[发明专利]一种圆柱形锂离子电池多串多并组合体

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种圆柱形锂离子电池多串多并组合体，用科学的组合结构方式使多个圆柱形锂离子电池在有保护措施下串联和并联，组装成电池组合体可以安全使用于电池模块。

【背景技术】

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。之前主要生产通信用小容量锂离子电池，近年大容量、高功率锂电技术有了突破，大容量电池组已在纯电动大巴、大型储能电站方面得到应用。常用的锂离子电池类型包括方形和圆柱形电池。随着技术进步和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，更多的单体电池需用串、并联结合使用，目前大多采用电池组合体进行模块化设计。

通常的串并联方式是先将单体电池的正负极进行联接并联成单元电池块，然后将单元电池块再串联。单个电池的电流先全部汇总到单元电池块的联接片上然后再分流到下一级单元电池块的各个单体电池极柱上。这样，电池流经的路径较长，集流体需要的面积也较大，所耗用的材料也较多。增加了电池组重量，降低了电池的重量比能量。

另外，传统的圆柱形电池串联过程中如果形状选择直线形则会采用固定焊接的联接片与固定支架之间结构产生矛盾，不利加工成形，同时成串电池各级电池间的并联要在结构上实现增加了很多难度。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种圆柱形锂离子电池多串多并组合体，可以直接用于各规格型号电池模式的使用，可克服圆柱形电池应用于大容量电池模块中的引起的现有相关问题。

本发明技术使圆柱形锂离子电池可以通过多支串联和多次并联，组合而成一个圆柱形锂离子电池多串多并组合体。其包括多个单体圆柱形锂离子电池通过联接片点焊联接成一个串联体，用专用的端部支架和中间联接拼装支架将其组装成一个串联组合单元，然后由多个串联单元并联组装成圆柱形锂离子电池多串多并组合体。

串联组合单元，是由多个单体圆柱形锂离子电池通过联接片点焊联接成一个串联体，折弯成一定的形状，然后用中间联接拼装支架将相邻串联体的电池彼此固定在一起。串联体两端套上端部支架最终形成串联组合单元组件。联接片材质由镀镍钢带或镍带冲制而成，联接片的最小截面积大小可由电池组合体设计工作电流大小而定，这样可以通过调整联接片的截面面积大小来调整电池串的保护电流值，相当于在电池组中串装了许多过流保护装置，有效地提升整个电池组合体的过流保护能力。

本发明将中间联接拼装支架由两个部件拼装组成，能较好地解决了电池间联接片焊接与支架组装之间的矛盾。这样，电池可以先放在夹具中上点焊联接片进行组装，然后再装支架使之固定。中间联接拼装支架有两个圆柱形孔可将需串联的电池插入其中，支架中间开有通道可使电池间的联接片通过，其中支架上表面有对称的燕尾插槽结构，两个部件由螺钉将其结合固定；中间联接拼装支架和端部支架材质是由绝缘体材料制成。

本发明可通过中间联接拼装支架上开设的燕尾插槽使多个串联组合单元通过相互推插入燕尾槽拼装成片状串联组合体。

在中间联接拼装支架上开有可插入单金属片的槽，将定制成一定形状的单金属片插入可以使片状串联组合体内需并联的电池间连成一起。单金属片在片状串联组合体中不仅具有并联连接功能，还具有电池并联间的过流保护调节功能，金属片利用在电流超流作用下时会发热熔化的原理通过调节单金属片接触面积的大小实现并联过流电流保护值的调节功能。

在中间联接拼装支架上还开有可插入U形双金属片的槽，可将定制成U形状的U形双金属片插入。片状串联组合体通过不同数量的叠加组合成不同容量的多串多并组合体。由于U形片的作用，组合体内的各级需要并联的电池连成一体。同样，U形双金属片在多串多并组合体中不仅具有并联连接功能，还具有并联电池间的过流保护调节功能，利用金属片在电流过流作用下时会发生熔化的原理通过调节单金属片接触面积的大小可实现并联电流保护值的调节功能。

本发明可以将片状多串多并电池组合体通过多片叠加组合成牢固的一个块状结合部件，由定位插销将多支圆柱形锂离子电池有效地串并联在一起，组合成一个圆柱形锂离子电池多串多并组合体。适用于制作能带动电动机或储能电站的大容量电池模块。

【附图说明】

通过下列组图对示例性实施例进行描述，本发明的这些图示说明将会变得清楚和更加容易理解。其中：

图1是根据本发明的示范性实施例的圆柱形锂离子电池4串24并组合体结构透视图。

图2是本发明示范性实施例的圆柱形锂离子电池4串联组合体与联接片点焊后透视图。