CN213520242U - 基于底部冷却的圆柱电芯组及其电池组连接镍片 - Google Patents

Abstract

本实用新型基于底部冷却的圆柱电芯组及其电池组连接镍片，若干单体电芯同向排列、层叠设置构成电池组，单体电芯组合时不需按顺序区分方向，结构简单，工艺简化，操作方便；首节单体电芯的外圆柱面作为负极，通过连接镍片与次节单体电芯的正极连接，依次联接构成电池组，电池组底部通过结构导热胶固定连接于冷却座上，冷却座内设置贯穿通风管，构成口琴管结构的冷却通道，通风管内可以填充冷却介质，冷却介质可以选择风冷或者液冷，冷却介质不与电芯接触，冷却座与外部通过热交换散发热量时，也不会将外部水或者灰尘携带进入电池组区域，不会对电池组产生污染，确保电池使用环境整洁，能够延长电池组使用寿命，增加冷却效率，提高散热效率，散热效果均匀、稳定。

Description

基于底部冷却的圆柱电芯组及其电池组连接镍片

技术领域

本实用新型属于汽车零部件制造技术领域，具体涉及一种基于底部冷却的圆柱电芯组及其电池组连接镍片。

背景技术

现有技术中的圆柱电芯通常采用焊接方式连接成组，每个圆柱电芯单体顶部与相邻圆柱电芯单体尾部互相连接，若干圆柱电芯单体依次首尾相连构成圆柱电芯组，结构复杂，工艺繁琐，操作不方便，并且基于上述连接方式，电池的散热方式只能通过其侧面实现，散热面积小，散热不均匀，散热效果不稳定；当前动力电池的管理方式一般采用自然冷却、强制风冷，冷却效率低，散热效果不好；或者在电芯单体之间布置冷却介质进行导热冷却，介质流通与外界进行热交换时易将水或灰尘带入电池包内，影响电芯使用环境，造成电芯和电气连接件被污染。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种冷却介质不与电芯接触，能够增加冷却效率，提高散热效率，散热效果均匀、稳定，基于底部冷却的圆柱电芯组及其电池组连接镍片。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种电池组连接镍片，包括有镍片主体，镍片主体设置有正极连接板和负极连接板，正极连接板沿竖直方向设置，负极连接板沿水平方向设置，负极连接板固定连接于正极连接板顶端，使得镍片主体截面呈L形结构。

所述正极连接板上沿水平方向均匀设置有多块负极连接板。

所述正极连接板设置有多块梳形齿板，每块负极连接板分别设置于每块梳形齿板顶端。

所述镍片主体材料为纯镍或者镀镍钢带。

一种包含上述电池组连接镍片的圆柱电芯组，还包括由若干同向层叠设置的单体电芯组合构成的电池组，和固定于电池组底部的冷却座；每一层的每节单体电芯外圆柱面分别通过电池组连接镍片连接至下一层的每节单体电芯正极；冷却座贯穿设置有若干通风管。

所述电池组连接镍片的每片负极连接板固定连接于每节单体电芯外圆柱面靠近正极的位置上，电池组连接镍片的正极连接板固定连接至下一层所有单体电芯的正极。

所述电池组通过结构导热胶固定连接于冷却座前侧面上。

所述电池组与冷却座之间设置有绝缘薄膜，绝缘薄膜材料为聚酰亚胺或者树脂。

所述冷却座包括有前壁板和后壁板两层壁板，两层壁板之间设置有若干竖向隔板，前壁板和后壁板之间空间由竖向隔板分隔为若干贯穿通风管。

所述冷却座为铝合金材料拉挤型材。

本实用新型的有益效果为：

一种基于底部冷却的圆柱电芯组及其电池组连接镍片，若干单体电芯同向排列、层叠设置构成电池组，单体电芯组合时不需按顺序区分方向，结构简单，工艺简化，操作方便；首节单体电芯的外圆柱面作为负极，通过连接镍片与次节单体电芯的正极连接，依次联接构成电池组，电池组底部通过结构导热胶固定连接于冷却座上，冷却座内设置贯穿通风管，构成口琴管结构的冷却通道，通风管内可以填充冷却介质，冷却介质可以选择风冷或者液冷，冷却介质在冷却座内部流通，不进入电池组区域，冷却介质不与电芯接触，不会影响电池使用环境；冷却座与外部通过热交换散发热量时，也不会将外部水或者灰尘携带进入电池组区域，不会对电池组产生污染，确保电池使用环境整洁，能够延长电池组使用寿命，增加冷却效率，提高散热效率，散热效果均匀、稳定。

附图说明

图1是本实用新型实施例电池组连接镍片的立体结构放大示意图；

图2是本实用新型实施例基于底部冷却的圆柱电芯组冷却座立体结构放大示意图；

图3是本实用新型实施例基于底部冷却的圆柱电芯组立体结构示意图；

图4是本实用新型基于底部冷却的圆柱电芯组平面结构示意图；

图5是图4的仰视图；

图6是图4的A-A剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

传统方法中圆柱电芯组的单体电池通常顶部为正极，底极为负极，若干单体电池通过首尾依次连接方式组合构成圆柱电芯组，基于传统连接方式的圆柱电芯组只能从电芯侧面散热，散热不均匀、不稳定，散热效果不好；而在电芯单体之间布置冷却介质进行导热冷却，介质流通与外界进行热交换时易将水或灰尘带入电池包内，影响电芯使用环境，造成电芯和电气连接件被污染。

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种电池组连接镍片和包含该连接镍片的圆柱电芯组的技术方案，以下内容结合附图，对本实用新报型的电池组连接镍片和包含该连接镍片的圆柱电芯组进行详细说明。在不冲突的情况下，以下实施例及实施方式中的技术特征可以相互组合。

本实用新型首先提供一种电池组连接镍片。

如图1所示，本实用新型实施例一首先提供一种电池组连接镍片，用于连接按上下层排列的单体电芯构成电池组；电池组连接镍片设置一镍片主体，镍片主体设置一正极连接板21和负极连接板24，正极连接板21沿竖直方向设置，负极连接板24沿水平方向设置，负极连接板24固定连接于正极连接板21的顶端，使得镍片主体截面呈L形结构；使用时，负极连接板与上一层的单体电芯外圆柱面固定连接，正极连接板与下一层间体电芯端面上的正极固定连接，实现上下两层单体电芯互相联接，改变了传统单体圆柱电芯的电气连接方式，结构简单。

进一步地，正极连接板21在水平方向上沿纵向延伸，构成一块水平方向的横梁式结构，在一块正极连接板21上同时固定连接多块负极连接板24，通过一块连接镍片上的多块负极连接板，分别与上一层的每节单体电芯外圆柱面固定连接，横梁式的正极连接板可以同时与下一层的所有单体电芯端面上的正极固定连接，简化了工艺。

进一步地，在正极连接板21上设置多块沿竖直方向向上延伸的梳形齿板 22，每块负极连接板24分别固定连接于每块梳形齿板22的顶端，相邻梳形齿板22之间形成槽口23，槽口23便于空气流通，提高散热效率，同时节约材料，减轻重量，节约成本投入；每块梳形齿板之间中心距与一节单体电芯外径一致，每块负极连接板为T形结构，负极连接板通过较宽度的横边与单体电芯焊接，操作方便，通过较窄的纵边与梳形齿板固定连接，便于形成槽口。

再进一步地，镍片主体为一体式结构，镍片主体材料可以选择纯镍或者镀镍钢带，通过机械加工方式冲剪下料、折弯成型构成整体结构的镍片主体，构成一体式电池组连接镍片；纯镍材料价格昂贵，考虑成本因素，可以选择镀镍钢带；镀镍钢带可以选择成本最低的铁基(不锈钢基)镀镍，其次可以选择紫铜基镀镍。

本实用新型还提供一种基于底部冷却的圆柱电芯组，结合图2～图6，该基于底部冷却的圆柱电芯组包含上述电池组连接镍片2、由若干同向层叠设置的单体电芯组合构成的电池组1、和固定于电池组1底部的冷却座3，电池组1的若干单体电芯按照相同方向层叠堆放组合设置，构成多层、多列的电池组1，无需在组合时按照顺序区分方向性，操作方便；每一层单体电芯与下一层单体电芯之间分别设置一电池组连接镍片2，每一电池组连接镍片2的负极连接板 24伸入至上下两层单体电芯之间，并与上一层单体电芯的外圆柱面通过电阻焊的方式焊接固定连接；电池组连接镍片2的正极连接板21沿竖直向设置于下一层单体电芯前侧，并同时与下一层所有单体电芯前端面上的正极通过电阻焊的方式焊接固定连接；冷却座3贯穿设置若干竖向通风管34，构成口琴管结构的冷却通道；通过通风管34可以填充冷却介质，既可以采用风冷，也可以采用液冷；在使用风冷或者液冷时，由于冷却介质只在口琴管结构的冷却通道内流动，并不进入电芯所在的区域，确保电芯使用的环境防护，避免冷却介质与外界热交换时将水或者灰尘带入电池包内，不会污染电芯和电气连接件。

进一步地，电池组连接镍片2的每片负极连接板固定连接于每节单体电芯外圆柱面靠近正极的位置上，电池组连接镍片的正极连接板固定连接至下一层所有单体电芯的正极，电池组连接镍片2体积小，减轻圆柱电芯组整体重量，节约成本投入。

进一步地，电池组1的底端通过结构导热胶固定连接于冷却座3的前侧面上，并在电池组1与冷却座3之间设置绝缘薄膜，实现电池组与冷却结构的绝缘，绝缘薄膜材料选择聚酰亚胺材料，或者是导热性能好、并且绝缘性能也好的树脂材料，本实施例中选择聚酰亚胺材料制成的薄膜；聚酰亚胺(PI)薄膜在国内电工绝缘材料领域通常称为“黄金绝缘薄膜”，优先选择美国杜邦公司 (DuPont)生产的聚酰亚胺(PI)薄膜Kapton；具有优良的化学稳定性、耐高温性、坚韧性、耐磨性、阻燃性、电绝缘性等；Kapton薄膜可用于电动机、磁导线、飞机与导弹接线和扁平软电缆的电气绝缘中；由于其固有的阻隔性，也可用于制作飞机和船舶的防火隔层和食品包装材料。

进一步地，冷却座3的具体结构如下：

冷却座3包括有前壁板31和后壁板32两层壁板，在两层壁板之间设置若干竖向隔板33，前壁板31和后壁板32之间的空间由竖向隔板33分隔为若干贯穿通风管34，前壁板31和后壁板32两端分别设置外侧板35，使得冷却座3 构成两侧封闭、上下两端开口的类似于口琴管结构。

最后，冷却座3的材料可以选择铝合金材料，通过一次拉挤成型工艺构成拉挤型材，使用时根据型号规格剪切下料即可，工艺简单，适应连续生产线需求。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例一首先提供一种电池组连接镍片，电池组连接镍片设置一镍片主体，镍片主体设置1块正极连接板21，在1块正极连接板21上同时固定连接10块负极连接板24，端面上的正极固定连接在1块连接镍片的正极连接板21后侧面上，1块连接镍片上的10块负极连接板分别与上一层的10节单体电芯外圆柱面固定连接，镍片主体为一体式结构，镍片主体材料选择镀镍钢带，通过机械加工方式冲剪下料、折弯成型构成整体结构的镍片主体，构成一体式电池组连接镍片。

实施例二

结合图2～图6，本实用新型实施二提供一种基于底部冷却的圆柱电芯组，该圆柱电芯组包含5片实施例一的电池组连接镍片2、电池组1、和固定于电池组1底部的冷却座3，电池组1由10列、6层单体电芯按照相同方向层叠堆放组合设置构成；6层单体电芯共设置5片电池组连接镍片2，每片电池组连接镍片2的正极连接板21上共设置10块负极连接板24，每片电池组连接镍片2的 10块负极连接板24分别固定连接在上一层的10列单体电芯的外圆柱面下侧靠近前端的位置，其正极连接板21沿竖直向设置于下一层10列单体电芯的前侧，并同时与下一层10列单体电芯前端面上的正极通过电阻焊的方式焊接固定连接，实现圆柱电芯组电气连接；10列、6层单体电芯底部固定于冷却座3前侧面上，通过冷却座3实现圆柱电芯组的机械结构定位安装，同时构成冷却结构。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池组连接镍片，其特征在于：包括有镍片主体，镍片主体设置有正极连接板和负极连接板，正极连接板沿竖直方向设置，负极连接板沿水平方向设置，负极连接板固定连接于正极连接板顶端，使得镍片主体截面呈L形结构。

2.根据权利要求1所述电池组连接镍片，其特征在于：所述正极连接板上沿水平方向均匀设置有多块负极连接板。

3.根据权利要求1所述电池组连接镍片，其特征在于：所述正极连接板设置有多块梳形齿板，每块负极连接板分别设置于每块梳形齿板顶端。

4.根据权利要求1所述电池组连接镍片，其特征在于：所述连接镍片主体材料为纯镍或者镀镍钢带。

5.一种圆柱电芯组，其特征在于：包含权利要求1～4之一所述电池组连接镍片，还包括由若干同向层叠设置的单体电芯组合构成的电池组，和固定于电池组底部的冷却座；每一层的每节单体电芯外圆柱面分别通过电池组连接镍片连接至下一层的每节单体电芯正极；冷却座贯穿设置有若干通风管。

6.根据权利要求5所述圆柱电芯组，其特征在于：所述电池组连接镍片的每片负极连接板固定连接于每节单体电芯外圆柱面靠近正极的位置上，电池组连接镍片的正极连接板固定连接至下一层所有单体电芯的正极。

7.根据权利要求5所述圆柱电芯组，其特征在于：所述电池组通过结构导热胶固定连接于冷却座前侧面上。

8.根据权利要求5所述圆柱电芯组，其特征在于：所述电池组与冷却座之间设置有绝缘薄膜，绝缘薄膜材料为聚酰亚胺或者树脂。

9.根据权利要求5所述圆柱电芯组，其特征在于：所述冷却座包括有前壁板和后壁板两层壁板，两层壁板之间设置有若干竖向隔板，前壁板和后壁板之间空间由竖向隔板分隔为若干贯穿通风管。

10.根据权利要求9所述圆柱电芯组，其特征在于：所述冷却座为铝合金材料拉挤型材。

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