專利名稱：一種圓柱形動力電池模組結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電池結構，具體涉及一種圓柱形動力電池模組結構。
背景技術：
節(jié)能和環(huán)保是現(xiàn)代社會發(fā)展的兩大主題，為實行可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品已成為現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展方向，其中，以電池提供電能的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品得到了人們的廣泛重視。動力電池包作為節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的動力源，其性能直接關系到節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的性能。以電動汽車為例，目前，由于結構設計不合理，導致電動汽車動力電池包普遍存在電池電氣連接可靠性不高、電池包內阻大、自耗高等缺陷；同時，現(xiàn)有動力電池模組的標準化設計程度不高，不利于實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)和優(yōu)化使用電池包產(chǎn)品的結構設計。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，提供一種圓柱形動力電池模組結構，克服現(xiàn)有動力電池包存在的電池電氣連接可靠性不高、電池包內阻大、自耗高等缺陷。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種圓柱形動力電池模組結構，包括至少兩個相互串接的電池模塊，其特征在于，所述電池模塊包括電芯組，該電芯組包括平行間隔排列的同型號圓柱形電池；電芯支架，該電芯支架位于該電芯組的電極兩側夾持該電芯組并連接固定，該電芯支架相對側包括呈峰窩狀平行間隔排列的電芯組電池定位凹槽和位于該凹槽內的電極連接孔，所述電芯組的每個電池兩端分別位于該電芯支架的定位凹槽內；所述電芯支架包括設置在其相對側相互對應定位配合的定位柱、設置在其相背側相互對應嵌套定位配合的定位凸起和凹槽、保證相鄰兩電池模塊相貼配合的背側配合平面、沿電芯組電池軸向對應設置在該兩片電芯支架上的連接通孔；正極鎳片和負極鎳片，該正極鎳片經(jīng)所述電芯支架的電極連接孔與所述電芯組電池的正極焊接，所述正極鎳片邊沿不超出所述電芯支架的邊沿；該負極鎳片經(jīng)所述電芯支架的電極連接孔與所述電芯組的電池負極焊接，所述負極鎳片邊沿不超出所述電芯支架的邊沿；所述電芯支架包括設置在其相背側上側邊或下側邊相互配合的長條狀鎳片連接凹槽、對應于鎳片連接孔間隔設置在該連接凹槽內的電芯支架側邊上的多對螺栓連接凹槽；所述連接凹槽可放置一塊鎳片連接剛性壓板并保證該連接壓板不凸出該電芯支架的背側表面，每對螺栓連接凹槽包括一個與連接螺母外形配合限制螺母轉動的沉孔、一個可容納螺栓頭并允許其轉動的通孔；所述電池模塊包括設置在其電芯支架的上側邊或下側邊的電路板安裝槽，該電路板安裝槽保證電路板安裝后不凸出設置電路板安裝槽的電芯支架側邊；所述電池模組結構包括鎳片連接剛性壓板、鎳片連接螺栓、鎳片連接螺母、模塊連接螺栓、模塊連接螺母和支座；該鎳片連接螺栓、鎳片連接螺母位于所述電芯支架的螺栓連接凹槽內，該鎳片連接剛性壓板位于所述連接凹槽內并包括對應于所述鎳片連接孔的連接壓板連接孔；該支座包括與所述電池模塊安裝鎳片一側貼合的連接邊、由該連接邊下側折彎的支座邊和設置在該連接邊和支座邊上的連接孔；相鄰兩個所述電池模塊串聯(lián)正對，所述鎳片連接螺栓穿過電池模塊A的鎳片連接剛性壓板連接孔、電池模塊A的鎳片連接孔、電池模塊B的鎳片連接孔、電池模塊B的鎳片連接剛性壓板連接孔與鎳片連接螺母連接將兩個所述電池模塊的鎳片緊密連接；所述支座位于所述電池模組結構兩側、其支座連接邊與電池模塊的安裝鎳片一側絕緣相貼、其支座邊位于電池模組的同一側，所述模塊連接螺栓穿過所述電池模塊的所述連接通孔和所述支座連接邊的連接孔與所述模塊連接螺母連接，將電池模塊和支座連接為一體，所述模塊連接螺栓與所述電池模塊的鎳片相絕緣。在本發(fā)明的圓柱形動力電池模組結構中，所述電路板安裝槽位于所述電芯支架的上側邊中部。在本發(fā)明的圓柱形動力電池模組結構中，所述支座與所述電池模塊的安裝鎳片一側的絕緣連接是這樣實現(xiàn)的所述支座包括覆蓋在其與所述電池模塊的安裝鎳片一側配合 的表面上的絕緣層，或包括設置在所述電池模塊的安裝鎳片一側表面與所述支座連接邊連接表面之間的絕緣墊片。在本發(fā)明的圓柱形動力電池模組結構中，所述電芯支架的外輪廓為矩形。在本發(fā)明的圓柱形動力電池模組結構中，所述電池模塊結構組裝后，所述鎳片連接剛性壓板全部位于所述電芯支架的鎳片連接凹槽內。在本發(fā)明的圓柱形動力電池模組結構中，所述電芯支架的連接是這樣實現(xiàn)的包括電池模塊連接螺栓、電池模塊連接螺母和沿電芯組電池軸向設置在所述定位柱內的模組連接孔，所述模組連接螺栓穿過相對的電芯支架的所述模組連接孔與所述電池模塊連接螺母連接將所述電芯支架連接固定。在本發(fā)明的圓柱形動力電池模組結構中，所述電池模塊的電芯支架為兩片。實施本發(fā)明的圓柱形動力電池模組結構，與現(xiàn)有技術比較，其有益效果是I.電池模塊間的鎳片采用剛性壓板多點螺栓連接結構，電池模塊間的鎳片是直接連接，可減少接觸電阻，保證鎳片緊密均壓連接、電池模塊間連接距離短、連接面大，從而保證電池模組總內阻小、自耗低、電氣連接可靠性高；2.電池模塊正極側結構與負極側結構相互對應配合，易于連接構成大容量的電池模組，作為電池單元的電池模塊結構易于實現(xiàn)標準化設計，利于實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，降低電池模組的制造成本；3.模塊高度矮，利于扁平空間的電池包安裝，也可采用多層固定方式裝入大空間。


下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖I是本發(fā)明圓柱形動力電池模組結構中電池模塊一種實施例的裝配圖。圖2是圖I實施例的分解立體圖。圖3是本發(fā)明圓柱形動力電池模組結構中電池模塊連接結構的局部放大圖。圖4是本發(fā)明圓柱形動力電池模組結構中電池模塊件的連接結構的局部放大圖。
圖5是本發(fā)明圓柱形動力電池模組結構一種實施例的裝配圖。圖6是圖5實施例的分解立體圖。
具體實施例方式如圖I至圖6所示，本發(fā)明的圓柱形動力電池模組結構包括至少兩個相互串接的電池模塊100。電池模塊100包括電芯組，電芯組包括平行間隔排列的同型號圓柱形電池5。通常將每個電芯組的每個電池5的相同電極位于同一側，也可以根據(jù)需要，將電芯組中的電池分成兩組、三組等，每一組內電池的相同電極位于同一側，不同組間電池可根據(jù)需要，相同電極可位于同側，也可位于不同側。電芯支架4。兩片電芯支架4位于電芯組的電極兩側夾持電芯組并連接固定。電 芯支架4相對側(即電芯支架內側)包括呈峰窩狀平行間隔排列的電芯組電池定位凹槽和位于該凹槽內的電極連接孔，電芯組的每個電池兩端分別位于兩片電芯支架相對應的定位凹槽內。兩片電芯支架包括設置在其相對側相互對應定位配合的定位柱41、設置在其相背側(即電芯支架外側)相互對應嵌套定位配合的定位凸起和凹槽、保證相鄰兩電池模塊100相貼配合的背側配合平面、沿電芯組電池軸向對應設置在該兩片電芯支架上的連接通孔42。本實施例采用相對布置的兩片電芯支架。在其它實施例中，根據(jù)需要，可以采用一側一長片支架、另一側兩片短片、兩側支架相互覆蓋的結構，還可以采用一側一長一短兩片支架、另一側兩片等長支架、兩側支架相互覆蓋的結構，還可將鎳片I在長度方向上從中部分開成兩片，將原本一個電池模塊分成兩個模組進行連接等。正極鎳片和負極鎳片I。正極鎳片經(jīng)電芯支架4的電極連接孔與電芯組電池5的正極焊接，整個正極鎳片邊沿均不超出電芯4支架的邊沿。負極鎳片經(jīng)電芯支架4的電極連接孔與電芯組的電池負極焊接，整個負極鎳片邊沿均不超出電芯4支架的邊沿。電芯支架4包括設置在其相背側上側邊(也可以設置在其下側邊上，或同時設置在上下兩側)相互配合的長條狀鎳片連接凹槽43、對應于鎳片I的連接孔間隔設置在該連接凹槽43內的電芯支架側邊上的多對螺栓連接凹槽44 ;連接凹槽43可放置一塊鎳片連接剛性壓板并保證該連接壓板2不凸出該電芯支架4的背側表面，每對螺栓連接凹槽44包括一個與連接螺母外形配合限制螺母轉動的沉孔(如與六角螺母配合的內六角孔，也可將連接螺母與電芯支架一體注塑成型)、一個可容納螺栓頭并允許其轉動的通孔，以便操作該螺栓轉動與螺母配合通過鎳片連接剛性壓板將兩個電池模塊的對接鎳片I壓力均勻地可靠連接。電池模塊100包括設置在其兩片電芯支架的上側邊或下側邊的電路板安裝槽101，電路板安裝槽101保證電路板6安裝后不凸出設置電路板安裝槽的電芯支架4的側邊。在本實施例中，電路板安裝槽101位于電芯支架4的上側邊中部。在其它實施例中，根據(jù)需要，電路板安裝槽101可以設置在電芯支架4的端部或靠近端部處。電池模組結構包括鎳片連接剛性壓板2 (如鋼板、高強度塑料板等)、鎳片連接螺栓
8、鎳片連接螺母3、模塊連接螺栓11、模塊連接螺母12和支座9。鎳片連接螺栓8、鎳片連接螺母3位于電芯支架4的螺栓連接凹槽44內，鎳片連接剛性壓板2位于連接凹槽43內，鎳片連接剛性壓板2包括對應于鎳片連接孔的連接壓板連接孔。支座9包括與電池模塊100安裝鎳片一側貼合的連接邊、由該連接邊下側折彎的支座邊和設置在連接邊和支座邊上的連接孔；相鄰兩個電池模塊100串聯(lián)正對，鎳片連接螺栓8穿過電池模塊A的鎳片連接剛性壓板連接孔、電池模塊A的鎳片連接孔、電池模塊B的鎳片連接孔、電池模塊B的鎳片連接剛性壓板連接孔與鎳片連接螺母連接將兩個電池模塊100的鎳片緊密連接。在本實施例中，電池模塊結構組裝后，鎳片連接剛性壓板2全部位于電芯支架的鎳片連接凹槽內。在其它實施例中，鎳片連接剛性壓板2可以凸出與電芯支架的鎳片連接凹槽，不影響本發(fā)明目的的實現(xiàn)。支座9位于電池模組結構兩側，其支座連接邊與電池模塊100的安裝鎳片一側絕 緣相貼，其支座邊位于電池模組100的同一側，模塊連接螺栓11穿過電池模塊100的連接通孔42和支座連接邊的連接孔與模塊連接螺母12連接，將電池模塊100和支座12連接為一體，模塊連接螺栓11與電池模塊100的鎳片I相絕緣。支座9與電池模塊100的安裝鎳片一側的絕緣連接可以采用包括但不限于如下結構支座9包括覆蓋在其與電池模塊100的安裝鎳片一側配合的表面上的絕緣層，或包括設置在電池模塊100的安裝鎳片一側表面與支座9連接邊連接表面之間的絕緣墊片10。在本實施例中，電芯支架4的外輪廓采用矩形。在其它實施例中，根據(jù)需要，電芯支架4的外輪廓可以采用正方形、圓形等形狀。在本實施例中，電芯支架4的連接采用如下結構包括電池模塊連接螺栓7、電池模塊連接螺母和沿電芯組電池軸向設置在定位柱41內的模組連接孔，電池模塊連接螺栓7穿過相對的電芯支架4的模組連接孔與電池模塊連接螺母連接將電芯組5兩側的兩個電芯支架4連接固定。在其它實施例中，根據(jù)需要，電芯支架4的連接可以采用如下結構包括電池模塊連接螺栓、電池模塊連接螺母和設置在電芯支架4兩端的連接耳上的連接孔，電池模塊的電芯支架4與電芯組裝配并經(jīng)定位柱41定位后，用電池模塊連接螺栓穿過連接耳上的連接孔與電池模塊連接螺母配合將電芯組5兩側的兩個電芯支架4連接固定。在其它實施例中，根據(jù)需要，電芯支架4的連接還可以采用如下結構包括設置在相互配合的電芯支架4的定位柱41上相互配合的卡接結構，當電芯支架4與電芯組5裝配后，兩電芯支架4相互配合時，定位柱41上的卡接結構相互卡接配合，實現(xiàn)電芯支架4連接固定。
權利要求
1.一種圓柱形動力電池模組結構，包括至少兩個相互串接的電池模塊，其特征在于，所述電池模塊包括 電芯組，該電芯組包括平行間隔排列的同型號圓柱形電池； 電芯支架，該電芯支架位于該電芯組的電極兩側夾持該電芯組并連接固定，該電芯支架相對側包括呈峰窩狀平行間隔排列的電芯組電池定位凹槽和位于該凹槽內的電極連接孔，所述電芯組的每個電池兩端分別位于該電芯支架的定位凹槽內；所述電芯支架包括設置在其相對側相互對應定位配合的定位柱、設置在其相背側相互對應嵌套定位配合的定位凸起和凹槽、保證相鄰兩電池模塊相貼配合的背側配合平面、沿電芯組電池軸向對應設置在該兩片電芯支架上的連接通孔； 正極鎳片和負極鎳片，該正極鎳片經(jīng)所述電芯支架的電極連接孔與所述電芯組電池的正極焊接，所述正極鎳片邊沿不超出所述電芯支架的邊沿；該負極鎳片經(jīng)所述電芯支架的電極連接孔與所述電芯組的電池負極焊接，所述負極鎳片邊沿不超出所述電芯支架的邊沿； 所述電芯支架包括設置在其相背側上側邊或下側邊相互配合的長條狀鎳片連接凹槽、對應于鎳片連接孔間隔設置在該連接凹槽內的電芯支架側邊上的多對螺栓連接凹槽；所述連接凹槽可放置一塊鎳片連接剛性壓板并保證該連接壓板不凸出該電芯支架的背側表面，每對螺栓連接凹槽包括一個與連接螺母外形配合限制螺母轉動的沉孔、一個可容納螺栓頭并允許其轉動的通孔； 所述電池模塊包括設置在其電芯支架的上側邊或下側邊的電路板安裝槽，該電路板安裝槽保證電路板安裝后不凸出設置電路板安裝槽的電芯支架側邊； 所述電池模組結構包括鎳片連接剛性壓板、鎳片連接螺栓、鎳片連接螺母、模塊連接螺栓、模塊連接螺母和支座；該鎳片連接螺栓、鎳片連接螺母位于所述電芯支架的螺栓連接凹槽內，該鎳片連接剛性壓板位于所述連接凹槽內并包括對應于所述鎳片連接孔的連接壓板連接孔；該支座包括與所述電池模塊安裝鎳片一側貼合的連接邊、由該連接邊下側折彎的支座邊和設置在該連接邊和支座邊上的連接孔；相鄰兩個所述電池模塊串聯(lián)正對，所述鎳片連接螺栓穿過電池模塊A的鎳片連接剛性壓板連接孔、電池模塊A的鎳片連接孔、電池模塊B的鎳片連接孔、電池模塊B的鎳片連接剛性壓板連接孔與鎳片連接螺母連接將兩個所述電池模塊的鎳片緊密連接；所述支座位于所述電池模組結構兩側、其支座連接邊與電池模塊的安裝鎳片一側絕緣相貼、其支座邊位于電池模組的同一側，所述模塊連接螺栓穿過所述電池模塊的所述連接通孔和所述支座連接邊的連接孔與所述模塊連接螺母連接，將電池模塊和支座連接為一體，所述模塊連接螺栓與所述電池模塊的鎳片相絕緣。
2.如權利要求I所述的圓柱形動力電池模組結構，其特征在于，所述電路板安裝槽位于所述電芯支架的上側邊中部。
3.如權利要求I所述的圓柱形動力電池模組結構，其特征在于，所述支座與所述電池模塊的安裝鎳片一側的絕緣連接是這樣實現(xiàn)的所述支座包括覆蓋在其與所述電池模塊的安裝鎳片一側配合的表面上的絕緣層，或包括設置在所述電池模塊的安裝鎳片一側表面與所述支座連接邊連接表面之間的絕緣墊片。
4.如權利要求I所述的圓柱形動力電池模組結構，其特征在于，所述電芯支架的外輪廓為矩形。
5.如權利要求I所述的圓柱形動力電池模組結構，特征在于，所述電池模塊結構組裝后，所述鎳片連接剛性壓板全部位于所述電芯支架的鎳片連接凹槽內。
6.如權利要求I至5之一所述的圓柱形動力電池模組結構，其特征在于，所述電芯支架的連接是這樣實現(xiàn)的包括電池模塊連接螺栓、電池模塊連接螺母和沿電芯組電池軸向設置在所述定位柱內的模組連接孔，所述模組連接螺栓穿過相對的電芯支架的所述模組連接孔與所述電池模塊連接螺母連接將所述電芯支架連接固定。
7.如權利要求I至5之一所述的圓柱形動力電池模組結構，其特征在于，所述電池模塊的電芯支架為兩片。
8.如權利要求6所述的圓柱形動力電池模組結構，其特征在于，所述電池模塊的電芯支架為兩片。
全文摘要
一種圓柱形動力電池模組結構，包括至少兩個相互串接的電池模塊，電池模塊包括電芯組、電芯支架、正極鎳片和負極鎳片、電路板，電池模組結構包括鎳片連接剛性壓板、鎳片連接螺栓螺母、模塊連接螺栓螺母和支座，電芯支架、電芯組、正極鎳片和負極鎳片裝配成電池模塊、電池模塊通過鎳片連接剛性壓板、鎳片連接螺栓、鎳片連接螺母、模塊連接螺栓、模塊連接螺母和支座連接成電池模組。本發(fā)明電池模塊間的鎳片采用剛性壓板多點螺栓連接，模組間鎳片直接緊密均壓連接，保證模組總內阻小、自耗低、電氣連接可靠性高；電池模塊正極側與負極側結構相互對應配合，易于電池模組容量擴展電池模塊結構易于標準化設計，利于實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，降低制造成本。
文檔編號H01M10/04GK102723524SQ201210187608
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權日2012年6月8日
發(fā)明者熊志江, 程輝, 鄭偉偉 申請人:欣旺達電子股份有限公司