CN201804713U - 一种采用电连接片组装的储能模块 - Google Patents

一种采用电连接片组装的储能模块 Download PDF

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孙贯英
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Abstract

本实用新型涉及一种采用电连接片组装的储能模块,包括至少两个利用电连接片连接的储能单体,电连接片包括连接片本体及其两端部设置的用于与单体极柱对应套装的贯通连接片顶底面的连接孔,两连接孔周围的板体上开设有一个断缝和至少一个通缝,断缝贯穿孔壁和孔外侧端面并贯通连接片顶底面;通缝位于两连接孔周围的板体上,且自孔壁向孔外围的本体中延伸并贯通连接片顶底面。本实用新型模块采用新型电连接片,该连接片在连接孔处设置断缝或/和通缝,使连接孔在缝处可以弹性扩张,利用金属弹性变形的原理,在常温下将组成模块的各单体连接起来,实现各单体之间的常温连接,避免常规热装或冷装方式使单体温变过大造成的性能劣化的问题。

Description

一种采用电连接片组装的储能模块
技术领域
本实用新型涉及一种储能模块,尤其涉及一种使用新型电连接片组装的储能模块。
背景技术
超级电容器和电池作为非常重要的储能元件,内阻是衡量它们性能的一个重要技术指标,内阻小的超级电容器或电池大电流放电能力强,内阻大的放电能力弱。当有电流通过时,超级电容器或电池通过内阻产生热量,消耗部分能量,同时功率也有所损耗,放电效率降低。
超级电容器或电池在应用过程中,为了满足实际需求,通常采用若干个单体串联、并联或串并混联的方式组装起来。超级电容器或电池单体用过盈连接组装成模块时,一般采用常规的热装或冷装方式,该方法是利用金属的热胀冷缩原理,在一定温度条件下使连接片和单体之间实现过盈连接。在该方法所使用的温度下,连接片通过热传导使壳体温度迅速发生变化,对单体性能产生不确定影响,从而组成的模块的性能也很不稳定;此外,热装过程中会产生由于高温所造成的金属材料表面瞬间氧化的现象,这会使接触电阻增大;冷装过程中也会由于温降过大对单体造成破坏,性能急剧下降。
如图1所示为采用传统电连接片组装的储能模块示意图,这种储能模块所采用的电连接片的结构是在连接片本体1上对应连接储能单体极柱处的两边各有一连接孔2,用于将连接片套在单体1的极柱上。由于使用这种连接片只能采用常规的热装或冷装方式,在连接过程中,由于温升过高或温降过大会造成单体性能发生变化,且变化具有不确定性;其次,采用这样的热装或冷装方式连接时需要对连接孔的精度进行精确控制,增加了加工难度;第三,安装前需要分别对储能单体和连接片分别进行降温或升温预处理,影响了生产效率,增加了安装成本;另外,如果安装效果不好,连接片与储能单体之间出现接触不良或其他问题,可能这种情况在安装时不容易发现,但是在储能模块使用过程中大电流放电时,既有可能因为连接片与储能单体的接触不好出现严重问题,或会出现烧毁储能模块的情况。因此,采用目前结构的电连接片组装的模块的性能是靠前面各个环节的精确控制来保证的,任何一处操作的疏忽就会影响整个储能模块的稳定性。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种采用新型电连接片组装的储能模块,以解决采用传统连接片过盈连接中所必须采用的热装或冷装连接方式对储能模块及其单体所造成的不稳定等诸多问题。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:包括至少两个利用电连接片连接的储能单体,所述电连接片包括连接片本体及其两端部分别设置的用于与单体极柱对应套装的贯通连接片顶底面的两连接孔,所述两连接孔周围的板体上开设有一个断缝和至少一个通缝,所述断缝贯穿孔壁和孔外侧端面并贯通连接片顶底面;所述通缝位于两连接孔周围的板体上,且自孔壁向孔外围的本体中延伸并贯通连接片顶底面。
所述储能单体为电池或超级电容。
本实用新型的电连接片组装的储能模块采用一种新型电连接片,该连接片在连接孔处设置断缝使连接孔在缝处可以弹性扩张,不需要对单体和连接片进行预处理,节省了时间,提高了生产效率,降低了成本,操作简单、耗时少,生产效率是原来的2~3倍;同时断缝的设置可以降低对连接孔的加工精度要求,连接孔与极柱之间可进行自适应性调整,提高了它们之间的压接力度和贴合程度;另外,可通过简单的工装或装备连接到单体上,实现各单体之间的常温连接,避免了传统连接方式对单体和模块性能造成的不良影响,各单体之间通过接触面摩擦可以更紧密的结合在一起,从而降低接触电阻。
附图说明
图1是采用传统电连接片组装的模块结构示意图;
图2是本实用新型一种实施例的结构示意图;
图3是本实用新型第二种实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下为本实用新型的具体实施例,但不以任何方式限制本实用新型的应用。
如图2所示为本实用新型采用一种新型电连接片组装的储能模块的一种实施例的结构示意图,包括利用3个对应的电连接片连接的储能单体3,所采用的电连接片包括连接片本体1及其两端部分别设置的用于与单体极柱对应套装的贯通连接片顶底面的连接孔2,两连接孔周围的板体上开设有一个贯穿孔壁和孔外侧端面且贯通连接片顶底面的断缝4,形成单开口连接片。
图2中所示的连接片的断缝位于两连接孔中心的延长线上,该结构为比较优化的结构,但是该断缝的位置不局限于此,它可以位于该连接片环状体外侧处的任意位置。
如图3所示为本实用新型采用另一种连接片组装的储能模块的结构示意图,与图2不同之处在于,本实施例储能单体所采用的连接片除设有一个自孔壁向孔外围的本体中延伸的贯通连接片顶底面并延伸至连接片本体的侧面的断缝4外,还在其朝向本体中心方向设置了一个非贯通通缝5,形成双开口连接片。图3所示的断缝4和通缝5均位于两连接孔中心的延长线上,连接片装配受力时所能承受的扩张力最大,不易变形,因此该结构的实效效果最为理想。但是该断缝和通缝的位置不局限于此。 
图2和图3所提供的实施例的电连接片本体均为长形,且在其两端处设置圆形的连接孔,端面为与圆形连接孔相吻合的弧形。这样的设置能在满足使用要求的前提下最大限度的节省材料,且使用也更为方便。
本实用新型的储能模块是在常温条件下,由一种新型电连接片连接各单体组成,模块由多个单体和连接片构成,整个模块是由这些新型电连接片按一定顺序连接各个单体组装而成,储能单体可选用超级电容器或电池中的任意一种,可以是2个以上的任意个数单体连接而成,单体连接顺序是按串联、并联、串并混联中的任意一种方式对单体进行连接。本实施例中采用6个单体串联的方式连接。
本实用新型的电池可选用一次电池、二次电池、燃料电池中的任意一种,超级电容可选用双电层超级电容器、赝电容超级电容器、聚合物超级电容器、混合超级电容器中的任意一种,其连接方式与电池单体的连接方式相同。
本实用新型储能模块采用一种新型电连接片,该连接片在连接孔处设置开口,利用金属弹性变形的原理,在常温下将组成模块的各单体连接起来,避免了常规热装或冷装方式使单体温变过大造成的性能劣化的问题;本方法操作简单、耗时少,生产效率是原来的2~3倍;在连接完各单体后(焊接之前),如果测试出某个单体或连接片对整个模块内阻影响较大,可以对其进行任意拆换以达到标准要求;本实用新型提出的这种新型连接方式对单体性能影响非常小,所产生的接触电阻也很小,模块内阻比采用传统连接方式时降低了50%~60%,可以稳定控制在要求范围之内。
本实用新型的电连接片组装的储能模块采用一种新型电连接片,该连接片在连接孔处设置断缝使连接孔在缝处可以弹性扩张,不需要对单体和连接片进行预处理,节省了时间,提高了生产效率,降低了成本,操作简单、耗时少,生产效率是原来的2~3倍;同时断缝的设置可以降低对连接孔的加工精度要求,连接孔与极柱之间可进行自适应性调整,提高了它们之间的压接力度和贴合程度;另外,可通过简单的工装或装备连接到单体上,实现各单体之间的常温连接,避免了传统连接方式对单体和模块性能造成的不良影响,各单体之间通过接触面摩擦可以更紧密的结合在一起,从而降低接触电阻。
另外,本实用新型连接片的选用不局限于本实施例及附图中所提到的长形,它可以是任意几何形状和结构的金属片、金属条或金属块;且通缝所设置的个数和位置不限定,可以是一个,也可以是两个或以上,断缝虽只设置一个,但是其位置可以是一定范围内的任意一处,凡类似的形状变化为本领域技术人员的常用技术手段,落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种采用电连接片组装的储能模块,包括至少两个利用电连接片连接的储能单体,所述电连接片包括连接片本体及其两端部分别设置的用于与单体极柱对应套装的贯通连接片顶底面的两连接孔,其特征在于:所述两连接孔周围的板体上开设有一个断缝和至少一个通缝,所述断缝贯穿孔壁和孔外侧端面并贯通连接片顶底面;所述通缝位于两连接孔周围的板体上,且自孔壁向孔外围的本体中延伸并贯通连接片顶底面。
2.根据权利要求1或2所述的采用电连接片组装的储能模块,其特征在于:所述储能单体为电池或超级电容。
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