一種異形鋰電池模塊的制作方法
【專利摘要】一種異形鋰電池模塊為一種大型水下潛航器電源用異形電池模塊。它包括若干異形單體電池、殼體、隔板、電池支架、監(jiān)測(cè)板；殼體由異形下殼體和方形上蓋組成；所述異形為多邊形，由四條直邊和一段圓弧及二段過(guò)渡圓弧構(gòu)成；每個(gè)單體電池都裝在一個(gè)底面同樣為異形的電池支架內(nèi)；相鄰兩單體電池之間設(shè)有隔板，隔板采用陶瓷纖維板制成，可防止單個(gè)電池?zé)崾Э睾笠l(fā)的連鎖反應(yīng)；設(shè)于單體電池頂部的匯流排用壓板式結(jié)構(gòu)與電池極耳緊固在一起，再與極柱座連接后形成總正、總負(fù)輸出接口；監(jiān)測(cè)板具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各單電池的電壓與溫度等功能。該電池模塊具有占空比高、大電流放電性能好、安全可靠等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種異形鋰電池模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種大型水下潛航器用異形電池模塊，特別適用于安裝型腔為圓形的電池模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池以其較高的能量和功率密度、高電壓平臺(tái)、長(zhǎng)使用壽命、無(wú)記憶效應(yīng)、對(duì)環(huán)境相對(duì)友好等優(yōu)點(diǎn)，被多國(guó)研究人員應(yīng)用到水下潛器上，如:AUV、SDV、R0V、小型潛艇和未來(lái)的大型潛艇上，執(zhí)行科學(xué)考察、資源調(diào)查以及軍事用途等，是最有前途的技術(shù)之一，具備廣闊的市場(chǎng)前景和發(fā)展空間。但這些裝備其用來(lái)安裝電池的型腔截面形狀不是傳統(tǒng)的方形，一般為圓形或近似圓形；如果使用傳統(tǒng)方形單體電池安裝，空間將得不到充分利用，會(huì)造成很大的浪費(fèi)，極大的影響產(chǎn)品的續(xù)航能力。
[0003]聚合物鋰離子電池其固有弱點(diǎn)是外殼為鋁塑膜，機(jī)械強(qiáng)度不好，容易被擠壓變形與刺破，影響性能直至產(chǎn)生安全事故等，因此，需要一定的防護(hù)措施。
[0004]由于電池在充放電使用過(guò)程中，各個(gè)單體電池都會(huì)產(chǎn)生熱量，如果熱量不能適當(dāng)散發(fā)，過(guò)高的溫度引起不均勻的熱量聚集，影響電池性能、壽命與充放電效率。嚴(yán)重時(shí)，會(huì)引發(fā)熱失控，引起潛在的安全問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種空間利用率高、散熱性能好、安全性高的異形電池模塊。
[0006]本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):.一種異形鋰電池模塊，其特征在于，包括:若干異形單體電池、殼體、連接件、隔板、電池支架、監(jiān)測(cè)板；所述殼體由方形上蓋與異形下殼體組成；所述異形單體電池都裝在一個(gè)底面同樣為異形的電池支架內(nèi)；所述電池支架的周邊折起，在折起邊上設(shè)有散熱凹槽；所述異形為多邊形，由四條直邊和一段圓弧及二段過(guò)渡圓弧構(gòu)成；多個(gè)異形單體電池極耳上方的所在平面設(shè)有匯流排；所述匯流排與安裝在上蓋內(nèi)的極柱座連接完成后，形成電池模塊總正(+ )與總負(fù)(_)輸出接口 ；所述上蓋內(nèi)設(shè)有監(jiān)測(cè)板；所述監(jiān)測(cè)板為具有監(jiān)測(cè)單體電池溫度與電壓數(shù)據(jù)功能的電路板。
[0007]所述異形單體電池為聚合物鋰離子電池，在相鄰兩電池之間設(shè)有陶瓷纖維板制成的隔板。
[0008]所述下殼體在兩側(cè)面設(shè)有散熱片。
[0009]進(jìn)一步，所述異形單體電池為聚合物鋰離子電池，在在折起邊四周灌封有雙組份樹(shù)脂膠。
[0010]進(jìn)一步，相鄰兩單體電池之間設(shè)有隔板，隔板采用耐高溫隔熱陶瓷纖維板制成，可防止單個(gè)電池?zé)崾Э睾蠊璉發(fā)連鎖反應(yīng)。
[0011]再進(jìn)一步，所述電池下殼體為異形，由高分子復(fù)合材料制成，2個(gè)側(cè)面內(nèi)設(shè)有散熱片。[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0013]I)電池模塊的單體電池的外形設(shè)計(jì)為異形，在相同的約束條件下，電池模塊與傳統(tǒng)方形電池1旲塊相比，具有聞?wù)伎毡?，體積利用率提聞25%左右；
[0014]2)模塊內(nèi)設(shè)置監(jiān)測(cè)板，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池模塊、溫度等數(shù)據(jù)，安全性好；
[0015]3)采用耐高溫隔熱陶瓷纖維板隔板，可防止單個(gè)電池?zé)崾Э睾笠l(fā)連鎖反應(yīng)；
[0016]4)大電流放電性能好、組裝方便。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為電池模塊外形構(gòu)造示意圖
[0018]圖2為異形單體電池外形示意圖；
[0019]圖3為下殼體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為上蓋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為電池支架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為電池支架組合示意圖(左為立體圖，右為平面圖)；
[0023]圖7為電池模塊連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖示:1-上蓋，2-下殼體，3-散熱片，4-單體電池，5-電池支架，6_隔板，7_極柱座，8-匯流排，9-極耳連接片，10-散熱通道。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明:
[0026]1.如圖1所示，所述異形電池模塊由上蓋I與異形下殼體2組成。所述上蓋I內(nèi)設(shè)監(jiān)測(cè)板。
[0027]2.如圖2所示，所述單體電池4為聚合物鋰離子電池，外形為異形，由四條直邊(4a、4b、4c、4d)和一段圓弧4f及二段過(guò)渡圓弧(4e、4g)構(gòu)成。
[0028]所述異形單體電池4通過(guò)下述工藝實(shí)現(xiàn):
[0029]I)將正極膜片、負(fù)極膜片、隔膜沖切成所需外形尺寸，按二負(fù)一正方式的組裝工藝組合在一起:即外邊均為負(fù)極膜片，中間為正極膜片，在正極膜片與負(fù)極膜片之間疊放一片隔膜，組成一個(gè)電芯單元。所述異形單體電池4由多個(gè)電芯單元層疊構(gòu)成，所述電芯單元數(shù)量由所述單體電池4的容量值決定，容量大，疊片層數(shù)多。
[0030]2)將鋁塑膜用拉引模具拉伸成異形包裝袋。將疊好的電芯單元裝入異形包裝袋內(nèi)，加入電解液后靜置，靜置的目的是讓電解液充分滲透；
[0031]3)用熱壓復(fù)合工藝將上述包裝袋開(kāi)口熱壓封邊；
[0032]4)用模具沖去封邊上多余的尺寸；
[0033]5)將封邊折彎成所需形狀，所述折彎邊為雙折邊，雙折邊的作用在于提高了封邊的牢固度；
[0034]6)使用雙組份樹(shù)脂膠在所述單體電池4折彎邊的四周進(jìn)行灌封，灌封時(shí)需使用專用灌膠模具進(jìn)行，灌膠寬度依所述單體電池4的外形尺寸大小設(shè)定，厚度與所述單體電池4厚度齊平即可。灌膠目的在于，增加所述單體電池4的機(jī)械強(qiáng)度、保持外形尺寸的一致性。
[0035]3.如圖3所示，所述下殼體2外形為異形，由四條直邊(2a、2b、2c、2d)和一段圓弧2f及二段過(guò)渡圓弧(2e、2g)構(gòu)成。由高分子復(fù)合材料制成，表面進(jìn)行噴漆處理。兩個(gè)側(cè)面內(nèi)設(shè)有散熱片3，所述散熱片3用鑲嵌的方式嵌入所述下殼體2內(nèi)。
[0036]4.如圖4所示，所述上蓋I為長(zhǎng)方形，設(shè)有一個(gè)方形的凹坑la，凹坑Ia四周均勻嵌有數(shù)顆固定監(jiān)測(cè)板用銅螺母lb，所述上蓋I表面還設(shè)有極柱座固定臺(tái)基lc，所述上蓋I采用阻燃塑膠材料經(jīng)注塑工藝制成。
[0037]5.如圖5所不,所述電池支架5為異形，由四條直邊和一段圓弧及二段過(guò)渡圓弧構(gòu)成，在其底面預(yù)設(shè)單體電池4鼓脹孔5b，其周邊折起，在折起邊上設(shè)有散熱凹槽5a ;所述電池支架5采用阻燃塑膠材料經(jīng)注塑工藝制成。
[0038]6.如圖6所示，所述單體電池4通過(guò)電池支架5的凹槽5a與隔板6形成散熱通道10，有利于加速電池4的熱量散發(fā)，提高散熱效率。耐高溫隔熱陶瓷纖維板隔板6，可防止單個(gè)電池?zé)?失控后引發(fā)的連鎖反應(yīng)。
[0039]7.如圖7所示，采用壓板式結(jié)構(gòu)將單體電池4極耳與“U”型匯流排8實(shí)現(xiàn)緊固聯(lián)接；所述壓板式結(jié)構(gòu):即上為匯流排8，下為極耳連接片9，電池極耳夾在中間，螺栓依次從極耳連接片9下方、極耳、匯流排8上方穿出后進(jìn)行緊固。所述匯流排8與安裝在上蓋I內(nèi)的極柱座7連接完成后，形成電池模塊總正(+ )與總負(fù)(_)輸出接口。所述極耳連接片9、匯流排8均采用導(dǎo)電良好的紫銅板制成。
[0040]盡管上述實(shí)施例中對(duì)本實(shí)用新型已出示并進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可以理解，在不脫離本實(shí)用新型總體構(gòu)思的前提下，對(duì)本實(shí)用新型做出的修改及改型，應(yīng)屬本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種異形鋰電池模塊，其特征在于，包括:若干異形單體電池、殼體、連接件、隔板、電池支架、監(jiān)測(cè)板；所述殼體由方形上蓋與異形下殼體組成；所述異形單體電池都裝在一個(gè)底面同樣為異形的電池支架內(nèi)；所述電池支架的周邊折起，在折起邊上設(shè)有散熱凹槽；所述異形為多邊形，由四條直邊和一段圓弧及二段過(guò)渡圓弧構(gòu)成；多個(gè)異形單體電池極耳上方的所在平面設(shè)有匯流排；所述匯流排與安裝在上蓋內(nèi)的極柱座連接完成后，形成電池模塊總正(+)與總負(fù)(-)輸出接口 ；所述上蓋內(nèi)設(shè)有監(jiān)測(cè)板；所述監(jiān)測(cè)板為具有監(jiān)測(cè)單體電池溫度與電壓數(shù)據(jù)功能的電路板。
2.如權(quán)利要求1所述異形鋰電池模塊，其特征在于:所述異形單體電池為聚合物鋰離子電池，在相鄰兩電池之間設(shè)有陶瓷纖維板制成的隔板。
3.如權(quán)利要求1所述異形鋰電池模塊，其特征在于:所述下殼體在兩側(cè)面設(shè)有散熱片。
【文檔編號(hào)】H01M10/613GK203674273SQ201320860271
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】戴國(guó)群, 謝建鴻 申請(qǐng)人:北京神州遠(yuǎn)望科技有限公司