專利名稱:一種插拔式鋰電池電芯的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種插拔式鋰電池電芯，所述電芯包括電芯主體和兩個(gè)極耳，其中電芯主體為中空圓筒形，電芯主體的一端設(shè)有正極極耳，另一端設(shè)有負(fù)極極耳；所述極耳為插拔式，其中一個(gè)極耳為凸端，另一個(gè)極耳為凹端，兩個(gè)電芯的凹端和凸端可相互插拔匹配。本實(shí)用新型的電芯在串并聯(lián)過程中無需焊接或螺栓連接，直接實(shí)現(xiàn)了插拔連接；降低模組設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，提高連接穩(wěn)定性以及一致性；無需附加的外部支撐件，模組結(jié)構(gòu)簡單，組裝效率高，組合可變性高。
【專利說明】一種插拔式鋰電池電芯

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鋰電池【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種插拔式鋰電池電芯。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的鋰離子動(dòng)力系統(tǒng)主要由鋰離子動(dòng)力電芯通過串并聯(lián)組合，并增加相應(yīng)的管理系統(tǒng)組成。而目前的鋰離子動(dòng)力電芯主要類型有圓柱型、方形鋁殼或鋼殼、軟包裝等。這樣的鋰離子電芯在串并聯(lián)組合時(shí)，組裝方式全部需要對在電芯集流體進(jìn)行焊接或者通過螺栓連接等方式進(jìn)行串并的組裝，在模組設(shè)計(jì)上對于散熱、保溫、控制電路等有著很復(fù)雜的設(shè)計(jì)需求，且存在以下多種缺陷:
[0003]1、串并聯(lián)組合時(shí)，極耳焊接存在很大的不穩(wěn)定性，容易出現(xiàn)漏焊、虛焊，且結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜。
[0004]2、通過螺栓連接的方式存在，使用過程中易松動(dòng)，并且此種連接方式易造成接觸內(nèi)阻的差異較大，影響整體系統(tǒng)各模組間的一致。
[0005]3、由于電源管理系統(tǒng)的取樣信號線，基本是通過錫焊連接，容易正在使用的震動(dòng)摩擦等過程中，發(fā)生掉線、丟信號等問題，甚至造成短路等安全事故。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型針對以上缺點(diǎn)，提供了一種新的圓筒形鋰離子動(dòng)力電芯實(shí)現(xiàn)串并聯(lián)過程中無需焊接或螺栓連接，直接實(shí)現(xiàn)插拔式連接，以達(dá)到降低模組設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，提高連接穩(wěn)定性以及一致性的目的。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0008]一種插拔式鋰電池電芯,所述電芯包括電芯主體和兩個(gè)極耳,其中電芯主體為中空圓筒形，電芯主體的一端設(shè)有正極極耳，另一端設(shè)有負(fù)極極耳；所述極耳為插拔式，其中一個(gè)極耳為凸端，另一個(gè)極耳為凹端，兩個(gè)電芯的凹端和凸端可相互插拔匹配。
[0009]進(jìn)一步，負(fù)極極耳為凹端，正極極耳為凸端，此種電芯命名為A型電芯。
[0010]進(jìn)一步，正極極耳為凹端，負(fù)極極耳為凸端，此種電芯命名為B型電芯。
[0011]在組合時(shí)，AA、BB插拔式疊加即為串聯(lián)組合，AB插拔式組合即為并聯(lián)組合。
[0012]進(jìn)一步，所述電芯主體圓筒形的內(nèi)壁上設(shè)有線槽或線卡扣。
[0013]進(jìn)一步，正負(fù)極耳連接處設(shè)有信號線的插拔口，所述插拔口與信號子端匹配。
[0014]進(jìn)一步，所述電芯主體圓筒形的中空部分設(shè)有風(fēng)道或熱管。
[0015]進(jìn)一步，所述凹端極耳包括設(shè)置在圓筒一端的兩道高度相同的同心圓環(huán)形極耳壁，兩道壁之間為一凹槽；所述凸端極耳為設(shè)置圓筒另一端的一道環(huán)形凸起。
[0016]優(yōu)選的，信號線的插拔口設(shè)置在極耳壁上。
[0017]進(jìn)一步，所述凹槽和凸起的高度相同，為10_30mm。
[0018]進(jìn)一步，所述凹槽和凸起的寬度相同，為0.5_3mm。
[0019]總之，本實(shí)用新型的有益效果為:
[0020]本實(shí)用新型的電芯采用兩個(gè)極耳凹凸匹配的設(shè)計(jì)，從而串并聯(lián)過程中無需焊接或螺栓連接，直接實(shí)現(xiàn)插拔式連接，降低模組設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，提高電芯之間連接穩(wěn)定性以及一致性；而且串并聯(lián)時(shí)無需附加的外部支撐件，模組結(jié)構(gòu)簡單，組裝效率高，組合可變性高。
[0021]進(jìn)一步的，通過設(shè)計(jì)電芯的圓筒式中空方式，可在中空部分設(shè)置熱管理的風(fēng)道或者作為熱管安裝的空間，在單體階段即考慮好模組的散熱、保溫等問題，從根本上解決此問題。
[0022]進(jìn)一步的，在電芯單體圓筒的內(nèi)壁上設(shè)置信號線走線的卡槽或卡扣，并且信號線全部采用插拔子彈頭方式，防止了錫焊凸點(diǎn)等問題，提高穩(wěn)定性。
[0023]進(jìn)一步的，極耳設(shè)置了合理的高度和厚度，既滿足連接穩(wěn)定的需要，又可節(jié)約成本，減少損耗。

【附圖說明】

[0024]圖1是實(shí)施例1中插拔式電芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是實(shí)施例2中插拔式電芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3是實(shí)施例3中電芯串聯(lián)后的示意圖。
[0027]圖4是實(shí)施例4中電芯并聯(lián)后的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0029]實(shí)施例1
[0030]圖1是實(shí)施例1中插拔式電芯的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例中的插拔式鋰電池電芯包括電芯主體I,正極極耳2和負(fù)極極耳3。
[0031]所述電芯主體I為中空圓筒形。電芯主體的的一端為正極極耳2，另一端為負(fù)極極耳3。電芯主體I圓筒形的內(nèi)壁上設(shè)有線槽4，用于安裝信號線束。圓筒形的中空部分可設(shè)有風(fēng)道或熱管，用于散熱或保溫。
[0032]極耳為插拔式，正極極耳2為凸端，負(fù)極極耳3為凹端，兩個(gè)極耳的凹端和凸端可相互插拔匹配。
[0033]正極極耳2為凸端極耳，為一道環(huán)形凸起，設(shè)置在電芯主體I上的一端。
[0034]負(fù)極極耳3包括兩道極耳壁和極耳壁之間的凹槽。所述兩道極耳壁為同心圓環(huán)，且兩者的高度相同。
[0035]正極極耳2的凸起與負(fù)極極耳3的凹槽相匹配，即所述凹槽和凸起的高度相同和寬度均相同。
[0036]本實(shí)用新型中所述凸起和凹槽的高度優(yōu)選為10_30mm，本實(shí)施例中其高度為15mm。
[0037]所述凹槽和凸起的寬度優(yōu)選為0.5_3mm，本實(shí)施例中其寬度為1mm。
[0038]本實(shí)施例的電芯命名為A型電芯，設(shè)計(jì)容量為10Ah。
[0039]實(shí)施例2
[0040]圖2是實(shí)施例2中插拔式電芯的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實(shí)施例中的插拔式鋰電池電芯包括電芯主體I ’，正極極耳2’和負(fù)極極耳3’。
[0041]所述電芯主體I’為中空圓筒形。電芯主體的的一端為正極極耳2’，另一端為負(fù)極極耳3’。電芯主體I’圓筒形的內(nèi)壁上設(shè)有線槽4’，用于安裝信號線束。圓筒形的中空部分可設(shè)有風(fēng)道或熱管，用于散熱或保溫。
[0042]極耳為插拔式，負(fù)極極耳3’為凸端，正極極耳2’為凹端，兩個(gè)極耳的凹端和凸端可相互插拔匹配。
[0043]正極極耳2’包括兩道極耳壁21’和極耳壁21’之間的凹槽22’。所述兩道極耳壁21’為同心圓環(huán)，且兩者的高度相同。所述極耳壁21’上還是設(shè)有信號信號線的插拔口23’，所述插拔口 23’與信號子端匹配。
[0044]負(fù)極極耳3’即凸端極耳，為一道環(huán)形凸起，設(shè)置在電芯主體3’的另一端。
[0045]負(fù)極極耳3’的凸起與正極極耳2’的凹槽22’相匹配，即所述凹槽和凸起的高度相同和寬度均相同。
[0046]本實(shí)用新型中所述凸起和凹槽的高度優(yōu)選為10_30mm，本實(shí)施例中其高度為20mmo
[0047]所述凹槽和凸起的寬度優(yōu)選為0.5_3mm，本實(shí)施例中其寬度為1.5mm。
[0048]本實(shí)施例的電芯命名為B型電芯，設(shè)計(jì)容量為1Ah。
[0049]實(shí)施例3
[0050]12V1Ah 模組
[0051]圖3是實(shí)施例3中電芯串聯(lián)后的示意圖。如圖3所示，將四個(gè)實(shí)施例1中的A型電芯彼此之間互相插接疊加，即可實(shí)現(xiàn)串聯(lián)，制成所需的12V10Ah模組。
[0052]或者也可以將四個(gè)實(shí)施例2中的B型電芯彼此之間互相插接疊加，也可實(shí)現(xiàn)串聯(lián)，制成所需的12V10Ah模組。
[0053]實(shí)施例4
[0054]3.2V30Ah 模組
[0055]圖4是實(shí)施例4中電芯并聯(lián)后的示意圖。如圖4所示，將實(shí)施例1中的A型電芯和實(shí)施例2中B型電芯按ABA形式進(jìn)行上下插接疊加并聯(lián)，并在電芯連接處按需要連接導(dǎo)線，即可得到所需的3.2V30Ah模組。
[0056]或者將實(shí)施例1中的A型電芯和實(shí)施例2中B型電芯按BAB形式進(jìn)行上下插接疊加并聯(lián)，即可得到所需的3.2V30Ah模組。
[0057]雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例披露如上，但本實(shí)用新型并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種插拔式鋰電池電芯,其特征在于,所述電芯包括電芯主體和兩個(gè)極耳,其中電芯主體為中空圓筒形，電芯主體的一端設(shè)有正極極耳，另一端設(shè)有負(fù)極極耳；所述極耳為插拔式，其中一個(gè)極耳為凸端，另一個(gè)極耳為凹端，兩個(gè)電芯的凹端和凸端可相互插拔匹配。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，正極極耳為凹端，負(fù)極極耳為凸端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，負(fù)極極耳為凹端，正極極耳為凸端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，所述電芯主體圓筒形的內(nèi)壁上設(shè)有線槽或線卡扣。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，正負(fù)極耳連接處設(shè)有信號線的插拔口，所述插拔口與信號子端匹配。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，所述電芯主體圓筒形的中空部分設(shè)有風(fēng)道或熱管。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，所述凹端極耳包括設(shè)置在圓筒一端的兩道高度相同的同心圓環(huán)形極耳壁，兩道壁之間為一凹槽；所述凸端極耳為設(shè)置圓筒另一端的一道環(huán)形凸起。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電芯，其特征在于，所述信號線的插拔口設(shè)置在極耳壁上。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電芯，其特征在于，所述凹槽和凸起的高度相同，為10-30mm。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電芯，其特征在于，所述凹槽和凸起的寬度相同，為0.5-3mm。
【文檔編號】H01M2-26GK204289586SQ201420650976
【發(fā)明者】葉洛華, 景少東, 龔建平, 王寶輝 [申請人]浙江西凱新能源開發(fā)有限公司