动力软包锂离子单电芯结构及其组成的锂离子电池组的制作方法
【专利摘要】一种动力软包锂离子单电芯结构及其组成的锂离子电池组，动力软包锂离子单电芯结构包括软包锂离子电芯、正极耳铜镍复合引出带、负极耳铜镍复合引出带、上塑胶电池框、下塑胶电池框、上盖、底壳；所述正极耳铜镍复合引出带内端与软包锂离子电芯正极耳激光焊接固定，所述负极耳铜镍复合引出带内端与软包锂离子电芯负极耳激光焊接固定；所述上塑胶电池框、下塑胶电池框配合卡装于软包锂离子电芯上下两面；上塑胶电池框、下塑胶电池框与软包锂离子电芯连接处涂抹有机硅胶；下塑胶电池框下部套装有底壳，上塑胶电池框上部装有与底壳配合的上盖；所述底壳、上盖的材质均为铝。本实用新型装配简单，维护方便。
【专利说明】动力软包锂离子单电芯结构及其组成的锂离子电池组
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种动力软包锂离子单电芯结构。
【背景技术】
[0002]随着新能源电动汽车、储能设备、UPS通信电源的大力发展，软包锂离子电池也随之快速崛起，但是动力型软包锂离子电芯存在着极耳连接方式、电芯固定方式的难题。
[0003]常见的动力型软包锂离子蓄电池电芯的串并联时极耳的连接方式为锡焊或超声波焊接。锡焊焊接简单、成本低、易实现自动化等优点。目前锂电池组装工艺中极耳的连接主要就是采用锡焊连接方式。软包锂离子电芯的固定采用塑胶电池壳和灌封胶固定方式。但是，这种方式在应用中存在如下问题:1、极耳用锡焊焊接时，会在极耳表面产生高温，电芯内部的温度也会随之升温。高温条件使软包锂离子内部的隔膜收缩(隔膜的耐温为165°，而锡焊焊接时的温度达到400° )，造成电芯内部短路，使之电芯燃烧；高温条件使顶封的极耳和铝塑膜的连接胶融化，造成电芯漏液，使之电芯燃烧；2、在焊接时，由于高温是金属表面产生氧化膜，影响材料的可焊性，并且还会影响到极耳的接触电阻及其导电性；
3、软包锂离子动力电池的正极耳为铝带，焊接时需要使用专用的焊锡；或者使用超声波焊机，给正极耳转镍，以便于焊接，增加了操作的复杂性；4、焊剂在加热的时候会产生有害的气体，对操作者造成危害；5、极耳表面难免存在一些氧化物或污垢，很容易造成虚焊，虚焊点的接触电阻会引起发热，使之焊点脱落，导致电池组不能工作；6、超声波焊接金属件不能太厚，导致无法承受大电流通过，并且电池组在串并联的时候基本上无法操作(需要制定特殊的焊接机和工装磨具，没有通用型)，电芯的极耳与保护电路模块之间的连接，仍然需要采用锡焊的方法；7、塑胶电池壳都为固定尺寸，不能随意的组合容量，造成不同容量电池组需要制定不同的电池壳，造成成本的浪费；8、灌封胶固定电芯，无法维修，造成电池组和壳体的浪费。
【发明内容】
[0004]本实用新型的发明目的在于提供一种动力软包锂离子单电芯结构及其组成的锂离子电池组，电芯极耳既可以避免锡焊时产生的高温对电芯造成的损坏，又不会像超声波焊接那样复杂、成本高。本实用新型电芯的容量组合可以随意的调整，维护较简单，同时极耳连接紧密、电芯固定牢固，操作时间短。
[0005]本实用新型的技术方案是:动力软包锂离子单电芯结构包括软包锂离子电芯、正极耳铜镍复合引出带、负极耳铜镍复合引出带、上塑胶电池框、下塑胶电池框、上盖、底壳；所述正极耳铜镍复合引出带内端与软包锂离子电芯正极耳激光焊接固定，所述负极耳铜镍复合引出带内端与软包锂离子电芯负极耳激光焊接固定；所述上塑胶电池框、下塑胶电池框配合卡装于软包锂离子电芯上下两面；上塑胶电池框、下塑胶电池框与软包锂离子电芯连接处涂抹有机硅胶；下塑胶电池框下部套装有底壳，上塑胶电池框上部装有与底壳配合的上盖；所述底壳、上盖的材质均为铝。
[0006]所述上塑胶电池框、下塑胶电池框上对应设有用于连接固定的卡扣。
[0007]所述底壳、上盖上对应设有用于连接固定的卡扣。
[0008]由动力软包锂离子单电芯结构组成的锂离子电池组，特征在于:动力软包锂离子单电芯结构为两个或两个以上；各单电芯结构呈相同方向叠摞，经钢带捆绑固定为一体；各单电芯结构的正极耳铜镍复合引出带外端经铜镍复合连接带一连接，各单电芯结构的负极耳铜镍复合弓I出带外端经铜镍复合连接带二连接。
[0009]所述钢带为两根。
[0010]本实用新型将塑胶电池框、铝壳、电芯按照一定的顺序叠加在一起，然后用激光焊接机将其电芯极耳串并联起来，完全避免了锡焊所造成的高温对于电芯内部造成的影响，精简了电芯制作工艺，提高了效率，节约了成本，并且可以对电池组的容量随意组合，维护方便。
[0011]将单电芯结构叠层固定，即可以完成不同容量组合的电池组，通用型优越，而且操作简单，方便维修(电芯低压、低容可以方便更换)，BMS采样线束可以用端子固定在塑胶电池框上面。
[0012]本实用新型的有益效果:1、采用铝壳固定，解决了电池的散热问题；2、完全解决了锡焊对电芯造成的损坏问题；3、本实用新型可装配不同容量电池组，减小成本、维护方便；4、单电芯用铝壳包裹，并且加阻燃材料固定，单模块着火或者漏液不会对电池组造成较大影响；5、塑胶电池框上下预留一定的空间供电芯膨胀，防止电芯膨胀没有空间导致铝塑膜破裂而漏液；6、维护方便、简单，低压或低容时单电芯更换即可；7、塑胶电池框和铝壳都采用卡扣结构固定，节省空间提高能量密度比；8、塑胶电池框和电芯采用有机硅胶固定，防止电芯的铝塑膜和电池框有相对运动而磨损；9、去掉外面的铝壳及上盖，可以使用在条件优越的场所(对散热和振动没有高的要求，如UPS电源、储能项目)，可以节省空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型单电芯结构的装配图。
[0014]图2为本实用新型单电芯结构的爆炸图。
[0015]图3为本实用新型锂离子电池组的结构示意图。
[0016]图中，1、上盖，2、上塑胶电池框，3、软包锂离子电芯，4、正极耳铜镍复合引出带，5、下塑胶电池框，6、底壳。
【具体实施方式】
[0017]图1、图2中，包括软包锂离子电芯3、正极耳铜镍复合弓I出带4、负极耳铜镍复合弓I出带、上塑胶电池框2、下塑胶电池框5、上盖1、底壳6。正极耳铜镍复合引出带4内端与软包锂离子电芯3正极耳激光焊接固定，负极耳铜镍复合引出带内端与软包锂离子电芯3负极耳激光焊接固定。上塑胶电池框2、下塑胶电池框5配合卡装于软包锂离子电芯3上下两面。上塑胶电池框2、下塑胶电池框5上对应设有用于连接固定的卡扣。上塑胶电池框2、下塑胶电池框5与软包锂离子电芯3连接处涂抹有机硅胶。下塑胶电池框5下部套装有底壳6，上塑胶电池框2上部装有与底壳6配合的上盖I。底壳6、上盖I的材质均为铝。底壳
6、上盖I上对应设有用于连接固定的卡扣。
[0018]本实用新型装配时需要注意电芯极耳折弯的方向，以免出现短路。单电芯结构的装配步骤如下:
[0019]第一步:使用极耳剪切机将软包锂离子电芯3极耳剪切预留1mm或者制作电芯时预留1mm即可，可以根据空间大小设计；
[0020]第二步:铜镍复合带剪切及折弯，厚度不超过0.8mm,使用折弯机；
[0021]第三步:把步骤一的电芯和步骤二的铜镍复合带用激光焊接机焊接在一起；
[0022]第四步:把第三步做好的电芯放入下塑胶电池框5，一圈涂抹有机硅胶；
[0023]第五步:把上塑胶电池框2盖上，四角有四个卡扣配合；
[0024]第六步:将其放入底壳6 ;盖上上盖1，上盖四个角有卡扣。
[0025]图3中，锂离子电池组包括两个或两个以上动力软包锂离子单电芯结构；各单电芯结构呈相同方向叠摞，经两根钢带7捆绑固定为一体；各单电芯结构的正极耳铜镍复合引出带4外端经铜镍复合连接带一 8连接，各单电芯结构的负极耳铜镍复合引出带外端经铜镍复合连接带二9连接。
[0026]锂离子电池组的装配步骤如下:
[0027]第一步:将软包锂离子单电芯结构根据不同容量、电压组合起来；
[0028]第二步:用钢带7及钢带打包机把电池组固定；
[0029]第三步:各单电芯结构的正极耳铜镍复合引出带4外端经铜镍复合连接带一 8连接;
[0030]第四步:各单电芯结构的负极耳铜镍复合引出带外端经铜镍复合连接带二 9连接。
【权利要求】
1.一种动力软包锂离子单电芯结构，其特征在于:包括软包锂离子电芯(3)、正极耳铜镍复合引出带(4)、负极耳铜镍复合引出带、上塑胶电池框(2)、下塑胶电池框(5)、上盖(I)、底壳(6)； 所述正极耳铜镍复合引出带(4)内端与软包锂离子电芯(3)正极耳激光焊接固定，所述负极耳铜镍复合引出带内端与软包锂离子电芯(3)负极耳激光焊接固定； 所述上塑胶电池框(2)、下塑胶电池框(5)配合卡装于软包锂离子电芯(3)上下两面；上塑胶电池框(2)、下塑胶电池框(5)与软包锂离子电芯(3)连接处涂抹有机硅胶；下塑胶电池框(5 )下部套装有底壳(6 )，上塑胶电池框(2 )上部装有与底壳(6 )配合的上盖(I); 所述底壳(6)、上盖(I)的材质均为铝。
2.根据权利要求1所述的动力软包锂离子单电芯结构，其特征在于:所述上塑胶电池框(2 )、下塑胶电池框(5 )上对应设有用于连接固定的卡扣。
3.根据权利要求1所述的动力软包锂离子单电芯结构，其特征在于:所述底壳(6)、上盖(I)上对应设有用于连接固定的卡扣。
4.一种由权利要求1所述动力软包锂离子单电芯结构组成的锂离子电池组，其特征在于:动力软包锂离子单电芯结构为两个或两个以上；各单电芯结构呈相同方向叠摞，经钢带(7)捆绑固定为一体；各单电芯结构的正极耳铜镍复合引出带(4)外端经铜镍复合连接带一(8)连接，各单电芯结构的负极耳铜镍复合引出带外端经铜镍复合连接带二(9)连接。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池组，其特征在于:所述钢带(7)为两根。
【文档编号】H01M2/10GK203967146SQ201420380047
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】王超, 许阳, 王健崴, 刘勇 申请人:湖北骆驼蓄电池研究院有限公司