[實用新型]動力軟包鋰離子單電芯結(jié)構(gòu)及其組成的鋰離子電池組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420380047.0
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN203967146U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王超;許陽;王健崴;劉勇
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北駱駝蓄電池研究院有限公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M2/10;H01M2/26;H01M10/0525
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 42218
• 代理人: 何靜月

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種動力軟包鋰離子單電芯結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著新能源電動汽車、儲能設(shè)備、UPS通信電源的大力發(fā)展，軟包鋰離子電池也隨之快速崛起，但是動力型軟包鋰離子電芯存在著極耳連接方式、電芯固定方式的難題。

常見的動力型軟包鋰離子蓄電池電芯的串并聯(lián)時極耳的連接方式為錫焊或超聲波焊接。錫焊焊接簡單、成本低、易實現(xiàn)自動化等優(yōu)點。目前鋰電池組裝工藝中極耳的連接主要就是采用錫焊連接方式。軟包鋰離子電芯的固定采用塑膠電池殼和灌封膠固定方式。但是，這種方式在應(yīng)用中存在如下問題：1、極耳用錫焊焊接時，會在極耳表面產(chǎn)生高溫，電芯內(nèi)部的溫度也會隨之升溫。高溫條件使軟包鋰離子內(nèi)部的隔膜收縮（隔膜的耐溫為165°，而錫焊焊接時的溫度達到400°），造成電芯內(nèi)部短路，使之電芯燃燒；高溫條件使頂封的極耳和鋁塑膜的連接膠融化，造成電芯漏液，使之電芯燃燒；2、在焊接時，由于高溫是金屬表面產(chǎn)生氧化膜，影響材料的可焊性，并且還會影響到極耳的接觸電阻及其導(dǎo)電性；3、軟包鋰離子動力電池的正極耳為鋁帶，焊接時需要使用專用的焊錫；或者使用超聲波焊機，給正極耳轉(zhuǎn)鎳，以便于焊接，增加了操作的復(fù)雜性；4、焊劑在加熱的時候會產(chǎn)生有害的氣體，對操作者造成危害；5、極耳表面難免存在一些氧化物或污垢，很容易造成虛焊，虛焊點的接觸電阻會引起發(fā)熱，使之焊點脫落，導(dǎo)致電池組不能工作；6、超聲波焊接金屬件不能太厚，導(dǎo)致無法承受大電流通過，并且電池組在串并聯(lián)的時候基本上無法操作（需要制定特殊的焊接機和工裝磨具，沒有通用型），電芯的極耳與保護電路模塊之間的連接，仍然需要采用錫焊的方法；7、塑膠電池殼都為固定尺寸，不能隨意的組合容量，造成不同容量電池組需要制定不同的電池殼，造成成本的浪費；8、灌封膠固定電芯，無法維修，造成電池組和殼體的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的發(fā)明目的在于提供一種動力軟包鋰離子單電芯結(jié)構(gòu)及其組成的鋰離子電池組，電芯極耳既可以避免錫焊時產(chǎn)生的高溫對電芯造成的損壞，又不會像超聲波焊接那樣復(fù)雜、成本高。本實用新型電芯的容量組合可以隨意的調(diào)整，維護較簡單，同時極耳連接緊密、電芯固定牢固，操作時間短。

本實用新型的技術(shù)方案是：動力軟包鋰離子單電芯結(jié)構(gòu)包括軟包鋰離子電芯、正極耳銅鎳復(fù)合引出帶、負(fù)極耳銅鎳復(fù)合引出帶、上塑膠電池框、下塑膠電池框、上蓋、底殼；所述正極耳銅鎳復(fù)合引出帶內(nèi)端與軟包鋰離子電芯正極耳激光焊接固定，所述負(fù)極耳銅鎳復(fù)合引出帶內(nèi)端與軟包鋰離子電芯負(fù)極耳激光焊接固定；所述上塑膠電池框、下塑膠電池框配合卡裝于軟包鋰離子電芯上下兩面；上塑膠電池框、下塑膠電池框與軟包鋰離子電芯連接處涂抹有機硅膠；下塑膠電池框下部套裝有底殼，上塑膠電池框上部裝有與底殼配合的上蓋；所述底殼、上蓋的材質(zhì)均為鋁。

所述上塑膠電池框、下塑膠電池框上對應(yīng)設(shè)有用于連接固定的卡扣。

所述底殼、上蓋上對應(yīng)設(shè)有用于連接固定的卡扣。

由動力軟包鋰離子單電芯結(jié)構(gòu)組成的鋰離子電池組，特征在于：動力軟包鋰離子單電芯結(jié)構(gòu)為兩個或兩個以上；各單電芯結(jié)構(gòu)呈相同方向疊摞，經(jīng)鋼帶捆綁固定為一體；各單電芯結(jié)構(gòu)的正極耳銅鎳復(fù)合引出帶外端經(jīng)銅鎳復(fù)合連接帶一連接，各單電芯結(jié)構(gòu)的負(fù)極耳銅鎳復(fù)合引出帶外端經(jīng)銅鎳復(fù)合連接帶二連接。

所述鋼帶為兩根。

本實用新型將塑膠電池框、鋁殼、電芯按照一定的順序疊加在一起，然后用激光焊接機將其電芯極耳串并聯(lián)起來，完全避免了錫焊所造成的高溫對于電芯內(nèi)部造成的影響，精簡了電芯制作工藝，提高了效率，節(jié)約了成本，并且可以對電池組的容量隨意組合，維護方便。

將單電芯結(jié)構(gòu)疊層固定，即可以完成不同容量組合的電池組，通用型優(yōu)越，而且操作簡單，方便維修（電芯低壓、低容可以方便更換），BMS采樣線束可以用端子固定在塑膠電池框上面。

本實用新型的有益效果：1、采用鋁殼固定，解決了電池的散熱問題；2、完全解決了錫焊對電芯造成的損壞問題；3、本實用新型可裝配不同容量電池組，減小成本、維護方便；4、單電芯用鋁殼包裹，并且加阻燃材料固定，單模塊著火或者漏液不會對電池組造成較大影響；5、塑膠電池框上下預(yù)留一定的空間供電芯膨脹，防止電芯膨脹沒有空間導(dǎo)致鋁塑膜破裂而漏液；6、維護方便、簡單，低壓或低容時單電芯更換即可；7、塑膠電池框和鋁殼都采用卡扣結(jié)構(gòu)固定，節(jié)省空間提高能量密度比；8、塑膠電池框和電芯采用有機硅膠固定，防止電芯的鋁塑膜和電池框有相對運動而磨損；9、去掉外面的鋁殼及上蓋，可以使用在條件優(yōu)越的場所（對散熱和振動沒有高的要求，如UPS電源、儲能項目），可以節(jié)省空間。

附圖說明