电芯安装部130的内外两侧均形成内挡板141和外挡板142，第一电芯安装部120的内挡板141和外挡板142之间以及第二电芯安装部130的内挡板141和外挡板142之间均形成极耳安装槽150，相应的内挡板141和外挡板142分别构成对应极耳安装槽150的内外侧壁；极耳安装槽150内连续设置多个极耳安装单元160，极耳安装单元160用于实现单个电芯的对应极耳或相邻两个电芯的对应极耳间的安装。

本实施例中，通过构造端板本体100对多组电芯间进行连接，能够较佳地实现锂电池的所有电芯的连接。其中，通过设置多个极耳安装单元160，能够较佳地实现相邻电芯间的连接，且能够较佳实现电芯间的隔离。

本实施例中，极耳安装单元160包括设于极耳安装槽150侧壁处的电极夹板安装槽161，电极夹板安装槽161用于与一电极夹板170配合；极耳安装槽150底壁对应电极夹板安装槽161处设有极耳插孔162，极耳插孔162用于实现对应电芯的极耳自端板本体100下方穿过后与相应的电极夹板170配合。从而能够较佳地实现电极夹板170与对应电芯的对应极耳间的连接。

本实施例中，极耳安装单元160还包括设于设于极耳安装槽150侧壁处的绝缘板安装槽163，绝缘板安装槽163用于与一绝缘板180配合；极耳安装槽150底壁与极耳插孔162相邻地设有电芯隔离板164，绝缘板安装槽163对应设于电芯隔离板164处。从而能够较佳地通过设置绝缘板180的方式实现相邻极耳安装单元160间的电气绝缘。

本实施例中，极耳安装单元160还包括设于极耳安装槽150的对应内挡板141处的穿线孔165。从而使得每个极耳安装单元160处均能够通过穿线孔165引出相应的连接导线，进而能够较佳地实现对自每个电芯处引出相应的电气连接线。

本实施例中，中央连接部110处对应第一电芯安装部120和第二电芯安装部130处均设有与对应内挡板141平行设置的走线挡板171，相应的走线挡板171与对应的内挡板141间形成走线槽172。本实施例中，通过构造走线槽172使得自所有穿线孔165处引出的电气连接线均能够汇聚于对应的走线槽172处，故能够较佳地使得走线较为美观整齐。

本实施例中，中央连接部110的下底部间隔设有多个电芯挡板310，相邻电芯挡板310间形成用于安装单个电芯的电芯安装槽320；电芯隔离板164向下延伸至与电芯挡板310的高度相同，同一极耳安装槽150处相邻的两个电芯隔离板164间具有2个电芯安装槽320。从而能够较佳地便于单个电芯的安装。

本实施例中，第一电芯安装部120和第二电芯安装部130处的电芯隔离板164错开一个电芯安装槽320地设置。从而能够较佳地便于所有电芯的串联连接。

本实施例作为一个具体的实施例，其提供的极耳端板能够较佳地实现17片电芯的串联连接。

结合图1和2所示，第一电芯安装部120处具有9个极耳安装单元160，该9个极耳安装单元160自第一电芯安装部120的一端（图1中左部）至另一端（图1中右部）连续设置且分别记作第一至第九极耳安装单元160，单个极耳安装单元160的电极夹板安装槽161位于其绝缘板安装槽163的所述一端侧处（即图1中，单个极耳安装单元160的电极夹板安装槽161位于对应绝缘板安装槽163的左侧）；其中，第一极耳安装单元160仅用于连接单片电芯的极耳，为便于描述将与第一极耳安装单元160连接的电芯记作第一电芯，可以理解的是，第一电芯至第十七电芯在所述一端至所述另一端的方向上依次排布；因第一极耳安装单元160位于端部，故第一极耳安装单元160处不设置穿线孔165，第一极耳安装单元160处的电气导线能够直接自端部引出；其中，第九极耳安装单元160用于连接第十六电芯和第十七电芯，因第九极耳安装单元160位于端部，故不设置绝缘板安装槽163。

结合图1和2所示，第二电芯安装部130处也设置9个极耳安装单元160，该9个极耳安装单元160自所述一端（图1中左部）至所述另一端（图1中右部）连续设置且分别记作第十至第十八极耳安装单元160；其中，第十八极耳安装单元160用于连接单个第十七电芯的极耳，且第十八极耳安装单元160处不设置绝缘板安装槽163。

结合图3和图4所示，中央连接部110的下底部通过电芯挡板310连续设置17个电芯安装槽320，该17个电芯安装槽320在沿所述一端（图4中的上部）至所述另一端（图4中的下部）的方向上依次排布；其中第一极耳安装单元160的极耳插孔162对应用于安装第一电芯的电芯安装槽320，第十八极耳安装单元160的极耳插孔162对应用于安装第十七电芯的电芯安装槽320。

本实施例中，电芯隔离板164向下突出于端板本体100的部分的横截面形成倒三角形，通过该种构造，使得电芯隔离板164朝向电芯安装槽320的一侧能够形成导向的斜面，该导向的斜面的底端能够与对应电芯安装槽320的侧壁对齐，该导向的斜面的顶端能够与穿线孔165对齐；由于电芯的极耳在与本实施例的极耳安装单元160配合时均需弯折一定角度，以实现与电极夹板170的配合，故通过设置导向的斜面能够较佳地实现电芯的极耳与极耳安装单元160间的装配。

本实施例中，走线槽172的底部设有多个散热孔410，故能够较佳地实现对电芯组的散热。

本实施例中，走线挡板171处间隔设有多个位于走线槽172上部的走线挡片173，故能够较佳地对位于走线槽172内的电气导线形成定位。

本实施例中，中央连接部110位于2个走线挡板171之间的区域处形成电路板安装槽190，从而能够较佳地实现对如通讯电路板的安装。从而能够较佳地实现对电芯的2个极耳之间的位置进行利用，能够有效地缩小整体电池包的体积。

实施例2

本实施例提供了一种锂电池，其锂电池本体包括实施例1中的极耳端板100。

结合图1至图8所示，第一至第十七电芯710依次设于极耳端板100处，电路板安装槽190处还设有通讯电路板720。

结合图9所示，相邻的极耳安装单元160间均设有绝缘板180。

结合图10和图11所示，电极夹板170包括夹板固定板1000和夹板配合板1100，夹板固定板1000和夹板配合板1100用于相配合地自两侧对相应的电芯极耳进行固定。

结合图12所示，单个电芯710具备2个极耳，分别为正极极耳1210和负极极耳1220，任一电芯710的正极极耳1210均与相邻电芯710的负极极耳1220位于同一侧。

另外，夹板固定板1000的两端处形成2个螺纹连接座1010，夹板配合板1100和电芯710的极耳对应螺纹连接座1010处均形成安装通孔；电极夹板170还包括用于与螺纹连接座1010配合的安装螺栓。

本实施例中，电芯710用于与电芯安装槽320配合的一端中部还形成定位凹口1230，中央连接部110的中部向下凹陷形成用于与所有电芯710的定位凹口1230配合的定位凸条，从而能够较佳地在电芯710装配过程中实现对电芯710的预定位。

本实施例的锂电池，能够较佳地实现电芯极耳的较佳隔离，故能够有效防止短路，提高电池的安全性。且由于内部空间利用率高，故能够是的电池整体能够更加小巧、美观。

实施例3

本实施例提供了一种锂电池的pack方法，其能够较佳地实现对实施例2中的锂电池进行pack，从而能够较佳地实现所有电芯间的连接。

结合图1至图14所示，本实施例中的pack方法包括如下步骤：

步骤一、安装第十七电芯

将第十七电芯设于对应的电芯安装槽320内，并使得第十七电芯一个极耳自第十八极耳安装单元160的极耳插孔162处穿出、第十七电芯另一个极耳自第九极耳安装单元160的极耳插孔162处穿出；之后在第十八极耳安装单元160处放入夹板固定板1000和夹板配合板1100，通过安装螺栓实现第十七电芯的对应极耳与对应的电极夹板170固定连接；

本实施例中，用于固定第十七电芯的安装螺栓自所述另一端（图1中的右端）拧入，用于固定其余电芯的安装螺栓均自所述一端（图1中的左端）拧入。

步骤二、安装第十六电芯

将第十六电芯设于对应的电芯安装槽320内，并使得第十六电芯的正极极耳1210与第十七电芯的负极极耳1220对应；并使得第十六电芯一个极耳自第十七极耳安装单元160的极耳插孔162处穿出、第十六电芯另一个极耳自第九极耳安装单元160的极耳插孔162处穿出；之后在第九极耳安装单元160处放入夹板固定板1000和夹板配合板1100，通过安装螺栓实现第十六电芯与第十七电芯的对应极耳与对应的电极夹板170固定连接，也即能够较佳地实现第十六电芯与第十七电芯的串联；

步骤三、安装第十五至第二电芯

同步骤二，即可依次完成第十五至第二电芯的安装；

步骤四、安装第一电芯

将第一电芯设于对应的电芯安装槽320内，并使得第一电芯的正极极耳1210与第二电芯的负极极耳1220对应；并使得第一电芯一个极耳自第十极耳安装单元160的极耳插孔162处穿出、第一电芯另一个极耳自第一极耳安装单元160的极耳插孔162处穿出；之后依次在第十极耳安装单元160和第一极耳安装单元160处设置放入夹板固定板1000和夹板配合板1100，通过安装螺栓即可较佳地实现第一电芯与第二电芯的串联。

步骤五、安装通讯电路板720

该步骤中，将通讯电路板720设于电路板安装槽190处即可；

步骤六、安装绝缘板180

该步骤中，在所有绝缘板安装槽163处插入绝缘板180。

在本实施例的所有电芯安装过程中，单个电芯在安装于对应的电芯安装槽320处时，能够通过对应的定位凹口1230与定位凸条间的配合，实现相应电芯的快速预定位，从而能够较佳地提升安装效率及准确度。并且，由于导向的斜面的设置，能够较佳地在电芯完成预定位的过程中，即可将对应的极耳导向至对应安装位置的范围内，故能够较佳地便于安装。

此外，在对每个电芯的安装时，还同时接入对应电芯的电气导线，该电气导线的一端不能够设置O形接线端子，故能够直接通过安装螺栓与相应的电极夹板170连接。

通过本实施例的方法能够较佳地实现对锂电池的pack，具体地，在实际操作过程中，能够设计将本实施例的方法设计成流水线，并使得第一电芯至第十七电芯、通讯电路板720和绝缘板180的安装均能够作为一个独立的安装工位，从而能够较佳地实现流水线式的生产加工，故能够较佳地提高生产效率。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.极耳端板，其特征在于：包括端板本体（100），端板本体（100）用于实现多组电芯间的连接；端板本体（100）包括中央连接部（110），中央连接部（110）两侧分别设有第一电芯安装部（120）和第二电芯安装部（130），第一电芯安装部（120）和第二电芯安装部（130）用于分别实现所述多组电芯的极耳的固定；

第一电芯安装部（120）和第二电芯安装部（130）的内外两侧均形成内挡板（141）和外挡板（142），第一电芯安装部（120）的内挡板（141）和外挡板（142）之间以及第二电芯安装部（130）的内挡板（141）和外挡板（142）之间均形成极耳安装槽（150），相应的内挡板（141）和外挡板（142）分别构成对应极耳安装槽（150）的内外侧壁；极耳安装槽（150）内连续设置多个极耳安装单元（160），极耳安装单元（160）用于实现单个电芯的对应极耳或相邻两个电芯的对应极耳间的安装。

2.根据权利要求1所述的极耳端板，其特征在于：极耳安装单元（160）包括设于极耳安装槽（150）侧壁处的电极夹板安装槽（161），电极夹板安装槽（161）用于与一电极夹板（170）配合；极耳安装槽（150）底壁对应电极夹板安装槽（161）处设有极耳插孔（162），极耳插孔（162）用于实现对应电芯的极耳自端板本体（100）下方穿过后与相应的电极夹板（170）配合。

3.根据权利要求2所述的极耳端板，其特征在于：极耳安装单元（160）还包括设于设于极耳安装槽（150）侧壁处的绝缘板安装槽（163），绝缘板安装槽（163）用于与一绝缘板（180）配合；极耳安装槽（150）底壁与极耳插孔（162）相邻地设有电芯隔离板（164），绝缘板安装槽（163）对应设于电芯隔离板（164）处。

4.根据权利要求3所述的极耳端板，其特征在于：极耳安装单元（160）还包括设于极耳安装槽（150）的对应内挡板（141）处的穿线孔（165）。

5.根据权利要求4所述的极耳端板，其特征在于：中央连接部（110）处对应第一电芯安装部（120）和第二电芯安装部（130）处均设有与对应内挡板（141）平行设置的走线挡板（171），相应的走线挡板（171）与对应的内挡板（141）间形成走线槽（172）。

6.根据权利要求5所述的极耳端板，其特征在于：中央连接部（110）的下底部间隔设有多个电芯挡板（310），相邻电芯挡板（310）间形成用于安装单个电芯的电芯安装槽（320）；电芯隔离板（164）向下延伸至与电芯挡板（310）的高度相同，同一极耳安装槽（150）处相邻的两个电芯隔离板（164）间具有2个电芯安装槽（320）。

7.根据权利要求6所述的极耳端板，其特征在于：第一电芯安装部（120）和第二电芯安装部（130）处的电芯隔离板（164）错开一个电芯安装槽（320）地设置。

8.锂电池，其特征在于：包括锂电池本体，锂电池本体包括权利要求1-7中任一所述的极耳端板。

9.锂电池的pack方法，其特征在于：采用权利要求1-7中任一所述的极耳端板实现所有电芯间的连接。

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