專利名稱：一種鋰離子電池組合模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，具體涉及用作電動車動力的鋰離子電池組 合模塊。
背景技術(shù)：
隨著一次能源如石油、天然氣等資源變得越來越緊缺，人類面臨著生存 環(huán)境可能不斷惡化的嚴峻挑戰(zhàn)。為降低能源成本并實現(xiàn)世界的可持續(xù)發(fā)展， 世界各國都開展了電動汽車的研究，其思路就是采用大功率的電池作為動力 系統(tǒng)，全部或部分取代燃油發(fā)動機。選擇合適的動力電池也成了發(fā)展電動車
技術(shù)的關(guān)鍵之--。
為降低汽車的重量并提高電動汽車的機動性，傾向于選擇能量密度高、 功率特性好的動力電源。為此，軟包裝鋰離子電池(聚合物鋰離子電池)以 其更高的能量密度、更低的價格得到了越來越多的客戶的認可。但是必須指 出，軟包裝(聚合物)鋰離子電池因其殼體的脆弱容易劃傷或刺破表面，影 響電池性能，同時，在散熱不利的情況下，大倍率放電條件下溫度的升高可 能引發(fā)電池的安全性問題。這些都是限制其推廣使用的重要因素。
目前，常見的鋰離子電池組采用外聯(lián)式電路對電池進行串并聯(lián)，其外接 電路復(fù)雜且因外來物質(zhì)的接觸或應(yīng)力導(dǎo)致短路、斷路等情況發(fā)生，尤其是對 于聚合物電池或者軟包裝鋰離子電池，當電池(組)在不同力學(xué)環(huán)境下使用，
尤其是車載條件下使用時，容易劃傷、刺破表面的殼體；此外，混合電動車用 鋰離子電池組會經(jīng)常做大電流放電工作，產(chǎn)生大量熱量，這些熱量若不能及時 釋放出去則對電池壽命產(chǎn)生相當大的影響，并且留下安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的采用軟包裝電池組合復(fù)雜、安全性和力學(xué)性能 較差等問題，本發(fā)明提供了一種適合軟包裝(聚合物)鋰離子電池組合的模 塊，其特點在于克服了軟包裝結(jié)構(gòu)的強度缺陷，同時設(shè)計了玻璃燒結(jié)的電池 組蓋結(jié)構(gòu)，通過內(nèi)部連接有效避免了外接電路的影響，同時，外部仍可采用 均衡電路進行均衡，有效提高電池的散熱特性和電池組比能量。利用本發(fā)明， 不僅方便電池的儲存和運輸，也確保儲存和運輸過程中的安全性，防止因碰 撞而受損或因外物接觸引至短路。而且使用者可以根據(jù)需要以串聯(lián)或并聯(lián)方 式自由組合。
為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 提供一種鋰離子電池組合模塊，該裝置包括若干軟包裝鋰離子電池單體根 據(jù)本發(fā)明，該裝置還包括
.殼體，其內(nèi)插入6 10節(jié)彼此并列的軟包裝鋰離子電池單體，每個電池 單體上套有一塊導(dǎo)熱板；導(dǎo)熱板兩側(cè)按電池單體的大小折邊，其凹面貼有絕 緣材料，電池單體放入導(dǎo)熱板的凹面，與之緊密貼合；電池單體具有作為電 池單體"+ "極的銅極耳和作為電池單體"一"極的鋁極耳；電池單體的6 10節(jié)電池按"+ " " — "、 "一" " + "順序并列貼合，它們的上部和下部具有 耐高溫膠帶，各纏繞--周固定成為電池組體；電池組體的頂部設(shè)置有一個環(huán) 氧板，環(huán)氧板上按極耳尺寸和位置具有兩排極耳孔，每塊電池單體的銅極耳 和鋁極耳分別穿過對應(yīng)的極耳孔固定；第--節(jié)電池的銅極耳和第二節(jié)電池的 鋁極耳焊到一起作為電流引出線，第二節(jié)電池的銅極耳與第三節(jié)電池的鋁極 耳焊到一起作為另一個電流引出線，以此類推；環(huán)氧板的上方設(shè)置有蓋板， 其兩端分別設(shè)置有正極柱和負極柱；第一節(jié)電池的鋁極耳與蓋板上的負極柱 連接；最后一節(jié)電池的銅極耳與蓋板上的正極柱連接；正極柱和負極柱與蓋 板密封絕緣連接；正極柱和負極柱之間設(shè)置有若干個電流引出線端子，分別 與上述電流引出線連接；電流引出線端子與蓋板密封絕緣連接；電池組體與殼體之間灌注有導(dǎo)熱硅膠；蓋板與殼體密封連接。
上述電池單體的極耳與蓋板上的極柱采用鉚接連接；極柱與蓋板采用壓 縮密封連接。電流引出線端子與蓋板采用玻璃燒結(jié)密封。蓋板與殼體采用激 光焊或亞弧焊密封。
本發(fā)明一種鋰離子電池組合模塊，由于采取上述的技術(shù)方案，由6 10 節(jié)軟包裝鋰離子電池串聯(lián)提供高電壓，每節(jié)鋰電池配備具有散熱作用的鋁板， 鋁板上貼有絕緣聚酰亞胺膜，極耳套環(huán)氧板，并用錫焊串聯(lián)焊到一起，組成 組合結(jié)構(gòu)入鋼殼并灌注導(dǎo)熱硅橡膠，每節(jié)電池具有電流引出線端子，方便單 獨控制；采用多個模塊組合可以提供大容量高電壓。因此，解決了現(xiàn)有技術(shù) 存在的軟包裝鋰離子電池組散熱困難、容易被刺破、電流無法均恒、密封不 嚴等問題，取得了比能量高，輕便、存放靈活等有益效果。本發(fā)明的電池模 塊可用于電動自行車、電動摩托車或微型小汽車作動力電源，也可以用于特 定環(huán)境作動力或照明之用。


圖1為本發(fā)明鋰離子電池組合模塊的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中電池單體與導(dǎo)熱板的組合方式。
圖中標記1--殼體、2--電池單體、3--銅極耳、4--鋁極耳、5—極耳孔、 6--環(huán)氧板、7--正極柱、8--電流引出線端子、9--負極柱、10—蓋板、ll一 導(dǎo)熱板。
具體實施例方式
下面結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選實施侈J 。
圖1為本發(fā)明鋰離子電池組合模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1的實施例所示， 該裝置包括殼體l，其內(nèi)插入6 10節(jié)彼此并列的軟包裝鋰離子電池單體2， 每個電池單體2具有作為電池單體"+ "極的銅極耳3和作為電池單體"一"極的鋁極耳4;電池單體2的6 10節(jié)電池按"+ "" —"、 "一"" + "順序并 列貼合，它們的上部和下部具有耐高溫膠帶，各纏繞一周固定成為電池組體。
電池組體的頂部設(shè)置有一個環(huán)氧板6，環(huán)氧板6上按極耳尺寸和位置設(shè)置有兩 排極耳孔5，每個電池單體2上的銅極耳3和鋁極耳4分別穿過對應(yīng)的極耳孔 5固定。用錫焊將第一節(jié)電池的銅極耳和第二節(jié)電池的鋁極耳焊到一起作為電 流引出線，再將第二節(jié)電池的銅極耳與第三節(jié)電池的鋁極耳焊到一起作為另 一個電流引出線，以此類推。環(huán)氧板6的上方設(shè)置有蓋板10，其兩端分別設(shè) 置有正極柱7和負極柱9;第一節(jié)電池的鋁極耳4與蓋板10上的負極柱9鉚 接連接；最后一節(jié)電池的銅極耳3與蓋板10上的正極柱7鉚接連接；正極柱 7和負極柱9與蓋板10采用壓縮密封連接。正極柱7和負極柱9之間設(shè)置有 若干個電流引出線端子8，分別與上述電流引出線連接，電流引出線端子8與 蓋板10密封絕緣連接，本實施例釆用玻璃燒結(jié)密封。電流引出線端子8可以 用來單獨控制每節(jié)電池的充放電，便于各節(jié)電池之間的電流均衡。電流引出 線端子8的數(shù)量比電池組體中電池單體2的數(shù)量少一個。
電池組體裝進殼體10后，灌注導(dǎo)熱硅膠以防振動引起斷線、短路等問題。 蓋板10與殼體1采用激光或氬弧焊密封。
為便于電池工作時散熱，每個電池單體2上套有一塊導(dǎo)熱板。圖2為本 發(fā)明中電池單體2與導(dǎo)熱板的組合方式，如圖2的實施例所示，每塊電池單 體2都具有一塊導(dǎo)熱板11，用于工作時散熱。導(dǎo)熱板11兩側(cè)按電池單體2的 大小折邊，其凹面貼有絕緣聚酰亞胺薄膜或其它絕緣薄膜，軟包裝鋰離子電 池單體2放入導(dǎo)熱板11的凹面，與之緊密貼合。
本發(fā)明中，電池組殼體1及蓋板10采用不銹鋼材料制成，該殼體l為基 本上對水分進入和電解質(zhì)外流是不可透過的，有機電解液及水分不會對其產(chǎn) 生腐蝕作用。當然也可采用能達到此性能的其它金屬材料，例如采用將鋁塑 復(fù)合膜或多層聚乙烯膜、聚丙烯膜貼在鋁箔的表面上的方式。本發(fā)明實施例 中，電池單體2優(yōu)先采用軟包裝鋰離子電池，也可以是其它使用該包裝的電上述導(dǎo)熱板ll的材料可以是鋁板、銅板或是其它導(dǎo)熱性好的金屬材料。 導(dǎo)熱板ll上貼有絕緣的有機薄膜，也可以是其它具有絕緣作用的無機涂層或 薄膜。
綜上所述，本發(fā)明將6 10節(jié)電池按"+ " " —"、 "_" " + "順序單層
排列到一起，可以提供最大36V標稱電壓。具有比能量高，輕便、存放靈活，
且拆卸、更換方便等優(yōu)點。
權(quán)利要求
1、一種鋰離子電池組合模塊，包括軟包裝鋰離子電池單體其特征在于，該裝置還包括殼體[1]，其內(nèi)插入6～10節(jié)彼此并列的軟包裝鋰離子電池單體[2]，每個電池單體[2]上套有一塊導(dǎo)熱板[11]；導(dǎo)熱板[11]兩側(cè)按電池單體[2]的大小折邊，其凹面貼有絕緣材料，電池單體[2]放入導(dǎo)熱板[11]的凹面，與之緊密貼合；電池單體[2]具有作為電池單體“+”極的銅極耳[3]和作為電池單體“-”極的鋁極耳[4]；電池單體[2]按“+”“-”、“-”“+”順序并列貼合，它們的上部和下部具有耐高溫膠帶，各纏繞一周固定成為電池組體；電池組體的頂部設(shè)置有一個環(huán)氧板[6]，環(huán)氧板[6]上按極耳尺寸和位置具有兩排極耳孔[5]，每塊電池單體的銅極耳[3]和鋁極耳[4]分別穿過對應(yīng)的極耳孔[5]固定；第一節(jié)電池的銅極耳[3]和第二節(jié)電池的鋁極耳[4]焊到一起作為電流引出線，第二節(jié)電池的銅極耳[3]與第三節(jié)電池的鋁極耳[4]焊到一起作為另一個電流引出線，以此類推；環(huán)氧板[6]的上方設(shè)置有蓋板[10]，其兩端分別設(shè)置有正極柱[7]和負極柱[9]；第一節(jié)電池的鋁極耳[4]與蓋板[10]上的負極柱[9]連接；最后一節(jié)電池的銅極耳[3]與蓋板[10]上的正極柱[7]連接；正極柱[7]和負極柱[9]與蓋板[10]密封絕緣連接；正極柱[7]和負極柱[9]之間設(shè)置有若干個電流引出線端子[8]，分別與上述電流引出線連接；電流引出線端子[8]與蓋板[10]密封絕緣連接；電池組體與殼體[10]之間灌注有導(dǎo)熱硅膠；蓋板[10]與殼體[1]密封連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋰離子電池組合模塊，其特征在于所述的第一節(jié)電池的鋁極耳[4]與蓋板[10]上的負極柱[9]鉚接連接；最后一節(jié)電池的 的銅極耳[3]與蓋板[10]上的正極柱[7]鉚接連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰離子電池組合模塊，其特征在于所述的正極柱[7]和負極柱[9]與蓋板[10]采用壓縮密封連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組合模塊，其特征在于所述的電流引出線端子[8]的數(shù)量比電池組體中電池單體[2]的數(shù)量少一個。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的鋰離子電池組合模塊，其特征在于所述的電流引出線端子[8]與蓋板[10]采用玻璃燒結(jié)密封。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋰離子電池組合模塊，其特征在于所述的導(dǎo)熱板[ll]的材料可以是鋁板、銅板或是其它導(dǎo)熱性好的金屬材料；導(dǎo)熱板[ll] 上貼有的有'機薄膜，也可以是其它具有絕緣作用的無機涂層或薄膜。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組合模塊，其特征在于:所述的蓋板[10]與殼體[1]采用激光焊或亞弧焊密封。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的鋰離子電池組合模塊，其特征在于:所述的殼體[1]及蓋板[10]采用不銹鋼材料。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池組合模塊，其特征在于所述的殼體[l]采用鋁塑復(fù)合膜，或多層聚乙烯膜、聚丙烯膜貼在鋁箔的表面上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組合模塊，其特征在于所述的電池單體[2]優(yōu)先采用軟包裝鋰離子電池，也可以是其它使用該包裝的電池。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池組合模塊，包括殼體[1]內(nèi)插入多節(jié)軟包裝電池單體[2]，每節(jié)電池單體[2]套有導(dǎo)熱板，并列排列組成電池組體；電池組體頂部具有環(huán)氧板[6]，其上具有兩排極耳孔[5]，每塊電池單體的銅極耳[3]和鋁極耳[4]分別穿過對應(yīng)的極耳孔[5]固定串接；環(huán)氧板[6]上方具有蓋板[10]，其上的正極柱[7]和負極柱[9]分別與第一節(jié)電池的負極、最后一節(jié)電池的正極連接；正極柱[7]和負極柱[9]之間設(shè)置有若干個電流引出線端子[8]。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的軟包裝鋰離子電池組散熱困難、容易被刺破、電流無法均恒、密封不嚴等問題，取得了比能量高，輕便、存放靈活等有益效果。
文檔編號H01M2/30GK101593820SQ20081003835
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者任杰偉, 師紹純, 輝 曹, 楊湛林, 潘延林, 東 王, 穎 王, 許海潔 申請人:上?？臻g電源研究所