側面極柱多電壓鎳氫電池模組的制作方法
【專利摘要】側面極柱多電壓鎳氫電池模組，屬于電池【技術領域】。包括固定在電池模組外殼（1）內的電芯（5），電池模組外殼（1）內腔豎直設置有多個隔板（2），將電池模組外殼（1）內腔隔斷為多個相互密封的單體電池腔（3），各單體電池腔（3）內分別封裝有一個電芯（5），隔板（2）上固定有導電柱（4），多個電芯（5）通過導電柱（4）相串聯(lián)連接，位于電池模組外殼（1）兩端的電芯（5）分別連接穿出電池模組外殼（1）的正極柱（6）與負極柱（7）。本實用新型通過導電柱串聯(lián)各個電芯，使電芯在電池模組外殼內部直接連接，減小了電池模組的重量，具有容量比高、成本低、使用安全、壽命長等優(yōu)點。
【專利說明】側面極柱多電壓鎳氫電池模組
【技術領域】
[0001]側面極柱多電壓鎳氫電池模組，屬于電池【技術領域】，具體涉及一種內部連接的側面極柱多電壓鎳氫電池模組。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的鎳氫電池模組是將一定數(shù)量的單體電池通過連接板串聯(lián)構成，每個單體電池都是一塊完整的電池，都有正極柱和負極柱，由于鎳氫電池充放電過程中熱效應很大，對每個單體電池的密封要求都非常高，每個正極柱和負極柱與電池模組外殼體連接處都需要設置密封結構，正極柱、負極柱、螺母、密封結構造成電池模組的重量大、成本非常高，而且故障點多，任何一個單體電池漏液都可以造成整個電池模組的短路報廢，連接板位于電池外側，很容易發(fā)生短路，威脅整個電池模組甚至使用電池模組的設備的安全。
[0003]以往鎳氫電池的極片都是將白邊(未涂覆活性材料的鎳帶)設置在極片的上側，每個極片對應焊接一個極耳(也稱為集流片)，然后通過極耳與集流體焊接，鎳氫電池的極片普遍都是采用豎向的長方形，造成焊接的白邊比較短，這樣白邊與集流體連接后，造成電池容易發(fā)熱，同時由于是通過極耳與集流體連接，焊接工藝步驟多，更為重要的是增加了極耳這一中間載體，電流經(jīng)過從極片經(jīng)過極耳后再通過集流體，造成電阻增加，電池很容易發(fā)熱，而且極耳與極片的白邊經(jīng)常出現(xiàn)電焊不牢固的現(xiàn)象，造成極片在電池的使用過程中與極耳脫落，直接造成電池容量下降，影響電池使用壽命，打破了電池模組中各電池間的平衡，降低電池模組的使用壽命。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型要解決的技術問題是:克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種容量比大、成本低、使用安全、壽命長的側面極柱多電壓鎳氫電池模組。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:該側面極柱多電壓鎳氫電池模組，包括固定在電池模組外殼內的電芯，電芯由正極片與負極片通過隔膜間隔疊加構成，其特征在于:所述電池模組外殼內腔豎直設置有多個隔板，將電池模組外殼內腔隔斷為多個相互密封的單體電池腔，各單體電池腔內分別封裝有一個電芯，隔板上固定有導電柱，多個電芯通過導電柱相串聯(lián)連接，位于電池模組外殼兩端的電芯分別連接穿出電池模組外殼的正極柱與負極柱。用一個整體的電池模組外殼封裝多個電芯，減輕了電池模組外殼的重量，通過導電柱串聯(lián)各個電芯，使電芯在電池模組外殼內部直接連接，節(jié)省了大量的極柱、螺母、連接板和密封膠圈等密封結構，減小了電池模組的重量，提高容量比，降低成本，而且在電池模組外殼內部連接，避免了短路的危險，使用安全。
[0006]所述正極片的正極白邊與梳狀的正極集流體直接焊接，負極片的負極白邊與梳狀的負極集流體直接焊接，正極柱與電池模組外殼左側的電芯的正極集流體固定連接，負極柱與電池模組外殼右側的電芯的負極集流體固定連接，其他正極集流體和負極集流體焊接在導電柱上。正極白邊與正極集流體直接焊接，負極白邊與負極集流體直接焊接，減少了極耳這一連接件，電流從極片直接通過集流體，電阻減小，電池不易發(fā)熱，而現(xiàn)有鎳氫電池采用極耳連接極片與集流體是導致電池發(fā)熱的重要原因，是目前鎳氫電池難以使用在電動汽車的原因；而且減少了極耳與極片點焊這一步驟，簡化了加工工藝，降低制造成本，正極片與正極集流體、負極片與負極集流體連接更加牢固，電池使用壽命更長。
[0007]所述正極片與負極片為矩形，正極白邊設置于正極片的左側豎直邊上，正極白邊豎向貫穿正極片，正極集流體的梳齒與正極白邊長度相同；負極白邊設置于負極片的右側豎直邊上，負極白邊豎向貫穿負極片，負極集流體的梳齒與負極白邊長度相同。將正極白邊和負極白邊分別設置在豎直邊上，使得正極白邊與負極白邊長度增加，電阻減小，減少電池發(fā)熱，提聞電池使用壽命，集流體的梳齒與白邊長度相同，減小電阻，進一步減少電池發(fā)熱。
[0008]所述正極柱連接在正極集流體的上端，負極柱連接在負極集流體的上端，正極柱與負極柱分別從電池模組外殼的上端面穿出。
[0009]所述正極柱連接在正極集流體的中部，負極柱連接在負極集流體的中部，正極柱與負極柱分別從電池模組外殼的兩個豎直側面穿出。將正極柱與負極柱設置在電池模組外殼的側面，使電流向中部的正極柱或負極柱方向流動，極片上部和下部的電流路徑長度相同，克服原有電池正極柱與負極柱設置在上方造成上部電流路徑短，下部電流路徑長，電池下部容易發(fā)熱的問題。
[0010]所述導電柱的材質為鐵。鐵材質的導電柱便于與集流體焊接。
[0011]所述電池模組外殼與電池蓋的材質為工程塑料或尼龍，電池蓋上開設有多個注液口，注液口分別與各單體電池腔連通。工程塑料或尼龍材質的電池模組外殼防水性更好，在雨天、積水路段行駛時，電池模組外殼可以承受一定高度的水浸泡，使用安全，各個單體電池腔單獨注液、補液。
[0012]所述電池蓋下側面開設有與電池模組外殼上部開口配合的密封凹槽，電池模組外殼上部插入密封凹槽內構成干井密封。通過密封凹槽使各單體電池腔相互獨立，密封性好。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型側面極柱多電壓鎳氫電池模組所具有的有益效果是:
[0014]1、容量比大、成本低，用一個整體的電池模組外殼封裝多個電芯，減輕了電池模組外殼的重量，通過導電柱串聯(lián)各個電芯，使電芯在電池模組外殼內部直接連接，節(jié)省了大量的極柱、螺母、連接板和密封膠圈等密封結構，減小了電池模組的重量，提高容量比，降低成本。
[0015]2、使用安全，在電池模組外殼內部通過導電柱連接，避免了短路的危險，使用安全。
[0016]3、電池不易發(fā)熱，正極白邊與正極集流體直接焊接，負極白邊與負極集流體直接焊接，減少了極耳這一連接件，電流從極片直接通過集流體，電阻減小，電池不易發(fā)熱，而現(xiàn)有鎳氫電池采用極耳連接極片與集流體是導致電池發(fā)熱的重要原因，是目前鎳氫電池難以使用在電動汽車的原因；將正極白邊和負極白邊分別設置在豎直邊上，使得正極白邊與負極白邊長度增加，電阻減小，減少電池發(fā)熱，提高電池使用壽命。
[0017]4、減少了極耳與極片點焊這一步驟，簡化了加工工藝，降低制造成本，正極片與正極集流體、負極片與負極集流體連接更加牢固，電池使用壽命更長?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0018]圖1為實施例1中電池模組外殼的立體結構示意圖。
[0019]圖2為實施例1的剖視結構示意圖。
[0020]圖3為與正負極柱連接的集流體的立體結構示意圖。
[0021]圖4為電芯的橫向剖視結構示意圖。
[0022]圖5為正極片的示意圖。
[0023]圖6為負極片的示意圖。
[0024]圖7為實施例2的剖視結構示意圖。
[0025]其中:1、電池模組外殼2、隔板3、單體電池腔4、導電柱5、電芯51、正極片511、正極白邊52、負極片521、負極白邊53、隔膜6、正極柱7、負極柱8、正極集流體9、負極集流體10、電池蓋11、注液口 12、密封凹槽13、左側蓋14、右側
至
【具體實施方式】
[0026]圖1飛是本實用新型側面極柱多電壓鎳氫電池模組的最佳實施例，下面結合附圖 7對本實用新型做進一步說明。
[0027]實施例1，參照圖1~2，側面極柱多電壓鎳氫電池模組，包括電池模組外殼I和電芯5,電池模組外殼I上部開口固定有電池蓋10,電池模組外殼I內腔豎直設置有四個隔板2，將電池模組外殼I內腔平均隔斷為五個相互密封的單體電池腔3，各單體電池腔3內分別封裝有一個電芯5,隔板2上固定有電連通相鄰兩單體電池腔3的導電柱4,相鄰的兩電芯5通過導電柱4串聯(lián)，位于電池模組外殼I兩側的電芯5分別連接穿出電池模組外殼I的正極柱6與負極柱7。
[0028]導電柱4的材質為高純度的鐵，便于與集流體焊接，為增加導電柱4的耐腐蝕性，可以在導電柱4外側進行鍍鎳處理，電池模組外殼I與電池蓋10的材質為工程塑料或尼龍，工程塑料或尼龍材質的電池模組外殼I防水性更好，在雨天、積水路段行駛時，電池模組外殼I可以承受一定高度的水浸泡，使用安全，電池蓋10上開設有多個注液口 11,注液口11分別與各單體電池腔3連通，通過各注液口 11各個單體電池腔3單獨注液、補液，電池蓋10下側面開設有與電池模組外殼I上部開口配合的密封凹槽12，電池模組外殼I上部插入密封凹槽12內構成干井密封，密封性好，通過密封凹槽12使各單體電池腔3相互獨立，防止一個單體電池腔3內的電芯5短路對其他電芯5造成影響。
[0029]參照圖2~3，正極柱6與負極柱7設置在電池模組外殼I的上側面，電池模組外殼I左側電芯5的正極集流體8、電池模組外殼I左側電芯5的負極集流體9結構采用倒置的L形，豎直部為梳狀，水平部為位于電芯5上方的梯形結構，正極柱6豎直固定在正極集流體8的水平部上端面，負極柱7豎直固定在負極集流體9的水平部上端面。正極集流體
8的梳齒與正極白邊511長度相同，負極集流體9的梳齒與負極白邊521長度相同，減小電阻，進一步減少電池發(fā)熱。
[0030]參照圖4~6，電芯5的正極片51和負極片52通過隔膜53間隔設置，正極片51與負極片52為矩形，正極白邊511設置于正極片51的左側豎直邊上，正極白邊511豎向貫穿正極片51 ;負極白邊521設置于負極片52的右側豎直邊上，負極白邊521豎向貫穿負極片52，正極片51的正極白邊511與梳狀的正極集流體8直接焊接，負極片52的負極白邊521與梳狀的負極集流體9直接焊接，具體為多組正極白邊511分別插入梳妝正極集流體8各齒的間隙內，然后放置一條或多條焊絲，利用氬弧焊直接將正極白邊511焊接在正極集流體8上，連接牢固，而且電阻小，負極白邊521與負極集流體9采用相同的焊接方式。正極柱6與電池模組外殼I左側的電芯5的正極集流體8固定連接，負極柱7與電池模組外殼I右側的電芯5的負極集流體9固定連接，其他正極集流體8和負極集流體9焊接在導電柱4上。
[0031]制作過程:步驟1、正極片51與負極片52在拉漿過程中，將正極白邊511設置在正極片51的左側豎直邊上，負極白邊521設置在負極片52的右側豎直邊上。
[0032]步驟2、通過隔膜53，將正極片51與負極片52間隔疊加構成電芯5，正極白邊511分組插入正極集流體8的各齒間隙內，并放置一根焊絲，利用氬弧焊將焊絲、正極白邊511熔融，使正極白邊511直接焊接在正極集流體8上；負極白邊521與負極集流體9采用相同的焊接方式。
[0033]步驟3、將焊接有正極集流體8與負極集流體9的電芯5放入單體電池腔3內，其中電池模組外殼I兩端的電芯5采用圖3中所示的集流體，其他正極集流體8與負極集流體9分別與導電柱4焊接，將各電芯5串聯(lián)，電池蓋10固定在電池模組外殼I的上部開口，正極柱6、負極柱7伸出電池蓋10上端面，并分別通過密封膠圈等密封機構進行密封，通過注液口 11對各單體電池腔3進行注液，最后在注液口 11處安裝安全閥。
[0034]以上是本實用新型的最佳實施例，本實用新型還可以采用以下結構:
[0035]實施例2
[0036]參照圖7，本實用新型還可以將正極柱6連接在正極集流體8的中部，負極柱7連接在負極集流體9的中部，正極柱6與負極柱7分別從電池模組外殼I的兩個豎直側面穿出。將正極柱6與負極柱7設置在電池模組外殼I的側面，使電流向中部的正極柱6或負極柱7方向流動，極片上部和下部的電流路徑長度相同，克服原有電池正極柱與負極柱設置在上方造成上部電流路徑短，下部電流路徑長，電池下部容易發(fā)熱的問題，為便于組裝，電池模組外殼I的兩側分別為左側蓋13和右側蓋14，左側蓋13與右側蓋14的底部和兩側分別開槽，將電池模組外殼I的兩側和底部插入左側蓋13和右側蓋14內，然后進行密封處理，這樣電池模組外殼I兩端的電芯5連接正極集流體8與負極集流體9后，便于正極柱6與負極柱7從左側蓋13和右側蓋14穿出，正極柱6與負極柱7分別通過密封膠圈等密封機構密封穿出左側蓋13與右側蓋14，防止漏液。其他結構同實施例1。
[0037]以上實施例在電池模組外殼I內設置四個隔板2，將電池模組外殼I內腔平均分為五個單體電池腔3，本實用新型還可以在電池模組外殼I內設置其他數(shù)量的隔板2。
[0038]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍。
【權利要求】
1.一種側面極柱多電壓鎳氫電池模組,包括固定在電池模組外殼(I)內的電芯(5),電芯(5)由正極片(51)與負極片(52)通過隔膜(53)間隔疊加構成，其特征在于:所述電池模組外殼(I)內腔豎直設置有多個隔板(2)，將電池模組外殼(I)內腔隔斷為多個相互密封的單體電池腔(3)，各單體電池腔(3)內分別封裝有一個電芯(5)，隔板(2)上固定有導電柱(4)，多個電芯(5)通過導電柱(4)相串聯(lián)連接，位于電池模組外殼(I)兩端的電芯(5)分別連接穿出電池模組外殼(I)的正極柱(6)與負極柱(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述的側面極柱多電壓鎳氫電池模組，其特征在于:所述正極片(51)的正極白邊(511)與梳狀的正極集流體(8)直接焊接，負極片(52)的負極白邊(521)與梳狀的負極集流體(9)直接焊接，正極柱(6)與電池模組外殼(I)左側的電芯(5)的正極集流體(8)固定連接，負極柱(7)與電池模組外殼(I)右側的電芯(5)的負極集流體(9)固定連接，其他正極集流體(8)和負極集流體(9)焊接在導電柱(4)上。
3.根據(jù)權利要求2所述的側面極柱多電壓鎳氫電池模組，其特征在于:所述正極片(51)與負極片(52 )為矩形，正極白邊(511)設置于正極片(51)的左側豎直邊上，正極白邊(511)豎向貫穿正極片(51 )，正極集流體(8)的梳齒與正極白邊(511)長度相同；負極白邊(521)設置于負極片(52)的右側豎直邊上，負極白邊(521)豎向貫穿負極片(52)，負極集流體(9)的梳齒與負極白邊(521)長度相同。
4.根據(jù)權利要求1所述的側面極柱多電壓鎳氫電池模組，其特征在于:所述正極柱(6)連接在正極集流體(8)的上端，負極柱(7)連接在負極集流體(9)的上端，正極柱(6)與負極柱(7)分別從電池模組外殼(I)的上端面穿出。
5.根據(jù)權利要求1所述的側面極柱多電壓鎳氫電池模組，其特征在于:所述正極柱(6)連接在正極集流體(8)的中部，負極柱(7)連接在負極集流體(9)的中部，正極柱(6)與負極柱(7)分別從電池模組外殼(I)的兩個豎直側面穿出。
6.根據(jù)權利要求1所述的側面極柱多電壓鎳氫電池模組，其特征在于:所述導電柱(4)的材質為鐵。
7.根據(jù)權利要求1所述的側面極柱多電壓鎳氫電池模組，其特征在于:所述電池模組外殼(I)與電池蓋(10)的材質為工程塑料或尼龍，電池蓋(10)上開設有多個注液口( 11 )，注液口(11)分別與各單體電池腔(3)連通。
8.根據(jù)權利要求1所述的側面極柱多電壓鎳氫電池模組，其特征在于:所述電池蓋(10)下側面開設有與電池模組外殼(I)上部開口配合的密封凹槽(12)，電池模組外殼(I)上部插入密封凹槽(12)內構成干井密封。
【文檔編號】H01M2/24GK203660011SQ201320857717
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權日:2013年12月24日
【發(fā)明者】楊玉勛, 楊澤文 申請人:淄博潔力特種電池材料科技有限公司