專利名稱：電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池系統(tǒng)，尤其涉及一種由多個(gè)電池組合而成的電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，考慮到環(huán)境污染日益嚴(yán)重，蓄電池，其能被充電或放電，常被作為動(dòng)力源來(lái)替代傳統(tǒng)石化燃料以解決石化燃料所引起的環(huán)境污染問(wèn)題。在車輛動(dòng)力領(lǐng)域，與傳統(tǒng)能源相比，電動(dòng)力源在環(huán)保方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。采用電池作為動(dòng)力源不消耗汽油、無(wú)廢氣、 低噪音，輻射小，是一種較理想的動(dòng)力源。目前常用電動(dòng)力源通常采用多個(gè)單電池放置入一個(gè)電池模組框架中，再通過(guò)串并聯(lián)模塊將單電池進(jìn)行電性組合，從而形成一個(gè)電池模組，進(jìn)而滿足動(dòng)力需求。目前，針對(duì)不同的供電環(huán)境，例如電動(dòng)摩托車、電動(dòng)高爾夫球車等，需要不同規(guī)格 (不同電壓和/或容量)的電池系統(tǒng)來(lái)滿足不同需求。現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)不同規(guī)格的電池系統(tǒng)，常需要設(shè)計(jì)不同的電池組殼體，導(dǎo)致電池組殼體利用率低，增加制造廠家的生產(chǎn)成本。有鑒于此，有必要對(duì)現(xiàn)有的電池系統(tǒng)予以改進(jìn)以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種電池系統(tǒng)，其可提高電池組殼體的共用率。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種電池系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電池組件，其包括框架、和設(shè)置在框架內(nèi)并相互電性連接的若干電池，所述若干電池可被選擇地配置成若干規(guī)格；殼體，收容被選擇的所述若干規(guī)格之一的電池組件；蓋體，蓋合在所述殼體上。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電池規(guī)格為若干電池配置后的電壓和容量。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述配置若干電池的規(guī)格包括選擇具有額定電壓和額定容量的特定數(shù)量的單顆電池。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述單顆電池的額定電壓3伏、額定容量為12. 5安時(shí) (Ahr),所述單顆電池的特定數(shù)量為M。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，，所述配置若干電池的規(guī)格包括將M顆電池串聯(lián)以獲得72伏、12. 5安時(shí)的規(guī)格。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述配置若干電池的規(guī)格包括將M顆電池每?jī)深w并聯(lián)然后再串聯(lián)以獲得36伏、25安時(shí)的規(guī)格。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述單顆電池的額定電壓3伏、額定容量為25安時(shí)， 所述單顆電池的特定數(shù)量為16。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述配置若干電池的規(guī)格包括將16顆串聯(lián)以獲得48 伏、25安時(shí)的規(guī)格。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述配置若干電池的規(guī)格包括將M顆電池每?jī)深w并聯(lián)然后再串聯(lián)以獲得M伏、50安時(shí)的規(guī)格。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述配置若干電池的規(guī)格包括將M顆電池每四顆并聯(lián)然后再串聯(lián)以獲得12伏、100安時(shí)的規(guī)格。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述配置若干電池的規(guī)格包括按照特定的并聯(lián)和串聯(lián)方式連接若干電池。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是在相同的殼體內(nèi)可實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格電池系統(tǒng)的配置，從而提高殼體的共用率。如通過(guò)改變電池的數(shù)量、電池之間串并聯(lián)結(jié)構(gòu)、以及固定電池的框架規(guī)格即可實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格電池系統(tǒng)共用相同的電池組殼體。


圖1為本發(fā)明電池系統(tǒng)于第一實(shí)施方式中局部示意圖； 圖2為本發(fā)明電池系統(tǒng)于第二實(shí)施方式中局部示意圖3為圖2所示的電池系統(tǒng)中電池組件的立體圖； 圖4為圖2所示的電池系統(tǒng)中殼體的立體圖； 圖5為本發(fā)明電池系統(tǒng)一具體實(shí)施方式
中蓋體的立體圖6為本發(fā)明電池系統(tǒng)一具體實(shí)施方式
中，電池管理電路板與部分框架組合后立體
圖7為圖6所示的電池管理電路板及相關(guān)聯(lián)元件的爆炸圖； 圖8為圖6所示的散熱器的立體圖； 圖9為圖6所示的散熱器另一角度的立體圖； 圖10為本發(fā)明電池系統(tǒng)一具體實(shí)施方式
中，散熱鰭片的立體圖； 圖11為本發(fā)明一具體實(shí)施方式
中，電池系統(tǒng)整體組裝后的立體圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖所示的各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施例并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施例所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。參圖1與圖2所示的實(shí)施方式中，電池系統(tǒng)100包括電池組件20。所述電池組件 20包括有框架，框架內(nèi)還設(shè)置有相互電性連接的若干電池23。所述電池23可以選擇地配置成若干規(guī)格。所述電池系統(tǒng)100還包括有殼體10，所述殼體10收容電池組件20。所述電池系統(tǒng)100還包括有蓋體30 (如圖5所示)，所述蓋體30蓋合于殼體10上，保證電池系統(tǒng)100內(nèi)部電池組件20不會(huì)被外部所影響而導(dǎo)致電性故障。如圖1、圖2與圖3所示，所述電池系統(tǒng)100可以在保證殼體10形狀、尺寸不變的基礎(chǔ)上，對(duì)其內(nèi)部的電池23進(jìn)行規(guī)格的配置。其中所述的規(guī)格包括電池23配置后的電壓和容量。由于所述的電池23規(guī)格的配置需要多個(gè)電池23進(jìn)行電性連接，所以要求同一規(guī)格配置中各個(gè)電池23具有相同的額定電壓以及額定容量，由此才能保證配置的準(zhǔn)確性。電池23固定于框架之內(nèi)，本實(shí)施例中，所述框架包括有頂部支架21與底部支架 22。頂部支架21與底部支架22夾持所述電池23而構(gòu)成電池組件。其中框架與電池之間還設(shè)置有玻璃膠或者雙面膠等粘合劑以使得框架與電池之間固定更為緊密。所述電池23具有正、負(fù)電極，所述頂部支架21上設(shè)置有通孔以供電池的電極穿過(guò)。所述電池的電極延伸出頂部支架21的部分將會(huì)被選擇性的串聯(lián)或并聯(lián)，以滿足電池規(guī)格的配置需求。本實(shí)施例中，采用金屬板一體沖壓成型的導(dǎo)電件M來(lái)作為電池23之間串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)。只需要在導(dǎo)電件上針對(duì)電極的位置設(shè)置通孔，在導(dǎo)電件M覆蓋住相應(yīng)的電極之后，再由螺母將導(dǎo)電件M固定于頂部支架21上，從而保證了電池23、頂部支架21與導(dǎo)電件M三者之間結(jié)合的緊密。配置本電池系統(tǒng)100之中的電池規(guī)格，包括對(duì)電池23數(shù)量的調(diào)整以及對(duì)電池23之間串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，在實(shí)現(xiàn)對(duì)上述二者進(jìn)行調(diào)整之后，適應(yīng)性的設(shè)計(jì)固定電池23用的框架。本實(shí)施例中，只需要對(duì)頂部支架21與底部支架22上的電池收容區(qū)以及電極收容孔進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整即可滿足在相同殼體10的基礎(chǔ)上，電池23的規(guī)格可做相應(yīng)配置。規(guī)格配置對(duì)于電池的額定電壓以及額定容量并無(wú)特別要求，只需要各個(gè)電池之間相應(yīng)的參數(shù)保持一致即可滿足模組化需求。在一種實(shí)施方式中，采用額定電壓為3伏，額定容量為12. 5安時(shí)的電池，且電池?cái)?shù)量為M顆。將M顆電池串聯(lián)以獲得72伏、12. 5安時(shí)的規(guī)格；也可如圖1所示，將M顆電池每?jī)深w并聯(lián)然后再串聯(lián)以獲得36伏、25安時(shí)的規(guī)格。在另一實(shí)施方式中，采用額定電壓為3伏，額定容量為25安時(shí)的電池16顆。將16 顆電池串聯(lián)則可以獲得48伏、25安時(shí)的規(guī)格；也可以將16顆電池每?jī)深w并聯(lián)然后再串聯(lián)以獲得M伏、50安時(shí)的規(guī)格；或者如圖2所示，將16顆電池每四顆并聯(lián)然后再串聯(lián)以獲得 12伏、100安時(shí)的規(guī)格。通常規(guī)格會(huì)以標(biāo)簽的形式標(biāo)示于電池組殼體10側(cè)面，以注明規(guī)格方便模組化應(yīng)用。參圖3所示，本實(shí)施例中，采用金屬板一體沖壓成型形成的導(dǎo)電件來(lái)串、并聯(lián)電池 23。對(duì)于同一排中的電池的電極進(jìn)行串接，可以設(shè)置為長(zhǎng)直條狀第一導(dǎo)電件241。對(duì)于不同排電池的電極進(jìn)行并接，可設(shè)置多排的第二導(dǎo)電件對(duì)2。所述第二導(dǎo)電件242用于將兩排電池進(jìn)行串聯(lián)。本實(shí)施例中，第二導(dǎo)電件242為一體沖壓成型。參圖4與圖5所示，電池系統(tǒng)100的殼體10包括有底壁以及自底壁周側(cè)向上延伸的側(cè)壁11，從而形成一個(gè)收容腔以收容電池組件20。殼體10的形狀可以根據(jù)電池組件20 的框架來(lái)設(shè)計(jì)，其材質(zhì)采用絕緣材料。本實(shí)施例中，殼體10設(shè)置為立方形，并且采用ABS塑膠材料制成。電池系統(tǒng)100的蓋體30覆蓋于盒體10上方，二者采用螺絲固定結(jié)合。所述蓋體30為絕緣材料制成，以保證電池系統(tǒng)的絕緣性。參圖6與圖1所示，電池系統(tǒng)100還包括有電池管理電路板41，所述電池管理電路板41固定于所述框架上并與所述電池23電性連接。其中所述電池管理電路板41距離框架頂部間隔設(shè)置。本實(shí)施例中，框架包括有頂部支架21與底部支架22，所述電池管理電路板41固定于所述頂部支架21上方并與頂部支架21間隔設(shè)置。所述電池管理電路板41與所述框架之間設(shè)置有直立的支撐柱211，支撐柱211由長(zhǎng)直銅柱制成。電池管理電路板41為支撐住211支撐從而與框架頂部間隔設(shè)置。所述框架頂部21具有立柱212，所述支撐柱211與立柱212通過(guò)螺紋連接。所述支撐柱211擰入所述立柱212，從而使得所述支撐柱211固定于所述框架頂部。所述電池管理電路板41還包括電池管理控制組件，用于監(jiān)控電池電壓、電流與溫度。所述電池管理控制組件包括電子開(kāi)關(guān)411，所述電池管理控制組件還用于通過(guò)控制電子開(kāi)關(guān)411的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)。
本實(shí)施例中，采用場(chǎng)效應(yīng)管作為電子開(kāi)關(guān)411。所述電池系統(tǒng)100還包括設(shè)置在電池管理電路板41和蓋體30之間的散熱器42，所述散熱器42為鋁制成或銅制成。所述散熱器42通過(guò)固定柱213與電池管理電路板41連接，且所述支撐柱211長(zhǎng)于所述固定柱213。 所述固定柱213與所述支撐柱211通過(guò)螺紋固定，從而使電池管理電路板41固定于支撐柱 211與固定柱213之間保持穩(wěn)定。如圖7、圖8與圖9所示，所述電池系統(tǒng)100還包括電池平衡電路板43，其為一方形印刷電路板，利用電阻將電池中多余的電能轉(zhuǎn)換為熱能，為被動(dòng)式平衡。所述電池平衡電路板43設(shè)置在電池管理電路板41和散熱器42之間并固定于所述散熱器42上。所述電池平衡電路板43上設(shè)置有用于將電池23中多余電能耗散成熱能的電池平衡控制組件。所述散熱器42包括金屬片，所述金屬片上沖壓形成有凸出部421，并在凸出部421內(nèi)定義收容區(qū)域422，所述電池平衡電路板43收容于所述收容區(qū)域422內(nèi)。參圖5、圖8、圖10與圖11所示，所述蓋體30設(shè)置有開(kāi)口 31，所述開(kāi)口 31用于收容所述散熱器42的凸出部421，所述凸出部421延伸出蓋體30，所述電池系統(tǒng)還包括散熱鰭片50，所述散熱鰭片50底部與所述凸出部421延伸出蓋體30的部分相結(jié)合。綜上所述，所述電池系統(tǒng)100可以具有如下的組裝步驟 step 1:將框架的底部支架22置入電池組殼體10內(nèi)； step 2:將電池23置入底部支架22內(nèi)；
step 3:將頂部支架21置于電池23上方；
step 4:將支撐柱211鎖在頂部支架21之立柱212上方；
step 5:將電池管理電路板41在支撐柱211上方，再用固定柱213鎖起來(lái)；
step 6 將電池平衡電路板43鎖在散熱器42之收容區(qū)域422內(nèi)；
step 7:將散熱器42用螺絲鎖在短銅柱213上方；
step 8:將各種電池、電池管理模塊、電池平衡模塊相互連接的線路接上；
step 9:將蓋體30蓋到殼體10上，并用螺絲鎖??；
step 10:將散熱器42與蓋體30鎖合起來(lái)；
step 11:將散熱鰭片50鎖固于蓋體30上方。參圖7所示，電池系統(tǒng)100在工作過(guò)程中，電池平衡電路板43是為被動(dòng)式平衡方式來(lái)將電池中多余的電能轉(zhuǎn)換為熱能。在工作過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的熱量，所以可將電池平衡電路板43直接與散熱器42相連接。本實(shí)施例中，采用螺絲將電池平衡電路板43與散熱器42鎖定。本實(shí)施例中，優(yōu)選的采用場(chǎng)效應(yīng)管來(lái)作為電子開(kāi)關(guān)411。然而，由于所述對(duì)電池23的保護(hù)功能由電子開(kāi)關(guān)411即場(chǎng)效應(yīng)管通過(guò)高頻地通斷來(lái)控制，所以不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因此對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管411的散熱非常重要。所述電池系統(tǒng)100中作電子開(kāi)關(guān)411的場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)置于電池管理電路板41上，所述電子開(kāi)關(guān)411與散熱器42之間還設(shè)置有絕緣片。所述絕緣片材料包括硅膠、云母片。所述絕緣片可以避免漏電時(shí)電子開(kāi)關(guān)411被擊穿而失效。所述絕緣片在散熱器42上投影面積比所述電子開(kāi)關(guān)411在散熱器上投影面積大，即絕緣片面積比電子開(kāi)關(guān)411面積更大，從而防止電子開(kāi)關(guān)411與散熱器電性接觸。此外，所述電子開(kāi)關(guān)411與所述絕緣片之間設(shè)置有散熱油；且所述散熱器42與所述絕緣片之間設(shè)置有散熱油。所述散熱油可采用散熱硅脂。 由此，所述電子開(kāi)關(guān)411的熱量通過(guò)散熱油傳遞至絕緣片，再通過(guò)散熱油傳遞至散熱器42，最后由散熱器42傳遞至散熱鰭片50，并傳遞到電池系統(tǒng)100外部，從而保證電池系統(tǒng)100 的內(nèi)部熱量可以及時(shí)得到耗散。由上述實(shí)施方式可看出，在相同的殼體內(nèi)可實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格電池系統(tǒng)的配置，從而提高殼體的共用率。此外，電池管理電路板安裝在電池組件的框架上并間隔設(shè)置，從而有助于線路的良好排布，并便于蓋體打開(kāi)維修。另外，電池平衡電路板設(shè)置在散熱器42上，可及時(shí)將被動(dòng)式平衡所產(chǎn)生的熱能及時(shí)得到耗散。應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電池系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括電池組件，其包括框架、和設(shè)置在框架內(nèi)并相互電性連接的若干電池，所述若干電池可被選擇地配置成若干規(guī)格；殼體，收容被選擇的所述若干規(guī)格之一的電池組件； 蓋體，蓋合在所述殼體上。
2.如權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述電池規(guī)格為若干電池配置后的電壓和容量。
3.如權(quán)利要求2所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述配置若干電池的規(guī)格包括選擇具有額定電壓和額定容量的特定數(shù)量的單顆電池。
4.如權(quán)利要求3所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述單顆電池的額定電壓3伏、額定容量為12. 5安時(shí)，所述單顆電池的特定數(shù)量為M。
5.如權(quán)利要求4所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述配置若干電池的規(guī)格包括將M顆電池串聯(lián)以獲得72伏、12. 5安時(shí)的規(guī)格。
6.如權(quán)利要求4所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述配置若干電池的規(guī)格包括將M顆電池每?jī)深w并聯(lián)然后再串聯(lián)以獲得36伏、25安時(shí)的規(guī)格。
7.如權(quán)利要求3所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述單顆電池的額定電壓3伏、額定容量為25安時(shí)，所述單顆電池的特定數(shù)量為16。
8.如權(quán)利要求7所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述配置若干電池的規(guī)格包括將16顆串聯(lián)以獲得48伏、25安時(shí)的規(guī)格。
9.如權(quán)利要求7所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述配置若干電池的規(guī)格包括將16顆電池每?jī)深w并聯(lián)然后再串聯(lián)以獲得M伏、50安時(shí)的規(guī)格。
10.如權(quán)利要求7所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述配置若干電池的規(guī)格包括將16顆電池每四顆并聯(lián)然后再串聯(lián)以獲得12伏、100安時(shí)的規(guī)格。
11.如權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述配置若干電池的規(guī)格包括按照特定的并聯(lián)和串聯(lián)方式連接若干電池。
全文摘要
本發(fā)明所提供的一種電池系統(tǒng)，其包括電池組件，其包括框架、和設(shè)置在框架內(nèi)并相互電性連接的若干電池，所述若干電池可被選擇地配置成若干規(guī)格；殼體，收容被選擇的所述若干規(guī)格之一的電池組件；蓋體，蓋合在所述殼體上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是在相同的殼體內(nèi)可實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格電池系統(tǒng)的配置，從而提高殼體的共用率。如通過(guò)改變電池的數(shù)量、電池之間串并聯(lián)結(jié)構(gòu)、以及固定電池的框架規(guī)格即可實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格電池系統(tǒng)共用相同的電池組殼體。
文檔編號(hào)H01M2/20GK102437394SQ201110395168
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者宋華斌, 黃仁治 申請(qǐng)人:冠碩新能源(香港)有限公司, 蘇州冠碩新能源有限公司