本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種拼裝式免焊鋰電池組結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
鋰電池因其具有能量密度高、使用壽命很長、無記憶效應(yīng)且鋰電池中不含有鉛、汞、鎘等有毒害物質(zhì)等優(yōu)點而被廣泛使用于新能源行業(yè)、汽車、消費電子等行業(yè)。由于續(xù)航時間與電壓要求,鋰電池通常需要包裝成多并多串的電池組,傳統(tǒng)的電池組是使用點焊機點焊連接的鎳片將其串聯(lián)或并聯(lián)起來,以達到提高電池組容量與電壓的目的。但是,電池組采用傳統(tǒng)的焊接方法焊接存在四個主要弊端:其一,通過點焊機兩觸點高溫瞬間融化鎳片使其與鋰電芯的正負極點焊在一起,高溫容易使鋰電芯內(nèi)部發(fā)生變化,不僅影響鋰電池的使用壽命,有可能出現(xiàn)打偏的情況,在鎳片上留下炸點造成安全隱患;其二,點焊需要專用點焊機設(shè)備才能保證其一致性,專用的點焊設(shè)備成本都很高,且對用電環(huán)境有要求,不便于普及;其三,通過焊接成組的電芯維修不便且不可回收利用,造成資源浪費;其四,成組完的電池組的串并方式不能再更改,兼容性不好。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的是提供一種鋰電池組結(jié)構(gòu),旨在提供方便拼裝、拆卸、改變電池單體串并連接方式的免焊鋰電池組結(jié)構(gòu)。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提出的鋰電池組結(jié)構(gòu),包括:
壓板,所述壓板包括相對設(shè)置的第一壓板和第二壓板;
電池組件,所述電池組件設(shè)于所述第一壓板和第二壓板之間;若干鎖緊結(jié)構(gòu),每一鎖緊結(jié)構(gòu)的兩端分別與所述第一壓板和第二壓板可拆卸連接,以使所述電池組件安裝/脫離于所述第一壓板和第二壓板。
進一步地,每一鎖緊結(jié)構(gòu)包括一連接件及與連接件兩端分別可拆卸連接的二鎖緊件,所述連接件設(shè)于所述電池組件的周緣和/或貫穿所述電池組件,并位于所述第一壓板和第二壓板之間,所述第一壓板和第二壓板對應(yīng)所述連接件均開設(shè)有第一通孔,一鎖緊件穿過第一壓板的第一通孔與所述連接件一端可拆卸連接,另一鎖緊件穿過第二壓板的第一通孔與所述連接件另一端可拆卸連接。
進一步地,所述連接件和所述鎖緊件二者之一設(shè)有螺紋,二者中之另一設(shè)有螺紋孔,所述鎖緊件與所述連接件螺紋連接。
進一步地,每一鎖緊結(jié)構(gòu)還包括二墊塊,一墊塊可滑動地套設(shè)于一鎖緊件并與所述第一壓板抵接,另一墊塊可滑動地套設(shè)于另一鎖緊件并與所述第二壓板抵接。
進一步地,所述電池組件包括若干電池組、支架及若干導電片,所述支架包括相對設(shè)置的第一支架和第二支架,若干所述電池組設(shè)于第一支架和第二支架之間,所述第一支架和所述第二支架背離所述電池組的一側(cè)均設(shè)有所述導電片,所述第一支架和第二支架均設(shè)有若干間隔設(shè)置的固定孔,每一電池組的兩端分別容納于與其對應(yīng)的固定孔內(nèi),并與所述導電片抵接。
進一步地,所述第一支架和第二支架還設(shè)有與固定孔間隔設(shè)置的第二通孔,所述第二通孔對應(yīng)所述連接件設(shè)置,一鎖緊件穿過第一壓板的第一通孔和第一支架的第二通孔與所述連接件一端可拆卸連接,另一鎖緊件穿過第二壓板的第一通孔和第二支架的第二通孔與所述連接件另一端可拆卸連接。
進一步地,所述第一支架和第二支架面向所述導電片的一側(cè)還設(shè)有若干間隔設(shè)置定位塊,每一定位塊對應(yīng)一第二通孔設(shè)置,每一定位塊開設(shè)有與所述第二通孔連通的第三通孔,所述導電片開設(shè)有若干間隔設(shè)置的限位孔,每一定位塊容納于每一限位孔,所述鎖緊件穿過第一通孔、第三通孔和第二通孔與所述連接件連接。
進一步地,所述電池組件還包括若干墊片,所述第一壓板與導電片和第二壓板與導電片之間均設(shè)有若干所述墊片。
進一步地,所述電池組件還包括設(shè)于所述電池組一側(cè)的保護板,所述保護板設(shè)于所述第一壓板和第二壓板之間,并與所述導電片抵接。
進一步地,所述保護板凸設(shè)有凸塊,所述第一壓板和第二壓板對應(yīng)所述凸塊設(shè)有第四通孔,所述凸塊容納于所述第四通孔。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中,鋰電池組結(jié)構(gòu)包括壓板、電池組件及鎖緊結(jié)構(gòu),其中壓板包括相對設(shè)置的第一壓板和第二壓板,電池組件設(shè)于第一壓板和第二壓板之間,通過鎖緊結(jié)構(gòu)將第一壓板和第二壓板可拆卸的壓合鎖固,一方面,可使電池組件穩(wěn)固的安裝于第一壓板和第二壓板之間,防止鋰電池組結(jié)構(gòu)發(fā)生振動導致電池組件接觸不良,另一方面,也使得電池組件便于從第一壓板和第二壓板間拆卸,方便改變電池組件內(nèi)電池單體串并連接方式。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,
在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明鋰電池組結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的爆炸圖;
圖3為圖1中鎖緊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖2中部分結(jié)構(gòu)拼裝示意圖。
附圖標號說明:
本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例,參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
需要說明,本發(fā)明實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運動情況等,如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時,則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“連接”、“固定”等應(yīng)做廣義理解,例如,“固定”可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
另外,在本發(fā)明中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外,各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合,但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ),當技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當認為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在,也不在本發(fā)明要求的保護范圍之內(nèi)。
本發(fā)明提出一種鋰電池組結(jié)構(gòu)100。
請結(jié)合參照圖1至圖4,在本發(fā)明一實施例中,該鋰電池組結(jié)構(gòu)包括壓板10、電池組件20及若干鎖緊結(jié)構(gòu)30,其中壓板10包括相對設(shè)置的第一壓板11和第二壓板12,電池組件20設(shè)于第一壓板11和第二壓板12之間,每一鎖緊結(jié)構(gòu)30的兩端分別與第一壓板11和第二壓板12可拆卸連接,以使電池組件20安裝/脫離于第一壓板11和第二壓板12。
現(xiàn)有的電池組結(jié)構(gòu)通過點焊機將鎳片焊接于電池組結(jié)構(gòu)中,使得電池組結(jié)構(gòu)實現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián),達到提高電池組容量與電壓的目的。但是,電池組結(jié)構(gòu)采用傳統(tǒng)的焊接方法焊接存在許多弊端,例如:通過點焊機兩觸點高溫瞬間融化鎳片使其與電池組結(jié)構(gòu)中鋰電芯的正負極點焊在一起,高溫容易使鋰電芯內(nèi)部發(fā)生變化,不僅影響鋰電池的使用壽命,還有可能出現(xiàn)打偏的情況,在鎳片上留下炸點造成安全隱患;點焊需要專用點焊機設(shè)備才能保證其一致性,專用的點焊設(shè)備成本都很高,且對用電環(huán)境有要求,不便于普及;焊接后的電池組結(jié)構(gòu)中電芯維修不便且不可回收利用,造成資源浪費;焊接后的電池組結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)方式不能再更改,兼容性不好。
本發(fā)明提出的鋰電池組結(jié)構(gòu),包括壓板10、電池組件20及鎖緊結(jié)構(gòu)30,其中壓板10包括相對設(shè)置第一壓板11和第二壓板12,電池組件20設(shè)于第一壓板11和第二壓板12之間,通過鎖緊結(jié)構(gòu)30將第一壓板11和第二壓板12可拆卸的壓合鎖固,一方面,可使電池組件20穩(wěn)固的安裝于第一壓板11和第二壓板12之間,防止鋰電池組結(jié)構(gòu)100發(fā)生振動導致電池組件20接觸不良,另一方面,也使得電池組件20便于從第一壓板11和第二壓板12間拆卸,方便改變電池組件20內(nèi)電池單體串并連接方式。可以理解的,在本實施例中,鎖緊結(jié)構(gòu)30可通過扣合、卡扣、螺紋等連接方式將第一壓板11和第二壓板12可拆卸的壓合鎖固,以使電池組件20安裝/脫離于第一壓板11和第二壓板12。在本實施例中,壓板10可以是一層結(jié)構(gòu)、兩層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu),壓板10為一層結(jié)構(gòu)時,壓板10的材質(zhì)選用不易變形的硬質(zhì)絕緣材料制成,壓板10為兩層結(jié)構(gòu)時,壓板10包括絕緣層和支撐層,壓板10的絕緣層與電池組件20接觸,壓板10的支撐層設(shè)于絕緣層背離電池組件20表面,此時,壓板10的絕緣層材質(zhì)可選用絕緣橡膠或其他絕緣材料制成,壓板10的支撐層材質(zhì)可選用不易變形的硬質(zhì)絕緣材料或不易變形的硬質(zhì)金屬材質(zhì)制成。
進一步地,為了使得電池組件20既可以穩(wěn)固的安裝于第一壓板11和第二壓板12之間,防止鋰電池組結(jié)構(gòu)100發(fā)生振動導致電池組件20接觸不良,又可以使得電池組件20便于從第一壓板11和第二壓板12之間拆卸,方便改變電池組件20內(nèi)電池單體串并連接方式,如圖2和圖3所示,在本實施例中,每一鎖緊結(jié)構(gòu)30包括一連接件32及與連接件32兩端分別可拆卸連接的二鎖緊件31,連接件32設(shè)于電池組件20的周緣,和/或貫穿電池組件20,并位于第一壓板11和第二壓板12之間,第一壓板11和第二壓板12對應(yīng)連接件32均開設(shè)有第一通孔13,一鎖緊件31穿過第一壓板11的第一通孔13與連接件32一端可拆卸連接,另一鎖緊件31穿過第二壓板12的第一通孔13與連接件32另一端可拆卸連接。可以理解的,當電池組件20中電池組21的數(shù)量較少時,連接件32可以設(shè)置于電池組件20的周緣,當電池組件20中電池組21的數(shù)量較多時,連接件32也可以貫穿電池組件20設(shè)置,以確保電池組21與導電片23良好接觸。連接件32的高度等于或小于電池組件20的高度,二鎖緊件31分別穿過第一壓板11和第二壓板12的第一通孔13與連接件32的兩端連接,可確保將電池組件20穩(wěn)固的安裝于第一壓板11和第二壓板12之間,并使得電池組21與導電片23良好接觸。優(yōu)選的,連接件32的高度等于電池組件20的高度,使得安裝后電池組件20不會因鎖緊結(jié)構(gòu)30過度壓合第一壓板11和第二壓板12,發(fā)生電池組21與導電片23接觸不良的現(xiàn)象。
具體的,如圖3所示,在本實施例中,鎖緊結(jié)構(gòu)30的連接件32和鎖緊件31二者之一設(shè)有螺紋,二者中之另一設(shè)有螺紋孔,鎖緊件31與連接件32螺紋連接。作為本實施例的優(yōu)選實施方案,連接件32的兩端均設(shè)有螺紋孔,鎖緊件31設(shè)有螺紋,二鎖緊件31插入連接件32兩端的螺紋孔內(nèi)實現(xiàn)螺紋連接,優(yōu)選的,連接件32和鎖緊件31可采用子母螺絲。
進一步地,為了使得鎖緊件31穿過第一壓板11和第二壓板12的第一通孔13與連接件32連接時,鎖緊件31在第一壓板11和第二壓板12的第一通孔13處不發(fā)生磨損,也使得鎖緊件31和連接件32能夠緊固的連接,如圖3所述,在本實施例中,每一鎖緊結(jié)構(gòu)30還包括二墊塊33,一墊塊33可滑動地套設(shè)于一鎖緊件31,該鎖緊件31穿過第一壓板11的第一通孔13與連接件32一端連接時,該墊塊33與第一壓板11抵接;另一墊塊33可滑動地套設(shè)于另一鎖緊件31,該鎖緊件31穿過第二壓板12的第一通孔13與連接件32另一端連接時,該墊塊33與第二壓板12抵接,使得鎖緊件31與連接件32能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定、緊固連接。
具體的,如圖2和圖4所示,在本實施例中,電池組件20包括若干電池組21、支架22及若干導電片23,支架22包括相對設(shè)置的第一支架221和第二支架222,若干電池組21設(shè)于第一支架221和第二支架222之間,第一支架221和第二支架222背離電池組21的一側(cè)均設(shè)有導電片23,為了使第一支架221和第二支架222能夠更好的固定若干電池組21,第一支架221和第二支架222均設(shè)有若干間隔設(shè)置的固定孔223,每一電池組21的兩端分別容納于第一支架221和第二支架222的一固定孔223內(nèi),并與導電片23抵接。連接件32設(shè)于若干電池組21之間的間隙/周緣,當電池組件20中電池組21的數(shù)量較少時,連接件32可以設(shè)置于電池組21的周緣,當電池組件20中電池組21的數(shù)量較多時,連接件32也可以設(shè)置于電池組21之間的間隙,以確保電池組21與導電片23良好接觸。此時,第一支架221和第二支架222還設(shè)有與固定孔223間隔設(shè)置的第二通孔225,第二通孔225對應(yīng)連接件32設(shè)置,連接件32可容納于第二通孔225,一鎖緊件31穿過第一壓板11的第一通孔13和第一支架221的第二通孔225,與連接件32一端可拆卸連接,另一鎖緊件31穿過第二壓板12的第一通孔13和第二支架222的第二通孔225與連接件32另一端可拆卸連接,可確保將若干電池組21固定于第一支架221和第二支架222之間,同時,第一壓板11與第一支架221之間和第二壓板12與第二支架222之間均固定有導電片23,以使導電片23與電池組21的兩端均抵接。
可以理解的,利用第一壓板11將導電片23壓合設(shè)置于第一壓板11和第一支架221之間,且與電池組21的一端抵接,第二壓板12將導電片23壓合設(shè)置于第二壓板12和第二支架222之間,且與電池組21的另一端抵接,取代了傳統(tǒng)電池組采用焊接方式將導電片23焊接于電池組21上,避免了焊接時因高溫容易使電池組21中鋰電芯內(nèi)部發(fā)生變化,不僅影響鋰電池的使用壽命,還有可能出現(xiàn)打偏的情況,在導電片23上留下炸點造成安全隱患;同時,本發(fā)明采用壓合的方式將導電片23與電池組21連接,還有利于方便維修電池組21的鋰電芯,且方便回收利用,節(jié)約資源;以及方便改變電池組結(jié)構(gòu)的串并聯(lián)方式,具有良好的兼容性。
進一步地,為了使導電片23能夠更好的壓合于第一壓板11/第二壓板12和第一支架221/第二支架222,并與電池組21兩端良好接觸,以及對導電片23實現(xiàn)良好定位,如圖2所示,在本實施例中,第一支架221和第二支架222面向?qū)щ娖?3的一側(cè)還設(shè)有若干間隔設(shè)置定位塊224,每一定位塊224對應(yīng)一第二通孔225設(shè)置,每一定位塊224開設(shè)有與第二通孔225連通的第三通孔226,導電片23開設(shè)有若干間隔設(shè)置的限位孔231,每一定位塊224容納于每一限位孔231,鎖緊件31穿過第一通孔13、第三通孔226和第二通孔225與連接件32連接??梢岳斫獾模谝恢Ъ?21/第二支架222上相鄰的定位塊224之間形成連通凹槽,導電片23的限位孔231套于第一支架221/第二支架222的定位塊224上,導電片23的其他部位則位于該凹槽,此時,凹槽的深度與定位塊224的厚度相當,第一支架221/第二支架222的定位塊224與導電片23可共同形成一平面,電池組21通過固定孔223與導電片23抵接。作為本實施例的優(yōu)選實施方案,導電片23優(yōu)選為導電鎳片。
進一步地,為了使得導電片23更好的與電池組21實現(xiàn)接觸,且鎖緊結(jié)構(gòu)30對第一壓板11和第二壓板12實現(xiàn)壓合鎖固時,不會使導電片23發(fā)生變形而使得導電片23與電池組21出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象,如圖2和圖4所示,在本實施例中,電池組件20還包括若干墊片24,第一壓板11與導電片23和第二壓板12與導電片23之間均設(shè)有若干該墊片24。墊片24的材質(zhì)采用高阻燃性、高溫不形變、不易老化的緩沖硅膠墊,通過鎖緊結(jié)構(gòu)30實現(xiàn)壓合時,將鎳片與電池組21中鋰電芯的正負極緊緊的壓合在一起,有效的解決了焊接導致的導電面積不大,接觸內(nèi)阻高的弊端。
進一步地,如圖1和圖2所示,在本實施例中,電池組件20還包括設(shè)于電池組21一側(cè)的保護板25,保護板25設(shè)于第一壓板11和第二壓板12之間,并與所述導電片24抵接。保護板25凸設(shè)有凸塊251,第一壓板11和第二壓板12對應(yīng)凸塊251設(shè)有第四通孔14,凸塊251容納于第四通孔14。本實施例中,保護板25的設(shè)置簡化了傳統(tǒng)電池組中將很多數(shù)據(jù)采集線焊接到電池組的問題,以及由于數(shù)據(jù)采集線長短不一,因此產(chǎn)生的內(nèi)阻不一樣,造成的采集精度低等問題。
本發(fā)明中鋰電池組結(jié)構(gòu)通過鎖緊結(jié)構(gòu)30和壓板10的配合將導電片23與電池組21中鋰電芯的正負極緊緊的壓合在一起,當需要改變電池組21的串并聯(lián)方式時,只需要將鎖緊結(jié)構(gòu)30拆卸后,重新排列導電片23與電池組21的接觸順序,即可實現(xiàn)方便更換電池組21的串并聯(lián)方式。同時,本發(fā)明采用壓合方式將鎳片與電池組中鋰電芯的正負極緊緊的壓合在一起,有效的解決了傳統(tǒng)電池組因焊接導致的諸多問題,例如,焊接導致影響鋰電池的使用壽命、焊接留下炸點造成的安全隱患、焊接需要專用設(shè)備造成的成本過高、焊接后不可回收造成資源浪費以及不可更改電池組的串并聯(lián)方式等問題;采用高阻燃性、高溫不形變、不易老化的緩沖硅膠墊,使得鎳片與電池組更好的接觸,避免出現(xiàn)接觸不良等問題;采用的壓板、鎳片、支架、硅膠墊、子母螺絲等材料取料方便,且性價比高,能夠有效的避免傳統(tǒng)電池組焊接需要購買高價專用的點焊機才能點焊的弊端,且拼裝方便,方便推廣普及。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下,利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換,或直接/間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。