可拆卸混合形态的锂离子电池并联增压增容电池组结构的制作方法

本发明涉及消费类锂离子电池并联增压增容电池组技术领域，特别是涉及一种可拆卸混合形态的锂离子电池并联增压增容电池组结构。

背景技术：

锂离子电池使用中将单体电池串联到一定的电压等级，同时需要将电池并联到一定的容量等级以满足电压、功率的需求，电池组一般由几十至上百个单体电池串联或先并联后串联组成，电池串联成组时，电池组最大可用容量由单体电池容量及其荷电状态共同决定，单体电压的不一致性会导致部分单体电池的过充或过放；电池并联成组时，支路电池内阻、、容量差异会造成并联支路的电流不平衡。电池组中出现不一致现象将会降低整组电池的使用效率，如果管理不当，甚至影响电池使用寿命。因此电池组的性能不是电池单体性能的简单叠加，两个电池的容量差异较大，是不能够串联成组应用的，通过并联成组可以较好地发挥电池性能，通过合理地筛选并联成组，可以有效提高梯次利用旧电池的容量利用率，降低电池投入的总成本，实现良好的经济效益。

目前，锂离子电池越来越多地被用于多种便携式移动设备领域。对于一些手持式或便携式移动设备，由于客户要求的电池组形状越来越多样化，严格控制电池组的成本，以往都是同一批次的同种型号的电池先并联然后串联以达到客户要求的容量和电压，由于电池的一致性较差，在筛选容量差异小的电池工序上花费成本太高。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，克服上述技术的不足，将电压平台一致、形态不一的锂离子电池并联的封装结构设计引入到手持式或便携式移动设备的电池当中，从而提供一种封装精密、结构可靠、结构多样化、容量密度最大化且成本较低的可拆卸混合形态的锂离子电池并联增压增容电池组结构。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种可拆卸混合形态的锂离子电池并联增压增容电池组结构，包括由同种类型的圆柱电芯并联成一个引出正负导线的并联圆柱电芯模块10，由同种类型的方型电芯并联成一个引出正负导线的并联方型电芯模块20，由同种类型的聚合物电芯并联成一个引出正负导线的并联聚合物电芯模块30；并联圆柱电芯模块10、并联方型电芯模块20以及并联聚合物电芯模块30通过导线与保护板40焊接组成一个电池组。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明是将电压平台一致的圆柱型锂离子电池、方型锂离子电池、聚合物锂离子电池等形态不一致、容量不一致的锂离子电池并联焊接后，再与保护板焊接，保护板有增压功能，形成不同形状的电池组，从而形成增容增压的电池组。

本发明使得对于应用不同电池一致性差，外形要求形状多样化(两个电池的容量差异较大，是不能够串联成组应用的)的可拆卸电池的场合，使用本发明的上述封装结构，能使电池结构紧凑、多样化，达到电池的容量密度最大化及结构可靠性的有力保证，且成本较低。

附图说明

图1所示为可拆卸混合形态的锂离子电池并联增压增容电池组结构的封装结构示意图；

图2a-2e分别是并联圆柱电芯模块的结构示意图；

图3a-3d分别是并联方型电芯模块结构示意图；

图4a-4d分别并联聚合物电芯模块的结构示意图；

图5是并联圆柱电芯模块、并联方型电芯模块、并联聚合物电芯模块的叠放及与保护板组合示意图；

图6a-6b分别是电池组的外壳以及分解示意图。

图中：

10—并联圆柱电芯模块；

1001—圆柱电芯；1002—圆柱电芯正极并联镍片；1003—圆柱电芯负极并联镍片；1004—并联圆柱电芯模块的正极引出导线；1005—并联圆柱电芯模块的负极引出导线；

20—并联方型电芯模块；

2001—方型电芯；2002—负极帽；2003全包裹胶带；2004—双面胶；2005—外垫片；2006—二级保护ptc；

2007—电芯负极并联镍片；2008—电芯正极并联镍片；

2009—并联方型电芯模块的正极引出导线；

2010—并联方型电芯模块的负极引出导线；

30—并联聚合物电芯模块；

3001—聚合物电芯；

3002—侧边和底边包裹绝缘胶带；3003—电芯正极耳；3004—电芯负极耳；3005—凹槽胶带；3006—二级保护tco；3007—绝缘硬板；

3008—聚合物电芯正极并联镍片；

3009—聚合物电芯正极并联镍片；

3010—并联聚合物电芯模块的正极引出导线；

3011—并联聚合物电芯模块的正极引出导线；

40—保护板；

50—青稞纸；

60—缓冲泡棉；

70-塑料顶壳；

80—塑料底壳；

90—不锈钢钢壳。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明可拆卸混合形态的消费类锂离子电池并联增压增容电池组结构是将电压平台一致的圆柱型锂离子电池、方型锂离子电池、聚合物锂离子电池等形态不一致、容量不一致的锂离子电池并联焊接后再与保护板焊接，形成电芯模块，焊接后的电芯模块装配青稞纸、缓冲泡棉和外壳，外壳由塑胶顶壳、塑胶底壳、不锈钢钢壳组成，电池的头部和尾部分别使用青稞纸包裹，然后粘贴缓冲泡棉，使电池组在外壳里有缓冲功能，从而制造形成可拆卸成品电池。

如图1所示，可拆卸混合形态的锂离子电池并联增压增容电池组结构，包括由同种类型的圆柱电芯并联成一个引出正负导线的并联圆柱电芯模块10，由同种类型的方型电芯并联成一个引出正负导线的并联方型电芯模块20，由同种类型的聚合物电芯并联成一个引出正负导线的并联聚合物电芯模块30；并联圆柱电芯模块10、并联方型电芯模块20以及并联聚合物电芯模块30通过导线与保护板40焊接组成一个电池组。

如图2a-2e所示，并联圆柱电芯模块10中每只圆柱电芯1001用胶水粘贴出所需的形状，每只圆柱电芯的正极均需要通过圆柱电芯正极并联镍片1002电阻焊接，每只圆柱电芯的负极均需要通过圆型电芯负极并联镍片1003电阻焊接，然后通过锡焊引出并联圆柱电芯模块10的正极引出导线1004和负极引出导线1005。

如图3a-3d所示，并联方型电芯模块20中，由于方型电芯2001除了负极帽2002部分极性为负，其他部位极性均为正，所以通过全包裹胶带2003将方型电芯正极部分全包裹，然后每只方型电芯通过双面胶2004粘贴出所需的形状，在每只方型电芯的负极帽2002上粘贴外垫片2005，然后将二级保护ptc2006粘贴在外垫片上，使二级保护ptc2006负极端紧贴负极帽2002，然后将方型电芯的负极与1个二级保护ptc2006进行电阻焊接，然后将每只方型电芯由二级保护ptc2006引出的负极与方型电芯负极并联镍片2007通过电阻焊焊接，每只方型电芯的正极通过方型电芯正极并联镍片2008通过电阻焊焊接，然后通过锡焊引出并联方型电芯模块(20)的正极引出导线2009和负极引出导线2010。

如图4a-4d所示，并联聚合物电芯模块30中每只聚合物电芯3001的侧边和底边均包裹绝缘胶带3002，聚合物电芯3001的正极耳3003和负极耳间3004间包裹凹槽胶带3005，在每只聚合物电芯的正极焊接二级保护tco3006，然后将带有孔的绝缘硬板3007插在tco3006引出端和聚合物电芯负极耳3004端，然后将tco3006引出端与聚合物电芯正极并联镍片3008、负极耳3004与聚合物电芯负极并联镍片3009通过激光焊焊接，然后通过锡焊引出并联聚合物电芯模块(30)的正极引出导线3010和负极引出导线3011。

如图5所示，将并联圆柱电芯模块10的正极引出导线1004与并联方型电芯模块20的正极引出导线2009焊接，然后与并联聚合物电芯模块30的正极引出导线3010焊接，然后与保护板40的正极焊接；并联圆柱电芯模块10的负极引出导线1005与并联方型电芯模块20的负极引出导线2010焊接，然后与并联聚合物电芯模块30的负极引出导线3011焊接，然后与保护板40的负极焊接；

如图1以及6a-6b所示，然后将电池组的头部、尾部和侧边均组装青稞纸50和缓冲泡棉60，然后电池组头部和尾部分别使用塑胶顶壳70和底壳80，电池组的主体部位扣合不锈钢钢壳90，从而制造成可拆卸增压增容电池组结构，最终形成成品电池。

其中，所述保护板40可以是由充电模块、放电模块、散热模块、增压模块组成，为现有电池的保护板的结构，不再详细说明。

综上所述，本发明提供的可拆卸混合形态的消费类锂离子电池并联增压增容电池组结构，通过将不同形态的锂离子电池并联，不仅可以使电池组的结构实现多变，而且由于不同电池的容量是有差异的，是不能够串联成组应用的，能够通过并联成组可以较好地发挥电池性能，可以有效提高梯次利用电池的容量利用率，降低电池投入的总成本，实现良好的经济效益，再加上设计的保护板有增压功能，从而使不同形态电芯并联达到增容增压的效果，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。