CN203192895U - 一种大电流放电的圆柱型电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于电池组技术领域，提供了一种大电流放电的圆柱型电池组，包括若干圆柱型电池、焊接片、以及外壳构成，其特征在于，所述圆柱型电池并联成圆柱型电池组，并联时采用各个所述圆柱型电池间隔放置的方式进行并联；所述圆柱型电池组的正负极输出端分别与所述焊接片相接；所述外壳用于装所述圆柱型电池组。所述的圆柱型电池组能方便地应用于大容量、大电流应用场合，且解决了散热处理问题。

Description

一种大电流放电的圆柱型电池组

技术领域

本实用新型属于电池组技术领域，适用于作为汽车动力电池、储能电池等领域应用的圆柱型电池，特别适用于大电流放电的圆柱型电池组。 

背景技术

目前，圆柱型电池具有形状标准化，便于标准化大批量生产得到了广泛的应用，随着电池生产工艺的成熟、圆柱型电池广泛的应用于电动工具、电动汽车、储能应用等领域，并要求更高电压和更大容量的电池组。 

目前圆柱型电池组合主要有以下几种方式： 

1、整体组合方式：电池直接进行串并联组合，再将电池组放置到电池箱中，这种方式的电池组合方式，具有结构简单，组合方便的优点，但由于整个串并联后的电池为一体结构，所以，电池之间的绝缘性能低、整组电池的抗震动能力等性能都比较低，一般情况下，比较适合于较低电压、而且电池数量不多的电池组合的方式。 

2、单组电池盒方式：这种方式采用的是将多个小容量的电池进行并联，构成一个整体的3.2V电池组，将这些电池放置到一个整体电池盒中。这种方式的电池，具有便于标准化生产，组合方式简单， 绝缘性能优良、抗震动能力强、便于更换的优点。不足之处在于这种电池通常采用封闭结构的电池，对于高容量电池，特别是较大放电电流的电池，容易产生热积累现象，不适用于大电流放电场合应用。 

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种圆柱型电池成组的组合结构方式，使用多个小容量的电芯，构成一个大容量电池，该结构使用半开放性设计，方便应用于大容量、大电流应用场合，解决了散热处理问题。 

本实用新型是这样实现的，一种大电流放电的圆柱型电池组，包括若干圆柱型电池、焊接片、以及外壳构成，其中，所述圆柱型电池并联成圆柱型电池组，并联时采用各个所述圆柱型电池间隔放置的方式进行并联；所述圆柱型电池组的正负极输出端分别与所述焊接片相接；所述外壳用于装所述圆柱型电池组。 

所述的圆柱型电池组，其中，所述圆柱型电池组还包括铜片，所述铜片固定在所述焊接片上，用于扩大正负极的电流。 

所述的圆柱型电池组，其中，包括侧面绝缘板和绝缘上壳；所述侧面绝缘板为两块，所述绝缘上壳为一块，所述侧面绝缘板和所述绝缘上壳组成的外壳为半开放结构。 

所述的圆柱型电池组，其中，所述侧面绝缘板上开有若干个通孔，所述通孔的位置与所述圆柱型电池组的间隙相对应，用于所述圆柱型电池组内部的空气流通。 

所述的圆柱型电池组，其中，所述焊接片为镍或铜钢复合带材质的焊接片。 

所述的圆柱型电池组，其中，所述焊接片有矩形状的开槽和通风口； 

所述开槽用于提高焊接片和圆柱型电池组之间的焊接效果，减少焊接片和圆柱型电池之间的连接电阻； 

所述通风口用于提高圆柱型电池之间的通风散热效果。 

所述的圆柱型电池组，其中，所述铜片上开有大孔和小孔；所述大孔的开孔位置与所述焊接片中的开槽同心，所述大孔的大小大于所述开槽的大小；所述小孔的位置与所述焊接片中通风口的位置相对应。 

所述的圆柱型电池组，其中，所述圆柱型电池组引出的正负极端子与所述 焊接片、所述铜片铆接到一起，作为所述圆柱型电池组的输出端。 

所述的圆柱型电池组，其中，所述铜片选用一体成型的弯曲的输出端子替代。 

所述的圆柱型电池组，其中，所述圆柱型电池并联成的圆柱型电池组为中空的圆柱型电池组。 

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于： 

1、所述圆柱型电池组结构简单，整个电池容易组合，省时省力，提高生产效率。 

2、所述圆柱型电池组非常容易散热，适合大电流放电。电池为半开放结构，电池盒的内部的四周是电池直接暴露，侧面开有孔，同样可以使得电池盒中心的电池积累的热量可以及时散发出来。相比独立的大容量电芯或者密闭结构的电池组，这种方式最大的优点是电池容易散热，特别是解决了电池组中心的电池热量难以散发，各个不同的电芯温度不一致，导致电池组内部电池工作条件不一致，电池衰减不一致的问题。 

3、电池模具开发费用低，电池壳体稳定性好。相对于传统的封闭结构电池盒，其下壳部分是一个深槽，这种电池壳由于凹槽较深，模具的开发费用高，而且深槽的壳体上口边缘容易出现变形。 

4、所述圆柱型电池组二次成组方便：本实用新型的电池盒，预留了二次成组的内部结构，在进行电池的二次成组时，只需要进行简单的组合即可。而且相邻电池正负极串联连接非常方便，只需要使用螺杆紧固即可。 

5、组合后电池组内阻小，相对于单体大容量电芯，或者是常规的封闭型组合方式，本实用新型的组合方式，具有内部连接片简单，内阻小；又由于电池组之间的连接片采用了大面积的连接方式，也极大的降低了电池的连接接触电阻。在电池组大电流使用情况下，可以大大提高电池的使用性能。 

6、提高了电池的绝缘性能：由于电池壳体边缘设计有较大的间距，相邻电池之间同样具有一定的间隙，加上电池内部的各个采样信号线与串并联连接片，都是采用隐藏在上壳的下方的塑胶壳体下方的 方式，加强了电池组的绝缘性能，提高了电池使用的可靠性和安全性。 

附图说明

图1是本实用新型圆柱型电池组整体结构的爆炸图； 

图2是本实用新型圆柱型电池组中焊接片的设计结构图； 

图3是本实用新型圆柱型电池组中铜片的设计结构图； 

图4是本实用新型输出端子和电池的焊接片、铜排、以及输出端子复合后的结构图； 

图5是本实用新型圆柱型电池组的侧面塑胶壳体正反两个方向的结构图； 

图6是本实用新型圆柱型电池组的上面塑胶壳体的结构图； 

图7是本实用新型圆柱型电池组的整体图； 

图8是本实用新型多个电池串联的结构示意图。 

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。 

本实用新型适用于圆柱形的小容量电芯并联，组装成为一个大容量的电池。或者在同一电池塑胶壳体内构成一个两串以上的大容量电池。 

如图1所示，是以多个小容量电芯构成一个大容量电池为例，设计的这种电池的爆炸结构图。图中的各个部件对应说明如下：1为圆柱型电池并联成的圆柱型电池组，是由多个电池直接进行并联构成的大容量电池的结构。2为焊接片，将电池组内部的电池的正极和负极焊成型的焊接片。3为扩流用的铜片，使得正负极可以通过更大电流。4为侧面塑胶壳体，即侧面绝缘板，放置在电池头尾两个方向的侧面塑胶壳体。5为塑胶上壳，即绝缘上壳。6为输出用的铜排，电池的正负极输出端子。7为塑胶支架。8为紧固螺母，用于紧固输出铜排和电池之间的串联片。9为紧固螺栓，用于将两个侧面塑胶壳体和整个电池组紧固为一个整体。10为紧固螺母，与9配合紧固用。其中塑胶上壳5和两个侧面壳体紧固的螺丝没有进行标识。 

图1的爆炸视图，可以描述整个电池组的内外部的联系方式，下面结合图1的内容和单独各个部分的图，对本实用新型的设计实施的方案进行细致的描述。 

图1中1的部分为构成电池的核心，本实用新型的图1中采用的是多个圆柱形电池进行并联的方式，图中采用的是各个电池间隔放置的方式，即电芯之间不是紧密排列的方式，这种排列方式的优点是各个电池之间具有一定的间隙，可以有效的降低电池工作时的热量积累，配合后面连接片材和电池壳体的设计，可以有效的对电池进行散热处理。在特别大电流的情况下，将采用加大电芯之间的距离，并将中心的电池去掉一个以上，作为通风的通道，达到更好的散热效果。 

图1中2的所示部分为镍或铜钢复合带材质的焊接片，图2为焊 接片的实际图形，该放置到电池的头尾两个部分，覆盖在电池盒正负极两端的第一层。焊接片的外形根据电池的组合形状进行裁切，焊接片的厚度可以为0.1-0.5mm，依据具体的电池的工作电流进行选择。在焊接片与电池相对应的位置，即图2中如2.1所示的开槽，是为了提高焊接片和电芯之间的焊接效果，减少焊接片和电池之间的连接电阻，采用了开槽或者开槽加打凸点的方式；图2中2.2所示的位置，设计有一个以上的圆形或其他形状的通风口，提高电池之间的通风散热效果。 

图1中3指示的为铜片，实际形状如图3所示，该铜片的厚度依据电池的工作电流加以选定。铜带上开有大的孔3.1，该孔的位置和图2中的2.1所示的开槽同心，孔的大小可以将2.1的开槽暴露出来，用于点焊机将焊接片2焊接到电池的头尾。图3中3.2所示的各个孔，是与图2的2.3的孔相对应的通风口，3.1的孔设计为和2.1的孔直径相同或者略大于2.1孔的直径即可。图2所示的焊接片和图3所示的铜片两者之间，使用激光焊接、超声焊接、点焊或者使用铆钉铆接的工艺，将焊接片和铜片连接到一起。 

如图1中的6所示，为电池的正负极电流引出端子，为了便于描述，图4中，将焊接片2、铜片3以及输出端子6做成一个实用的整体。图4中的4.1所指，为电流引出端子的螺丝紧固孔，该孔的位置与图1中7所示的螺母的孔相对应。图中4.2所指的位置，为与3的通孔相对应的多个孔，利用中心孔，可以将输出端子和铜片、焊接片铆接到一起，完成将电池电流输出的功能。图4即为几个五金件的 最终的效果，实际使用中，在需要的工作电流比较小的情况下，可以将铜片3直接成型或一体成型的一个弯曲的输出端子，代替现有的输出铜排。 

如图1中的4的为两个侧面的塑胶壳体，其整体结构如图5所示，图中5.1所示的为塑胶壳体上的通孔，分布情况同图2中的2.1的狭缝和2.2的孔相对应。5.2所示的位置为每边设计紧固螺孔的位置，每个边上可以设计一个以上的孔，用于对两侧的塑胶壳体机械能紧固。5.3所示的位置为预留的多个同样电池成组时的紧固卡位，使用U型槽将卡位卡住并使用上下的螺栓进行紧固。5.4所示的位置为通孔，用于使用自攻螺丝将上壳和两个侧面壳体紧固到一起。整个壳体的背面，是一个凹槽，电池组放置在背面的凹槽中。 

如图1中的5所示，为电池的塑胶上壳，上壳内部在下部对壳体进行抽壳，构成下部的空间。其中需要说明的是，6.1所指的是四个垂直于两个电池侧面的开槽，该开槽用于沿垂直于电池的方向对电池引出正负极连接片。6.2所示为电池的内部导线走线空间，可以将电池组的内部信号线，在电池上盖的下面走线。6.3所示的位置为两个沿电池上盖长端的方向引出电池串联连接片的预留开槽。6.4所示的位置为预留紧固电池上盖到两个侧面塑胶壳体的螺丝孔位。 

如图7所示，为整个电池的外观图形，可以看到整个电池组非常整齐。 

如图8所示，为12个所述的圆柱型电池组串联后的效果图。本壳体只需要简单调整一下，即可构成两串、三串或者是四串的电池组。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种大电流放电的圆柱型电池组，包括若干圆柱型电池、焊接片、以及外壳构成，其特征在于，所述圆柱型电池并联成圆柱型电池组，并联时采用各个所述圆柱型电池间隔放置的方式进行并联；所述圆柱型电池组的正负极输出端分别与所述焊接片相接；所述外壳用于装所述圆柱型电池组。 

2.根据权利要求1所述的圆柱型电池组，其特征在于，所述圆柱型电池组还包括铜片，所述铜片固定在所述焊接片上，用于扩大正负极的电流。 

3.根据权利要求1所述的圆柱型电池组，其特征在于，包括侧面绝缘板和绝缘上壳；所述侧面绝缘板为两块，所述绝缘上壳为一块，所述侧面绝缘板和所述绝缘上壳组成的外壳为半开放结构。 

4.根据权利要求3所述的圆柱型电池组，其特征在于，所述侧面绝缘板上开有若干个通孔，所述通孔的位置与所述圆柱型电池组的间隙相对应，用于所述圆柱型电池组内部的空气流通。 

5.根据权利要求1所述的圆柱型电池组，其特征在于，所述焊接片为镍或铜钢复合带材质的焊接片。 

6.根据权利要求2所述的圆柱型电池组，其特征在于，所述焊接片有矩形状的开槽和通风口； 

所述开槽用于提高焊接片和圆柱型电池组之间的焊接效果，减少焊接片和圆柱型电池之间的连接电阻； 

所述通风口用于提高圆柱型电池之间的通风散热效果。 

7.根据权利要求6所述的圆柱型电池组，其特征在于，所述铜片上开有大孔和小孔；所述大孔的开孔位置与所述焊接片中的开槽同心，所述大孔的大小大于所述开槽的大小；所述小孔的位置与所述焊接片中通风口的位置相对应。 

8.根据权利要求2所述的圆柱型电池组，其特征在于，所述圆柱型电池组引出的正负极端子与所述焊接片、所述铜片铆接到一起，作为所述圆柱型电池组的输出端。 

9.根据权利要求2所述的圆柱型电池组，其特征在于，所述铜片选用一体成型弯曲的输出端子替代。 

10.根据权利要求1所述的圆柱型电池组，其特征在于，所述圆柱型电池并联成的圆柱型电池组为中空的圆柱型电池组。 

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