CN211045555U - 一种高能量密度比锂电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高能量密度比锂电池系统，包括上盖、底座和高能量密度比锂电池模组。所述上盖与底座适配连接，所述高能量密度比锂电池模组活动安装到底座上。所述上盖为四面体，接缝处焊接成型。所述底座包括底板、前面板、把手加强筋和折叠把手，所述底板的一端和所述前面板的一端连接，所述把手加强筋设置在所述前面板上，所述折叠把手设置在所述把手加强筋上。所述模组之间通过第一铜排串联，并通过圆柱环连接件形成的铰链连接，在模组之间还设置了活动粘贴的硬质CR泡棉连接用于减缓冲击防震。本实用新型提供的高能量密度比锂电池系统应用在电动飞机领域，可以实现续航里程的增加，同时可以使电动飞机的承载能力大大提升。

Description

一种高能量密度比锂电池系统

技术领域

本实用新型涉及锂电池模组技术领域，尤其涉及一种高能量密度比锂电池系统。

背景技术

当今，零排放的锂电池系统已应用在各个领域，应用于电动飞机是未来锂电池系统发展的新方向。新能源锂电池应用于电动飞机具有以下优点：降低了能源消耗，实现零排放；振动小、噪声低；乘坐舒适感显著增强。随着电动飞机的不断发展，电动飞机对续航里程及承载能力要求越来越高，现有锂电池设计已经不能满足需求，需要设计一款新结构来提高锂电池模组的能量密度比。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高能量密度比锂电池系统，能够通过安装此锂电池系统，对纯电动飞机整机性能实现质的提升。高能量密度比锂电池系统对于电动飞机而言，最直观的体现在于对续航里程及承载能力的提升，从而使电动飞机整体安全性得到提升，可靠性得到保障。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种高能量密度比锂电池系统，包括上盖、底座和若干个高能量密度比锂电池模组；所述上盖与所述底座适配连接，若干个所述高能量密度比锂电池模组活动安装到所述底座上。

进一步，所述上盖为四面体，接缝处焊接成型。

进一步，所述底座包括：底板、前面板、把手加强筋和折叠把手；所述底板的一端和所述前面板的一端连接，所述把手加强筋设置在所述前面板上，所述折叠把手设置在所述把手加强筋上。

进一步，所述底板和所述前面板通过焊接固定，所述把手加强筋焊接在所述前面板上，所述折叠把手活动安装在所述把手加强筋上。

进一步，相邻所述高能量密度比锂电池模组之间通过圆柱环连接件形成的铰链连接；所述圆柱环连接件活动安装于所述高能量密度比锂电池模组两端；所述高能量密度比锂电池模组两端通过螺栓连接固定在所述底座上。

进一步，还包括用于相邻所述高能量密度比锂电池模组之间串联连接的第一铜排。

进一步，还包括用于整个高能量密度比锂电池系统输出电压的第二铜排。

进一步，所述高能量密度比锂电池模组之间粘贴硬质CR泡棉。

进一步，还包括BMS主控，所述BMS主控活动安装在所述底座上，其内部集成有PCB电路板。

进一步，还包括绝缘检测仪，所述绝缘检测仪活动安装在所述底座上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

高能量密度比锂电池系统具有结构强度高，占用空间小，成本低，性价比高等特点；将高能量密度比锂电池模组成功应用于高能量密度比电池系统，是锂电池系统应用的又一新领域。将高能量密度比锂电池系统应用于电动飞机领域，大幅提高了电动飞机的续航能力和承载能力；并且在飞机机舱中可以快装快卸，节省了人力成本。

附图说明

图1为本实用新型的高能量密度比锂电池系统装配图；

图2为本实用新型的锂电池模组示意图；

图3为本实用新型的高能量密度比锂电池模组相互安装位置及连接示意图；

图4为本实用新型的底座示意图；

图5为本实用新型的高能量密度比锂电池模组安装到底座结构示意图；

图6为本实用新型的高能量密度比锂电池模组系统装配好的整体示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、上盖，2、底座，3、第一铜排，4、高能量密度比锂电池模组，5、第二铜排，6、圆柱环连接件，7、硬质CR泡棉，8、底板，9、前面板，10、把手加强筋，11、折叠把手。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供一种高能量密度比锂电池系统，包括铝合金上盖1、铝合金底座2和3组高能量密度比锂电池模组4；所述铝合金上盖1通过螺栓连接固定到所述铝合金底座2上，所述高能量密度比锂电池模组4活动安装到所述铝合金底座2上。

如图1所示，在一个更优选的实施例中，所述铝合金上盖1通过铝合金板折弯成四面体，接缝处采用氩弧焊，焊接后打磨平整形成一个密闭的环境，安装完成后可以实现电磁屏蔽。

如图4所示，在一个更优选的实施例中，所述铝合金底座2包括：铝型材底板8、铝合金前面板9、把手加强筋10和304不锈钢折叠把手11；所述铝型材底板8的一端和所述铝合金前面板9的一端连接，所述把手加强筋10设置在所述铝合金前面板9上，所述304不锈钢折叠把手11设置在所述把手加强筋10上。所述高能量密度比锂电池系统通过所述304不锈钢折叠把手11的牵引力前后移动。

如图4所示，在一个更优选的实施例中，所述铝合金底座2由所述铝型材底板8两端加铝合金堵头通过搅拌摩擦焊成为一个整体后，焊接所述铝合金前面板9。焊接成型后加焊所述把手加强筋10，所述把手加强筋10为所述304不锈钢折叠把手11的固定做结构补强，两个所述304不锈钢折叠把手11分别活动安装在两个所述把手加强筋10上。

在一个更优选的实施例中，所述高能量密度比锂电池模组4包括铝合金外壳，所述铝合金外壳的两侧均固定安装有铝合金端部板，且铝合金外壳的内部活动安装有电芯防护泡棉，所述电芯防护泡棉的内部活动安装有电芯间泡棉，且电芯间泡棉的内部贯穿有软包电芯，所述电芯间泡棉的上端外表面活动安装有极耳连接板，且极耳连接板的上端外表面活动安装有FPC电压温度采集板，所述FPC电压温度采集板的上端外表面活动安装有ABS极耳支撑板，且ABS极耳支撑板的上端外表面设置有极耳，所述ABS极耳支撑板的上端外表面中间位置活动安装有引脚，所述铝合金外壳的上端外表面活动安装有顶部绝缘防护板。所述铝合金外壳的宽度为150～200mm，高度为200～250mm，长度根据锂电池模组串并联适配设置。

所述铝合金外壳整体为U形，此外壳使用高强度铝合金折弯成型，三面开多个圆形减重孔，在保证整体结构强度的基础上尽可能的降低重量。所述软包电芯与极耳先并联后串联，均用激光焊接方式连接。所述FPC电压温度采集板与极耳连接板通过引脚固定。FPC电压温度采集板通过引脚固定到极耳连接板上，实现电压及温度点的采集。所述高能量密度比锂电池模组能量高达230～250wh/kg。所述电芯间泡棉为聚氨酯泡棉。软包电芯间增加聚氨酯泡棉，预留软包电芯膨胀空间，同时通过挤压聚氨酯泡棉材料增加预紧力，防止软包电芯过度膨胀，聚氨酯泡棉尺寸根据软包电芯大小设计，厚度0.3～2mm。所述铝合金端部板与铝合金外壳限定软包电芯X轴及Y轴方向位移。通过ABS极耳支撑板限定软包电芯的轴Z方向位移，同时通过此阻燃PP极耳支撑板起到极耳串并联及固定作用。

极耳连接采用激光焊接工艺，该结构相对以往螺栓连接方式可靠性更高，组装便捷，效率高，连接内阻更小；模组软包电芯的电压及温度采集使用FPC电压温度采集板来实现，相对线束采集占用空间小，安全可靠，电压、温度采集更准确，同时降低了模组重量；模组使用铝合金端部板限位、固定，同时开多处减重孔，增加散热面积的同时，降低了模组重量；此高能量密度比锂电池模组具有结构强度高，占用空间小，成本低，性价比高等特点；此高能量密度比锂电池模组成功应用于电动飞机，是锂电池系统应用的又一新领域。

如图2和图3所示，在一个更优选的实施例中，相邻所述高能量密度比锂电池模组4之间通过圆柱环连接件6形成的铰链连接，在相对运动时相互制约。所述圆柱环连接件6活动安装于所述高能量密度比锂电池模组4两端；所述高能量密度比锂电池模组4两端通过螺栓连接固定在所述铝合金底座2上。

如图3所示，在一个更优选的实施例中，还包括用于相邻所述高能量密度比锂电池模组4之间串联连接的第一铜排3，以及用于整个高能量密度比锂电池系统输出电压的第二铜排5。所述铜排满足系统过电电流，同时使用浸胶工艺做绝缘防护,耐击穿电压2500V以上。

如图3所示，在一个更优选的实施例中，所述高能量密度比锂电池模组4之间粘贴硬质CR泡棉7，保证机械冲击时有足够的相互作用力，增加模组之间连接钢度，在振动时模组不会左右晃动，减少振动频率，可以有效缓解飞机在起飞及降落阶段的机械冲击。

在一个更优选的实施例中，还包括BMS(Battery Management System动力电池管理系统)主控，所述BMS主控活动安装在所述铝合金底座2上，其内部集成有PCB电路板。

在一个更优选的实施例中，还包括绝缘检测仪，所述绝缘检测仪活动安装在所述铝合金底座2上。

本实用新型的安装方法为：

第一步：准备高能量密度比电池模组，模组顶部安装绝缘环氧玻璃布板后安装BMS丛控盒。(完成后效果如图2)

第二步：准备三组装配完成的高能量密度比电池模组，模组之间粘贴硬质CR泡棉，模组两端通过端板安装铝合金圆柱环连接件，通过螺栓连接紧固。模组之间形成有效连接。

第三步：箱体准备，铝合金底座上安装电器插件、绝缘检测仪、霍尔、BMS主控等电气件；铝合金前面板上安装折叠把手，箱体准备完成。

第四步：三组模组整体入箱，通过螺栓连接固定到铝合金底座的底板上。模组之间安装第一铜排形成串联，连接电气件、主控及丛控等器件。

第五步：内部器件全部安装完毕，扣铝合金上盖，粘贴铭牌及标签完成组装。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高能量密度比锂电池系统，其特征在于：包括上盖(1)、底座(2)和若干个高能量密度比锂电池模组(4)；所述上盖(1)与所述底座(2)适配连接，若干个所述高能量密度比锂电池模组(4)活动安装到所述底座(2)上。

2.根据权利要求1所述的高能量密度比锂电池系统，其特征在于：所述上盖(1)为四面体，接缝处焊接成型。

3.根据权利要求2所述的高能量密度比锂电池系统，其特征在于：所述底座(2)包括：底板(8)、前面板(9)、把手加强筋(10)和折叠把手(11)；所述底板(8)的一端和所述前面板(9)的一端连接，所述把手加强筋(10)设置在所述前面板(9)上，所述折叠把手(11)设置在所述把手加强筋(10)上。

4.根据权利要求3所述的高能量密度比锂电池系统，其特征在于：所述底板(8)和所述前面板(9)通过焊接固定，所述把手加强筋(10)焊接在所述前面板(9)上，所述折叠把手(11)活动安装在所述把手加强筋(10)上。

5.根据权利要求4所述的高能量密度比锂电池系统，其特征在于：相邻所述高能量密度比锂电池模组(4)之间通过圆柱环连接件(6)形成的铰链连接；所述圆柱环连接件(6)活动安装于所述高能量密度比锂电池模组(4)两端；所述高能量密度比锂电池模组(4)两端通过螺栓连接固定在所述底座(2)上。

6.根据权利要求5所述的高能量密度比锂电池系统，其特征在于：还包括用于相邻所述高能量密度比锂电池模组(4)之间串联连接的第一铜排(3)。

7.根据权利要求6所述的高能量密度比锂电池系统，其特征在于：还包括用于整个高能量密度比锂电池系统输出电压的第二铜排(5)。

8.根据权利要求7所述的高能量密度比锂电池系统，其特征在于：所述高能量密度比锂电池模组(4)之间粘贴硬质CR泡棉(7)。

9.根据权利要求8所述的高能量密度比锂电池系统，其特征在于：还包括BMS主控，所述BMS主控活动安装在所述底座(2)上，其内部集成有PCB电路板。

10.根据权利要求9所述的高能量密度比锂电池系统，其特征在于：还包括绝缘检测仪，所述绝缘检测仪活动安装在所述底座(2)上。

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