一种通用电池模块单元制造技术

本发明专利技术涉及一种圆柱形锂离子电池模块组合单元，其包括多个单体圆柱形锂离子电池通过支架由螺钉固定，支架确保电池间有安全间隔距离，单体电池与焊接联接片通过焊接形成一个并联体。支架上的多个螺孔供电池模块组装时与正(负)极极性汇流片形成紧密的平面接触联接成一体。焊接连接片材质由镀镍钢带、镍带、铜带、镀镍铜带冲制而成，截面面积大小由电池安全最大电流值大小而定。多个电池模块单元通过不同排列组合组合成不同容量和电压等级各种电池模块。模块拆装、维修、更换更方便，模块单元适用于带动电动机或储能电站的大容量电池模块应用领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种圆柱形锂离子电池模块组合单元，其包括多个单体圆柱形锂离子电池通过支架由螺钉固定，支架确保电池间有安全间隔距离，单体电池与焊接联接片通过焊接形成一个并联体。支架上的多个螺孔供电池模块组装时与正(负)极极性汇流片形成紧密的平面接触联接成一体。焊接连接片材质由镀镍钢带、镍带、铜带、镀镍铜带冲制而成，截面面积大小由电池安全最大电流值大小而定。多个电池模块单元通过不同排列组合组合成不同容量和电压等级各种电池模块。模块拆装、维修、更换更方便，模块单元适用于带动电动机或储能电站的大容量电池模块应用领域。【专利说明】一种通用电池模块单元【
】本专利技术涉及一种圆柱形锂离子电池模块组合单元，是涉及到在大容量电池模块组装中，用多个一定数量的圆柱形锂离子电池通过固定支架支撑而组合成通用模块单元，然后将通用模块单元按模块设计要求组装成适用于能带动电动机或储能电站的大容量电池应用领域。【
技术介绍
】电池模块是按使用要求，通过对单体电池的串、并联组合，配备相应的控制保护元器件组装而成，这样便利安装、维护，能满足电池组的使用要求。锂离子电池是一种先进的化学储能装置，具有比能量高，循环寿命长和对环境友好等显著优点。之前主要用于通信领域，近年由于高功率锂电技术的突破，锂离子电池组已在纯电动大巴、大型储能电站方面得到应用。常用的锂离子电池型号包括方形和圆柱形电池，随着应用领域的不断扩大，需要电池的容量越来越高，使用的电压也越来越高，更多的单体电池需要串、并联使用，目前大多采用模块化设计。通常的电池模块制作是先按设计要求选取总值达额定容量的单体电池个数，设计专用的支架等结构件将各支电池固定，电池的正负极通过电池块正负极汇流片先并联连接形成一个整体电池块，然后将其按模块设计要求的串联级数通过各电池块正、负极极性汇流片连接使之串联。由于电池组不同的用途要求，串、并数量有很大的差异，在电池组设计时常遇到需对许多种的电池组结构件进行设计，制作时许多零件的加工需用开模具制作，增加了许多制造成本、也延长了加工时间。【
技术实现思路
】本专利技术的目的是提供一种圆柱形锂离子电池模块使用的通用电池模块单元，可以通过不同数量的电池模块单元串、并联组合，`很方便地组装成满足要求的各规格型号电池模式的使用，大大简化了电池模块的设计组装工作；同时可以对已装好的电池模块进行拆开更换个别电池，便利维修、维护。所以，本专利技术其特征是提供一种组装电池模块的基本电池模块单元，其包括多个单体圆柱形锂离子电池通过一对外形设计独特的通用支架，将其组装成一个部件。两个通用支架通过螺钉将各个电池拉紧固定，各支架面上贴上单体电池极性焊接联接片通过点焊将其焊接形成一个并联体。支架上有多个螺孔供电池模块组装时与正(负)极极性汇流片联接或在模块制作时用于与其它零件的固定。通过对模块单元不同排列组合，可很方便地将圆柱形锂离子电池组合成各种规格的电池模块。模块单元，是由多个单体圆柱形锂离子电池插入外形尺寸特殊的支架预留的圆孔中，支架所开的定位孔确保电池间有一个安全间隔距离，通过电池极性按指定放置使模块单元的极性形成一定的规律，同极性电池通过单体电池极性焊接联接片点焊连在一起形成模块单元内的并联区域。不同极性的电池通过焊接联接片点焊形成一个在模块单元内的串联区域。焊接联接片材质由镀镍钢带、镍带、铜带、镀镍铜带冲制制成，焊接联接片到各单支电池的最小截面积大小可由电池安全最大电流值大小而定，这样通过调整焊接联接片到单体电池的截面积大小来调整单体电池的保护电流值，相当于在电池模块中串装了许多过流保护装置，可有效地提升整个电池模块的过流保护能力。本专利技术使用的外形尺寸特殊的支架其特征是支架的外形按圆柱形电池的排列规律设计确定，支架内电池等距离布置，电池间距离由电池间需要的安全距离来确定，支架上下对称，不需特别辨认方向。四周周边形状依电池布置外周等距离而定。所以，多个支架左右、上下拼装可以保持各电池间还能等距离，有效地提高了电池模块单元的空间利用率。支架材质是由绝缘体材料构成。利用各电池间的空隙在支架上预埋了金属螺母，可以将模块单元上焊接联接片与极性汇流片压紧形成可靠连接，也可以在模块制作时作为其他零部件的固定支点。本专利技术可以将许多个电池模块单元通过不同排列组合达到模块设计要求的容量和电压等级，电池模块的尺寸可以通过模块单元的不同排列进行调整，这样在不同的空间内可以设计出外形不同的各种电池模块。也就是说:圆柱形锂离子电池先通过本专利技术由支架组合成相对独立的模块单元，再通过许多模块单元的排列组合，由螺钉将其连接在极性汇流片上，组装成一个电池模块结合体，适用于带动电动机或储能电站的大容量电池模块。本专利技术的特征还在于由于模块单元与极性汇流片是通过螺栓连接，便利拆装。由于采用通用设计理念，模块单元上使用的零件通用性好，一旦组内有个别电池故障可以很方便更换模块单元进行维护修理。这样大大地提高了维修效益，降低了维护成本。【【专利附图】【附图说明】】通过下列实施例组图进行描述会对本专利技术的说明变得更加清楚和容易理解。其中:图1是本专利技术的示范性实施例的9支圆柱形锂离子电池模块单元透视图。图2是本专利技术实施例9支圆柱形锂离子电池支架透视图。图3是本专利技术电池模块单元示范性实施例电池极性焊接联接片透视图。图4是本专利技术电池模块单元示范性实施例两种不同排列的平面图(图4A为并列排列、图4B为横向排列)。图5是本专利技术的示范性实施例的9支圆柱形锂离子电池模块单元结构示意图。图6是本专利技术的示范性实施例16个模块单元144支单体电池组装成的并联电池模块图(图6A是电池块的主视图，图6B是电池块的侧视图，图6C是电池块的透视图)。图7是本专利技术的示范性实施例13个电池并联3级串联组装的电池模块图(图7A是电池模块的主视图，图7B是电池模块的透视图)图8是本专利技术的示范性实施例由四个3级串联电池块组装的储能用电池模块图。符号说明:I锂离子电池，2通用支架，3联接片，4螺栓孔，5螺母孔，6螺栓，7螺母，8、13孔，9圆柱固定孔，10通孔，11指支架周边外形，12指焊接联接片到各电池间的形状，14指单支电池的最小截面面积，16极性汇流片，17螺钉，20模块单元，20’特别模块。【【具体实施方式】】现在将结合参照附图通过示例更全面地描述本专利技术，提供这些实施方式是为了使公开充分和完整，并将本专利技术的构思全面地告知本领域技术人员。当然，本专利技术可以有不同的实施方式，而且不应解释为受到在此提到的一些实施方式限制，在这些附图中，为了清楚地说明，没有标明具体的尺寸。图中相同功能的零部件的标号始终相同。图1是本专利技术的示范性实施例的9支圆柱形锂离子电池模块单元(20)结构透视图。其示例在图中示出，9支圆柱形锂离子电池(I)通过通用支架(2)使其并列固定在一起。本专利技术中一个模块单元中使用2个通用支架(2)，支架的外形设计独特，在2个支架设计时外形尺寸结构完全相同，相互对称，可以任意转换互用，实现通用。支架上有9个分布均匀的固定孔(9)，孔的大小正好插入圆桩形电池外壳、松紧适当。各电池间间距均等，间距按锂离子电池使用安全距离设置。 在支架上依模块设计要求插入电池，当制成的模块单元是要将电池并联，则插入电池⑴时认准电池同极性方向；如在支架上需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组装电池模块的通用电池模块单元，其包括多个单体圆柱形锂离子电池通过一对设计独特的支架，由螺栓将其组装成一个部件，电池与支架上单体电池极性焊接联接片通过点焊将其焊接，支架上有多个螺孔供电池模块组装时与极性汇流片联接组装成电池模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐琛明，顾凯凯，茅海忠，王兴威，黄钟琪，邢程，沈晓彦，
申请(专利权)人：江苏海四达电源股份有限公司， 江苏省新动力电池及其材料工程技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32