WO2015024470A1 - 一种单体电池及快装式电池组 - Google Patents

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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the inner conductive strip is coupled to a voltage collecting line, and the voltage collecting line is led out.
  • the invention relates to a quick-loading battery pack comprising a plurality of single cells, wherein a plurality of single cells are connected in series by a plurality of internal conductive strips, wherein the single cells comprise a casing, and the casing has an opening and an opening
  • the sealing cover is combined with a heat sealing cover, and two poles are mounted on the heat sealing cover; the poles are fixedly connected with the inner conductive strips by plugging.
  • the outer wall of the sleeve is sleeved with a locking ring.
  • the pole self-locking structure has an inverted buckle to lock a self-locking rubber cap, and the self-locking rubber cap serves as a positive and negative component.
  • Figure 5 is a top plan view of a battery pack.
  • Figure 18 is a perspective view of an inscribed conductive strip.
  • Figure 20 is a plan view of the pole.
  • the outer periphery of the heat sealing cover 6 has a rectangular frame shape, and the frame faces outward.
  • the two wide sides form an elongated slit 6-1, and the two slits 6-1 correspond to the positive and negative electrodes respectively.
  • the two long sides each form two elongated slits 6-2, and the positions of the slits 6-2 corresponding to the two long sides correspond to the positive and negative columns, respectively.
  • each pole has three (three directions) nips corresponding to it.
  • the nip is used to penetrate the conductive strip.
  • Four U-shaped routing channels 6-3 are formed between the two nips 6-2 on the same side for internal wiring.
  • the cable is taken out from the wiring passage 6-5 of the heat sealing cover through the square cable positioning hole, and then goes to the routing channel 6-3, along the routing line.
  • the passage 6-3 extends straight in a straight line.
  • the cable collecting groove 6-5 is passed through the heat sealing cover, and the temperature collecting line is fixed by the cable positioning hole 6-4, and the rear edge of the heat sealing cover is 6 -3 extends straight out.
  • the wiring structure is neat and orderly, which is convenient for various operations of wiring; due to the above characteristics of the line, the safety of use of the battery is increased.

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Abstract

一种单体电池及快装式电池组。该快装式电池组包括数个单体电池，数个单体电池通过数根内接导电条依次串联，单体电池包括一壳体，壳体具有一个开口，开口处密封盖合一热封盖，热封盖上安装有两个极柱；极柱与内接导电条间通过插接而固定相连。该电池组具有方便安装，且便于日后的维护和提高电池使用安全性的优点。

Description

一种单体电池及快装式电池组 技术领域
本发明属于电池制造技术领域， 具体涉及一种单体电池及结构简洁、 便于 快速组装的电池组结构。 背景技术
传统的电池包括极柱、 导电条， 极柱与导电条间采用螺钉固定连接， 其存 在如下缺陷： 1、 由于多次拆装螺钉， 产生极柱螺纹滑牙， 造成两者连接不牢固。 2、 导电条与极柱表面接触不紧密， 接触电阻大。 3、 随着电池的使用 （振动和 热胀冷缩） 出现螺钉松动现象， 进而影响了电池的使用性能及使用寿命。 为此， 中国专利号 201020504334.X公开了一种电池极柱与导电条的装配结构， 其导电 条与极柱间通过卡接而固定相连。
上述专利产品虽有其优点， 但其存在如下缺陷： 极柱与导电条之间形成的 卡接结构较为复杂， 不易于生产， 且两者的组装过程中不够快捷。 发明内容
为解决现有技术存在的上述技术问题， 本发明公开了一种单体电池及快装 式电池组， 本发明电池组具有结构简洁、 接触紧密、 组装快速等优点。
本发明采取以下技术方案： 一种单体电池， 所述的单体电池包括一壳体， 壳体具有一个开口， 开口处密封盖合一热封盖， 热封盖上安装有两个极柱； 极 柱插接内接导电条。
优选的， 极柱具有一圆柱段； 所述的内接导电条由导电片两端各固接一套 筒而成， 套筒呈中空圆柱状， 套筒内径与所述极柱圆柱段的外径相适配， 所述 极柱圆柱段插入所述的套筒而紧固配合。
优选的， 热封盖的外周边呈长方形边框状， 该边框朝向外侧， 其两条宽边 各形成一条长形夹缝， 两条夹缝分别对应于正负极柱； 边框的两条长边各形成 两条长形夹缝， 两条长边相对应的夹缝位置分别对应于正负极柱； 所述的夹缝 用于穿伸所述内接导电条的导电片。
优选的， 壳体呈方体状， 其第一侧面形成凸块及凹孔， 与第一侧面相对的 另一侧也形成凸块及凹孔， 但两个相对侧面上的凸块及凹孔的形状相适配， 而 位置相对调， 即相邻单体电池间， 通过一单体电池的凸块置入相邻另一单体电 池的凹孔而将两者拼装。
优选的， 套筒的内表面呈螺旋状。
优选的， 内接导电条联接有一电压采集线， 电压采集线引出至外。
优选的， 于同侧长边的两夹缝间边框上形成走线通道； 所述的电压采集线 从内接导电条引出后， 沿热封盖的走线通道呈直线状向外延伸。
优选的， 内接导电条安装有温度连接头， 温度连接头通过温度采集线引出 至外。
优选的， 于热封盖上形成扎线定位孔和走线槽； 所述的温度采集线从内接 导电条引出后， 先穿过热封盖的走线槽， 利用扎线定位孔对温度采集线进行固 定， 后沿热封盖的走线通道呈直线状向外延伸。
优选的， 套筒的外壁套设锁紧圈。
优选的， 极柱与热封盖呈一体化状。
优选的， 极柱的外端端部带有自锁区分结构。
优选的， 极柱自锁区分结构倒扣锁紧一自锁胶帽， 自锁胶帽作为正负极区 分之用。
本发明一种快装式电池组， 包括数个单体电池， 数个单体电池通过数根内 接导电条依次串联， 所述的单体电池包括一壳体， 壳体具有一个开口， 开口处 密封盖合一热封盖， 热封盖上安装有两个极柱； 所述的极柱与所述的内接导电 条间通过插接而固定相连。
优选的， 极柱具有一圆柱段； 所述的内接导电条由导电片两端各固接一套 筒而成， 套筒呈中空圆柱状， 套筒内径与所述极柱圆柱段的外径相适配， 所述 极柱圆柱段插入所述的套筒而紧固配合。
优选的， 热封盖的外周边呈长方形边框状， 该边框朝向外侧， 其两条宽边 各形成一条长形夹缝， 两条夹缝分别对应于正负极柱； 边框的两条长边各形成 两条长形夹缝， 两条长边相对应的夹缝位置分别对应于正负极柱； 所述的夹缝 用于穿伸所述内接导电条的导电片。
优选的， 壳体呈方体状， 其第一侧面形成凸块及凹孔， 与第一侧面相对的 另一侧也形成凸块及凹孔， 但两个相对侧面上的凸块及凹孔的形状相适配， 而 位置相对调， 即相邻单体电池间， 通过一单体电池的凸块置入相邻另一单体电 池的凹孔而将两者拼装。
优选的， 电池组通过两根对外导电条向外输出电能： 所述的对外导电条由 导电片两端分别固接第二套筒、 外接头而成， 所述的第二套筒呈中空圆柱状， 第二套筒内径与未连接内接导电条的极柱外端的外径相适配， 所述未连接内接 导电条的极柱外端插入所述的第二套筒而紧固配合； 对外导电条的导电片穿过 相对应单体电池热封盖的相对应夹缝而伸出热封盖之外， 外接头处于热封盖外。
优选的， 套筒的内表面呈螺纹状。
优选的， 内接导电条和对外导电条都联接有一电压采集线， 电压采集线引 出至电池组外。
优选的， 于同侧长边的两夹缝间边框上形成走线通道； 所述的电压采集线 从内接导电条或对外导电条引出后， 沿热封盖的走线通道呈直线状向外延伸。
优选的， 内接导电条或对外导电条安装有温度连接头， 温度连接头通过温 度采集线引出至电池组外。 该电池组至少一导电条上安装有温度采样连接头及 每一导电条都引出电压采样线并连接有套筒， 以便于管理系统与电池间地快速 连接， 极大地提高了工作效率。
优选的， 于热封盖上形成扎线定位孔和走线槽； 所述的温度采集线从内接 导电条或对外导电条引出后， 先穿过热封盖的走线槽， 利用扎线定位孔对温度 采集线进行固定， 后沿热封盖的走线通道呈直线状向外延伸。 通过热封盖上走 线设计， 使管理系统的走线在电池组结构中的布线整齐、 有序， 便于走线的各 种操作如查找、 固定、 检修等。
优选的， 套筒的外壁套设锁紧圈。
优选的， 极柱与热封盖呈一体化状。
优选的， 极柱的外端端部带有自锁区分结构。
优选的， 极柱自锁区分结构倒扣锁紧一自锁胶帽， 自锁胶帽作为正负极区 分之用。
本发明电池组具有以下技术效果： 电池的极柱间通过快插导电条连接， 其 插接结构简洁、 连接牢固可靠、 接触紧密、 组装快捷， 且能提高工作效率， 并 能降低接触电阻、 增加导电性、 降低温升、 提高倍率、 提高使用寿命， 使电池 的综合性能得以显著提高。
总之， 本发明电池组具有方便安装， 且便于日后的维护和提高电池使用安 全性的优点。 附图说明 图 1是单体电池的俯视结构图。
图 2是图 1的 A-A剖视图。
图 3是图 2的 B-B剖视图。
图 4是一种电池组的主视图。
图 5是一种电池组的俯视图。
图 6是一种电池组的左视图。
图 7是一种电池组的立体图。
图 8是极柱与导电条及引线等装配结构俯视图。 图 9是极柱与导电条及引线等装配结构立体图。 图 10是 L型对外导电条的纵向剖视图。
图 11是 L型对外导电条的俯视图。
图 12是 L型对外导电条的立体图。
图 13是对外导电条的纵向剖视图。
图 14是对外导电条的俯视图。
图 15是对外导电条的立体图。
图 16是内接导电条的纵向剖视图。
图 17是内接导电条的俯视图。
图 18是内接导电条的立体图。
图 19是极柱的纵向剖视图。
图 20是极柱的俯视图。
图 21是热封盖的主视图。
图 22是热封盖的俯视图。 图 23是热封盖的左视图。
图 24是图 22的 C-C剖视图。
图 25是热封盖的立体图。 具体实施方式
下面结合附图对本发明优选实施例作详细说明。
如图 1-3所示， 本实施例单体电池包括一方体状塑料壳体 9， 该壳体 9内装 电池部件， 其具有一个上口， 上口密封盖合热封盖 6。 热封盖 6的中部装配安全 阀 4， 两者的接触处垫入 0型密封圈 5。 安全阀 4的朝外端还罩盖有装饰盖 3。
热封盖 6上装有两个极柱 8即正负极柱， 正负极柱与热封盖呈一体化状， 正极柱、 负极柱对称地设置于安全阀的两侧。 参见图 19-20， 极柱 8的纵截面呈 丄形状， 其内段 8-1呈正方体状， 竖向段 8-2呈圆柱体状， 与竖向段 8-2交接处 周边的内段 8-1上形成环槽 8-3， 此环槽用于卡入热封盖 6的相对应部， 且两者 间装入 0型密封圈 7。 内段 8-1处于热封盖 6的内侧， 竖向段 8-2穿过热封盖 6 向外延伸， 其外端的端部带有自锁区分结构， 本实施例中， 该端部的纵截面呈 工字状， 该工字部倒扣锁紧一自锁胶帽即正负极区分帽 2， 即正极极柱装正极胶 帽， 负极极柱装负极胶帽， 自锁胶帽作为正负极区分之用。
热封盖 6外侧扣接外观盖 1，外观盖 1开有两个与正负极区分帽 2相对应的 孔， 使正负极区分帽 2显露于外， 以示区分正负极。
参见图 21-25， 热封盖 6的外周边呈长方形边框状， 该边框朝向外侧， 其两 条宽边各形成一条长形夹缝 6-1， 两条夹缝 6-1分别对应于正负极柱。 两条长边 各形成两条长形夹缝 6-2，两条长边相对应的夹缝 6-2位置分别对应于正负极柱。 这样， 每个极柱都有三条 （三个方向） 夹缝与其相对应。 夹缝用于穿伸导电条。 于同侧的两夹缝 6-2间形成四个 U型走线通道 6-3， 供内部连线走线之用。 于装 配正负极柱与装配安全阀间的热封盖上分别形成凸边， 凸边上形成两个方形扎 线定位孔 6-4。 夹缝 6-1、 6-2处设计了薄弱环节， 在需要走导电条时可以将其掰 掉， 不需要走线时则无需掰掉， 维持其的美观度和一致性。 参见图 25， 在方形 扎线定位孔旁还有一个 U型走线通道 6-5，线从走线通道 6-5出来经方形扎线定 位孔扎线后再往走线通道 6-3走， 扎线定位孔的线随着电池的增加而增加。
参见图 4-7， 本实施例四个单体电池并排相贴排列， 并依次通过内接导电条 相联 （内接导电条两端分别连接相邻电池极柱的正负极）， 组装成电池组。 参见 图 3、 7， 单体电池的外壳一侧面 （长边与高边所围侧面） 形成两个凸块 9-1及 两个凹孔 9-2， 而与此侧面相对的另一侧也形成两个凸块及两个凹孔， 但两侧面 上的凸块及凹孔的形状相适配， 而位置相对调， 即相邻单体电池间， 通过一单 体电池的两个凸块置入另一单体电池的两个凹孔而将两者拼装在一起。
相邻单体电池间通过内接导电条联接的结构详述如下： 参见图 4-7， 本实施 例电池组由四个单体电池组装而成， 相邻单体电池的正负极通过内接导电条联 接， 如图 8、 9、 16-18所示， 内接导电条包括一方形导电片 10， 导电片 10的两 头分别通过 （垂直） 铆压而连接一套筒 （或称连接端子） 11， 套筒 11呈中空圆 柱状。套筒 11的内径与极柱 8的竖向段 8-2外径相适配， 即套筒 11内插入极柱 8的竖向段 8-2而将两者固定相连。 且， 套筒 11的内表面呈规则的螺旋状， 从 而能够增加与极柱 （光杆） 的紧密接触力， 并能降低接触电阻、 增加导电性、 降低温升、 提高倍率， 提高电池循环寿命， 使电池的综合性能得以显著提高。
另， 于套筒 11的内侧段外壁套设锁紧圈 12， 用来锁紧导电条 10与套筒 11 的紧固度， 以进一步增强套筒 11与极柱 8接触的牢固度， 防止两者之间现出松 动现象。 极柱 8的竖向段 8-2外端伸出套筒 11之外， 此端头由胶帽 （即前述的正负 极区分帽 2)罩盖， 以防止出现导电条松动或脱落、 接触不紧密等现象； 胶帽与 极柱外露端倒扣， 形成自锁机构。
内接导电条的导电片 10穿过相邻热封盖 6相对应的夹缝 6-2。
本实施例电池组通过一根对外导电条及另一根 L型对外导电条而向外输出 电能。 参见图 10-12， L型对外导电条与图 16-18所示的内接导电条不同之处在 于： 其只设一个套筒 11， 其与处于最外侧一单体电池的正极极柱相连； 而另一 端则固接一中空圆柱状的外接头 15， 该外接头 15与导电片 10相垂直。 此 L型 对外导电条的导电片 10穿过该单体电池热封盖 6的相对应夹缝 6-2， 外接头 15 处于热封盖 6之外。
参见图 13-15， 对外导电条与图 16-18所示的内接导电条不同之处在于： 其 只设一个套筒 11， 其与处于最外侧另一单体电池的负极极柱相连； 而另一端则 固接一中空圆柱状的外接头 15， 该外接头 15与导电片 10处于同一直线。 此对 外导电条的导电片 10穿过该单体电池热封盖 6的相对应夹缝 6-1， 外接头 15处 于热封盖 6之外。
于电池组至少一根导电条上安装一温度连接头 13， 本实施例的温度连接头 13为一个，其装于一内接导电条上，其套装于该内接导电条的套筒 11的外侧段。 温度连接头 13通过温度采集线 14引出电池组之外并与外界的电池管理系统相 联， 温度连接头采用现有技术， 其采集电池内部温度， 并传递给外部的电池管 理系统， 以确保电池的安全运行。 温度连接头 13与温度采集线 14分别插入相 对应的套筒后再将套筒局部压扁， 从而使两根线连接起来， 其操作快捷、 方便、 可靠； 其它采压线也可采用此种连接方式。
再参见图 8-18， 每一导电条上都联接有一根电压采集线 16， 电压采集线 16 插入相对应的套筒后再将套筒局部压扁。 处于同侧的多根电压采集线 16 (其中 一侧还有温度采集线 14)通过数个扎线扣 17捆扎， 除了最外侧其中之一的两个 极柱之外， 其余极柱都对应有两个扎线扣 17， 捆扎后的电压采集线 16从该端向 另一端延伸， 直至引出电池组之外。
电压采集线 16从内接导电条或对外导电条引出后，从热封盖的走线通道 6-5 出来经方形扎线定位孔扎线后再往走线通道 6-3走，沿走线通道 6-3呈直线状向 外延伸。 温度采集线 14从内接导电条引出后， 先穿过热封盖的走线槽 6-5， 利 用扎线定位孔 6-4对温度采集线进行固定，后沿热封盖的走线通道 6-3呈直线状 向外延伸。 其布线结构整洁、 有序， 便于连线的各种操作； 由于线路的以上特 点， 增加了电池的使用安全性。
以上对本发明的优选实施例进行了详细说明， 对本领域的普通技术人员而 言， 依据本发明提供的思想， 在具体实施方式上会有改变之处， 而这些改变也 应视为本发明的保护范围。

Claims

WO 2015/024470 权 」 要 求 书 PCT/CN2014/084212
1、 一种单体电池， 所述的单体电池包括一壳体， 壳体具有一个开口， 开口 处密封盖合一热封盖， 热封盖上安装有两个极柱； 其特征在于： 所述的极柱插 接内接导电条。
2、 如权利要求 1所述的单体电池， 其特征在于： 所述极柱具有一圆柱段； 所述的内接导电条由导电片两端各固接一套筒而成， 套筒呈中空圆柱状， 套筒 内径与所述极柱圆柱段的外径相适配， 所述极柱圆柱段插入所述的套筒而紧固 配合。
3、 如权利要求 2所述的单体电池， 其特征在于： 所述热封盖的外周边呈长 方形边框状， 该边框朝向外侧， 其两条宽边各形成一条长形夹缝， 两条夹缝分 别对应于正负极柱； 边框的两条长边各形成两条长形夹缝， 两条长边相对应的 夹缝位置分别对应于正负极柱； 所述的夹缝用于穿伸所述内接导电条的导电片。
4、 如权利要求 1所述的单体电池， 其特征在于： 所述的壳体呈方体状， 其 第一侧面形成凸块及凹孔， 与第一侧面相对的另一侧也形成凸块及凹孔， 但两 个相对侧面上的凸块及凹孔的形状相适配， 而位置相对调， 即相邻单体电池间， 通过一单体电池的凸块置入相邻另一单体电池的凹孔而将两者拼装。
5、 如权利要求 2-4任一项所述的单体电池， 其特征在于： 套筒的内表面呈 螺旋状。
6、 如权利要求 2-4任一项所述的单体电池， 其特征在于： 内接导电条联接 有一电压采集线， 电压采集线引出至外。
7、 如权利要求 6所述的单体电池， 其特征在于： 于同侧长边的两夹缝间边 框上形成走线通道； 所述的电压采集线从内接导电条引出后， 沿热封盖的走线 通道呈直线状向外延伸。
8、 如权利要求 7所述的单体电池， 其特征在于： 内接导电条安装有温度连 接头， 温度连接头通过温度采集线引出至外。
9、 如权利要求 8所述的单体电池， 其特征在于： 于热封盖上形成扎线定位 孔和走线槽； 所述的温度采集线从内接导电条引出后， 先穿过热封盖的走线槽， 利用扎线定位孔对温度采集线进行固定， 后沿热封盖的走线通道呈直线状向外 延伸。
10、 如权利要求 2或 3所述的单体电池， 其特征在于： 套筒的外壁套设锁 紧圈。
11、 如权利要求 1-4任一项所述的单体电池， 其特征在于： 所述极柱与热封 盖呈一体化状。
12、 如权利要求 1-4任一项所述的单体电池， 其特征在于： 所述极柱的外端 端部带有自锁区分结构。
13、 如权利要求 12所述的单体电池， 其特征在于： 极柱自锁区分结构倒扣 锁紧一自锁胶帽， 自锁胶帽作为正负极区分之用。
14、 一种快装式电池组， 包括数个单体电池， 数个单体电池通过数根内接 导电条依次串联， 所述的单体电池包括一壳体， 壳体具有一个开口， 开口处密 封盖合一热封盖， 热封盖上安装有两个极柱； 其特征在于： 所述的极柱与所述 的内接导电条间通过插接而固定相连。
15、 如权利要求 14所述的快装式电池组， 其特征在于： 所述极柱具有一圆 柱段； 所述的内接导电条由导电片两端各固接一套筒而成， 套筒呈中空圆柱状， 套筒内径与所述极柱圆柱段的外径相适配， 所述极柱圆柱段插入所述的套筒而 紧固配合。
16、 如权利要求 15所述的快装式电池组， 其特征在于： 所述热封盖的外周 边呈长方形边框状， 该边框朝向外侧， 其两条宽边各形成一条长形夹缝， 两条 夹缝分别对应于正负极柱； 边框的两条长边各形成两条长形夹缝， 两条长边相 对应的夹缝位置分别对应于正负极柱； 所述的夹缝用于穿伸所述内接导电条的 导电片。
17、 如权利要求 14所述的快装式电池组， 其特征在于： 所述的壳体呈方体 状， 其第一侧面形成凸块及凹孔， 与第一侧面相对的另一侧也形成凸块及凹孔， 但两个相对侧面上的凸块及凹孔的形状相适配， 而位置相对调， 即相邻单体电 池间， 通过一单体电池的凸块置入相邻另一单体电池的凹孔而将两者拼装。
18、 如权利要求 16所述的快装式电池组， 其特征在于： 所述的电池组通过 两根对外导电条向外输出电能： 所述的对外导电条由导电片两端分别固接第二 套筒、 外接头而成， 所述的第二套筒呈中空圆柱状， 第二套筒内径与未连接内 接导电条的极柱外端的外径相适配， 所述未连接内接导电条的极柱外端插入所 述的第二套筒而紧固配合； 对外导电条的导电片穿过相对应单体电池热封盖的 相对应夹缝而伸出热封盖之外， 外接头处于热封盖外。
19、如权利要求 15-18任一项所述的快装式电池组， 其特征在于： 套筒或第 二套筒的内表面呈螺旋状。
20、 如权利要求 18所述的快装式电池组， 其特征在于： 内接导电条和对外 导电条都联接有一电压采集线， 电压采集线引出至电池组外。
21、 如权利要求 20所述的快装式电池组， 其特征在于： 于同侧长边的两夹 缝间边框上形成走线通道； 所述的电压采集线从内接导电条或对外导电条引出 后， 沿热封盖的走线通道呈直线状向外延伸。
22、 如权利要求 21所述的快装式电池组， 其特征在于： 内接导电条或对外 导电条安装有温度连接头， 温度连接头通过温度采集线引出至电池组外。
23、 如权利要求 22所述的快装式电池组， 其特征在于： 于热封盖上形成扎 线定位孔和走线槽； 所述的温度采集线从内接导电条或对外导电条引出后， 先 穿过热封盖的走线槽， 利用扎线定位孔对温度采集线进行固定， 后沿热封盖的 走线通道呈直线状向外延伸。
24、 如权利要求 15或 16所述的快装式电池组， 其特征在于： 套筒的外壁 套设锁紧圈。
25、如权利要求 14-18任一项所述的快装式电池组， 其特征在于： 所述极柱 与热封盖呈一体化状。
26、如权利要求 14-18任一项所述的快装式电池组， 其特征在于： 所述极柱 的外端端部带有自锁区分结构。
27、 如权利要求 26所述的快装式电池组， 其特征在于： 极柱自锁区分结构 倒扣锁紧一自锁胶帽， 自锁胶帽作为正负极区分之用。
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