專利名稱：具有內(nèi)部串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的電池組及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池組及制作方法，特別涉及一種具有內(nèi)部串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的電池組 及制作方法。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，電動產(chǎn)品越來越多樣化和功率大型化，也即意味著對所使用的 電池電壓和容量的要求越來越復(fù)雜、越來越高，可能須對單體電池進行串聯(lián)或并聯(lián)組合，甚 至既有串聯(lián)又有并聯(lián)；同時便攜和緊湊也是發(fā)展的方向，即體積越來越小，給予電池的放置 空間更小。目前的電池產(chǎn)品中，單體電池電壓一般較低，如鎳氫電池為1.2￥，鉛酸為2.0乂， 鋰離子電池為3. 6V，使用時需根據(jù)用電器的工作電壓要求，用連接元件將多個單個電池將 進行串聯(lián)，這種連接形式稱之為“外部串聯(lián)”。這種外部串聯(lián)式組合的電池組對單體電池之 間的一致性要求很高，否則會嚴重影響整體性能；且隨著組合連接點的增加，必然會增加組 合電阻，同時外露的導(dǎo)電連接配件給電池組的安全帶來隱患；同時隨著組合個數(shù)的增多，電 池組體積變的越來越大；甚至組合過程中可能出現(xiàn)正負極裝反、短路等現(xiàn)象，限制電池應(yīng)用 技術(shù)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種體積小，單元電芯之間一致性較易保證且沒有外露連接元件 的一種具有內(nèi)部串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的電池組及其制備方法。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種具有內(nèi)部串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的電池組，在一個電池殼體內(nèi)有N個極組、(N-I)個具有 導(dǎo)電性的隔板、電解液、密封圈，在電池殼體上有頂蓋；用隔板將相鄰兩個極組分隔，并且一 個極組的正極或負極引出端通過極耳與隔板連接，相鄰的另一個極組則是負極或正極引出 端通過極耳與隔板的另一邊連接，即在隔板兩邊的極組的引出端極性完全相反，由此實現(xiàn) 兩相鄰極組以串聯(lián)的方式連接；在最末端的兩個極組，一個極組的未與隔板連接的正極引 出端通過極耳與電池頂蓋正極端連接，另一個極組的未與隔板連接的負極引出端則通過極 耳與電池頂蓋負極端連接；其中N為2以上的自然數(shù)。電池組是依據(jù)根據(jù)需要的電壓而設(shè) 計，其電池組的電壓=N*單元極組的電壓，由此實現(xiàn)在同一電池殼體內(nèi)部串聯(lián)多個單元極 組，作為一個整體使用，以滿足電壓要求。目前實現(xiàn)較好的方式是2 4個單元極組內(nèi)部串聯(lián)組合成的電池組，即所述的N 優(yōu)選2、3或4。上述具有內(nèi)部串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的電池組的制備方法，將制備好的具有正負極引出端的 N個極組裝入一個電池殼體內(nèi)，將極組正極或負極引出端與極耳之間焊接好，裝入電池殼體 內(nèi)，采用(N-I)個具有導(dǎo)電性的隔板將相鄰兩極組分隔，且兩個極組的不同的極性引出端 分別通過極耳與隔板的兩邊連接，兩相鄰極組以串聯(lián)的方式連接；在最末端的兩個極組，一 個極組的未與隔板連接的正極引出端通過極耳與電池頂蓋的正極端連接，另一個極組的未與隔板連接的負極引出端則通過極耳與電池頂蓋的負極端連接；之后按目前已有工序，包 括注入電解液，密封，蓋好頂蓋等，完成電池組的制作；其中N為2以上的自然數(shù)。目前實現(xiàn)較好的方式是2 4個單元極組內(nèi)部串聯(lián)組合成的電池組。為保證單元極組之間電解液相互不滲露，在隔板上裝有密封圈，以保證密封。電池殼體可非金屬殼體或金屬殼體，當然，如果采用金屬殼體，則最好在電池制作 時，極組與殼體之間安裝絕緣部件。 隔板為耐酸堿的電導(dǎo)體，起到導(dǎo)電和隔離單元之間電解液的作用。上述電池組可適用于圓形電池組或方形電池組。上述電池組及制作方法中的所謂內(nèi)部串聯(lián)，是指在同一電池殼體直接用隔板作為 導(dǎo)電連接元件將極組相互串聯(lián)組合成一個完整的電池組。實現(xiàn)方式為第一個單元電池的正 極(或負極)引出端同時作為第二個單元電池的負極(或正極)引出端。而現(xiàn)行技術(shù)的外 部串聯(lián)，先做成獨立的單體電池，各單體電池有各自獨用的殼體，每一個單體電池都有各自 的殼體和正極、負極引出端，再將單體電池通過外部的導(dǎo)電連接件串聯(lián)。與現(xiàn)有技術(shù)的外部 串聯(lián)相比，內(nèi)部串聯(lián)電池組中的單元極組不能當作一個獨立的個體使用，他們共用一個殼 體。與現(xiàn)有技術(shù)的外部串聯(lián)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是在滿足各種用電器的電壓要求的 同時，可以以簡化生產(chǎn)工藝，而在電池生產(chǎn)中，每增加一道工序就會降低電池間的一致性， 而本發(fā)明的內(nèi)部串聯(lián)的工序減少，更容易保證單體間的一致性。并且本發(fā)明的電池組在同 等電壓下的電池體積更小，質(zhì)量更輕，對電池組合技術(shù)的要求低；同時沒有電池組合時單體 之間用于導(dǎo)電的連接件的存在，可以減少電池外部短路的發(fā)生。


圖1 實施例1的電池組剖視2 實施例1電池組中金屬隔板剖視3 :0. 5C充放電對比曲線
具體實施例方式為了進一步說明而不是限制本發(fā)明的實現(xiàn)方式，下面結(jié)合附圖加以說明，但并不 因此將本發(fā)明限制在所述的實施范圍之中。實施例1一種3. 6V圓柱形AA鎳氫電池組，圖1是其結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。在塑料殼體2內(nèi) 有3個容量均為2500mAh、電壓均為1. 2V的極組^、4b和如，每個極組的正極引出端與負極 引出端分別與一個極耳6連接，極組之間是金屬隔板7將其分隔開，在隔板上放置有密封圈 5，放置方式見圖2，是在隔板上套密封圈5 ；電池頂蓋的正極端3和殼體的負極端1用于電 池與外部連接；極組如的負極引出端則通過耳6與電池頂蓋的負極端1連接，極組如的正 極引出端與隔板7通過極耳6連接；而極組4b的負極引出端與該隔板7通過極耳6連接， 正極引出端與另一隔板7通過極耳6連接；極組如的負極引出端與該隔板7連接，其正極 弓丨出端則通過極耳6與電池頂蓋的正極端3連接；在放置極組的空間內(nèi)注入有電解液，金屬 隔板與電池殼體之間有密封圈。
上述電池組在同一電池殼體內(nèi)部串聯(lián)多個單元極組，作為一個整體使用，其向外 供電電壓為3. 6V。為便于對比，按現(xiàn)有方法，將3個單電池電壓為1. 2V容量為2500mAh的圓柱形AA 鎳氫電池用導(dǎo)線將其正負極串聯(lián)成一個電池組，作為對比電池組。在相同條件下，分別電池 活化后性能檢測，結(jié)果如下表
權(quán)利要求
1.一種具有內(nèi)部串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的電池組，其特征在于在一個電池殼體內(nèi)有N個極組、 (N-I)個具有導(dǎo)電性的隔板、電解液、密封圈，在電池殼體上有頂蓋；用隔板將相鄰兩個極 組分隔，一個極組的正極或負極引出端通過極耳與隔板連接，相鄰的另一個極組則是與上 述極組相反極性的一端通過極耳則與隔板的另一邊連接；在最末端的兩個極組，一個極組 的未與隔板連接的正極引出端通過極耳與電池頂蓋的正極端連接，另一個極組的未與隔板 連接的負極引出端則通過極耳與電池頂蓋的負極端連接；其中N為2以上的自然數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有內(nèi)部串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的電池組，其特征在于所述的N優(yōu) 選2、3或4。
3.一種具有內(nèi)部串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的電池組的制備方法，其特征在于將制備好的具有正負 極引出端的N個極組裝入一個電池殼體內(nèi)，采用(N-I)個具有導(dǎo)電性的隔板將相鄰兩極組 分隔，且兩個極組的不同的極性引出端分別通過極耳與隔板的兩邊連接；在最末端的兩個 極組，一個極組的未與隔板連接的正極引出端通過極耳與電池頂蓋正極端連接，另一個極 組的未與隔板連接的負極引出端則通過極耳與電池頂蓋負極端連接；之后注入電解液，密 封，蓋好頂蓋，完成制作；其中N為2以上的自然數(shù)。
4.如權(quán)利要求2所述的具有內(nèi)部串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的電池組的制備方法，其特征在于所述 的N優(yōu)選2、3或4。
5.如權(quán)利要求3或4所述的具有內(nèi)部串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的電池組的制備方法，其特征在于 在隔板上裝有密封圈。
6.如權(quán)利要求5所述的具有內(nèi)部串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的電池組的制備方法，其特征在于在隔 板上裝有密封圈。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種內(nèi)部串聯(lián)式的電池組及其制作方法，電池組是在一個電池殼體內(nèi)有N個極組、(N-1)個具有導(dǎo)電性的隔板、電解液、密封圈，在電池殼體上有頂蓋；用隔板將相鄰兩個極組分隔，并且一個極組的正極與隔板連接，另一個極組的負極則與隔板的另一邊連接，以串聯(lián)的方式連接兩相鄰極組；電池組是依據(jù)根據(jù)需要的電壓而設(shè)計，實現(xiàn)在同一電池殼體內(nèi)部串聯(lián)多個單元電芯，作為一個整體使用，以滿足電壓要求。本發(fā)明的電池組在滿足各種用電器的電壓要求的同時，在同等電壓下的電池體積更小，質(zhì)量更輕，對電池組合技術(shù)的要求低；同時沒有電池組合時單體之間用于導(dǎo)電的連接件的存在，可以減少電池外部短路的發(fā)生。
文檔編號H01M2/34GK102104167SQ201110021300
公開日2011年6月22日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者何策衡, 徐沖, 楊亞男, 陳風(fēng) 申請人:湖南科力遠新能源股份有限公司