CN114744358A - 一种锂离子电池组装置 - Google Patents
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Abstract
一种锂离子电池组装置，包括用于安装电池模组的外壳、用于固定所述电池模组的导轨和用于提供电能的电池模组，导轨设置于所述外壳内部；电池模组设置于导轨上。本发明提供的一种锂离子电池组能满足在高温环境下(小于80℃)的使用，使用温度范围宽范；将气凝胶涂覆于保护壳与电池模块的接触面上，其导热系数小于0.02，增强了结构的隔热性能，可实现对电池组的调温；采用单面镀铝膜聚酰亚胺胶带贴覆于锂离子电池组外表面，使热反射率大于0.95，增强了电池组的抗热辐射能力。结构上采用了导轨与外壳的一体化连接，提高了整机的力学性能，锂离子电池组能够在随机振动均方根加速度值量级10.8g及真空度1000Pa的工作环境下工作时长不低于1h，且提供不低于15kWh的能量。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池组装置。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、倍率性好、工作温度范围宽范、循环寿命长等优点，越来越被广泛应用到航天航空领域，受到广泛的关注。随着我国航天航空领域武器装备的不断更新换代，对锂离子电池的需求越来越多，同时对锂离子电池的要求也越来越高，不但要求锂离子电池在能量密度取得进步，还对其使用环境温度、力学条件提出了更严苛的要求。
目前锂离子电池组的最高使用温度为60℃，但由于某些特殊使用领域环境的限制，锂离子电池组要适应高工作环境温度(80℃)，较严苛的抗力学条件(随机振动均方根加速度值10.8g)，同时保证锂离子电池组的环境适用性和工作可靠性。但是目前的锂离子电池组无法满足上述要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种锂离子电池组装置，包括：
外壳，用于安装电池模组；
导轨，用于固定所述电池模组；所述导轨设置于所述外壳内部；
电池模组，用于提供电能；所述电池模组设置于所述导轨上。
优选地，所述外壳包括：框架，所述导轨设置于所述框架上。
优选地，所述外壳还包括：保护壳，所述保护壳至少部分包裹所述框架，所述导轨设置于所述保护壳内部。
优选地，所述外壳还包括：端板，所述端板设置于所述保护壳的两端。
优选地，相邻两个所述电池模组之间设置有绝缘板。
优选地，所述电池模组上设置有U型槽，所述导轨镶嵌于所述U型槽中。
优选地，所述导轨外侧设置有安装支耳。
优选地，所述电池模组包括：单体电池，所述单体电池设置于所述导轨上。
优选地，所述框架由非金属材料制成，所述导轨和外壳由金属材料制成。
优选地，所述框架由环氧层压玻璃布板制成，所述导轨和外壳由硬铝合金或不锈钢材料制成。
本申请提供的一种锂离子电池组装置具有如下有益效果：
本发明提供的一种锂离子电池组装置能满足在高温环境下(≤80℃)的使用，使用温度范围宽范；将气凝胶涂覆于保护壳与电池模块的接触面上，其导热系数小于0.02，增强了结构的隔热性能，可实现对电池组的调温；采用单面镀铝膜聚酰亚胺胶带作为锂离子电池组外表面贴膜，其热反射率大于0.95，增强了电池组的抗热辐射能力。本发明提供的锂离子电池组能够在随机振动均方根加速度值量级10.8g及真空度1000Pa的工作环境下工作时长不低于1h，且提供不低于15kWh的能量。本发明设计嵌套式安装支耳，安装支耳装配后焊接，使该结构既能满足热特性，又能满足抗力学环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种锂离子电池组装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1，在本申请实施例中，本发明提供了一种锂离子电池组装置，包括：
外壳，用于安装电池模组4；
导轨3，用于固定所述电池模组4；所述导轨3设置于所述外壳内部；
电池模组4，用于提供电能；所述电池模组4设置于所述导轨3上。
外壳和导轨由力学性能高的金属材料制成，具体可以为硬铝合金、不锈钢等。
在本申请实施例中，所述外壳包括：框架1，所述导轨3设置于所述框架1上；框架由非金属材料制成。
在本申请实施例中，所述外壳还包括：保护壳8，所述保护壳8至少部分包裹所述框架1，所述导轨3设置于所述保护壳8内部。
在本申请实施例中，保护壳8采用不锈钢材料通过冲压模具冲压成型，和电池模组4以及前后的端板7连接位置通过螺纹副连接固定；上、下方向的保护壳8外表面贴覆单面镀铝膜聚酰亚胺胶带。
在本申请实施例中，所述外壳还包括：端板7，所述端板7设置于所述保护壳8的两端。
在本申请实施例中，前、后的端板7采用铝合金材料机加成型，和左、右方向的导轨3以及上、下方向的保护壳8接触位置通过螺纹副连接固定。
在本申请实施例中，端板7既具有保护蜂窝状电池模组4的作用，又能将功率输出等接口固定。保护壳8通过螺纹副连接到框架1及端板7上，既能保护电池模块4，又能提高整体结构的刚度和强度。
在本申请实施例中，相邻的两个所述电池模组4之间，设置有绝缘板5。
在本申请实施例中，绝缘板5采用环氧玻璃布板材质，结构外形和电池模组4的外形尺寸一致。
在本申请实施例中，所述电池模组4上设置有U型槽，所述导轨3镶嵌于所述U型槽中。
在本申请实施例中，环氧层压玻璃布板加工制成的圆柱形的框架1上开设有蜂窝状圆形通孔，在所述框架1两侧开设有U型槽，将圆柱形的单体电池2与所述框架1胶接在一起作为电池模块4，所述电池模块4的两个端面设置有绝缘片5；用于连接1个电池模块4的左、右两侧的导轨3，左、右两侧的导轨3与电池模块4上的U型槽连接位置用4个M6螺柱连接；为保护电池组，将前、后方向上的端板7通过2个M12螺柱和左、右两侧的导轨3连接；上、下方向的保护壳8通过M6螺柱分别和电池模块4连接。
在本申请实施例中，所述导轨3外侧设置有安装支耳6。飞行器上的安装点通过安装支耳6固定电池组。
在本申请实施例中，导轨3采用不锈钢材料机械加工成型，长度方向两端加工内螺纹孔，用于和前、后的端板7连接；导轨3和电池模组4的U型槽对应位置留有四个螺纹孔，通过螺纹副和每个电池模组4连接。环状导轨3径向一体加工出安装支耳6，提高电池组的力学性能。
在本申请实施例中，所述电池模组4包括：单体电池2，所述单体电池2设置于所述导轨3上。
在本申请实施例中，所述框架1由环氧层压玻璃布板制成。
参阅图1，选用环氧层压玻璃布板作为框架1结构材料，将环氧层压玻璃布板两个端面打磨，保证平面度，然后加工出圆柱形，随后在圆柱的四周加工出U型槽和汇流排以及电缆走线槽，而后在圆柱形结构上加工圆形孔洞用以安装圆柱形锂离子单体电池，圆形孔洞内两端倒角并在孔洞内侧增加台阶，以保证硅橡胶的存留和增加胶接强度；
在本申请实施例中，选用环氧层压玻璃布板作为框架1结构材料，具有较高的结构强度和较低的导热系数；1个电池模块4通过左、右导轨3连接在一起，对外的接触点有12个安装支耳6，具有较小的热接触面积，装配前、后的端板7和上、下方向的保护壳8后形成锂离子电池组，能够在随机振动均方根加速度值量级10.8g及真空度1000Pa的工作环境下工作时长不低于1h，且提供不低于15kWh的能量。
本发明提供的一种锂离子电池组能满足在高温环境下(≤80℃)的使用，使用温度范围宽范；将气凝胶涂覆于保护壳与电池模块的接触面上，其导热系数为≤0.02，增强了结构的隔热性能，可实现对电池组的调温；采用单面镀铝膜聚酰亚胺胶带作为锂离子电池组外表面贴膜，其热反射率为≥0.95，增强了电池组的抗热辐射能力。本发明提供的锂离子电池组能够在随机振动均方根加速度值量级10.8g及真空度1000Pa的工作环境下工作时长不低于1h，且提供不低于15kWh的能量。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种锂离子电池组装置，其特征在于，包括：
外壳，用于安装电池模组；
导轨，用于固定所述电池模组；所述导轨设置于所述外壳内部；
电池模组，用于提供电能；所述电池模组设置于所述导轨上。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池组装置，其特征在于，所述外壳包括：框架，所述导轨设置于所述框架上。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池组装置，其特征在于，所述外壳还包括：保护壳，所述保护壳至少部分包裹所述框架，所述导轨设置于所述保护壳内部。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池组装置，其特征在于，所述外壳还包括：端板，所述端板设置于所述保护壳的两端。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池组装置，其特征在于，相邻两个所述电池模组之间设置有绝缘板。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池组装置，其特征在于，所述电池模组上设置有U型槽，所述导轨镶嵌于所述U型槽中。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池组装置，其特征在于，所述导轨外侧设置有安装支耳。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池组装置，其特征在于，所述电池模组包括：单体电池，所述单体电池设置于所述导轨上。
9.根据权利要求2所述的锂离子电池组装置，其特征在于，所述框架由非金属材料制成，所述导轨和外壳由金属材料制成。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池组装置，其特征在于，所述框架由环氧层压玻璃布板制成，所述导轨和外壳由硬铝合金或不锈钢材料制成。
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