CN206441791U - 一种便携式锂离子电池模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携式锂离子电池模块，属于锂离子电池技术领域。该电池模块包括电池箱及电池组，电池组包括锂离子电池、正极连接条和负极连接条，正极连接条能够将所有电池的正极极柱相连或者将一个电池的正极极柱与另一个相邻电池的负极极柱相连，负极连接条能够将所有电池的负极极柱相连或者将一个电池的负极极柱与另一个相邻电池的正极极柱相连；电池箱包括箱体以及固定设置在箱体上端的绝缘盖体，绝缘盖体上设置有总正极端子和总负极端子，总正极端子与锂离子电池的正极极柱导电连接，总负极端子与锂离子电池的负极极柱导电连接。本实用新型的便携式锂离子电池模块能够减少可靠性降低的问题出现。

Description

一种便携式锂离子电池模块

技术领域

本实用新型涉及一种便携式锂离子电池模块，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

由于锂离子电池的均衡、优良的性能，使其在各个应用领域中都发挥着越来越重要的作用。随着市场的发展，便携性好、通用性好的锂离子电池模块越来越受到欢迎。

随着电动汽车的快速发展，市场对锂离子电池的能量密度、安全性能及拆卸和维修的方便程度均提出了更高的要求。锂离子电池模块在变化多端的环境中使用或者非正常使用，会造成锂离子电池频繁更换，但是目前的锂离子电池模块更换非常复杂，影响其人们的使用。采用标准化、通用化、系列化的电池模块产品才能满足电动汽车日益发展的需要。

目前的便携式或者标准化锂离子电池模块由于结构较为松散，在极端工况下使用时，很容易导致电池之间的连接可靠性降低，影响正常使用。

实用新型内容

本实用新型提供一种便携式锂离子电池模块，以解决现有技术中锂离子电池模块的连接可靠性容易降低的问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种便携式锂离子电池模块，包括电池箱以及设置在电池箱中的电池组，所述电池组包括两个以上的方形锂离子电池，所述方形锂离子电池的正负极柱均朝上设置，方形锂离子电池沿厚度方向依次并列设置；

所述电池组还包括正极连接条和负极连接条，所述正极连接条能够将所有电池的正极极柱相连或者将一个电池的正极极柱与另一个相邻电池的负极极柱相连，所述负极连接条能够将所有电池的负极极柱相连或者将一个电池的负极极柱与另一个相邻电池的正极极柱相连；

所述电池箱包括箱体以及固定设置在箱体上端的绝缘盖体，绝缘盖体上设置有总正极端子和总负极端子，所述总正极端子与锂离子电池的正极极柱导电连接，所述总负极端子与锂离子电池的负极极柱导电连接。

所有锂离子电池的同电性极柱处于同一直线上。或者在同一条直线上，锂离子电池的正极极柱和负极极柱依次交错分布。

所述正极极柱和负极极柱外部均设置有外螺纹，所述总正极端子下端设置有与所述正极极柱螺纹配合连接的正极端子螺纹孔，所述总负极端子下端设置有与所述负极极柱螺纹配合连接的负极端子螺纹孔。

所述总正极端子外部设置有外螺纹，所述绝缘盖体上设置有与总正极端子配合的盖体总正螺纹孔；所述总负极端子外部设置有外螺纹，所述绝缘盖体上设置有与总负极端子配合的盖体总负螺纹孔。

所述盖体总正螺纹孔的数量为两个以上，盖体总正螺纹孔的位置与正极极柱的位置一一对应。

所述盖体总负螺纹孔的数量为两个以上，盖体总负螺纹孔的位置与负极极柱的位置一一对应。

所述箱体包括箱体外壁和箱体内壁，箱体外壁和箱体内壁之间设置有间隙，所述间隙形成了能够容纳冷却水的冷却水通道。

所述冷却液通道内壁上均匀布设有扰流柱。

所述扰流柱一端固定设置在箱体外壁的内表面上，另一端固定设置在箱体内壁的外表面上。所述扰流柱与冷却液通道内壁垂直。

所述电池箱外壁上设置有把手。所述电池箱底部设置有滚轮。

本实用新型的便携式锂离子电池模块将绝缘盖体与箱体固定连接，同时通过绝缘盖体上的总正极端子和总负极端子与锂离子电池的正极极柱和负极极柱相连，使锂离子电池及总正和总负端子都与电池箱体牢固地连接在一起，在出现极端工况时，能够极大地减少可靠性降低的问题出现。

附图说明

图1为本实用新型的便携式锂离子电池模块的实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更容易理解，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型的便携式锂离子电池模块包括电池箱3以及设置在电池箱3中的电池组。

电池组包括一定数量的锂离子单体电池1，该锂离子单体电池1为方形锂离子电池，可以为塑壳或者金属壳锂离子电池。电池组中设置的锂离子电池的数量可以根据需要进行设置，考虑电池模块的总容量或者总电压，一般每个电池组内的锂离子电池数量为3-16个。当所有的锂离子电池串联时，即可实现9-48V电压输出。当所有的电池并联时，即可获得较大的容量，提高电池模块的续航时间，方便在不便充电的环境下使用。本实施例中以使用14块锂离子单体电池并联的电池组为例进行说明。

电池组中的14块锂离子电池1沿其厚度方向即左右方向依次并列设置，相邻两块电池之间紧密贴合。当电池为金属壳锂离子电池时，相邻两块单体电池之间设置有绝缘垫。锂离子电池的正负极柱均朝上设置，且使所有锂离子电池的同电性极柱处于同一直线上。即所有锂离子电池的正极极柱12处于同一直线上，所有锂离子电池的负极极柱11处于同一直线上。本实施例中，所有的锂离子电池的正极极柱12处于前方，负极极柱11处于后方。

电池组还包括正极连接条和负极连接条。正极连接条与所有锂离子电池的正极极柱导电连接，负极连接条与所有锂离子电池的负极极柱导电连接。本实施例中，正极连接条上设置有与每一个锂离子电池的正极极柱位置对应的通孔，将正极连接条上的通孔套设在对应的正极极柱上并焊接固定。这样使得所有的锂离子电池的正极极柱之间均实现导电连接。

负极连接条上设置有与每一个锂离子电池的负极极柱位置对应的通孔，将负极连接条上的通孔套设在对应的负极极柱上并焊接固定。这样使得所有的锂离子电池的负极极柱之间均实现导电连接。

电池箱包括箱体以及固定设置在箱体上端的绝缘盖体，绝缘盖体为两块，两块绝缘盖体上分别设置有总正极端子21和总负极端子22。在其他实施例中，绝缘盖体为一块。总正极端子21与锂离子电池的正极极柱12导电连接，总负极端子22与锂离子电池的负极极柱11导电连接。本实施例中，总正极端子和总负极端子均为外形为圆柱体金属柱，总正极端子为铝柱，总负极端子为铜柱。

总正极端子下端设置有正极端子螺纹孔，该正极端子螺纹孔为带有内螺纹的盲孔。所有的正极极柱外部设置有与上述正极端子螺纹孔配合的外螺纹。总正极端子可以与任意一个正极极柱进行螺纹配合。由于所有的正极极柱均导电连接，因此，总正极端子与某一个正极极柱螺纹连接后，即可实现与所有正极极柱的导电连接。

总负极端子下端设置有负极端子螺纹孔，该负极端子螺纹孔为带有内螺纹的盲孔。所有的负极极柱外部设置有与上述负极端子螺纹孔配合的外螺纹。总负极端子可以与任意一个负极极柱进行螺纹配合。由于所有的负极极柱均导电连接，因此，总负极端子与某一个负极极柱螺纹连接后，即可实现与所有负极极柱的导电连接。

总正极端子外部设置有外螺纹，绝缘盖体上设置有与总正极端子配合的盖体总正螺纹孔。总正极端子与绝缘盖体上的总正螺纹孔进行螺纹配合，实现总正极端子在绝缘盖体上的固定连接。总负极端子外部设置有外螺纹，绝缘盖体上设置有与总负极端子配合的盖体总负螺纹孔23。总负极端子与绝缘盖体上的总负螺纹孔进行螺纹配合，实现总负极端子在绝缘盖体上的固定连接。

盖体总正螺纹孔的数量与所有的正极极柱的数量相同，且盖体总正螺纹孔的位置与正极极柱的位置一一对应。这样可以将总正极端子与任意一个正极极柱螺纹连接。盖体总负螺纹孔的数量与所有的负极极柱的数量相同，且盖体总负螺纹孔的位置与负极极柱的位置一一对应。这样可以将总负极端子与任意一个负极极柱螺纹连接。

由于总正极端子和总负极端子的位置可调，从而可以调节总正极端子与总负极端子之间的距离，以适应不同的外部用电设施的需求。而且，没有设置总正极端子的盖体总正螺纹孔以及没有设置总负极端子的盖体总负螺纹孔可以充当散热孔，电池极柱作为发热量较大的区域，这些散热孔可以避免电池上端聚集过多的热量。

箱体为方形箱体，包括箱体底壁以及固定设置在箱体底壁上的箱体外壁和箱体内壁，箱体外壁和箱体内壁之间设置有间隙。箱体上方设置有四方的环形端盖，环形端盖上与绝缘盖体左右两端对应的位置设置有螺纹孔，绝缘盖体上设置有紧固螺栓24，紧固螺栓24与环形端盖上的螺纹孔螺纹配合以将绝缘盖体固定在箱体上端。

箱体外壁、箱体内壁、箱体底壁及环形端盖共同围成了一个空间，该空间形成了能够容纳冷却水的冷却水通道。环形端盖上对角设置有进水口和出水口，进水口上连接有进水管33，出水口上连接有出水管34。进水管可以与提供水源的水龙头等连接，以向冷却水通道中提供冷却水。

在箱体外壁和箱体内壁之间固定连接有扰流柱。扰流柱的一端与箱体外壁的内表面焊接固定，另一端与箱体内壁的外表面焊接固定。扰流柱分别垂直于箱体外壁和箱体内壁。扰流柱在箱体外壁或箱体内壁上均匀间隔分布。一方面，扰流柱将箱体内壁和箱体外壁连接起来，提高了箱体的强度，另一方面，扰流柱能够对进入冷却水通道的水流进行扰流，避免形成紊流，有利于提高散热效率。

位于前后侧的箱体外壁的外表面上分别设置有把手31，以方便将电池箱提起进行移动。电池箱底部装配有滚轮32，便于在电池箱质量较大时方便移动。

电池箱上端还固定设置有外连接板4，外连接板4的两端通过螺栓与箱体固定连接。外连接板4上与总正端子和总负端子对应的位置设置有通孔，以使总正端子和总负端子从其中穿出。外连接板的中部设置有沿竖直方向延伸的立板，立板上设置有连接通孔，以便于将外部连接件4从连接通孔中穿过，借助与提升机械将电池箱进行移动。

在使用时，先将锂离子电池依次排列，然后用正极连接条和负极连接条将正极极柱和负极极柱分别连接起来。将绝缘盖体与对应的极柱螺纹连接，并将绝缘盖体固定连接在箱体上端。连接好外连接板。向冷却水通道中通入水进行冷却。

上述实施例中的锂离子电池的排布方式可以替换为：相邻两个锂离子电池的正极极柱和负极极柱的位置相对应。即一个电池的正极极柱与相邻的另一个电池的负极极柱位置对应。在左右延伸的方向上，在同一条直线上，正极极柱和负极极柱依次交错分布。此时，正极连接条和负极连接条为短连接条，仅将一个电池的正极极柱与相邻的另一个电池的负极极柱相连。最终实现所有电池的串联连接。此时，总正极端子和总负极端子需分别设置在绝缘盖体的两端处。

上述实施例中，总正极端子和总负极端子可以与对应的极柱焊接连接，即不在总正极端子和总负极端子上设置螺纹孔，也不在正极极柱和负极极柱上设置螺纹，以降低加工成本。此种方式适合于总正极端子和总负极端子不需移动的电池模块。

上述实施例中，绝缘盖体上可以不设置总正螺纹孔和总负螺纹孔，而仅设置内径大于总正极端子和总负极端子外径的散热孔，总正极端子和总负极端子外部也不设置外螺纹，从上述散热孔中穿出即可。

上述实施例中，总正螺纹孔和总负螺纹孔的数量少于相应的极柱数量。

上述实施例中，冷却水通道内壁可以不设置扰流柱。或者仅在箱体外壁与箱体内壁中的一个上设置扰流柱，扰流柱的长度小于箱体外壁和箱体内壁之间的距离。或者箱体可以替换为现有技术中的单层箱体。

上述实施例中，把手、滚轮及外连接板中的一个或者多个可以不设置。

Claims (10)

1.一种便携式锂离子电池模块，其特征在于，包括电池箱（3）以及设置在电池箱（3）中的电池组，所述电池组包括两个以上的方形锂离子电池（1），所述方形锂离子电池（1）的正负极柱均朝上设置，方形锂离子电池（1）沿厚度方向依次并列设置；

所述电池组还包括正极连接条和负极连接条，所述正极连接条能够将所有电池的正极极柱（12）相连或者将一个电池的正极极柱（12）与另一个相邻电池的负极极柱（11）相连，所述负极连接条能够将所有电池的负极极柱（11）相连或者将一个电池的负极极柱（11）与另一个相邻电池的正极极柱（12）相连；

所述电池箱（3）包括箱体以及固定设置在箱体上端的绝缘盖体，绝缘盖体上设置有总正极端子（21）和总负极端子（22），所述总正极端子与锂离子电池的正极极柱导电连接，所述总负极端子与锂离子电池的负极极柱导电连接。

2.如权利要求1所述的便携式锂离子电池模块，其特征在于，所述正极极柱（12）和负极极柱（11）外部均设置有外螺纹，所述总正极端子（21）下端设置有与所述正极极柱螺纹配合连接的正极端子螺纹孔，所述总负极端子（22）下端设置有与所述负极极柱螺纹配合连接的负极端子螺纹孔。

3.如权利要求1所述的便携式锂离子电池模块，其特征在于，所述总正极端子（21）外部设置有外螺纹，所述绝缘盖体上设置有与总正极端子配合的盖体总正螺纹孔；所述总负极端子（22）外部设置有外螺纹，所述绝缘盖体上设置有与总负极端子配合的盖体总负螺纹孔。

4.如权利要求3所述的便携式锂离子电池模块，其特征在于，所述盖体总正螺纹孔的数量为两个以上，盖体总正螺纹孔的位置与正极极柱的位置一一对应。

5.如权利要求3所述的便携式锂离子电池模块，其特征在于，所述盖体总负螺纹孔的数量为两个以上，盖体总负螺纹孔的位置与负极极柱的位置一一对应。

6.如权利要求1所述的便携式锂离子电池模块，其特征在于，所述箱体包括箱体外壁和箱体内壁，箱体外壁和箱体内壁之间设置有间隙，所述间隙形成了能够容纳冷却水的冷却水通道。

7.如权利要求6所述的便携式锂离子电池模块，其特征在于，所述冷却液通道内壁上均匀布设有扰流柱。

8.如权利要求7所述的便携式锂离子电池模块，其特征在于，所述扰流柱一端固定设置在箱体外壁的内表面上，另一端固定设置在箱体内壁的外表面上。

9.如权利要求1所述的便携式锂离子电池模块，其特征在于，所述电池箱外壁上设置有把手。

10.如权利要求1所述的便携式锂离子电池模块，其特征在于，所述电池箱底部设置有滚轮。