專利名稱：電池成組連接方法及電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池的成組連接方法，更加具體地來說是涉及一種用于電動車的軟包裝鋰離子電池成組的連接方法以及用這種方法形成的電池組。
背景技術(shù)：
隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴峻，在節(jié)能減排、綠色信貸、綠色證券等產(chǎn)業(yè)政策和市場的推動下，電動汽車正在漸漸的引起社會和政府的重視，電動汽車也將成為未來汽車行業(yè)的一大分支。電動汽車核心技術(shù)之一是電池系統(tǒng)。而電池的成組技術(shù)是決定該系統(tǒng)是否可用的技術(shù)關(guān)鍵。從現(xiàn)有電池技術(shù)和成本考慮，目前鋰離子電池最適合用于電動汽車，所以鋰離子電池的發(fā)展影響著電動汽車今后的發(fā)展趨勢。這也讓鋰離子電池的應用領(lǐng)域從傳統(tǒng)的便攜式消費電子類的小功率產(chǎn)品逐步擴展到電動汽車等大功率產(chǎn)品。產(chǎn)品中使用的電芯數(shù)量由過去的1節(jié)或幾節(jié)變?yōu)楝F(xiàn)在的幾十節(jié)，甚至幾百節(jié)。然而，鋰離子電池的成組技術(shù)，成組充電、放電和維護管理等應用技術(shù)沒有得到應有的重視，致使鋰離子電池的應用技術(shù)嚴重滯后于電芯技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)有電動汽車的能源系統(tǒng)，一般都采用將多節(jié)電芯并聯(lián)與串聯(lián)的方式來擴充電池的容量，提高電池的電壓。其中有的安裝方式是將多節(jié)電芯直接放置在電池盒中，由于電池缺乏必要的固定，外部的震動很容易使電池組工作不穩(wěn)定，比如電池變形、電池電連接不可靠等；也有將多節(jié)電芯緊密固定在一起，這種方式雖然在一定程度上解決了電池抗震的問題，但是多節(jié)電芯擠貼在一起， 不利于電芯充放電的散熱，同樣影響電池組的工作穩(wěn)定性。因此，迫切需要研發(fā)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)電芯間可靠連接的方法。另一方面，不同廠家的對電池的數(shù)量需求不同，這樣就需要根據(jù)不同產(chǎn)品就改變相關(guān)設(shè)計，這樣就必然會增加模具的開發(fā)成本，因此鋰電池組裝的模塊化設(shè)計也是需要考慮的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種連接可靠穩(wěn)定、組裝方便、利于維護的鋰離子電池的成組連接方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種電池成組連接方法，用于將數(shù)個單體電池連接成電池組，其包括如下步驟將單體電池的上、下端面設(shè)置成單體電池的正、負極，并在單體電池的正、負極上設(shè)置垂直于上、下端面的金屬連接片作為正、負極極耳；將多個單體電池并排放置，并使每個單體電池的正、負極極耳彎折90°，然后按照串聯(lián)方式將相鄰單體電池的正極極耳、負極極耳焊接在一起。優(yōu)選的，所述單體電池上設(shè)有與其形狀相適應的電池框架，所述單體電池的四個角上設(shè)有定位孔，所述電池框架通過所述定位孔與所述電池框架連接。優(yōu)選的，所述電池框架包括一前框架和一后框架，所述前框架、后框架的四個角上設(shè)有定位柱和卡勾。優(yōu)選的，所述電池框架上極耳保護套，所述極耳保護套用于將導線固定在單體電池的電極上。優(yōu)選的，所述正極極耳、負極極耳通過超聲焊焊接在一起。優(yōu)選的，四個單體電池串聯(lián)形成一子模塊，多個子模塊串聯(lián)形成一大電池組。優(yōu)選的，同一子模塊的四個單體電池通過銅螺母固定在一隔熱板上，并且相互串聯(lián)的正極極耳和負極極耳彎折疊在一起。優(yōu)選的，所述的正、負極極耳極片。優(yōu)選的，所述單體電池為鋰電池。本發(fā)明還要保護一種采用上述任何一種方法形成的電池組。上述技術(shù)方案具有如下有益效果采用這樣的電池成組連接方法，由于可以盡量減少電線或螺栓的使用量，因此，可以實現(xiàn)單體電池的可靠、穩(wěn)定的連接，同樣這也解決了鋰電池的安全使用問題。這樣一方面，能夠節(jié)省電力，減少了國家綠色環(huán)保的要求；另一方面，這樣的成組方式非常方便簡潔，利于維護，充分的延長了電池的壽命，適合車輛的充電、 放電，進一步滿足了新能源電動汽車的要求；對國內(nèi)電動汽車產(chǎn)業(yè)化、綠色化和高新化起到了重要的推進作用。


圖1為本發(fā)明一個單體電池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明另一個單體電池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明電池框架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例前框架正面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實施例前框架反面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實施例后框架正面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明實施例后框架反面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明實施例小模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明實施例極耳保護套的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本發(fā)明實施例大電池組的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細介紹。如圖1所示，將單體電池1的上端面2設(shè)置為正極，將其下端面3設(shè)置為負極，在正極設(shè)置垂直上端面2的正極極耳4，在負極設(shè)置垂直下端面3的負極極耳5。將正極極耳 4沿上端面2的方向折彎90度，并將負極極耳5沿下端面3的方向與正極極耳4折彎方向相反的方向折彎90度。為了將單體電池串聯(lián)起來，如圖2所示將另一塊單體電池1’的正極極耳4’和負極極耳5’也垂直折彎90度，但不同的是，第二塊單體電池1’的正極極耳4’和負極極耳5’ 的折彎方向與第一塊電池1的正極極耳4和負極極耳5的折彎方向相反。將第一塊電池1 的正極極耳4與第二塊電池1’的負極極耳5’進行疊壓，然后運用超聲焊對其進行焊接。
依次順序，采用這種將一塊電池的正極與下一塊電池的負極連接起來的方式就可以將任意多塊單體電池串聯(lián)起來。四個單體電池焊接串聯(lián)可形成一子模塊，多個子模塊通過螺栓串聯(lián)可形成一大電池組。運用超聲焊、螺栓螺母等接連方式將電極連接片的疊壓部分緊密的連接起來。這種連接方式能夠使單體電池之間連接更加穩(wěn)定、可靠，防止產(chǎn)生松動，可以減小電池直接的接觸內(nèi)阻，防止電池產(chǎn)生松動和提高電池的散熱，保持電池最大的效益。根據(jù)上述內(nèi)容，依據(jù)參照

了對單體電池之間進行串聯(lián)的方法。如圖1、2 所示，在每個單體電池的四角設(shè)置了定位孔6 ；如圖3所示，根據(jù)定位小孔按照標準設(shè)計電池框架7扣住電池，電池框架應該具有與單體電池外形相配的結(jié)構(gòu)，能夠保證單體電池不受外力影響，產(chǎn)生松動，保證單體電池位置的相對統(tǒng)一。根據(jù)要求設(shè)計各個單體電池的電池框架，如圖4至7所示，電池框架7分為前框架 8和后框架9 ；前框架8、后框架9的四個角上設(shè)有定位柱10，定位柱10可確保各個單體電池能夠準確定位和不會移位；前框架8、后框架9上有正、負極標志11、12，為組裝提供了直觀的幫助；同時，前框架8、后框架9直接運用卡勾13設(shè)計，將各個單體電池進行夾緊鎖定。 電池框架7是由PP、GF等材料制成的。所述的材料具有非常良好的韌性，具有耐高溫，抗高壓，防火性能優(yōu)秀，安全防爆，通風密封，導熱絕緣等優(yōu)點。對電池的安全性能起到了非常良好的作用。下面將參照附圖以串聯(lián)方式連接四塊電池為例說明本發(fā)明的具體連接方。如圖8所示，按照上面兩塊電池串聯(lián)方法將四塊單體電池進行兩兩串聯(lián)，接著將四塊電池并排一起，再將成組電池的正、負極極耳按著折彎方向疊壓在一起。之后為了保證單體電池之間的正、負極極耳的可靠連接，可以在排列整齊的電池上通過銅螺母鑲嵌在隔熱板上。如圖9所示，單體電池上面放置極耳保護套14，運用鑲嵌方式將極耳保護套14固定在電池框架上。極耳保護套14設(shè)計有存放采集線的線槽，極耳保護套14可連接單體電池的導線并固定到電極上，且運用兩側(cè)的蓋板將成組電池的裸露部分充分保護起來，防止發(fā)生短路現(xiàn)象。雖然，如上所述已經(jīng)參照附圖對四塊單體電池進行串聯(lián)的方法進行了詳細的說明，但是，本發(fā)明不僅僅只是局限于四塊電池的串聯(lián)方式。根據(jù)上面所述，還可以將任何數(shù)量的單體電池進行串聯(lián)連接。根據(jù)本發(fā)明，可以對單體電池實現(xiàn)疊加式的組裝，比如運用電池框架等裝置將幾塊單體電池組成一個單體小組作為子模塊。如圖8所示，就是表示的以四塊單體電池進行串聯(lián)，起來組成一個單體小組作為子模塊，如圖8表示的為四塊電池的電池小組。如圖10所示，再運用螺栓連接將四個這樣的子模塊串聯(lián)起來，就能形成一個大電池組，除此之外，還能夠?qū)⒍鄠€這樣的大電池組并排放置，形成一個更大型的電池組。采用這樣的電池成組連接方法，由于可以盡量減少電線或螺栓的使用量，因此，可以實現(xiàn)單體電池的可靠、穩(wěn)定的連接，同樣這也解決了鋰電池的安全使用問題。這樣一方面，能夠節(jié)省電力，減少了國家綠色環(huán)保的要求；另一方面，這樣的成組方式非常方便簡潔， 利于維護，充分的延長了電池的壽命，適合車輛的充電、放電，進一步滿足了新能源電動汽車的要求；對國內(nèi)電動汽車產(chǎn)業(yè)化、綠色化和高新化起到了重要的推進作用。以上對本發(fā)明實施例所提供的一種電池成組連接方法及電池組進行了詳細介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制，凡依本發(fā)明設(shè)計思想所做的任何改變都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電池成組連接方法，用于將數(shù)個單體電池連接成電池組，其特征在于，其包括如下步驟將單體電池的上、下端面設(shè)置成單體電池的正、負極，并在單體電池的正、負極上設(shè)置垂直于上、下端面的金屬連接片作為正、負極極耳；將多個單體電池并排放置，并使每個單體電池的正、負極極耳彎折90°，然后按照串聯(lián)方式將相鄰單體電池的正極極耳、負極極耳焊接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池成組連接方法，其特征在于所述單體電池上設(shè)有與其形狀相適應的電池框架，所述單體電池的四個角上設(shè)有定位孔，所述電池框架通過所述定位孔與所述電池框架連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池成組連接方法，其特征在于所述電池框架包括一前框架和一后框架，所述前框架、后框架的四個角上設(shè)有定位柱和卡勾。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池成組連接方法，其特征在于所述電池框架上極耳保護套，所述極耳保護套用于將導線固定在單體電池的電極上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池成組連接方法，其特征在于所述正極極耳、負極極耳通過超聲焊焊接在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池成組連接方法，其特征在于四個單體電池串聯(lián)形成一子模塊，多個子模塊串聯(lián)形成一大電池組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池成組連接方法，其特征在于同一子模塊的四個單體電池通過銅螺母固定在一隔熱板上，并且相互串聯(lián)的正極極耳和負極極耳彎折疊在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池成組連接方法，其特征在于所述的正、負極極耳極片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池成組連接方法，其特征在于所述單體電池為鋰電池。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-10任何一項所述電池成組連接方法形成的電池組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池成組連接方法，其包括如下步驟將單體電池的上、下端面設(shè)置成單體電池的正、負極，并在單體電池的正、負極上設(shè)置垂直于上、下端面的金屬連接片作為正、負極極耳；將多個單體電池并排放置，并使每個單體電池的正、負極極耳彎折90°，然后按照串聯(lián)方式將相鄰單體電池的正極極耳、負極極耳焊接在一起。采用這樣的電池成組連接方法，可以盡量減少電線或螺栓的使用量，可以實現(xiàn)單體電池的可靠、穩(wěn)定的連接，同樣這也解決了鋰電池的安全使用問題。這樣的成組方式非常方便簡潔，利于維護，充分的延長了電池的壽命，適合車輛的充電、放電，對國內(nèi)電動汽車產(chǎn)業(yè)化、綠色化和高新化起到了重要的推進作用。
文檔編號H01M10/0525GK102306739SQ20111030951
公開日2012年1月4日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者張?zhí)戾? 王劍, 郭秋林 申請人:蘇州新中能源科技有限公司