CN205028969U - 锂离子蓄电池组模块 - Google Patents

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丁家祥
刘新军
呙晓兵
蒋阳强
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Abstract

本实用新型涉及锂离子电池,提供一种锂离子蓄电池组模块,提高电池组模块的比能量和电池模块内部连接的可靠性。它包括壳体、顶盖、汇流条以及多个动力型锂离子电池;所述汇流条按照串并联连接方式与所述动力型锂离子电池的电极连接,所有的小容量动力型锂离子电池设置在所述壳体内;所述顶盖设置在所述壳体上方,并将小容量动力型锂离子电池盖在所述壳体内。本实用新型适用于航空系统。

Description

锂离子蓄电池组模块
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池,特别涉及锂离子蓄电池组模块。
背景技术
锂离子电池是二十世纪九十年代初发展起来的一种新型高能电池,具有比能量高、工作电压高、循环寿命长、自放电小及免维护等特点,特别是其优越的高比能量性能和自放电小的特性,适应了装备对电源系统提出的小型化及轻型化的要求。
航空用蓄电池组作为机载直流化学电源,在飞机使用过程中担负为关键设备应急供电和启动发动机的职能,是飞机安全飞行的可靠保障。为了保证整机极好的技术性能,要求航空用蓄电池组具有容量大、输出功率高、比能量高、能够适应飞行过程中的振动及冲击等苛刻机械环境的特点。
目前,用于航空领域的机载直流化学电源主要有:镉镍蓄电池组、锌银蓄电池组、铅酸蓄电池组,其中锌银蓄电池组和铅酸蓄电池组的低温和可靠性较差,已逐渐被镉镍蓄电池组替代。虽然镉镍蓄电池组综合性能较好,但重量重、体积大,随着新型飞机技术指标的提高,镉镍蓄电池组比能量较低的固有缺点也越发突出,严重影响整机技术指标的进一步提高。与此相比,锂离子蓄电池的体积比能量和质量比能量更高,可以降低机载直流化学电源的重量,增加飞行器的额外载荷能力,因此高性能航空用锂离子蓄电池成为机载直流化学电源的技术发展趋势。机载直流化学电源要求具有极高的可靠性以及比能量。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是:提供一种锂离子蓄电池组模块,提高电池组模块的比能量和电池模块内部连接的可靠性。
为解决上述问题,本实用新型采用的技术方案是:锂离子蓄电池组模块,包括壳体、顶盖、汇流条以及多个动力型锂离子电池;所述汇流条按照串并联连接方式与所述动力型锂离子电池的电极连接,所有的动力型锂离子电池设置在所述壳体内;所述顶盖设置在所述壳体上方,并将动力型锂离子电池盖在所述壳体内。
进一步的是,所述串并联连接方式为先并联再串联。根据实际实际情况,有时也可以先串联在并联。
进一步的是,所述汇流条包括正极汇流条、负极汇流条以及共用汇流条;所述正极汇流条、负极汇流条、共用汇流条包括:与动力型锂离子电池的电极连接的极板,以及设置在极板上的极柱。
进一步的是,所述共用汇流条的极柱上设有用于固定接线端子的内螺纹孔。
进一步的是,所述正极汇流条、负极汇流条、共用汇流条的材质为铝合金,且其表面进行镀铜或镀镍处理。
进一步的是,所述顶盖四周设有用于所述锂离子蓄电池组模块进行固定的支柱,中间设有用于穿过所述极柱的极孔。
进一步的是,所述顶盖的材质为聚苯硫醚工程塑料。
本实用新型的有益效果是:通过汇流条将动力型锂离子电池先并联再串联,组成蓄电池组,再通过蓄电池组与壳体、顶盖配合形成电池组模块,提高了电池组模块的集成度,通过使用汇流条省去了电池组模块内用于串联各单体的连接条,提高了电池组模块内连接可靠性;此外,顶盖设有用于电池组模块进行固定的支柱,使得电池组模块在使用时稳固,在振动、冲击等机械环境下不会对汇流条施加应力,提高了电池组模块的工作可靠性。本实用新型不但具有循环寿命长、自放电小、高倍率放电性能优异、免维护等特性,还具有安全性好、抗飞机的振动及冲击等苛刻机械环境能力强的优点。
附图说明
图1为实施例的分解图;
图2为共用汇流条的结构图;
图3为顶盖的结构图。
图中:1—壳体、2—顶盖、21—支柱、21—极孔、31—正极汇流条、32—负极汇流条、33—共用会流条、331—极板、332—极柱、333—内螺纹孔、4—动力型锂离子电池、5—螺钉、6—螺母、7—垫片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示,实施例的锂离子蓄电池组模块,包括壳体1,顶盖2,正极汇流条31、负极汇流条32、共用汇流条33,多个小容量的动力型锂离子电池4,螺钉5,螺母6,垫片7。其中:
壳体1为一次成型结构,由铝型材整体机加工成四周及底部璧厚均不大于0.6mm的腔体,并在壳壁进行陶瓷化处理,使其表面具有耐摩擦、绝缘的三氧化二铝防护层。
正极汇流条31、负极汇流条32、共用汇流条33均采用铝合金整体成型,并在表面进行镀铜或镀镍处理。正极汇流条31、负极汇流条32、共用汇流条33均由极板和极柱组成,其中,极柱设置在极板上,极板与小容量的动力型锂离子电池4的电极连接。特别地,如图2所示,在共用汇流条104中,除了极板331和极柱332之外,极柱332上还设内螺纹孔333,内螺纹孔333用来固定接线端子,通过接线端子可以方便对电池组模块内各个单体电池实现检测和维护。
如图3所示,顶盖2四周设有支撑柱21,支撑柱21可以在电池组模块使用时用来固定;顶盖2中间设有用于穿过汇流条极柱332的极孔22。顶盖采用具备耐高温(260℃)、阻燃特性的聚苯硫醚工程塑料注塑成型。
小容量的动力型锂离子电池4采用改性钴酸锂、额定容量为5Ah的软包装聚合物锂离子电池。所有小容量的动力型锂离子电池4通过正极汇流条31、负极汇流条32和共用汇流条33采用先并联后串联的方式连接在一起。本例中,14只筛选合格的小容量的动力型锂离子电池4,首先采用砂轮打磨机去除电池的铜或铝电极表面的氧化层,然后在电极打孔后,用螺钉5将7只小容量的动力型锂离子电池4并联在正极汇流条31和公用汇流条33上,再将另外7只小容量的动力型锂离子电池4并联在负极汇流条32和公用汇流条33上,实现7并2串的组合。
实施例组装过程如下:
首先将所有小容量的动力型锂离子电池装入模块壳体1内;然后使用螺钉5将所有小容量的动力型锂离子电池4的电极串并联在正极汇流条31、负极汇流条32和公用汇流条33上,实现7并2串的组合;然后将顶盖2镶嵌在壳体1上方,将小容量的动力型锂离子电池4盖在壳体1内;再将垫片7及螺母6装配在极柱332上,使得顶盖2稳固的固定在壳体1上方;最后在壳体1内注入高发泡率的聚氨脂泡沫填缝剂填充,使壳体1、正极汇流条31、负极汇流条32、共用汇流条33、顶盖2及小容量的动力型锂离子电池4粘接成整体,并采用专用夹具使聚氨脂泡沫填缝剂固化而成。
本例中的锂离子蓄电池组模块工作电压高,放电电压稳定,比能量高,工作可靠性高,额定容量为35Ah,标称电压为8.4V,质量比能量达到154.7Wh/kg,体积比能量达到261.3Wh/L。
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 (7)

1.锂离子蓄电池组模块,其特征在于,包括壳体、顶盖、汇流条以及多个动力型锂离子电池;所述汇流条按照串并联连接方式与所述动力型锂离子电池的电极连接,所有的动力型锂离子电池设置在所述壳体内;所述顶盖设置在所述壳体上方,并将动力型锂离子电池盖在所述壳体内。
2.如权利要求1所述的锂离子蓄电池组模块,其特征在于,所述串并联连接方式为先并联再串联。
3.如权利要求2所述的锂离子蓄电池组模块,其特征在于,所述汇流条包括正极汇流条、负极汇流条以及共用汇流条;所述正极汇流条、负极汇流条、共用汇流条包括:与动力型锂离子电池的电极连接的极板,以及设置在极板上的极柱。
4.如权利要求3所述的锂离子蓄电池组模块,其特征在于,所述共用汇流条的极柱上设有用于固定接线端子的内螺纹孔。
5.如权利要求3所述的锂离子蓄电池组模块,其特征在于,所述正极汇流条、负极汇流条、共用汇流条的材质为铝合金,且其表面进行镀铜或镀镍处理。
6.如权利要求3所述的锂离子蓄电池组模块,其特征在于,所述顶盖四周设有用于所述锂离子蓄电池组模块进行固定的支柱,中间设有用于穿过所述极柱的极孔。
7.如权利要求6所述的锂离子蓄电池组模块,其特征在于,所述顶盖的材质为聚苯硫醚工程塑料。
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