CN113793978A - 一种大型圆柱电芯的装配结构及其方法 - Google Patents

一种大型圆柱电芯的装配结构及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种大型圆柱电芯的装配结构及其方法，包括一电芯支架组，电芯支架组包括相互配合的两个电芯支架，电芯支架采用纵向设计，且电芯支架上设有数个电芯装配位，电芯装配位设为半圆柱状，电芯装配位内设有大圆柱电芯，大圆柱电芯两端均设有环形沟槽，位于电芯支架内侧对应环形沟槽处设有装配骨位，电芯支架上下两侧均设有装配卡扣以及装配卡位，电芯支架四角均开设有单元装配孔位，本发明通过数个独立电芯支架组进行装配，再将数个电芯支架组连接装配，使开发与设计难度大大降低，制作时间及成本也相应缩短降低；电池组装难度降低，可靠性提高；装配方式的灵活性增大，可扩展性增强。

Description

一种大型圆柱电芯的装配结构及其方法
技术领域
本发明涉及圆柱电芯装配技术领域，具体涉及一种大型圆柱电芯的装配结构及其方法。
背景技术
圆柱形电芯是目前新能源锂电池行业内最常用的电芯，按照材料体系的不同，分为磷酸铁锂圆柱形电芯，三元锂圆柱电芯及其它圆柱电芯。按照外形尺寸的不同，分为18650，21700，26650等。最常用的为18650和21700两种型号的圆柱电芯。
从电池PACK的角度来看，圆柱形电芯的PACK设计十分传统：首先根据电池电压和电池总容量要求，规划好整个PACK所需要的圆柱形电芯的数量，再计算好串并联的方式，其次根据电池包内部空间的大小，调整电芯的排列方式，最后根据上面的信息，综合考虑设计一种塑料材质的电芯支架，这种支架上面开有大量的圆孔，与规划好的电芯排布方式和数量相对应，然后用两个电芯支架，同时去装配已规划好数量的圆柱型电芯，使电芯和两个支架组合成一个整体。
但这种设计存在装配尺寸偏差不一致的缺点：1，电径外径尺寸存在偏差；2，电芯支架上的众多圆孔，中间部位的圆孔与边缘的圆孔尺寸存在偏差。造成的后果是电芯支架无法紧固每一个电芯，为了照顾所有的电芯均能装入支架上的圆孔，一般以最大的电芯外径来制造电芯支架孔径。
对于部分电芯，可能刚好被紧固的装配，但其它尺寸偏小的电芯，在被装进电芯支架内时无法紧固配合，这些电芯一直处于松垮的状态。
这对整个电池来说，这是一个大隐患：电池在运行过程中持续震动，极有可能最终把处于松垮状态的电芯正负极镍片震动断裂，引起电池故障。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大型圆柱电芯的装配结构及其方法。
本发明的技术方案如下：
一种大型圆柱电芯的装配结构，包括：
一电芯支架组，所述电芯支架组包括相互配合的两个电芯支架，所述电芯支架采用纵向设计，且所述电芯支架上设有数个电芯装配位，所述电芯装配位设为半圆柱状，所述电芯装配位内设有大圆柱电芯。
在本发明中，所述大圆柱电芯两端均设有环形沟槽，位于所述电芯支架内侧对应所述环形沟槽处设有装配骨位。
在本发明中，所述电芯支架上下两侧均设有装配卡扣以及装配卡位，具以与另一电芯支架配合，卡合安装为一整体的电芯支架组。
在本发明中，所述电芯支架四角均开设有单元装配孔位。
在本发明中，所述电芯装配位上下两端均开设有电芯正负极孔位，具以使所述大圆柱电芯正负极露出。
一种大型圆柱电芯的装配方法：
根据电池电压以及电池总容量要求，将数个大圆柱电芯装配于设有对应数量的电芯装配位的电芯支架内，使大圆柱电芯的环形沟槽与设于电芯装配位内侧的装配骨位对应，随后在数个大圆柱电芯间打入结构胶，待结构胶干燥后将另一电芯支架卡合安装于装配有大圆柱电芯的电芯支架上，构成一电芯支架组，配合大圆柱电芯形成一电芯装配单元。
进一步的，根据实际需求，将数个电芯装配单元排布完成后，于各个电芯装配单元间的空隙内置入一隔离垫板，随后通过两块固定端板以及数根固定螺杆配合数量对应的固定螺母固定，构成一电芯装配整体。
更进一步的，电芯装配整体装配完成后，于大圆柱电芯正负极上焊接铝板，实现电回路连接，最后于电芯装配整体上下两端固定安装绝缘防护板，于两侧固定安装侧固定板，完成装配。
相较于现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过数个独立电芯支架组进行装配，装配完成后再将电芯单元通过隔离垫块、固定端板、固定螺杆以及固定螺丝固定装配，最后通过铝板连接大圆柱电芯，更进一步的配合绝缘防护板以及侧固定板增强整体结构的安全性以及稳定性，使开发与设计难度大大降低，制作时间及成本也相应缩短降低；电池组装难度降低，可靠性提高；装配方式的灵活性增大，可扩展性增强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明提供的一种大型圆柱电芯的装配结构的整体结构图；
图2为所述电芯装配单元的装配结构图；
图3为所述电芯装配整体的第一装配结构；
图4为所述电芯装配整体的第二装配结构图；
图5为所述电芯装配整体的第三装配结构图；
图6为所述电芯装配整体的第四装配结构图；
图7为装配完成的整体结构图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例
请参阅图1，本实施例提供的一种大型圆柱电芯的装配结构，包括：
一电芯支架组，电芯支架组包括相互配合的两个电芯支架1，电芯支架1采用纵向设计，且电芯支架1上设有数个电芯装配位11，电芯装配位11设为半圆柱状，电芯装配位11内设有大圆柱电芯2。
在本实施例中，大圆柱电芯2两端均设有环形沟槽21，位于电芯支架1内侧对应环形沟槽21处设有装配骨位12，通过设于电芯支架1内侧的装配骨位12与大圆柱电芯2原有的环形沟槽21结构卡合装配，能够使大圆柱电芯2稳定装配于电芯支架组内部，提升整体结构的抗震等能力。
在本实施例中，电芯支架1上下两侧均设有装配卡扣13以及装配卡位14，具以与另一电芯支架1配合，卡合安装为一整体的电芯支架组。
在本实施例中，电芯支架1四角均开设有单元装配孔位15。
在本实施例中，电芯装配位12上下两端均开设有电芯正负极孔位16，具以使大圆柱电芯2正负极露出。
但不限于此，请参阅图2至图7，本实施例提供的一种大型圆柱电芯的装配方法：
根据电池电压以及电池总容量要求，将数个大圆柱电芯2装配于设有对应数量的电芯装配位11的电芯支架1内，使大圆柱电芯2的环形沟槽21与设于电芯装配位11内侧的装配骨位12对应，随后在数个大圆柱电芯间2打入结构胶，待结构胶干燥后将另一电芯支架1卡合安装于装配有大圆柱电芯2的电芯支架1上，构成一电芯支架组，配合大圆柱电芯形成一电芯装配单元。
进一步的，根据实际需求，将数个电芯装配单元排布完成后，于各个电芯装配单元间的空隙内置入一隔离垫板3，随后通过两块固定端板4以及数根固定螺杆5配合数量对应的固定螺母6固定，构成一电芯装配整体。
更进一步的，电芯装配整体装配完成后，于大圆柱电芯2正负极上焊接铝板7，实现电回路连接，最后于电芯装配整体上下两端固定安装绝缘防护板8，于两侧固定安装侧固定板9，完成装配。
在本实施例中，每个电芯装配单元内的大圆柱电芯2的数量为6个，对应的电芯装配位11的数量也位6个，电芯装配单元的数量为10组，总大圆柱电芯2的数量为60个。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种大型圆柱电芯的装配结构，其特征在于，包括一电芯支架组，所述电芯支架组包括相互配合的两个电芯支架，所述电芯支架采用纵向设计，且所述电芯支架上设有数个电芯装配位，所述电芯装配位设为半圆柱状，所述电芯装配位内设有大圆柱电芯。
2.根据权利要求1所述的一种大型圆柱电芯的装配结构，其特征在于，所述大圆柱电芯两端均设有环形沟槽，位于所述电芯支架内侧对应所述环形沟槽处设有装配骨位。
3.根据权利要求1所述的一种大型圆柱电芯的装配结构，其特征在于，所述电芯支架上下两侧均设有装配卡扣以及装配卡位，具以与另一电芯支架配合，卡合安装为一整体的电芯支架组。
4.根据权利要求1所述的一种大型圆柱电芯的装配结构，其特征在于，所述电芯支架四角均开设有单元装配孔位。
5.根据权利要求1所述的一种大型圆柱电芯的装配结构，其特征在于，所述电芯装配位上下两端均开设有电芯正负极孔位，具以使所述大圆柱电芯正负极露出。
6.一种大型圆柱电芯的装配方法，其特征在于，根据电池电压以及电池总容量要求，将数个大圆柱电芯装配于设有对应数量的电芯装配位的电芯支架内，使大圆柱电芯的环形沟槽与设于电芯装配位内侧的装配骨位对应，随后在数个大圆柱电芯间打入结构胶，待结构胶干燥后将另一电芯支架卡合安装于装配有大圆柱电芯的电芯支架上，构成一电芯支架组，配合大圆柱电芯形成一电芯装配单元。
7.根据权利要求6所述的一种大型圆柱电芯的装配方法，其特征在于，根据实际需求，将数个电芯装配单元排布完成后，于各个电芯装配单元间的空隙内置入一隔离垫板，随后通过两块固定端板以及数根固定螺杆配合数量对应的固定螺母固定，构成一电芯装配整体。
8.根据权利要求7所述的一种大型圆柱电芯的装配方法，其特征在于，电芯装配整体装配完成后，于大圆柱电芯正负极上焊接铝板，实现电回路连接，最后于电芯装配整体上下两端固定安装绝缘防护板，于两侧固定安装侧固定板，完成装配。
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