一种锂电池模组的制作方法

1.本发明属于锂电池技术领域，具体地涉及一种锂电池模组。


背景技术：

2.随着锂电池行业的不断发展，锂电池的安全性型提升，锂电池的成本下降以及能量密度的提升使得越来越多应用领域换成锂电池。在便携储能，家庭储能，工商业储能，低速车，ups备用电源等领域，锂电池的使用方式一般电芯组装成电池模组，电池模组组装成电池包，电池包组装成为电池系统等。其中电池模组作为最小模块单元，连接多个电芯，决定了整个电池系统的安全性，结构强度，组装效率。目前的电池模组之间的连接一般都是排列成一排后用玻璃纤维胶缠绕成一个整体，或者用简单的塑胶框结构套住电池底部，在极柱上方放置铜片进行激光焊接。公开号为cn 109244346 a的中国专利公开了一种软包型锂电池模组，包括设有若干长方形空腔的印刷电路板及电池芯，所述贯穿于空腔的为电池芯极耳，所述印刷电路板的空腔间设有的连接铜箔，所述连接铜箔上方的焊接了固定铜片，再在固定铜片上焊接贯穿于空腔的电芯极耳，进而实现电池芯的串并联，最终通过接插件实现电池管理系统或保护板与串并联的电池芯联通。这样电池之间直接紧贴的组合模式虽然简单，但是首先不利于电池组散热，容易造成热量聚集，从而导致热失控，其次这样的组合结构，铜片可能会放置歪斜，导致虚焊，同时整体结构强度低，在震动颠簸使用环境中电芯容易移位，导致焊点脱落，从而导致产品不良，并且这样的结构不便于多个模组组装在一起。并且这类结构在焊接时，由于连接铜片放置在电极柱上，没有限位和固定，铜片容易移位，不利于上自动设备焊接。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提供一种锂电池模组的技术方案以达到锂电池模组易于散热、结构整体性稳定、避免虚焊，提高焊接一致性和良品率等目的。
4.为达到上述目的，技术方案如下：
5.一种锂电池模组，包括盖板、上支架、电芯以及下支架，盖板、上支架、电芯以及下支架由上至下依次设置；其特征在于，所述盖板底部设置有多个插柱，所述插柱的内侧设置有小孔，便于插柱插接；所述插柱插在所述上支架上，将所述盖板固定在上支架上，所述盖板与所述上支架之间存在空隙；所述盖板为绝缘材料；
6.所述上支架的上表面设有连接片放置区和固定片放置区；所述上支架的上表面的中间位置设有空槽，用于穿线走线以及散热，所述空槽上设有多个通孔，所述空槽的两侧槽边为挡板；所述空槽的两侧均设置有所述连接片放置区，所述连接片放置区的一侧边为所述挡板，另一侧边为一连续性的支撑柱，通过所述支撑柱与所述固定片放置区分隔；所述支撑柱的侧壁上设置有多个第一台阶位卡扣，所述支撑柱的侧壁上还设有多个限位棱，所述限位棱与所述第一台阶位卡扣交替设置；
7.所述固定片放置区设置有多个螺孔，所述固定片放置区用于放置固定片，所述固
定片上设有多个穿孔，与所述螺孔位置对应；
8.所述连接片放置区包括多个连接片放置位和电芯放置孔；所述连接片放置位处设有一台阶，所述台阶的一侧紧贴支撑柱的侧壁并设置于所述限位棱的下方；所述电芯的顶端放置于所述电芯放置孔内，并通过第一连接片和第二连接片进行固定，所述第一连接片和第二连接片均设置于电芯上方，其中，所述第一连接片的两侧搭接在台阶上，利用所述台阶进行定位，所述第一连接片的一端卡接于所述第一台阶位卡扣下方进行固定，所述第二连接片为s型弯折结构，通过所述s型结构使得一端搭接在所述第一连接片的一端，另一端紧贴于所述电芯上方设置；两个所述第一连接片之间设有挡块；所述第一连接片与第二连接片上均设有焊点，与所述电芯进行焊接；
9.所述挡板包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板远离所述上支架的边缘处设置，所述第二挡板靠近所述上支架的边缘处设置，所述第二挡板上设有第二台阶位卡扣，与所述盖板的插柱对应设置，用于卡接插柱，进行盖板固定；
10.所述下支架对应所述上支架的电芯放置孔设置有多个电芯放置位，所述电芯的底端安装于所述放置位内；
11.两个所述电芯之间设有避空位，用于插入导热硅胶片或注入导热胶。
12.进一步地，所述插柱设有倾斜角度，所述倾斜角度的范围为30-45
°
，所述插柱的一侧设有斜撑棱，用于固定插柱。
13.进一步地，所述第一挡板与所述第二挡板之间设有间隔。
14.进一步地，所述第一连接片与所述第二连接片为金属导电材料。
15.进一步地，所述第一连接片与所述第二连接片通过螺栓连接和/或激光焊接。
16.进一步地，所述固定片为金属片。
17.进一步地，所述第二连接片包括至少一个连接脚，所述连接脚的两侧各设有一立柱，所述立柱设置在所述连接片放置区上并位于所述台阶的下一层区域。
18.进一步地，所述挡板为绝缘体，所述挡板的一端设于限位棱内，另一端设于位于同一所述连接片放置区上的两个立柱之间。
19.进一步地，所述上支架与所述下支架的一侧壁上均均匀设置有卡扣，另一侧壁上均均匀设置有卡槽，进行锂电池模组扩充。
20.进一步地，所述电芯包括分别设置于两侧的正极柱和负极柱，并在所述电芯的顶端对应设置正极柱接头和负极柱接头，所述正极柱接头和所述负极柱接头之间设置有电芯泄压孔，所述空槽的通孔的位置与所述电芯泄压孔的位置相对设置。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
22.1)设置多个定位结构，使得连接件可以准确对应电芯安装牢固，不易移位，便于连接件与电芯连接焊接的自动化，提高焊接一致性和良品率，提高组装效率；
23.2)在电极芯柱之间设有空隙，保证了电芯模组的绝缘性，以及电芯模组的平整性；在上盖板和上支架组装后之间扔有间隙位，利于电池组工作时候的散热；
24.3)两个连接件之间设置绝缘挡板，避免铜片安装时碰触短路。
附图说明
25.图1为本发明的锂电池模组的整体结构图；
26.图2为本发明的锂电池模组的盖板的底部结构示意图；
27.图3为本发明的锂电池模组的上支架的俯视图；
28.图4为本发明的锂电池模组的上支架的立体结构示意图；
29.图5为本发明的锂电池模组的无盖板的立体结构示意图；
30.图6为本发明的锂电池模组的电极芯柱的结构示意图；
31.图7为本发明的锂电池模组的下支架的结构示意图。
32.附图标记：1、盖板；101、插柱；102、斜撑棱；2、上支架；2a、固定片放置区；2b、连接片放置区；2c、空槽；201、螺孔；202、第二挡板；203、第一挡板；204、卡扣；205、台阶；206、立柱；207、限位棱；208、第一台阶位卡扣；209、电芯放置孔；210、通孔；211、第二台阶位卡扣；212、第一连接片；213、第二连接片；214、卡槽；215、挡块；3、电芯；301、正极柱；302、负极柱；303、电芯泄压孔；4、下支架；401、电芯放置位。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.需要说明的是，当一个装置或元件被称为是“连接于”另一个装置或元件，它可以是直接连接到另一个装置或元件或间接连接至该另一个装置或元件上。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“深”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“水平”、“横”、“纵”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.本发明公开了一种锂电池模组，如图1，包括盖板1、上支架2、电芯3以及下支架4，盖板1、上支架2、电芯3以及下支架4由上至下依次设置；如图2，盖板1的底部设置有插柱101，插柱101的内侧设置有小孔，便于插柱101插接及拆卸，插柱101插在所述上支架2上，将盖板1固定在上支架2上，当需要拆卸上盖板时，通过机械机构把插柱外八撑开，使得盖板1四个插柱底部的台阶位可以脱离上盖板的卡扣，可以取出盖板1。盖板1与上支架2之间存在空隙，便于通风散热或者注入导热胶散热；盖板1的长宽尺寸与上支架2的长宽尺寸一致，其材料为绝缘材料，优选为塑胶材料。
37.如图3-4，上支架2的上表面设有连接片放置区2b和固定片放置区2a；上支架2的上表面的中间位置设有竖向设有空槽2c，一是电压采集排线可以从空槽走线，避免线材外露导致线材破损等问题，二是，利于电池模组通过风扇散热，散热风可以从槽内通过，利于散热；空槽上设置有多个通孔，空槽2c的两侧槽边为挡板；空槽的两侧对称设置有连接片放置区2b，连接片放置区2b的一侧边为挡板，另一侧边为一连续性的支撑柱，通过支撑柱与固定片放置区2a分隔，所述支撑柱的侧壁上设置有多个第一台阶位卡扣，支撑柱的侧壁上还设有多个限位棱207，限位棱207与第一台阶位卡扣208交替设置；
38.固定片放置区2a设置有多个螺孔201，固定片放置区2a用于放置固定片，固定片上
设有多个通孔，与螺孔201位置对应；其中，作为优选，固定片为金属片。螺孔201为螺栓孔，固定片通过螺栓固定，增加电芯模组相互组合后的强度。
39.如图5，连接片放置区2b包括多个连接片放置位和电芯放置孔209；连接片放置位处设有一台阶，台阶的一侧紧贴支撑柱的侧壁并设置于限位棱207的下方；电芯放置孔209内放置电芯3的一端，并通过第一连接片212和第二连接片213进行固定，第一连接片212和第二连接片213均设置于电芯3上方，其中，第一连接片212的两侧搭接在台阶205上，利用台阶205进行定位，第一连接片212的一端卡接于台阶205下方进行固定，第一连接片212的另一端上方搭接第二连接片213的一端，第二连接片为s型弯折结构，通过s型结构使得一端搭接在位于台阶205上的第一连接片，另一端紧贴于电芯3上方设置；两个第一连接片212之间设有挡块215；第一连接片212与第二连接片213上均设有焊点，与电芯3进行焊接；
40.挡板包括第一挡板203和第二挡板202，第一挡板203远离上支架2的边缘处设置，第二挡板202靠近上支架2的边缘处设置，第二挡板202上设有第二台阶位卡扣211，与盖板1的插柱101对应设置，用于卡接插柱，进行盖板固定。
41.如图7，下支架4对应上支架2的电芯放置孔209设置有多个电芯放置位，电芯3的一端安装于放置位内，另一端安装于电芯放置孔209中。
42.结合附图1，本实施例中的电池模组设置有三组，电芯放置孔209与电芯放置位401的数量为三个或者四个，但在实际应用中，该数量并不限于一个、两个、三个、四个、五个等。
43.两个电芯3之间设有避空位，用于插入导热硅胶片或注入导热胶。电芯3包括分别设置于两侧的正极柱和负极柱，并在所述电芯的顶端对应设置正极柱接头301和负极柱接头302，正极柱接头301和负极柱接头302之间设置有电芯泄压孔303，空槽2c的通孔的位置与电芯泄压孔303的位置相对设置，主要是避免电芯需要泄压时，被支架挡住，导致无法泄压，影响电池模组的安全性。
44.本实施例中，插柱101设有倾斜角度，斜角范围可以在30-45
°
之间，满足便于安装即可插柱101的一侧设有斜撑棱102，用于固定插柱101。
45.本实施例中，第一挡板203与第二挡板202之间设有间隔。第一连接片与第二连接片为金属导电材料，作为优选，第一连接片和第二连接片都为铜片。第一连接片与第二连接片通过螺栓连接和/或激光焊接。
46.本实施例中，第二连接片213包括至少一个连接脚，连接脚的两侧各设有一立柱206，立柱206设置在连接片放置区2b上并位于台阶205的下一层区域。
47.本实施例中，挡板215为绝缘体，挡板215的一端设于限位棱207内，另一端设于位于同一连接片放置区2b上的两个立柱206之间。
48.本实施例中，上支架2与下支架4的前后两侧壁一侧壁设置有多个卡扣204，另一侧壁设置有与卡扣204相同数量的卡槽，一个锂电池模组可以通过卡扣或卡槽与另一个锂电池模组连接，实现锂电池模组的扩充，本实施例给出了3个锂电池模组的结构实例，还可以根据实际情况增加、扩充锂电池模组。本发明电芯数量的增加可通过增加每个电池模组的电芯容纳量，或者是扩充电池模组的数量，或者是两者结合。
49.如图6，电极芯柱包括正极柱301和负极柱302，两个电极分别放置于电极芯柱放置孔209，并分别通过连接片进行固定。
50.本发明的有益效果在于：设置多个定位结构，使得连接件可以准确对应电芯安装
牢固，不易移位，便于连接件与电芯连接焊接的自动化，大大提升了组装效率；在电极芯柱之间设有空隙，保证了电芯模组的绝缘性，以及电芯模组的平整性；在上盖板和上支架组装后之间扔有间隙位，利于电池组工作时候的散热；两个连接件之间设置绝缘挡板，避免铜片安装时碰触短路。
51.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种锂电池模组，包括盖板、上支架、电芯以及下支架，盖板、上支架、电芯以及下支架由上至下依次设置；其特征在于，所述盖板底部设置有多个插柱，所述插柱的内侧设置有小孔，便于插柱插接；所述插柱插在所述上支架上，将所述盖板固定在上支架上，所述盖板与所述上支架之间存在空隙；所述盖板为绝缘材料；所述上支架的上表面设有连接片放置区和固定片放置区；所述上支架的上表面的中间位置设有空槽，用于穿线走线以及散热，所述空槽上设有多个通孔，所述空槽的两侧槽边为挡板；所述空槽的两侧均设置有所述连接片放置区，所述空槽通过挡板与所述连接片放置区分隔，连接片放置区远离所述空槽的侧边为一连续性的支撑柱，通过所述支撑柱与所述固定片放置区分隔；所述支撑柱的侧壁上设置有多个第一台阶位卡扣，所述支撑柱的侧壁上还设有多个限位棱，所述限位棱与所述第一台阶位卡扣交替设置；所述固定片放置区设置有多个螺孔，所述固定片放置区用于放置固定片，所述固定片上设有多个穿孔，与所述螺孔位置对应；所述连接片放置区包括多个连接片放置位和电芯放置孔；所述连接片放置位处设有一台阶，所述台阶的一侧紧贴支撑柱的侧壁并设置于所述限位棱的下方；所述电芯的顶端放置于所述电芯放置孔内，并通过第一连接片和第二连接片进行固定，所述第一连接片和第二连接片均设置于电芯上方，其中，所述第一连接片的两侧搭接在台阶上，利用所述台阶进行定位，所述第一连接片的一端卡接于所述第一台阶位卡扣下方进行固定，所述第二连接片为s型弯折结构，通过所述s型结构使得一端搭接在所述第一连接片的一端，另一端紧贴于所述电芯上方设置；两个所述第一连接片之间设有挡块；所述第一连接片与第二连接片上均设有焊点，与所述电芯进行焊接；所述挡板包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板远离所述上支架的边缘处设置，所述第二挡板靠近所述上支架的边缘处设置，所述第二挡板上设有第二台阶位卡扣，与所述盖板的插柱对应设置，用于卡接插柱，进行盖板固定；所述下支架对应所述上支架的电芯放置孔设置有多个电芯放置位，所述电芯的底端安装于所述电芯放置位内；两个所述电芯之间设有避空位，用于插入导热硅胶片或注入导热胶。2.如权利要求1所述的一种锂电池模组，其特征在于，所述插柱设有倾斜角度，所述倾斜角度的范围为30-45
°
，所述插柱的一侧设有斜撑棱，用于固定插柱。3.如权利要求1所述的一种锂电池模组，其特征在于，所述第一挡板与所述第二挡板之间设有间隔。4.如权利要求1所述的一种锂电池模组，其特征在于，所述第一连接片与所述第二连接片为金属导电材料。5.如权利要求1所述的一种锂电池模组，其特征在于，所述第一连接片与所述第二连接片通过螺栓连接和/或激光焊接。6.如权利要求1所述的一种锂电池模组，其特征在于，所述固定片为金属片。7.如权利要求1所述的一种锂电池模组，其特征在于，所述第二连接片包括至少一个连接脚，所述连接脚的两侧各设有一立柱，所述立柱设置在所述连接片放置区上并位于所述台阶的下一层区域。8.如权利要求1所述的一种锂电池模组，其特征在于，所述挡板为绝缘体，所述挡板的
一端设于限位棱内，另一端设于位于同一所述连接片放置区上的两个立柱之间。9.如权利要求1所述的一种锂电池模组，其特征在于，所述上支架与所述下支架的一侧壁上均均匀设置有卡扣，另一侧壁上均均匀设置有卡槽，进行锂电池模组扩充。10.如权利要求1所述的一种锂电池模组，其特征在于，所述电芯包括分别设置于两侧的正极柱和负极柱，并在所述电芯的顶端对应设置正极柱接头和负极柱接头，所述正极柱接头和所述负极柱接头之间有电芯泄压孔，所述空槽的通孔的位置与所述电芯泄压孔的位置相对设置。

技术总结
本发明公开了一种锂电池模组，包括盖板、上支架、电芯以及下支架，盖板、上支架、电芯以及下支架由上至下依次设置；所述盖板底部设置有多个插柱，所述插柱的内侧设置有小孔；所述插柱插在所述上支架上；所述上支架的上表面设有连接片放置区和固定片放置区；所述固定片放置区设置有多个螺孔，所述固定片放置区用于放置固定片；所述连接片放置区包括多个连接片放置位和电芯放置孔；所述下支架对应所述上支架的电芯放置孔设置有多个电芯放置位，所述电芯的底端安装于所述放置位内，顶端安装于所述电芯放置孔中。本发明的锂电池模组易于散热、结构整体性稳定、避免虚焊，提高焊接一致性和良品率。品率。品率。


技术研发人员：肖世玲 刘宁 龙梅 宋金涛 李岗 万二威 陈日宇 王开钰
受保护的技术使用者：惠州市纬世新能源有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/10/15