CN206992208U - 电池并联装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池并联装置，包括外轮廓为长条形结构的金属并联条，该金属并联条上贯通设置有沿其长度方向间隔布置的若干个通孔，并且该金属并联条由分体式结构的左半条右半条对接而成，所述左半条和右半条的相对侧均设置有一排间隔布置的凹槽，所述左半条上的凹槽与所述右半条上的凹槽共同形成所述通孔。本申请这种电池并联装置便于与电池的组装装配，导电性好且具有良好导热散热性能。

Description

电池并联装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其是一种电池并联装置，主要用于将圆柱形锂离子电池的并联连接。

背景技术

锂离子可充电池是当前比能量最高，使用寿命最长的蓄电池，其技术已经成熟，生产量巨大，已走入人民生活的各个领域。现有的圆柱形锂离子电池模组一般包括绝缘材质的且其上开设众多电池插装孔的电池夹具、分别嵌入各个电池插装孔中的众多电池串联片、同时嵌入各个电池插装孔中且与各个电池串联片接触连接的一张并联网、分别插设在各个电池插装孔中且与对应电池串联片相连(直接接触连接或焊接)的众多电池单体。实际应用时，这些电池单体依靠前述并联网相互并联，依靠前述串联片与插入电池夹具另一侧的电池单体实现串联，如此将将多个电池模组组装在一起而形成大容量的锂离子电池。

并联网虽然能够实现各电池的并联，但是其在装配时需要与电池串联片焊接固定，装配困难。此外，虽然并联网与电池单体接触连接，能够在一定程度上吸收并传递电池的热量，但是由于并联网非常薄，其传热速度非常慢。而且并联通常嵌入电池夹具内，其很难与外界散热机构的直接连接，并不能将热量导出。

发明内容

本申请目的是：针对上述技术问题，本申请提出一种便于装配、导电性好且具有良好导热散热性能的电池并联装置。

本申请的技术方案是：

一种电池并联装置，包括外轮廓为长条形结构的金属并联条，该金属并联条上贯通设置有沿其长度方向间隔布置的若干个通孔，并且该金属并联条由分体式结构的左半条右半条对接而成，所述左半条和右半条的相对侧均设置有一排间隔布置的凹槽，所述左半条上的凹槽与所述右半条上的凹槽共同形成所述通孔。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述通孔为圆孔，所述左半条和右半条上的所述凹槽为半圆形凹槽。

所述金属并联条的长度两端面为平面。

所述平面垂直于所述金属并联条的长度布置。

所述金属并联条为铝质。

所述金属并联条的长度两端设置有平面结构的散热引出片。

所述散热引出片垂直于所述金属并联条的长度布置。

所述金属并联条在所述通孔轴线方向的厚度尺寸不小于5mm。

所述金属并联条在所述通孔轴线方向的厚度尺寸不小于10mm。

本申请的优点是：

1、本申请这种电池并联装置在对多个电池进行并联连接时，可以在电池和金属并联条的通孔中设置金属连接片来提高电池和金属并联条的连接稳定性，也可以直接将电池极端插设在金属并联条的通孔中，并使电池极端与金属并联条中通孔的孔壁电性接触连接，从而实现各电池的并联。而且将同轴布置的两颗电池均插装在金属并联条上的通孔中后，可实现两电池的串联连接，非常实用。而且将金属并联条设置成由左半条和右半条对接而成的分体式结构，更加方便其在电池模组中的装配。

2、金属并联条和每个电池单体连接不仅有好的导电性，且导热好。金属并联条具有一定的厚度，与电池及电池串联片的接触面积较大，可迅速吸收并传递电池的热量。通过金属并联条可以将各个电池的热量迅速的传递到最末端，金属并联条末端设置的散热引出片可以和其他散热机构连接，将热量快速传递出去，提高了散热能力。

同时，在电池温度较低时，金属并联条也能够将外界加热设备的热量迅速传输至电池。

3、金属并联条的加工都基于目前成熟的加工技术可以直接量产并且加工成本低，适合于机械化作业，生产效率高。

4、本申请这种电池并联装置的结构强度高，实用其组装成电池组时，电池组抗冲击震动能力强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一中电池并联装置的分解结构示意图；

图2为本申请实施例二中电池模组的总装图；

图3为本申请实施例二中电池模组的分解图；

图4为本申请实施例二中绝缘支架第一视角的立体结构示意图；

图5为本申请实施例二中绝缘支架第二视角的立体结构示意图；

图6为本申请实施例二中电池串联片的立体结构示意图；

图7为本申请实施例二中压紧连接块的立体结构示意图；

其中：1-电池串联片，101-环片，101a-外翻弹片，101b-内翻弹片，101c-电池插装导向片，101d-下爪片，102-底片，102a-凸起，2-电池单体，3-绝缘支架，301-支架孔，302-塞孔，4-并联条，401-通孔，5-压紧连接块，501-压条，502-固定塞，502a-变形缝。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

本文中所说的上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一：电池并联装置

图1示出了本申请这种电池并联装置的一个具体实施例。其包括外轮廓为长条形结构的金属并联条4，该金属并联条4上设置有沿其长度方向间隔布置的多个通孔401(或称并联条孔)，并且该金属并联条4由分体式结构的左半条402和右半条403对接而成，左半条402和右半条403的相对侧均设置有一排间隔布置的凹槽，所述左半条402上的凹槽与所述右半条403上的凹槽共同形成所述并联条孔401。

考虑到该并联装置主要用于圆柱形锂电池的并联连接，故而金属并联条4上的通孔401采用圆孔结构。对应地，所述左半条402和右半条403上的凹槽均为半圆形凹槽。

为了增大该金属并联条4与电池间的导电面积和接触面积，以降低接触电阻，提高电池和金属并联条4间的传热速度，以便金属并联条4能够快速吸收并向外传送电池热量，一般金属并联条4在通孔401轴线方向的厚度尺寸最好不小于5mm，更有选地，不小于10mm。如此也增强了该金属并联条4的结构强度。

所述金属并联条4的长度两端面为平面(图中为标注)，而且所述平面垂直于金属并联条4的长度布置。以便在实际应用时，该金属并联条4端部设置的平面能够与外界散热机构(比如：电池箱的箱体内壁、换热器等)大面积接触，以将其吸收的热量向外传递出去。

当然，我们也可以在金属并联条4的长度两端设置平面结构的散热引出片，以借助散热引出片与外界散热机构大面积接触，将其吸收的热量向外传递出去。散热引出片最好垂直于金属并联条4的长度布置，方便连接。

金属并联条4采用导电和导热性良好的铝质材质。

实施二：电池并联装置在电池模组中的应用例

图2至图7示出了实施例一中电池并联装置在电池模组中的一个具体应用例，该电池模组为圆柱形的锂离子电池模组，其与传统电池模组相同的是，也包括电池夹具(行业内也称电池支架)，电池夹具上制有呈矩阵分布的众多电池插装孔，每个电池插装孔中均嵌设有一个电池串联片1，而且每个电池插装孔中均插设一颗圆柱形的锂离子电池单体2。具体的，本实施例中，电池单体2的正极端插设在电池夹具的电池插装孔中，并且与电池插装孔中的电池串联片1焊接固定。

上述电池夹具包括位于下层的绝缘层和位于上层的导电层。其中：绝缘层为近似矩形的绝缘支架3，该绝缘支架3上设置有呈矩阵分布的众多支架孔301。导电层3由众多并列布置且相互平行的金属并联条4构成，金属并联条4上设置有一排沿着金属并联条长度方向间隔分布的并联条孔——也即实施例一所说的通孔401。金属并联条4与绝缘支架3固定连接。支架孔301和并联条孔共同形成所述电池插装孔，电池串联片1与并联条孔的孔壁弹性接触连接。

上述绝缘支架3通常采用塑料材质。金属并联条4为导电和导热性能良好的铝质材料。

电池串联片1与金属并联条4的孔壁接触连接，而电池串联片1又与对应的电池单体2相连，如此使得连接在同一金属并联条4中的各个电池单体借助金属并联条4并联连接，从而省去了传统的并联网结构。而且，由于金属并联条4为金属材质且具有一定的厚度，其具有很好的导热和散热能力，能够快速吸收并向外传递各电池单体2的热量，从而大大提高了该电池模组的散热性能。

金属并联条4的长度两端部具带有一平面结构的散热引出片404，实际应用时将该散热引出片404与外界散热机构(比如电池箱的箱体内壁)相邻，以将其吸收的热量向外传递出去。而且，散热引出片404采用平板状结构，使得多个这种结构的电池模组串并联组合在一起而构成大容量电池时，相邻两电池模组依靠散热引出片相互支撑，保证大容量电池的结构稳定性。

进一步地，上述绝缘支架3的外轮廓为矩形，装配完成后，上述散热引出片404与绝缘支架3的外缘边平齐布置。

为了进一步提升该电池模组的散热性能，最好将电池单体2与并联条孔的孔壁接触连接。而且最好保证金属并联条4的厚度(即在通孔401轴线方向的厚度)不小于5mm。

为了使得图1中连接在同一电池夹具上的各个电池单体均并联连接，本实施例中，构成所述导电层的各个金属并联条4相互电连接。这些金属并联条4具体是以下述方式相互电连接的：在相邻金属并联条4之间的缝隙中填充有导电胶。

本实施例中，所述金属并联条4与绝缘支架3是通过压紧连接块5固定连接在一起的。具体地，所述压紧连接块5包括长条形的压条501以及连接在该压条同一侧且沿压条长度方向间隔分布的众多固定塞502，绝缘支架3上开设多个塞孔302，所述固定塞502穿过相邻金属并联条4之间的间隙而固定插设于所述塞孔302中，压条501压在金属并联条4的上部，从而实现金属并联条4与绝缘支架3的固定连接。

上述固定塞502的头部为半球型结构，且该半球型结构上开设有至少一条变形缝502a。半球型结构的直径略大于塞孔302孔径。变形缝使得固定塞502头部的半球型结构具有一定的弹性变形能力，从而保证固定塞502头部的半球型结构能够顺利塞入塞孔内，而且使得半球型结构与塞孔紧密结合而很难拔出。

固定塞502具有与金属并联条4外表面相对应的外表面——内凹弧形面，如此使得固定塞能够与金属并联条4紧密贴合，固定塞刚好紧紧支撑在相邻两金属并联条4之间，以防止金属并联条4晃动。

上述压紧连接块5为塑料材质。压紧连接块5和绝缘支架3均为注塑成型。

而且，本实施例中电池串联片1也采用了一种全新的结构形式，其包括环形的环片101以及固定连接在该环片轴向底端的底片102，所述环片101的四周形成有径向向外凸出的多个外翻弹片101a以及径向向内凸出的多个内翻弹片101b。环片101轴向顶端还形成有电池插装导向片101c。图2中，所述外翻弹片101a与电池插装孔的孔壁弹性抵靠连接，当在图2中电池插装孔上端插装别的电池单体的负极端时，所述内翻弹片101b与电池单体2的负极端弹性抵靠连接。电池插装导向片101c用于引导电池单体的负极端插入电池插装孔中。

更具体地，上述外翻弹片101a和内翻弹片101b通过环片101冲压而形成，外翻弹片101a的长度两端与环片101的本体结构连为一体，而外翻弹片101a的中部径向向外凸出。内翻弹片101b的长度两端与环片101的本体结构连为一体，而内翻弹片101b的中部径向向内凸出。

本文所说的“径向”，如无特别说明，均以环片101为参照。

上述的众多外翻弹片101a和众多内翻弹片101b沿圆周方向彼此交替布置。

为了方便上述电池串联片1的制作，本实施例中电池串联片1的环片101和底片102为分体式焊接结构，即环片101和底片102并非整体式结构，二者通过焊接方式固定连接在一起。具体地，环片101轴向底端形成有多个径向向内折弯的下爪片101d，下爪片101d与底片102焊接固定。

实际应用时，可配置多个图1所示的电池模组，将其中一个电池模组上各电池单体2的上端(正极端)插入另一个电池模组上电池夹具的下部、并与该另一个电池模组上电池夹具中的串联片连接(必要时可将二者焊接固定)，如此实现两电池模组的串联连接。多个图1所示的电池模组串并联组合在一起而构成大容量锂离子电池。

这些图1中电池模组中的各个电池单体2依靠金属并联条4相互并联，依靠前述串联片与插入电池夹具另一侧的电池单体实现串联，如此将多个电池模组组装在一起而形成大容量的锂离子电池。

为了防止电池串联片1受到电池单体2的轴向抵压力而脱离电池插装孔，本实施例中，绝缘支架3上的支架孔301的孔壁处形成有一圈径向向内凸起的凸缘(支架孔301一端孔径较小而另一端孔径较大，对比图3和图4)，该凸缘用于对电池单体和电池串联片进行限位，防止电池串联片1受到电池单体2的轴向抵压力而脱离电池插装孔。

因为上述凸缘的存在，如果底片102为平面结构，则其很难与电池正极端相接触。对此，本实施例在底片102的中部冲制有向下凸出的凸起102a，该凸起为圆形，以便插入图1中电池夹具下方的电池极端(通常为正极端)与该凸起102a良好接触。

所述金属并联条4由分体式结构的左半条402和右半条403对接而成，左半条402和右半条403的相对侧均设置有一排间隔布置的半圆形的凹槽，所述左半条402上的半圆形凹槽与所述右半条403上的半圆形凹槽共同形成并联条孔——即所述的通孔401。不难理解，将金属并联条4设置成由左半条402和右半条403对接而成的分体式结构，更加方便其在电池模组中的装配。

需要说明的是，本申请这种电池并联装置并不局限于应用在类似实施例二所描述的这种电池模组中，其也可以应用在其他电池产品中。而且本申请这种电池并联装置在对多个电池进行并联连接时，可以在电池和金属并联条的通孔中设置金属连接片(比如实施二中的电池串联片)来提高电池和金属并联条的连接稳定性，也可以直接将电池极端插设在金属并联条的通孔中，并使电池极端与金属并联条中通孔的孔壁电性接触连接，从而实现各电池的并联。而且将同轴布置的两颗电池均插装在金属并联条上的通孔中后，可实现两电池的串联连接，非常实用。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池并联装置，其特征在于，包括外轮廓为长条形结构的金属并联条(4)，该金属并联条(4)上设置有沿其长度方向间隔布置的若干个通孔(401)，并且该金属并联条(4)由分体式结构的左半条(402)和右半条(403)对接而成，所述左半条(402)和右半条(403)的相对侧均设置有一排间隔布置的凹槽，所述左半条(402)上的凹槽与所述右半条(403)上的凹槽共同形成所述通孔(401)。

2.根据权利要求书1所述的电池并联装置，其特征在于，所述通孔(401)为圆孔，所述左半条(402)和右半条(403)上的所述凹槽为半圆形凹槽。

3.根据权利要求书1所述的电池并联装置，其特征在于，所述金属并联条(4)的长度两端面为平面。

4.根据权利要求书3所述的电池并联装置，其特征在于，所述平面垂直于所述金属并联条(4)的长度布置。

5.根据权利要求书1所述的电池并联装置，其特征在于，所述金属并联条(4)为铝质。

6.根据权利要求书1所述的电池并联装置，其特征在于，所述金属并联条(4)的长度两端设置有平面结构的散热引出片。

7.根据权利要求书6所述的电池并联装置，其特征在于，所述散热引出片垂直于所述金属并联条(4)的长度布置。

8.根据权利要求书1所述的电池并联装置，其特征在于，所述金属并联条(4)在所述通孔(401)轴线方向的厚度尺寸不小于5mm。

9.根据权利要求书8所述的电池并联装置，其特征在于，所述金属并联条(4)在所述通孔(401)轴线方向的厚度尺寸不小于10mm。