專利名稱：可以直接使用單體電池串并聯(lián)的電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及可直接使用單體電池串并聯(lián)的電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前政府正在大力扶持新能源產(chǎn)業(yè)，以高效清潔的新能源能取代高污染低效率的煤、石油等正在成為ー種時(shí)尚。可循環(huán)充放電的二次電池正成為其中的領(lǐng)航者，其中鎳氫、 鋰離子電池倍受青睞。目前，很多公司正在進(jìn)行以鋰離子電池替代汽油的電動(dòng)車研發(fā)與生產(chǎn)工作。將單體小電池串并連成大電池組是ー個(gè)重要的方向；因?yàn)閱误w電池電壓較低一般不超過4V，必須串聯(lián)起來使用；而且，単體電池容量越大安全性越差；所以，大多數(shù)廠家都采用將小電池串并聯(lián)組成大電池組的方法；但然，也由于技術(shù)水平的限制，部分廠家因無法使用小電池串并聯(lián)而不得不采用單體大容量電池。安全性能可靠的圓柱単體電池正在被廣泛應(yīng)用于電池組的串并聯(lián)。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的圓柱形電池大多采用平滑端子蓋帽、底部不帶端子金屬殼，如鋰離子電池18650、26650等，此類電池的串并聯(lián)無非是通過電阻焊或者激光焊在蓋帽平滑端子和金屬殼底部引出連接片，然后將連接片再焊接到其他電池上去，從而形成串并聯(lián)，這種連接方法存在很多缺陷I.可靠性差，由于技術(shù)的限制，電池焊接存在一世界性難題，不論激光焊還是電阻焊都很難保證電池沒有虛焊；而組合電池中有單體電池虛焊是很危險(xiǎn)的,這會(huì)導(dǎo)致電池的不均衡，有電池會(huì)被過充過放，輕則電池組壽命提前結(jié)束，重則導(dǎo)致電池組起火爆炸,對(duì)車輛和人生造成傷害。2.破壞性強(qiáng)，不論是電阻焊還是激光焊都是瞬間高溫將金屬熔化粘合在一起，這個(gè)能量是有可能對(duì)單體電池內(nèi)部造成破壞導(dǎo)致微短路的(尤其電池底部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)貼的很緊)，從而，降低了單體電池的安全可靠性。3.不可拆卸與替換，單體電池一旦被焊接到電池組將無法再進(jìn)行更換，不能拆，一拆電池組就損壞。但在實(shí)際運(yùn)行中我們有時(shí)是需要更換ー些不合格單體電池的，如果不能更換就將造成很大的浪費(fèi)或者電池組安全性能下降。4.結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，此類電池是靠連接片將電池組合到一起的，由于采用電阻焊或者激光焊，為了取得良好焊接效果以及考慮減小焊接破壞性，連接片僅能在0. I毫米厚度左右，因而電池的結(jié)構(gòu)可靠性比較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中電池組串并聯(lián)過程存在的可靠性差、破壞性強(qiáng)、不可拆卸與替換、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等一系列問題，提供ー種可直接使用單體電池串并連的電池系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明涉及ー種可直接使用單體電池串并連的電池系統(tǒng)，包括若干單體電池、正極極板、若干中間極板和負(fù)極極板，所述正極極板、若干中間極板和負(fù)極極板上的若干單體電池分別組成并聯(lián)電池組，各并聯(lián)電池組之間串聯(lián)組成所述電池系統(tǒng)；所述單體電池包括蓋帽、正極端子、負(fù)極端子；所述正、負(fù)極端子為底部向外突出的圓環(huán)形柱狀金屬，所述正極端子的圓環(huán)形柱狀部分的外徑與負(fù)極端子的圓環(huán)形柱狀部分的內(nèi)徑相等，所述正極端子的圓環(huán)形柱狀部分外表面設(shè)有螺紋，其底部向外突出部分固定在所述蓋帽上，所述負(fù)極端子的圓環(huán)形柱狀部分內(nèi)表面設(shè)有螺紋，其底部向外突出部分固定在所述單體電池底部上。優(yōu)選的，所述正極極板、若干中間極板和負(fù)極極板上對(duì)應(yīng)地設(shè)有若干個(gè)孔，所述孔的個(gè)數(shù)與各板上可并聯(lián)的單體電池的個(gè)數(shù)相等，裝配成電池系統(tǒng)后，所述各板上孔的位置一一對(duì)應(yīng)；裝配成電池系統(tǒng)后，所述電池系統(tǒng)最上層的單體電池的正極端子的圓環(huán)形柱狀部分通過正極極板上的孔并固定于該正極極板上，其負(fù)極端子的圓環(huán)形柱狀部分通過中間極板上的孔并固定于該中間極板上；所述電池系統(tǒng)中間層的單體電池的正極端子的圓環(huán)形柱狀部分與其上一層單體電池的負(fù)極端子的圓環(huán)形柱狀部分通過螺紋擰合，其負(fù)極端子的圓環(huán)形柱狀部分通過另一中間極板上的孔并固定于該中間極板上；所述電池系統(tǒng)最下層的單體電池的正極端子的圓環(huán)形柱狀部分與其上一層單體電池的負(fù)極端子的圓環(huán)形柱狀部分通過螺紋擰合，其負(fù)極端子的圓環(huán)形柱狀部分通過負(fù)極極板上的孔并固定于負(fù)極極板上。優(yōu)選的，所述正極極板包括正極板螺母、設(shè)置于正極上、下絕緣層之間的正極匯流片，所述正極板螺母可緊固在所述正極端子的圓環(huán)形柱狀部分，所述正極匯流片和正極下絕緣層部分對(duì)應(yīng)的孔的直徑略大于所述正極板螺母的直徑，正極上絕緣層對(duì)應(yīng)的孔直徑略大于所述正極板螺母端部的外徑；所述中間極板包括等電位層和中間絕緣層，中間極板上孔的直徑略大于負(fù)極端子的圓環(huán)形柱狀部分的外徑；所述負(fù)極極板包括螺栓、設(shè)置于負(fù)極上、下絕緣層之間的負(fù)極匯流片，所述螺栓可旋緊固定在所述負(fù)極端子的圓環(huán)形柱狀部分； 所述負(fù)極上絕緣層部分對(duì)應(yīng)的孔的直徑略大于所述負(fù)極端子的圓環(huán)形柱狀部分的外徑，負(fù)極匯流片對(duì)應(yīng)的孔的直徑略大于所述螺栓的直徑，負(fù)極下絕緣層對(duì)應(yīng)的孔的直徑略大于所述螺栓端部的外徑。優(yōu)選的，所述正極端子直接生成在所述蓋帽上。優(yōu)選的，所述蓋帽還包括防爆孔、安全閥片、底板、絕緣件；所述底板與所述單體電池的正極極耳連通，所述安全閥片通過延伸出的彈片與底板相連，所述絕緣件將安全閥片、 正極端子的底部向外突出部分包覆，并被包覆在單體電池外殼內(nèi)部。優(yōu)選的，所述等電位層上設(shè)有弧形端子，所述弧形端子伸入所述中間極板上的孔中。優(yōu)選的，所述正極極板上正極匯流片設(shè)有正極引出端，所述負(fù)極極板上負(fù)極匯流片設(shè)有負(fù)極引出端。優(yōu)選的，所述正極極板、中間極板、負(fù)極極板均采用PCB板，所述PCB板中的上、下絕緣層對(duì)應(yīng)正極極板的正極上、下絕緣層，負(fù)極極板的負(fù)極上、下絕緣層以及中間極板上的中間絕緣層，所述PCB板中的金屬銅層分別對(duì)應(yīng)正極極板、負(fù)極極板上的正、負(fù)極匯流片以及中間極板上的等電位層。優(yōu)選的，所述電池系統(tǒng)的中間位置對(duì)應(yīng)的正極極板、若干中間極板和負(fù)極極板上的一個(gè)孔均不安裝單體電池，而是由一根螺桿貫穿，所述螺桿通過第一螺母緊固于正極極板，所述第一螺母與正極極板之間、所述螺桿底部與負(fù)極極板之間均設(shè)有第二絕緣墊片和加強(qiáng)板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果I、可直接實(shí)現(xiàn)單體電池的串并聯(lián)；單體電池的正負(fù)極端子在制造單體電池前預(yù)先焊接在蓋帽和売上，不需要按傳統(tǒng)的方法在成品電池上點(diǎn)焊、激光焊，完全消除了點(diǎn)焊、激光焊對(duì)電池可能造成的傷害與不確定性；且可以提前辨別不良品。2、由于正負(fù)極端子帶有對(duì)應(yīng)螺紋，能通過螺紋擰合，因此單體電池之間可以通過端子螺紋緊固擰合，不再需要對(duì)成品電池點(diǎn)焊或者激光焊；可以避免目前因焊接而導(dǎo)致對(duì)單體電池破壞性強(qiáng)的問題，還可以避免目前因焊接而導(dǎo)致單體電池可靠性差等問題；同時(shí)螺紋緊固連接也提高了電池組結(jié)構(gòu)機(jī)械可靠性。3、本發(fā)明的單體電池，必要時(shí)可以拆卸更換，解決了電池組串并聯(lián)中不可拆卸的問題；同時(shí)也降低了電池組的成本損耗并延長(zhǎng)電池組使用壽命。4、本發(fā)明還通過螺桿和加強(qiáng)板從上下兩端向內(nèi)緊固電池系統(tǒng)，進(jìn)ー步保證整個(gè)電池系統(tǒng)的各個(gè)部分接觸良好以及整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可靠性。


圖I為本發(fā)明電池系統(tǒng)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明單體電池的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明電池系統(tǒng)正極極板的結(jié)構(gòu)示意圖，其中A為橫截面示意圖，B為俯視圖4為本發(fā)明電池系統(tǒng)中間極板的結(jié)構(gòu)示意圖，其中A為橫截面示意圖，B為俯視圖；圖5為本發(fā)明電池系統(tǒng)負(fù)極極板的結(jié)構(gòu)示意圖，其中A為橫截面示意圖，B為俯視圖；圖6為本發(fā)明電池蓋帽的結(jié)構(gòu)示意圖，其中A為橫截面示意圖，B為俯視圖；圖7為本發(fā)明帶螺桿的電池系統(tǒng)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I、單體電池,2、正極極板,3、中間極板,4、負(fù)極極板,5、蓋帽,6、外殼,7、上墊片，8、卷芯，9、下墊片，10、負(fù)極極耳，11、負(fù)極端子，12、正極極耳，13、第一絕緣墊片，14、正極端子，15、安全閥片，16、底板，17、絕緣圏，18、防爆孔，19、絕緣件，20、正極板螺母，21、正極匯流片，22、正極上絕緣層，23、正極下絕緣層，24、等電位層，25、中間絕緣層，26、螺栓， 27、負(fù)極下絕緣層，28、負(fù)極上絕緣層，29、負(fù)極匯流片，30、弧形端子，31、正極引出端，32、負(fù)極引出端，33、螺桿，34、第一螺母，35、第二絕緣墊片，36、加強(qiáng)板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖以及實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)作進(jìn)ー步闡述，本闡述僅是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的說明，而非對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例I如圖1、2所示，ー種可直接使用單體電池串并連的電池系統(tǒng)，包括若干單體電池
I、正極極板2、若干中間極板3和負(fù)極極板4，所述正極極板2、若干中間極板3和負(fù)極極板4上的若干單體電池I分別組成并聯(lián)電池組，各并聯(lián)電池組之間串聯(lián)組成所述電池系統(tǒng)；所述單體電池I包括蓋帽5、外殼6、上墊片7、卷芯8、下墊片9、負(fù)極極耳10、正極極耳12、第一絕緣墊片13等基本組成部分，還包括正極端子14、負(fù)極端子11 ;所述正、負(fù)極端子14、 11為底部向外突出的圓環(huán)形柱狀金屬，所述正極端子14的圓環(huán)形柱狀部分的外徑與負(fù)極端子11的圓環(huán)形柱狀部分的內(nèi)徑相等，所述正極端子14的圓環(huán)形柱狀部分外表面設(shè)有螺紋，其底部向外突出部分固定在所述蓋帽5上，所述負(fù)極端子11的圓環(huán)形柱狀部分內(nèi)表面設(shè)有螺紋，其底部向外突出部分固定在所述單體電池I底部上。所述正極極板2、若干中間極板3和負(fù)極極板4上對(duì)應(yīng)地設(shè)有若干個(gè)孔，所述孔的個(gè)數(shù)與各板上可并聯(lián)的單體電池I的個(gè)數(shù)相等，裝配成電池系統(tǒng)后，所述各板上孔的位置一一對(duì)應(yīng)；裝配成電池系統(tǒng)后，所述電池系統(tǒng)最上層的單體電池I的正極端子14的圓環(huán)形柱狀部分通過正極極板2上的孔并固定于該正極極板2上，其負(fù)極端子11的圓環(huán)形柱狀部分通過中間極板3上的孔并固定于該中間極板3上；所述電池系統(tǒng)中間層的單體電池I的正極端子14的圓環(huán)形柱狀部分與其上一層單體電池I的負(fù)極端子11的圓環(huán)形柱狀部分通過螺紋擰合，其負(fù)極端子11的圓環(huán)形柱狀部分通過另一中間極板3上的孔并固定于該中間極板3上；所述電池系統(tǒng)最下層的單體電池I的正極端子14的圓環(huán)形柱狀部分與其上一層單體電池I的負(fù)極端子11的圓環(huán)形柱狀部分通過螺紋擰合，其負(fù)極端子11的圓環(huán)形柱狀部分通過負(fù)極極板4上的孔并固定于負(fù)極極板4上。本實(shí)施例的電池系統(tǒng)使用的正極極板、中間極板、負(fù)極極板主要解決電池組并聯(lián)等電位、匯流、機(jī)械支撐等問題。電池系統(tǒng)正極極板的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示,所述正極極板2包括正極板螺母20、設(shè)置于正極上、下絕緣層22、23之間的正極匯流片21，所述正極板螺母20可緊固在所述正極端子14的圓環(huán)形柱狀部分，所述正極匯流片21和正極下絕緣層23部分對(duì)應(yīng)的孔的直徑略大于(I 2mm)所述正極板螺母20的直徑，正極上絕緣層22對(duì)應(yīng)的孔直徑略大于(I 2mm)所述正極板螺母20端部的外徑；所述中間極板3包括等電位層24和中間絕緣層25，中間極板3上孔的直徑略大于(I 2mm)負(fù)極端子11的圓環(huán)形柱狀部分的外徑；所述負(fù)極極板4包括螺栓26、設(shè)置于負(fù)極上、下絕緣層28、27之間的負(fù)極匯流片29，所述螺栓26可旋緊固定在所述負(fù)極端子11的圓環(huán)形柱狀部分；所述負(fù)極上絕緣層28部分對(duì)應(yīng)的孔的直徑略大于(I 2mm)所述負(fù)極端子11的圓環(huán)形柱狀部分的外徑，負(fù)極匯流片29 對(duì)應(yīng)的孔的直徑略大于(I 2mm)所述螺栓26的直徑，負(fù)極下絕緣層27對(duì)應(yīng)的孔的直徑略大于(I 2mm)所述螺栓26端部的外徑。本實(shí)施例中，所述正極端子14直接生成在所述蓋帽5上。蓋帽的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示，所述蓋帽5還包括防爆孔18、安全閥片15、絕緣圈17、底板16、絕緣件19 ； 所述底板16與所述單體電池I的正極極耳12連通，所述安全閥片15通過延伸出的彈片與底板16相連，所述絕緣件19將安全閥片15、正極端子14的底部向外突出部分包覆，并被包覆在單體電池外殼6內(nèi)部。在本實(shí)施例中，所述等電位層24上還設(shè)有弧形端子30 (如圖4所示)，所述弧形端子30伸入所述中間極板3上的孔中；從而更好的與電池負(fù)極端子11連接，實(shí)現(xiàn)等電位并聯(lián)。本實(shí)施例的電池系統(tǒng)組裝時(shí)從負(fù)極開始組裝，通過負(fù)極極板4上的螺栓26 —一將單體電池I負(fù)極端子11擰到負(fù)極極板4上，然后給板上所有單體電池I正極端子14套上中間極板3，并將第二層單體電池負(fù)極端子11 一一對(duì)應(yīng)的擰到負(fù)極極板4上各單體電池 I的正極端子14上，再在第二層單體電池I正極端子14套上中間極板(3)，再串聯(lián)ー層電池……，最后ー層單體電池I正極端子14套上正極極板2，并通過正極板螺母20將該層單體電池正極端子14連接到正極極板2上。具體組裝如下I、單體電池I負(fù)極端子11從上往下插入負(fù)極極板4的孔中，螺栓26從下往上擰到負(fù)極端子11上，從而將單體電池I連接到負(fù)極匯流片29上并形成并聯(lián)，負(fù)極上絕緣層28、 負(fù)極下絕緣層27起到絕緣導(dǎo)熱以及機(jī)械支撐作用，負(fù)極匯流片29上設(shè)有的負(fù)極弓I出端32， 作為電池組負(fù)極導(dǎo)出端，負(fù)極匯流片29匯集負(fù)極電流，同時(shí)保持負(fù)極等電位。2、中間極板3、正極極板2、負(fù)極極板4上的孔與單體電池--對(duì)應(yīng),有多少單體電
池要并聯(lián)就需要多少個(gè)孔；同時(shí)，有多少層單體電池要串聯(lián)就需要對(duì)應(yīng)層數(shù)中間極板3。已連接到負(fù)極極板4上的單體電池I的正極端子14從底往上插入中間極板3的孔中，中間極板3上方的ー層單體電池I的負(fù)極端子11從上往下擰到正極端子14上，即將電池串聯(lián)起來，同時(shí)電池負(fù)極底部與負(fù)極端子11卡緊等電位層24以及等電位24的弧形端子30，從而形成等電位并聯(lián)，中間絕緣層25起到絕緣導(dǎo)熱以及機(jī)械支撐作用，等電位層24保持并聯(lián)電池電位相同。3、最后組裝正極極板2，將從負(fù)極極板4起由下自上數(shù)的最后ー層已組裝的単體電池I的正極端子14從底往上插入正極極板2的孔中，正極板螺母20從上往下擰到正極端子14上，從而將整層單體電池I連接到正極匯流片21上，正極上絕緣層22、正極下絕緣層23起到絕緣導(dǎo)熱以及機(jī)械支撐作用，正極匯流片21設(shè)有的正極弓I出端31，作為電池組正極導(dǎo)出端，正極匯流片21匯集正極電流同時(shí)保持正極等電位。本實(shí)施例中，單體電池的正負(fù)極端子在制造單體電池前預(yù)先焊接在蓋帽和殼上， 不會(huì)對(duì)成品電池造成傷害，且可以提前辨別不良品。當(dāng)單體電池外殼為不銹鋼材料金屬殼時(shí)，殼為一端開ロ圓筒，可以直接在底部焊接端子，同時(shí)通過滾槽、卷邊將蓋帽封入殼內(nèi)， 蓋帽邊緣需要塑膠絕緣件緩沖密封；電池外殼為鋁合金材料金屬殼時(shí)，殼為ー兩頭通圓筒， 底蓋和上蓋均通過激光焊接到圓筒兩端，所以底部端子只能先焊接在底蓋上。由于正負(fù)極兩端皆有帶螺紋端子，電池與電池之間可以通過端子螺紋緊固擰合，不再需要對(duì)成品電池點(diǎn)焊或者激光焊?？梢员苊饽壳耙蚝附佣鴮?dǎo)致對(duì)單體電池破壞性強(qiáng)問題，還可以避免目前因焊接而導(dǎo)致單體電池可靠性差問題。同吋，電池與電池之間通過端子螺紋的緊固連接也提高了電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)械可靠性。在使用中，可根據(jù)用電器功率等要求，決定單個(gè)上述電池系統(tǒng)的串聯(lián)層數(shù)，也可以是采用若干個(gè)本實(shí)施例的電池系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)或是并聯(lián)。實(shí)施例2本實(shí)施例同實(shí)施例1，所不同之處在于所述正極極板2、中間極板3、負(fù)極極板4 均采用PCB板，所述PCB板中的上、下絕緣層對(duì)應(yīng)正極極板2的正極上、下絕緣層22、23，負(fù)極極板4的負(fù)極上、下絕緣層28、27以及中間極板3上的中間絕緣層25，所述PCB板中的金屬銅層分別對(duì)應(yīng)正極極板2、負(fù)極極板4上的正、負(fù)極匯流片21、29以及中間極板3上的等電位層24。這樣，使得各極板生產(chǎn)エ序簡(jiǎn)化，更好的較低了電池系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。實(shí)施例3
本實(shí)施例同實(shí)施例I，所不同之處在于，如圖7所示，所述電池系統(tǒng)的中間位置對(duì)應(yīng)的正極極板2、若干中間極板3和負(fù)極極板4上的一個(gè)孔均不安裝單體電池1，而是由一根螺桿33貫穿，所述螺桿33通過第一螺母34緊固于正極極板2上，所述第一螺母34與正極極板2之間、所述螺桿33底部與負(fù)極極板4之間均設(shè)有第二絕緣墊片35和加強(qiáng)板36。 本實(shí)施例通過螺桿和加強(qiáng)板從上下兩端向內(nèi)緊固電池系統(tǒng)，進(jìn)一步保證整個(gè)電池系統(tǒng)的各個(gè)部分接觸良好以及整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可靠性。
權(quán)利要求
1.一種可直接使用單體電池串并連的電池系統(tǒng)，包括若干單體電池(I)、正極極板(2)、若干中間極板(3)和負(fù)極極板(4)，其特征在于，所述正極極板(2)、若干中間極板(3) 和負(fù)極極板(4)上的若干單體電池(I)分別組成并聯(lián)電池組，各并聯(lián)電池組之間串聯(lián)組成所述電池系統(tǒng)；所述單體電池⑴包括蓋帽(5)、正極端子(14)、負(fù)極端子(11);所述正、負(fù)極端子(14、11)為底部向外突出的圓環(huán)形柱狀金屬，所述正極端子(14)的圓環(huán)形柱狀部分的外徑與負(fù)極端子(11)的圓環(huán)形柱狀部分的內(nèi)徑相等，所述正極端子(14)的圓環(huán)形柱狀部分外表面設(shè)有螺紋，其底部向外突出部分固定在所述蓋帽(5)上，所述負(fù)極端子(11)的圓環(huán)形柱狀部分內(nèi)表面設(shè)有螺紋，其底部向外突出部分固定在所述單體電池(I)底部上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可直接使用單體電池串并連的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述正極極板(2)、若干中間極板(3)和負(fù)極極板(4)上對(duì)應(yīng)地設(shè)有若干個(gè)孔，所述孔的個(gè)數(shù)與各板上可并聯(lián)的單體電池(I)的個(gè)數(shù)相等，裝配成電池系統(tǒng)后，所述各板上孔的位置一一對(duì)應(yīng)；裝配成電池系統(tǒng)后，所述電池系統(tǒng)最上層的單體電池(I)的正極端子(14)的圓環(huán)形柱狀部分通過正極極板(2)上的孔并固定于該正極極板(2)上，其負(fù)極端子(11)的圓環(huán)形柱狀部分通過中間極板(3)上的孔并固定于該中間極板(3)上；所述電池系統(tǒng)中間層的單體電池(I)的正極端子(14)的圓環(huán)形柱狀部分與其上一層單體電池(I)的負(fù)極端子(11) 的圓環(huán)形柱狀部分通過螺紋擰合，其負(fù)極端子(11)的圓環(huán)形柱狀部分通過另一中間極板(3)上的孔并固定于該中間極板(3)上；所述電池系統(tǒng)最下層的單體電池(I)的正極端子 (14)的圓環(huán)形柱狀部分與其上一層單體電池(I)的負(fù)極端子(11)的圓環(huán)形柱狀部分通過螺紋擰合，其負(fù)極端子(11)的圓環(huán)形柱狀部分通過負(fù)極極板(4)上的孔并固定于負(fù)極極板 ⑷上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可直接使用單體電池串并連的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述正極極板(2)包括正極板螺母(20)、設(shè)置于正極上、下絕緣層(22、23)之間的正極匯流片 (21)，所述正極板螺母(20)可緊固在所述正極端子(14)的圓環(huán)形柱狀部分，所述正極匯流片(21)和正極下絕緣層(23)部分對(duì)應(yīng)的孔的直徑略大于所述正極板螺母(20)的直徑， 正極上絕緣層(22)對(duì)應(yīng)的孔直徑略大于所述正極板螺母(20)端部的外徑；所述中間極板(3)包括等電位層(24)和中間絕緣層(25)，中間極板(3)上孔的直徑略大于負(fù)極端子(11) 的圓環(huán)形柱狀部分的外徑；所述負(fù)極極板(4)包括螺栓(26)、設(shè)置于負(fù)極上、下絕緣層(28、 27)之間的負(fù)極匯流片(29)，所述螺栓(26)可旋緊固定在所述負(fù)極端子(11)的圓環(huán)形柱狀部分；所述負(fù)極上絕緣層(28)部分對(duì)應(yīng)的孔的直徑略大于所述負(fù)極端子(11)的圓環(huán)形柱狀部分的外徑，負(fù)極匯流片(29)對(duì)應(yīng)的孔的直徑略大于所述螺栓(26)的直徑，負(fù)極下絕緣層(27)對(duì)應(yīng)的孔的直徑略大于所述螺栓(26)端部的外徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可直接使用單體電池串并連的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述正極端子(14)直接生成在所述蓋帽(5)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可直接使用單體電池串并連的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋帽(5)還包括防爆孔(18)、安全閥片(15)、底板(16)、絕緣件(19);所述底板(16)與所述單體電池(I)的正極極耳(12)連通，所述安全閥片(15)通過延伸出的彈片與底板(16) 相連，所述絕緣件(19)將安全閥片(15)、正極端子(14)的底部向外突出部分包覆，并被包覆在單體電池外殼￠)內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可直接使用單體電池串并連的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述等電位層(24)上設(shè)有弧形端子(30)，所述弧形端子(30)伸入所述中間極板(3)上的孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可直接使用單體電池串并連的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述正極匯流片(21)上設(shè)有正極引出端(31)，所述負(fù)極匯流片(29)上設(shè)有負(fù)極引出端(32)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可直接使用單體電池串并聯(lián)的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述正極極板(2)、中間極板(3)、負(fù)極極板(4)均采用PCB板，所述PCB板中的上、下絕緣層對(duì)應(yīng)正極極板(2)的正極上、下絕緣層(22、23)，負(fù)極極板(4)的負(fù)極上、下絕緣層(28、27)以及中間極板(3)上的中間絕緣層(25)，所述PCB板中的金屬銅層分別對(duì)應(yīng)正極極板(2)、負(fù)極極板⑷上的正、負(fù)極匯流片(21、29)以及中間極板(3)上的等電位層(24)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可直接使用單體電池串并連的電池系統(tǒng)，其特征在于，所述電池系統(tǒng)的中間位置對(duì)應(yīng)的正極極板(2)、若干中間極板(3)和負(fù)極極板(4)上的一個(gè)孔均不安裝單體電池(I)，而是由一根螺桿(33)貫穿，所述螺桿(33)通過第一螺母(34)緊固于正極極板(2)，所述第一螺母(34)與正極極板(2)之間、所述螺桿(33)底部與負(fù)極極板(4)之間均設(shè)有第二絕緣墊片(35)和加強(qiáng)板(36)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可以直接使用單體電池串并聯(lián)的電池系統(tǒng)。正、負(fù)極極板，若干中間極板上的若干單體電池分別組成并聯(lián)電池組，各并聯(lián)電池組之間串聯(lián)組成電池系統(tǒng)；單體電池的正、負(fù)極端子為底部向外突出的圓環(huán)形柱狀金屬，正極端子圓環(huán)形柱狀部分外徑與負(fù)極端子圓環(huán)形柱狀部分內(nèi)徑相等，正極端子圓環(huán)形柱狀部分外表面設(shè)有螺紋，其底部向外突出部分固定在蓋帽上，負(fù)極端子圓環(huán)形柱狀部分內(nèi)表面設(shè)有螺紋，其底部向外突出部分固定在單體電池底部。采用該技術(shù)方案，所述結(jié)構(gòu)的單體電池可以直接串并聯(lián)，不需要按傳統(tǒng)的方法在成品電池上點(diǎn)焊、激光焊，完全消除了點(diǎn)焊、激光焊對(duì)電池可能造成的傷害與不確定性；另外，徹底實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)可拆卸性和可更換性。
文檔編號(hào)H01M2/10GK102593410SQ201210054848
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月6日
發(fā)明者李義 申請(qǐng)人:李義