CN202817122U - 一种改良结构的软包装聚合物锂电池组 - Google Patents

一种改良结构的软包装聚合物锂电池组 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种改良结构的软包装聚合物锂电池组,属于电学技术领域。它解决了软包装聚合物锂电池组的极耳之间连接不稳而影响产品性能的问题。本改良结构的软包装聚合物锂电池组,包括若干个聚合物锂电池芯,聚合物锂电池芯的顶部具有两个极耳,顶部上方设置有连接板,连接板上设有用于与极耳相连接的焊接部以及与焊接部电连接的电源接口,每个焊接部对称的两侧位置分别设置有贯穿连接板的槽口,相邻的两个聚合物锂电池芯的相应极耳分别插设在上述的两个槽口中并相互弯折叠放焊接在焊接部上。它将相邻锂电池芯的极耳相对弯折后焊接在连接板上,使得连接更加牢固,不易脱落。它结构简单、连接牢固,并能够保证电池极耳在使用过程中不易损坏。

Description

一种改良结构的软包装聚合物锂电池组技术领域[0001] 本实用新型属于电学技术领域,涉及一种聚合物电池,特别是一种由多个锂电池芯联接而成的软包装聚合物锂电池组。背景技术[0002] 随着科技的进步和发展,锂电池目前已经是国民经济各个领域必不可少的新能源,已被广泛应用于电动汽车、电动自行车、移动电话、笔记本电脑、航天航空、军事等领域, 根据锂电池的外包装分类,锂电池可分为硬壳锂电池和软包装锂电池,硬壳锂电池主要包括钢壳锂电池和塑料壳锂电池,软包装锂电池主要包括铝塑膜软包装锂电池和异型软包装锂电池。软包装锂电池的极耳通常为导电性能好的金属薄片,如镍带、铜带和铝带等,电池在并联或者串联时电池极耳与电池极耳相互叠加后进行连接,如锡焊接、激光焊接、超声波焊接和铆接,连接后的电池极耳连接可靠、结构稳定,同时,根据电池组在成组后要用电池盒等手段进行包装、加固、焊接,这样就可以应用在各种颠簸环境下使用的产品上。但是该种结构的电池组连接方式存在着以下的缺点:1、锡焊接时会产生大量热量,容易造成极耳过热,导致电池漏液损坏;2、激光焊接、超声波焊接以及铆接均为不可逆焊接,焊接好后,如果电池发生问题需要去掉进行维护和更换时就必须破坏电池极耳,从而导致好的电池直接报废,影响电池组的批量化生产及使用,增加了使用成本;3、电池极耳处缺乏有效的固定及支撑,长时间的震动有可能会使得极耳断裂以及脱焊的可能;4、电池极耳之间没有有效地隔开,容易发生短路。为了避免以上的情况发生,中国专利(授权公告号:CN202084609U)公开了一种软包装聚合物锂电池组结构,包括塑胶固定连接块,该塑胶固定连接块包括塑胶块和注塑在其上的两个铜片或铜块,有两个软包装聚合物电池按串联或并联的连接方式叠放,并将电池上的正负极极耳与铜片或铜块侧面焊接组成两串电池组或两并电池组;将若干两串电池组和/或两并电池组叠放,并在相邻的塑胶固定连接块之间设置塑胶绝缘固定块、将叠放的若干两串电池组和/或两并电池组连接固定并相互绝缘,通过导体焊接在这些两串电池组和/或两并电池组中塑胶固定连接块的铜片或铜块顶面将它们串联或并联组成多串和/或多并聚合物锂电池组。它通过塑胶固定连接块连接相邻的两块电池,塑胶固定连接块上的两块铜片分别与电池的正负极极耳通过焊接相连,相邻的塑胶固定连接块设置塑胶绝缘固定块以绝缘,各个塑胶固定连接块的顶部通过铜片或铜块进行电连,并通过螺丝和螺杆进行固连。该结构的锂电池组虽然能够在一定程度上解决电池长时间震动而导致极耳易断的现象,但是该结构的锂电池组十分复杂,零部件繁多,各个塑胶块与电池极耳之间均需要通过焊接人工相连,工序繁琐,使得整个电池组的拆装过程十分复杂,费时费力。[0003] 如何避免上述情况发生,设计一种新的软包装锂电池组,就成为了本专利要解决的问题。发明内容[0004] 本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种改良结构的软包装聚合物锂电池组,它结构简单、连接牢固,并能够保证电池极耳在使用过程中不易损坏。[0005] 本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种改良结构的软包装聚合物锂电池组,包括若干个依次叠放在一起的聚合物锂电池芯,所述的聚合物锂电池芯的顶部具有两个极耳,其特征在于,所述的聚合物锂电池芯的顶部上方设置有一连接板,所述的连接板的上侧面设有若干个用于与极耳相连接的焊接部以及与各个焊接部电连接的电源接口, 所述的每个焊接部对称的两侧位置分别设置有贯穿连接板的槽口,相邻的两个聚合物锂电池芯的相应极耳分别插设在上述的两个槽口中并相互弯折叠放焊接在焊接部上。[0006] 本技术方案中,多个聚合物锂电池芯依次叠放在一起,两个相邻的聚合物锂电池芯的相应极耳分别穿过同一焊接部的两个槽口后,弯折叠放在焊接部上,并与焊接部焊接在一起,各个焊接部通过导线与电源接口电连接,从而实现各个聚合物锂电池芯按多串或多并模式联接,实现串联输出或并联输出。[0007] 在上述的改良结构的软包装聚合物锂电池组中,所述的若干个聚合物锂电池芯依次叠放成一列,各个聚合物锂电池芯的相应极耳成两列,所述的若干个焊接部及其两侧的槽口对应于上述的极耳位置设置成两列。焊接部为矩形,两个槽口对称设置在焊接部的两侧,两个聚合物锂电池芯的相应极耳可相对弯折后并叠放焊接在焊接部上,即各个焊接部及其两侧的两个槽口位于与极耳的成列方向相同的一列上。[0008] 在上述的改良结构的软包装聚合物锂电池组中,所述的两列焊接部之间间隔设置,所述若干个聚合物锂电池芯呈串联形式叠放并与上述的焊接部相连接。各个聚合物锂电池芯按串联模式叠放成一列,即每个聚合物锂电池芯的正极极耳和与其相邻的聚合物锂电池芯的负极极耳位于同一列上,每个聚合物锂电池芯的负极极耳和与其相邻的聚合物锂电池芯的正极极耳位于同一列上,聚合物锂电池芯的正极极耳与位于其一侧的聚合物锂电池芯的负极极耳焊接在其中一列焊接部上,负极极耳与位于其另一侧的聚合物锂电池芯的正极极耳焊接在位于另一列的焊接部上,从而实现各个聚合物锂电池芯在连接板上的串联。[0009] 在上述的改良结构的软包装聚合物锂电池组中,所述的两列焊接部呈阵列排列, 所述若干个聚合物锂电池芯呈并联形式叠放并与上述的焊接部相连接。各个聚合物锂电池芯按并联模式叠放成一列,即每个聚合物锂电池芯的正极极耳位于同一列上,每个聚合物锂电池芯的负极极耳位于同一列上,相邻的两个聚合物锂电池芯呈一组,每组聚合物锂电池芯的正极极耳焊接在同一个焊接部上,负极极耳焊接在另外一个焊接部上,从而实现各个聚合物锂电池芯在连接板上的并联。[0010] 在上述的改良结构的软包装聚合物锂电池组中,所述的连接板的上方还设置有一保护板,所述的保护板与电源接口通过插接结构相连接。保护板覆盖在连接板上,可以起到防水防尘防泄漏的作用。[0011 ] 在上述的改良结构的软包装聚合物锂电池组中,所述的保护板设置有与电源接口相插接的插接部。保护板通过其上设置的插接部固连在电源接口上,两者之间连接牢固,有效地避免松动脱落。[0012] 在上述的改良结构的软包装聚合物锂电池组中,所述的槽口与焊接部之间具有绝缘带。该绝缘带的设置保证极耳在焊接情况下才能与焊接部电连,避免短路及其它连接故障。[0013] 在上述的改良结构的软包装聚合物锂电池组中,所述的连接板为一面设置有印刷线路的单面电路板。覆有金属镀层的焊接部位于连接板的同一侧面,印刷线路用于连接焊接部与电源接口。[0014] 与现有技术相比,本实用新型具有以下的优点:1、将聚合物锂电池芯的极耳通过焊接固定在连接板上,连接牢固,连接板即能对各个聚合物锂电池芯起到定位作用,又能起到良好的支撑作用,避免聚合物锂电池芯松动而影响使用性能;2、相邻聚合物锂电池芯的相应极耳相互叠置直接焊接在各个相互绝缘的焊接部上,工艺简单易拆装,当单个聚合物锂电池芯发生故障时,可以简单地对其进行拆装更换,保证整个电池组的使用性能及使用寿命不会因单个电池而受到影响;3、印刷线路电路板制造简便,焊接过程中不易出错且焊接次数少,同时也不会出现信号线接错而导致的电池短路可以有效地提高电池的组装效率和合格率,降低生产成本;4、保护板通过插接结构覆盖在连接板上侧面,可以有效地保护连接板上的印刷电路不受外界的灰尘等杂物影响,避免损坏。附图说明[0015] 图I是改良结构的软包装聚合物锂电池组的结构示意图。[0016] 图2是改良结构的软包装聚合物锂电池组的爆炸图。[0017] 图3是改良结构的软包装聚合物锂电池组的电池串联的连接板结构示意图。[0018] 图4是聚合物锂电池芯的极耳与图3中的连接板的装配示意图。[0019] 图5是改良结构的软包装聚合物锂电池组的电池并联的连接板结构示意图。[0020] 图中,I、电池组;la、聚合物锂电池芯一 ;Ial、锂电池芯一正极极耳;la2、锂电池芯一负极极耳;lb、聚合物锂电池芯二 ;lb I、锂电池芯二正极极耳;lb2、锂电池芯二负极极耳;lc、聚合物锂电池芯三;lcl、锂电池芯三正极极耳;lc2、锂电池芯三负极极耳;ld、聚合物锂电池芯四;ldl、锂电池芯四正极极耳;ld2、锂电池芯四负极极耳;le、聚合物锂电池芯五;lel、锂电池芯五正极极耳;le2、锂电池芯五负极极耳;2、连接板;2a、电源接口 ;2b、 槽口 ;2bl、槽口一 ;2b2、槽口二 ;2b3、槽口三;2b4、槽口四;2b5、槽口五;2b6、槽口六;2b7、 槽口七;2b8、槽口八;2b9、槽口九;2bl0、槽口十;2c、焊接部;2cl、焊接部一 ;2c2、焊接部二 ;2c3、焊接部三;2c4、焊接部四;2d、导线;3、保护板;3a、插接部;4、电池盒。具体实施方式[0021] 以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。[0022] 参照图I和图2,本实施例包括多个叠放成一列的聚合物锂电池芯,上述的聚合物锂电池芯形成电池组1,电池组I上方设置有连接板2和保护板3。每个聚合物锂电池芯的顶部具有两个极耳,分别为正极极耳和负极极耳,连接板2设置在聚合物锂电池芯的顶部上方,连接板2为上侧面设置有印刷线路的单面电路板,该连接板2上的印刷线路包括成两列的焊接部2c和电连接各个焊接部2c和电源接口 2a的导线2d,焊接部2c沿着聚合物锂电池芯叠放成列的方向的两侧各具有一槽口 2d,槽口 2d与焊接部2c之间具有间隙,可以起到绝缘作用。保护板3覆盖在连接板2上方,保护板3相对于电源接口 2a的位置上具有插接部3a,该插接部3a通过插接固连在电源接口 2a上。[0023] 参照图3和图4,聚合物锂电池芯依串联形式叠放成一列时,即锂电池芯一正极极耳lal、锂电池芯二负极极耳lb2、锂电池芯三正极极耳lcl、锂电池芯四负极极耳ld2、锂电池芯五正极极耳Ie I……依次成一列,锂电池芯一负极极耳la2、锂电池芯二正极极耳 lbl、锂电池芯三负极极耳lc2、锂电池芯四正极极耳ldl、锂电池芯五负极极耳le2……依次成一列。焊接部2c对应于上述的极耳设置交错分布的2列,每个焊接部2c的两侧各具有一槽口 2b,槽口 2b与焊接部2c之间具有间隙以形成绝缘带,避免发生短路。其中槽口二2b2、焊接部二 2c2、槽口四2b4、槽口六2b6、焊接部四2c4、槽口八2b8、槽口十2bl0......依次成一列,槽口一 2bl、槽口三2b3、焊接部一 2cl、槽口五2b5、槽口七2b7、焊接部三2c3、槽口九2b9……依次成一列。本实施例在组装时,锂电池芯一负极极耳la2穿过槽口一 2bl弯折焊接在连接板2上并与电源接口 2a电连,锂电池芯一正极极耳Ial和锂电池芯二负极极耳lb2分别穿过槽口二 2b2和槽口四2b4并相互对折叠置焊接在焊接部二 2c2上,锂电池芯二正极极耳Ibl和锂电池芯三负极极耳lc2分别穿过槽口三2b3和槽口五2b5并相互对折叠置焊接在并相互对折叠置焊接在焊接部一 2cl上,锂电池芯三正极极耳Icl和锂电池芯四负极极耳ld2分别穿过槽口六2b6和槽口八2b8并相互对折叠置焊接在焊接部四2c4 上,锂电池芯四正极极耳Idl和锂电池芯五负极极耳le2分别穿过槽口七2b7和槽口九2b9 并相互对折叠置焊接在焊接部三2c3上……依次类推,最后一个锂电池芯的正极极耳如同锂电池芯一负极极耳la2单独引出,并与电源接口 2a电连。[0024] 参照图5,图示为与并联形式叠放成一列的聚合物锂电池芯相连的连接板2的结构示意图。槽口二 2b2、焊接部二 2c2、槽口四2b4、槽口六2b6、焊接部四2c4、槽口八2b8、槽口十2bl0......依次成一列,槽口一 2bl、焊接部一 2cl、槽口三2b3、焊接部三2c3、槽口五2b5、槽口七2b7、槽口九2b9……依次成一列。其中焊接部一 2cl和焊接部二 2c2,接部三 2c3和焊接部四2c4……分别对称设置在连接板2上并与电源接口 2a通过导线2d电连接。 并联形式叠放成一列的聚合物锂电池芯的正负极极耳可两两正正配合或负负配合相互对折叠置焊接在相应的焊接部2c上,从而实现并联输出。[0025] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。[0026] 尽管本文较多地使用了电池组I、聚合物锂电池芯一 la、锂电池芯一正极极耳 lal、锂电池芯一负极极耳la2、聚合物锂电池芯二 lb、锂电池芯二正极极耳lbl、锂电池芯二负极极耳lb2、聚合物锂电池芯三lc、锂电池芯三正极极耳lcl、锂电池芯三负极极耳 lc2、聚合物锂电池芯四Id、锂电池芯四正极极耳ldl、锂电池芯四负极极耳ld2、聚合物锂电池芯五le、锂电池芯五正极极耳lei、锂电池芯五负极极耳le2、连接板2、电源接口 2a、 槽口 2b、槽口一 2bl、槽口二 2b2、槽口三2b3、槽口四2b4、槽口五2b5、槽口六2b6、槽口七 2b7、槽口八2b8、槽口九2b9、槽口十2bl0、焊接部2c、焊接部一 2cl、焊接部二 2c2、焊接部三2c3、焊接部四2c4、导线2d、保护板3、插接部3a等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1. 一种改良结构的软包装聚合物锂电池组,包括若干个依次叠放在一起的聚合物锂电池芯,所述的聚合物锂电池芯的顶部具有两个极耳,其特征在于,所述的聚合物锂电池芯的顶部上方设置有一连接板(2),所述的连接板(2)的上侧面设有若干个用于与极耳相连接的焊接部(2c)以及与各个焊接部(2c)电连接的电源接口(2a),所述的每个焊接部(2c)对称的两侧位置分别设置有贯穿连接板(2)的槽口(2b),相邻的两个聚合物锂电池芯的相应极耳分别插设在上述的两个槽口(2b)中并相互弯折叠放焊接在焊接部(2c)上。
2.根据权利要求I所述的改良结构的软包装聚合物锂电池组,其特征在于,所述的若干个聚合物锂电池芯依次叠放成一列,各个聚合物锂电池芯的相应极耳成两列,所述的若干个焊接部(2c)及其两侧的槽口(2b)对应于上述的极耳位置设置成两列。
3.根据权利要求2所述的改良结构的软包装聚合物锂电池组,其特征在于,所述的两列焊接部(2c)之间间隔设置,所述若干个聚合物锂电池芯呈串联形式叠放并与上述的焊接部(2c)相连接。
4.根据权利要求2所述的改良结构的软包装聚合物锂电池组,其特征在于,所述的两列焊接部(2c)呈阵列排列,所述若干个聚合物锂电池芯呈并联形式叠放并与上述的焊接部(2c)相连接。
5.根据权利要求I或2或3或4所述的改良结构的软包装聚合物锂电池组,其特征在于,所述的连接板(2)的上方还设置有一保护板(3),所述的保护板(3)与电源接口(2a)通过插接结构相连接。
6.根据权利要求5所述的改良结构的软包装聚合物锂电池组,其特征在于,所述的保护板(3)设置有与电源接口(2a)相插接的插接部(3a)。
7.根据权利要求I或2或3或4所述的改良结构的软包装聚合物锂电池组,其特征在于,所述的槽口(2b)与焊接部(2c)之间具有绝缘带。
8.根据权利要求I或2或3或4所述的改良结构的软包装聚合物锂电池组,其特征在于,所述的连接板(2)为一面设置有印刷线路的单面电路板。
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