本發(fā)明涉及一種基于倘口式連接座的電池模組及其封裝方法。

背景技術(shù)：

電池組進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)時(shí)，或通過導(dǎo)線連接不同電池單體的正負(fù)極，或采用特制的pcb板連接不同電池單體的正負(fù)極，同時(shí)pcb板還起到隔離的作用，防止電池單體的短路；但是采用導(dǎo)線或pcb連接時(shí)，具有以下問題：

(1)需要人工將極耳焊接在一起，還需要將引出的導(dǎo)線焊接在焊點(diǎn)上，工序多，焊接效率低；

(2)由于在一小塊pcb板上需要焊接很多焊點(diǎn)及導(dǎo)線；容易造成，虛焊，焊接可靠性不高。

(3)采用傳統(tǒng)的焊接方式，焊點(diǎn)很難做到規(guī)則，整個(gè)電池組的電源輸出側(cè)外形不美觀，影響產(chǎn)品的外觀。

因此，有必要設(shè)計(jì)一種電池模組。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于倘口式連接座的電池模組及其封裝方法，該基于倘口式連接座的電池模組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，有利于提高焊接效率。

發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種基于倘口式連接座的電池模組，包括電池組和連接座；電池組由至少2個(gè)電池疊置而成；

連接座包括座體；在座體的頂部設(shè)有至少3個(gè)焊接凹陷部；凹陷部的位置與電池組的極耳位置對(duì)應(yīng)；凹陷部用于容納焊錫以及電池組的極耳。

焊接凹陷部，或稱為容納槽；在此處，通過焊錫將電池組的極耳兩兩焊接在一起或?qū)O耳與電池組的總電極引出端焊接在一起。

焊接凹陷的數(shù)量n與電池個(gè)數(shù)n的關(guān)系為：n＝n+1；具體的，2個(gè)總電源引出端焊接凹陷部，n-1個(gè)電池單體電極焊接凹陷部；(總電源引出端焊接凹陷部用于引出電池組的總電極(即總的正極和負(fù)極)。

焊接凹陷部中有2個(gè)焊接凹陷部為總電源引出端焊接凹陷部，其余的焊接凹陷部為電池單體電極焊接凹陷部。

總電源引出端焊接凹陷部的底部還具有1個(gè)電源引出端插孔，電源引出端插孔上插裝有主導(dǎo)電端子。(電源引出端插孔用于插入導(dǎo)電端子(導(dǎo)電端子可以是圓柱形或方板形，電源引出端插孔為圓孔或方孔)或電源引出線的端部。)

主導(dǎo)電端子從凹陷部的底部的上下兩側(cè)向外伸出。

主導(dǎo)電端子連接有主電源線。

主電源線與供電主插接端連接，供電主插接端為插頭或插座，用于為外部電路供電，比如用于啟動(dòng)電源的放電端子。

總電源引出端焊接凹陷部的底部還插接有1個(gè)插針。

插針通過導(dǎo)線接有供電輔插接端，一般用作主板供電端子。供電輔助插接端可以是插座，或插頭，為插座時(shí)，可以直接固定在連接座的外壁，比如可以采用一體成型的方式制造。

座體上側(cè)(即與凹陷部在同一側(cè))設(shè)有一個(gè)用于容納電池組或電池組端部的電池組插口。

電池組插口的外端部設(shè)有蓋體，蓋體上設(shè)有與蓋體垂直的隔板，隔板可以是獨(dú)立的，也可以是與蓋體相連的。

更進(jìn)一步，隔板設(shè)有多個(gè)通孔，通孔優(yōu)選為在xyz三個(gè)方向上均設(shè)置通孔，且通孔連通在一起，其每一個(gè)方向均設(shè)置有多個(gè)平行的通孔，如圖15和16。另一種方式，在隔板中部具有一個(gè)通孔，如圖17所示。

更進(jìn)一步，隔板中設(shè)有金屬網(wǎng)，以增加導(dǎo)熱。

另外，電池組插口的另一種形態(tài)是，能完全容納電池組，且開口端具有蓋體。

所述的電池組為鋰電池組或超級(jí)電容組。

一種基于倘口式連接座的電池模組的封裝方法，所述的電池模組為前述的基于倘口式連接座的電池模組；封裝方法包括以下步驟：

步驟1：將連接座的凹陷部朝上放置；

步驟2：在凹陷部?jī)?nèi)注入熔化的焊錫；

步驟3：將電池組的極片朝下插裝到凹陷部中，極耳浸入到熔化的焊錫中；

步驟4：熔化的焊錫冷卻，相鄰電池的2個(gè)極耳通過焊錫焊接在一起，或者電池的極耳與主導(dǎo)電端子通過焊錫焊接在一起；從而完成電池組的串聯(lián)以及電池模組總電源的引出。

自動(dòng)化焊接方法：

在流水線的傳送帶上至少設(shè)置2個(gè)工位，一個(gè)為焊接工位(此工位具有輔助加熱裝置，保障焊錫處于熔化狀態(tài))，一個(gè)為冷卻工位，

在焊接工位，通過自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)(可以是機(jī)械手)將連接座至于傳送帶上；通過注液機(jī)構(gòu)將熔化的焊錫注入凹陷部；再通過人工或機(jī)械手將電池的極耳插入到凹陷部中；

傳送帶向前運(yùn)行，原來位于焊接工位的焊連為一體的連接座與電池組隨傳送帶移動(dòng)到冷卻工位；在冷卻工位，焊連為一體的連接座與電池組自然冷卻，冷卻同時(shí)，在焊接工位對(duì)下一個(gè)連接座與電池組進(jìn)行焊接操作。

有益效果：

本發(fā)明的基于倘口式連接座的電池模組及其封裝方法，由于便于容納焊錫和極耳的凹陷部，因而焊接更為簡(jiǎn)便，且由于預(yù)留了導(dǎo)線引出端子插入的插孔，便于電源的引出；另外，連接座的上方設(shè)有電池組插口，便于將電池組與連接座穩(wěn)固地連成一體，從而增強(qiáng)電池組和連接座整體的可靠性。這種連接座設(shè)置了凹陷部等部件，預(yù)先將在凹陷部中注入液態(tài)的焊錫，再將電池組的極耳插入到凹陷部中，焊錫冷卻后，即完成所有極耳以及電源線的焊接，從而能顯著提高焊接效率。

另外，采用流水線式的焊接方法，焊接效率高，自動(dòng)化程度高。

采用焊槍式的焊接裝置以及結(jié)合加熱裝置，能保障焊接效率。

綜上所述，這種基于倘口式連接座的電池模組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，該方法易于實(shí)施，焊接效率高。

附圖說明

圖1為電池組頂部極耳分布示意圖；

圖2為電池組側(cè)視圖；

圖3為連接座頂部的凹陷部與插孔示意圖(俯視圖)；

圖4為不帶電池組插口的連接座示意圖(圖3的a-a剖面圖)；

圖5為電池組與圖3所示連接座結(jié)合示意圖；

圖6為帶電池組插口的連接座示意圖；

圖7為圖6的b-b剖面圖；

圖8為電池組與帶電池組插口的連接座結(jié)合示意圖(連接座不帶插針)；

圖9為帶插針的連接座結(jié)合示意圖；

圖10為電池組與圖9所示連接座結(jié)合示意圖(連接座帶插針)；

圖11為帶錐形插孔的連接座示意圖；

圖12為帶錐形插孔的連接座示意圖；

圖13為電池組與帶電池組插口的連接座結(jié)合示意圖(連接座帶插針)；

圖14位電池組封裝在連接座內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為隔板正面以及散熱孔分布示意圖；

圖16為隔板剖面圖；

圖17為只具有一個(gè)通孔的隔板正面示意圖；

圖18為焊接封裝系統(tǒng)示意圖；

圖19為儲(chǔ)液式焊槍的總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖20為儲(chǔ)液式焊槍的控制系統(tǒng)框圖。

標(biāo)號(hào)說明：1-主體，2-手柄，3-觸發(fā)器，4-加熱器，5-儲(chǔ)液箱，6-電磁閥，7-焊嘴，8-導(dǎo)管，9-液態(tài)焊錫，10-蓋板，11-吊繩，12-吊環(huán)，13-顯示屏。

21-電池，22-極耳，23-座體，24-主導(dǎo)電端子，25-電池單體電極焊接凹陷部；26-總電源引出端焊接凹陷部，27-主電源線，28-供電主插接端，29-輔電源線；30-供電輔插接端；31-焊錫；32-電池組插口；33-47-電池組插口側(cè)壁；34-錐形插孔，35-楔形插孔；36-底蓋，37-隔板。38-焊接裝置，39-第一機(jī)械手，40-第二機(jī)械手，41-第三機(jī)械手，42-加熱裝置，43-傳送帶，44-z向散熱孔，45-y向散熱孔，46-x向散熱孔。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

針對(duì)圖1-2所示的電池組(這種電池組具有3個(gè)電池單體，另外，針對(duì)具有更多電池單體的電池組，結(jié)構(gòu)也是類似的，特此說明)，設(shè)計(jì)有4種連接座，分別對(duì)應(yīng)實(shí)施例1-4；

實(shí)施例1：如圖3-5，一種基于倘口式連接座的電池模組，包括電池組和連接座；電池組由3個(gè)電池21疊置而成；

連接座包括座體；在座體23的頂部設(shè)有4個(gè)凹陷部；

焊接凹陷部，或稱為容納槽；在此處，通過焊錫將電池組的極耳兩兩焊接在一起或?qū)O耳與電池組的總電極引出端焊接在一起。

焊接凹陷的數(shù)量n與電池個(gè)數(shù)n的關(guān)系為：n＝n+1；具體的，2個(gè)總電源引出端焊接凹陷部，n-1個(gè)電池單體電極焊接凹陷部；(總電源引出端焊接凹陷部用于引出電池組的總電極(即總的正極和負(fù)極)。

焊接凹陷部中有2個(gè)焊接凹陷部為總電源引出端焊接凹陷部26，其余的焊接凹陷部為電池單體電極焊接凹陷部25。

總電源引出端焊接凹陷部的底部還具有1個(gè)電源引出端插孔，電源引出端插孔上插裝有主導(dǎo)電端子。(電源引出端插孔用于插入導(dǎo)電端子(導(dǎo)電端子可以是圓柱形或方板形，電源引出端插孔為圓孔或方孔)或電源引出線的端部。)

主導(dǎo)電端子從凹陷部的底部的上下兩側(cè)向外伸出。

主導(dǎo)電端子連接有主電源線27。

主電源線與供電主插接端28連接，供電主插接端為插頭或插座，用于為外部電路供電，比如用于啟動(dòng)電源的放電端子。

供電主插接端通過輔電源線與供電輔插接端連接。

導(dǎo)電端子可以是圓柱形或方板形，電源引出端插孔為圓孔或方孔；

實(shí)施例2：如圖6-8；在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，座體上側(cè)(即與凹陷部在同一側(cè))設(shè)有一個(gè)用于容納電池組或電池組端部的電池組插口32。

實(shí)施例3：如圖9-13，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，與實(shí)施例1不同的是，總電源引出端焊接凹陷部的底部還插接有1個(gè)插針33。插針通過導(dǎo)線接有供電輔插接端30，一般用作主板供電端子，供電輔助插接端可以是插座，或插頭，為插座時(shí)，可以直接固定在連接座的外壁，比如可以采用一體成型的方式制造。

實(shí)施例4：如圖14-17，在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，延長(zhǎng)電池組插口側(cè)壁，使得電池整體位于插口中，電池組插口的外端部設(shè)有蓋體36，蓋體上設(shè)有與蓋體垂直的隔板37，隔板可以是獨(dú)立的，也可以是與蓋體相連的。

更進(jìn)一步，隔板設(shè)有多個(gè)通孔，通孔優(yōu)選為在xyz三個(gè)方向上均設(shè)置通孔，且通孔連通在一起，其每一個(gè)方向均設(shè)置有多個(gè)平行的通孔，如圖15和16。另一種方式，在隔板中部具有一個(gè)通孔，如圖17所示。

插針有可以從凹陷部側(cè)壁伸入凹陷部中，插針可以是折形插針(即l形)。

一種基于倘口式連接座的電池模組的封裝方法，所述的電池模組為前述的基于倘口式連接座的電池模組；封裝方法包括以下步驟：

步驟1：將連接座的凹陷部朝上放置；

步驟2：在凹陷部?jī)?nèi)注入熔化的焊錫；

步驟3：將電池組的極片朝下插裝到凹陷部中，極耳浸入到熔化的焊錫中；

步驟4：熔化的焊錫冷卻，相鄰電池的2個(gè)極耳通過焊錫焊接在一起，或者電池的極耳與主導(dǎo)電端子通過焊錫焊接在一起；從而完成電池組的串聯(lián)以及電池模組總電源的引出。

自動(dòng)化焊接方法：

在流水線的傳送帶上至少設(shè)置2個(gè)工位，一個(gè)為焊接工位(此工位具有輔助加熱裝置，保障焊錫處于熔化狀態(tài))，一個(gè)為冷卻工位，

在焊接工位，通過自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)(可以是機(jī)械手)將連接座至于傳送帶上；通過注液機(jī)構(gòu)將熔化的焊錫注入凹陷部；再通過人工或機(jī)械手將電池的極耳插入到凹陷部中；

傳送帶向前運(yùn)行，原來位于焊接工位的焊連為一體的連接座與電池組隨傳送帶移動(dòng)到冷卻工位；在冷卻工位，焊連為一體的連接座與電池組自然冷卻，冷卻同時(shí)，在焊接工位對(duì)下一個(gè)連接座與電池組進(jìn)行焊接操作。

如圖19～20，焊接裝置采用儲(chǔ)液式焊槍，包括主體1和與主體前端對(duì)接的焊嘴7；主體上設(shè)有手柄2和作為控制開關(guān)的觸發(fā)器3；

主體內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)液箱5、加熱器4和控制電路；

加熱器設(shè)置在儲(chǔ)液箱內(nèi)部或外部；加熱器用于熔化焊錫；儲(chǔ)液箱用于存放液態(tài)焊錫9；

儲(chǔ)液箱底部設(shè)有導(dǎo)管8，導(dǎo)管的前段設(shè)置在焊嘴內(nèi)；導(dǎo)管上設(shè)有控制流道的電磁閥6；底部可以是側(cè)面的底端，也可以指底面；

電磁閥由控制電路驅(qū)動(dòng)，觸發(fā)器與控制電路連接。

控制電路為模擬電路或數(shù)字控制電路；

撥動(dòng)觸發(fā)器后，電磁閥打開，松開觸發(fā)器時(shí)，電磁閥關(guān)閉；

加熱器受控于控制電路。

儲(chǔ)液箱內(nèi)設(shè)有溫度傳感器；溫度傳感器與控制電路連接。

主體頂部設(shè)有吊環(huán)12。吊環(huán)用于連接吊繩11，吊繩通過吊環(huán)吊住槍體，操作人員使用焊槍時(shí)更為省力。

儲(chǔ)液箱頂部設(shè)有蓋板10。打開蓋板后，可以加入固態(tài)的焊錫。

加熱器為多個(gè)。

控制電路包括mcu。

mcu通過驅(qū)動(dòng)電路控制電磁閥。

所述的驅(qū)動(dòng)電路為基于繼電器的驅(qū)動(dòng)電路。也可以是基于igbt或晶閘管等電子器件的驅(qū)動(dòng)電路。

主體上設(shè)有顯示屏13；mcu連接顯示屏。顯示屏位于主體的頂部或側(cè)部。