一种圆柱锂电池的pack结构的制作方法

本发明涉及一种组装电池，特别涉及一种圆柱锂电池的pack结构。

背景技术：

锂电池的pack结构是指将多个电池单元汇流成排的电池组装结构，市面上的圆柱锂电池的pack多采用点焊机将多个电池单元通过镍片快速点焊连接在一起，制作方法简单便捷，但由于镍片经过点焊后会降低导电效果或者对电池的电芯造成损伤，形成的动力电池或储能电池只能在小电流功率电器中使用，无法满足大电流或者大功率电器的使用需求。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种圆柱锂电池的pack结构,在不损伤电池的情况下将多个电池串并联在一起而形成积木式的组合结构，可满足各种使用需求。

根据本发明实施例的圆柱锂电池的pack结构，并排设置有至少两个供电单元，每个所述供电单元内设置有电极方向相反的两组电池，相邻的两个所述供电单元之间设置有电连接结构，所述电连接结构用于将相邻的两个所述供电单元内电极方向相同的所述电池并联在一起。

根据本发明实施例的圆柱锂电池的pack结构，至少具有如下技术效果：

本发明所提出的圆柱锂电池的pack结构，通过独立的供电单元将两组电极方向相反的电池组装在一起后，利用电连接结构将并排相邻的两个供电单元内电极方向相同的所述电池并联在一起，从而形成一种跨供电单元的交互并联结构，这样不仅可以实现所有电池的电性连接，还可以在结构上将并排相邻连个供电单元连接紧靠在一起，实现物理结构上的固定，不会对电池的结构造成损伤，有利于提高电池的安装稳定性以及使用寿命。

根据本发明的一些实施例，每个所述供电单元设置有用于固定两组所述电池的固定座，并排相邻的两个所述固定座在所述电连接结构的作用下并排紧靠在一起，通过固定座与电连接结构的配合而形成稳定的安装固定结构。

根据本发明的一些实施例，所述电池的两端均设置有固定座，由于电池的两端都需要利用电连接结构进行电连接，采用在电池的上下端都设置固定座的方式可以与之进行配合而便于电连接结构的设计、拆装以及维护，进而使得整个圆柱锂电池的pack结构具有优秀的实用性和美观性。

根据本发明的一些实施例，所述圆柱锂电池的pack结构于底端设置有安装板，所述安装板于两侧设置有夹紧所述固定座的夹板，通过夹板与安装板的配合而实现整个圆柱锂电池的pack结构的安装与固定，也便于使用者对整个圆柱锂电池的pack结构进行拆装和维护。

根据本发明的一些实施例，所述圆柱锂电池的pack结构于一侧设置有侧板以及位于所述固定座与所述侧板之间的卡扣，所述卡扣包括一块竖直板以及两块位于所述竖直板的上端和下端的水平板，所述固定座卡紧在两块所述水平板之间，所述竖直板贴合所述侧板，由于卡扣与固定座对应，当固定座设置有两个并分别位于电池的上端和下端时，对应卡扣设置有两个，两个卡扣配合侧板能够进一步提高两个固定座固定在电池的上端和下端时的稳定性，从而使得整个圆柱锂电池的pack结构更加稳定。

根据本发明的一些实施例，两个水平板对应固定座设置有竖直通孔，通过在竖直通孔内穿设连接固定座的螺钉或螺栓而实现水平板与固定座之间的固定连接，进而使得卡扣紧紧扣合在固定座上，进一步的，在竖直板的一端对应侧板设置水平通孔，并在水平通孔内穿设连接侧板的螺钉或螺栓而实现卡扣与侧板之间的固定，通过上述结构，即可使得固定座、侧板以及卡扣之间紧密连接在一起。

根据本发明的一些实施例，所述电连接结构于所述电池的两端设置有导电的并联片、硬质的压片以及第一连接结构，所述并联片贴合电极，所述压片压紧所述并联片，所述第一连接结构的端部穿过并固定所述并联片和压片，由于硬质的压片能够承受足够的作用力，故而在施加足够的作用力的条件下，可充分利用第一连接结构的端部从压片伸出并固定，使得压片在压紧并联片的同时，保证并联片与电极之间的充分接触，使得整个圆柱锂电池的pack结构的电连接稳定有效。

根据本发明的一些实施例，第一连接结构包括第一连接件和第四连接件，第四连接件的两端设置有带内螺纹的螺纹孔，第一连接件的一端对应内螺纹设置有与之啮合的外螺纹，第四连接件适配安装在位于电池的两端的固定座之间，第一连接件的螺纹端穿过固定座而螺纹连接第四连接件，这样即可实现同一供电单元内的固定座的固定。

根据本发明的一些实施例，第四连接件设置在供电单元内的由电池之间形成的间隙内，且第四连接件与间隙的形状适配，这样即可保证供电单元内的电池的排布紧密、阵列整齐，使得整个电池在使用过程中不会发生松动。

根据本发明的一些实施例，固定座设置有供第一连接件的螺纹端穿过的连接孔，第四连接件的端部的尺寸大于连接孔的尺寸，且第四连接件在安装在间隙内时充分顶持所接触的固定座的表面，第一连接件相对螺纹端的端部尺寸也大于该连接孔的尺寸，这样即可保证第一连接件与第四连接件螺纹连接时，不会与固定座之间出现空隙，进而保证整个电池单元在使用过程中不会出现松动和散乱的情况，使得整个圆柱锂电池的pack结构具有相当的固定程度和稳定性。

根据本发明的一些实施例，连接孔内也可设置与第一连接件适配的内螺纹，通过第一连接件螺纹连接连接孔后再进一步螺纹连接第四连接件，进而充分保证整个电池单元的固定程度和稳定性。

根据本发明的一些实施例，固定座为板状结构，以便于减小固定座的空间占用体积以及重量，有利于整个圆柱锂电池的pack结构的拆装和使用。

根据本发明的一些实施例，固定座为箱体结构，且每个供电单元只设置有一个固定座，固定座安装在电池的中部，通过这种从中部固定电池的安装结构可便于电池的两个电极的显露，进而便于整个圆柱锂电池的pack结构的拆装和维护。

根据本发明的一些实施例，所述并联片的两侧对称设置有多个第一鳍片，所述压片于两侧对应多个所述第一鳍片设置有多个第二鳍片，每个所述第二鳍片对应扣合在所述第一鳍片内而形成鱼骨状的并联连接结构，进而将多个所述电池并联在一起，鱼骨状的并联连接结构可使得电池在供电单元内的排布紧凑、整齐，配合固定座可使得整个圆柱锂电池的pack结构具有良好的外观以及承载能力强的框架结构，以便于整个圆柱锂电池的pack结构适用于更多的使用场合。

根据本发明的一些实施例，所述圆柱锂电池的pack结构的上端或下端的并排相邻的所述并联片之间设置有若干第五连接件，所述第五连接件的端部卡紧在所述第一鳍片和所述第二鳍片之间，显然，通过第一鳍片和第二鳍片的配合不仅可以保证第五连接件的安装稳定性，由于并排相邻的并联片所并联的电池极性相反，故而通过第五连接件又可实现不同极性的电性连接，即实现串联连接，进而在整个圆柱锂电池的pack结构内形成串并联回路而便于使用。

根据本发明的一些实施例，所述圆柱锂电池的pack结构叠加设置有至少两层并排设置的供电单元，沿叠加方向相邻的两个所述供电单元内的所述电池的电极方向一致，进而通过与其他部件配合(即串联)可形成沿叠加方向的电流导通方向。

根据本发明的一些实施例，沿叠加方向相邻的两个所述电池之间设置有第三连接件，所述第三连接件的上端和下端分别卡紧在对应的所述第一鳍片和第二鳍片之间，进而通过第三连接件而沿叠加方向导通电池，在整个圆柱锂电池的pack结构内形成串联结构。

根据本发明的一些实施例，所述并联片和所述压片对应所述第一连接结构设置有多个连接通孔，用于所述第一连接结构的端部穿过并固定，显然，结合上述，这里的第一连接结构贴合压片的端头的尺寸应该大于连接通孔的尺寸，以确保第一连接结构的安装稳定性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的圆柱锂电池的pack结构的第一种实施方式的一种整体示意图；

图2是本发明实施例的圆柱锂电池的pack结构的第一种实施方式的分解示意图；

图3是本发明实施例的圆柱锂电池的pack结构的第一种实施方式的另一种整体示意图；

图4是本发明实施例的圆柱锂电池的pack结构的第二种实施方式的一种整体示意图；

图5是本发明实施例的圆柱锂电池的pack结构的第二种实施方式的分解示意图；

图6是本发明实施例的电池的一种串并联结构；

图7是本发明实施例的电池的另一种串并联结构；

附图标记：

固定座100、电池101、并联片102、压片103、第一连接件104、第二连接件105、夹板106、安装板107、第三连接件108、第四连接件109、第五连接件110、

侧板200、卡扣201、紧固头202、紧固片203。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通工作人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1～图3，本发明提供了一种圆柱锂电池的pack结构，并排设置有至少两个供电单元，每个供电单元内设置有电极方向相反的两组电池101，相邻的两个供电单元之间设置有电连接结构，电连接结构用于将相邻的两个供电单元内电极方向相同的电池101并联在一起。

根据本发明实施例的圆柱锂电池的pack结构，至少具有如下技术效果：

本发明所提出的圆柱锂电池的pack结构，通过独立的供电单元将两组电极方向相反的电池101组装在一起后，利用电连接结构将并排相邻的两个供电单元内电极方向相同的电池101并联在一起，从而形成一种跨供电单元的交互并联结构，这样不仅可以实现所有电池101的电性连接，还可以在结构上将并排相邻连个供电单元连接紧靠在一起，实现物理结构上的固定，不会对电池101的结构造成损伤，有利于提高电池101的安装稳定性以及使用寿命。

根据本发明的一些实施例，如图1、图2以及图3所示，每个供电单元设置有用于固定两组电池101的固定座100，并排相邻的两个固定座100在电连接结构的作用下并排紧靠在一起，通过固定座100与电连接结构的配合而形成稳定的安装固定结构。

根据本发明的一些实施例，如图1、图2以及图3所示，电池101的两端均设置有固定座100，由于电池101的两端都需要利用电连接结构进行电连接，采用在电池101的上下端都设置固定座100的方式可以与之进行配合而便于电连接结构的设计、拆装以及维护，进而使得整个圆柱锂电池的pack结构具有优秀的实用性和美观性。

根据本发明的一些实施例，如图1、图2以及图3所示，圆柱锂电池的pack结构于底端设置有安装板107，安装板107于两侧设置有夹紧固定座100的夹板106，通过夹板106与安装板107的配合而实现整个圆柱锂电池的pack结构的安装与固定，也便于使用者对整个圆柱锂电池的pack结构进行拆装和维护。

根据本发明的一些实施例，如图4、图5所示，圆柱锂电池的pack结构于一侧设置有侧板200以及位于固定座100与侧板200之间的卡扣201，卡扣201包括一块竖直板以及两块位于竖直板的上端和下端的水平板，固定座100卡紧在两块水平板之间，竖直板贴合侧板200，由于卡扣201与固定座100对应，当固定座100设置有两个并分别位于电池101的上端和下端时，对应卡扣201设置有两个，两个卡扣201配合侧板200能够进一步提高两个固定座100固定在电池101的上端和下端时的稳定性，从而使得整个圆柱锂电池的pack结构更加稳定。

根据本发明的一些实施例，如图4、图5所示，两个水平板对应固定座100设置有竖直通孔，通过在竖直通孔内穿设连接固定座100的螺钉或螺栓而实现水平板与固定座100之间的固定连接，进而使得卡扣201紧紧扣合在固定座100上，进一步的，在竖直板的一端对应侧板200设置水平通孔，并在水平通孔内穿设连接侧板200的螺钉或螺栓而实现卡扣201与侧板200之间的固定，通过上述结构，即可使得固定座100、侧板200以及卡扣201之间紧密连接在一起。

根据本发明的一些实施例，如图1、图2以及图3所示，电连接结构于电池101的两端设置有导电的并联片102、硬质的压片103以及第一连接结构，并联片102贴合电极，压片103压紧并联片102，第一连接结构的端部穿过并固定并联片102和压片103，由于硬质的压片103能够承受足够的作用力，故而在施加足够的作用力的条件下，可充分利用第一连接结构的端部从压片103伸出并固定，使得压片103在压紧并联片102的同时，保证并联片102与电极之间的充分接触，使得整个圆柱锂电池的pack结构的电连接稳定有效。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，第一连接结构包括第一连接件104和第四连接件109，第四连接件109的两端设置有带内螺纹的螺纹孔，第一连接件104的一端对应内螺纹设置有与之啮合的外螺纹，第四连接件109适配安装在位于电池101的两端的固定座100之间，第一连接件104的螺纹端穿过固定座100而螺纹连接第四连接件109，这样即可实现同一供电单元内的固定座100的固定。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，第四连接件109设置在供电单元内的由电池101之间形成的间隙内，且第四连接件109与间隙的形状适配，这样即可保证供电单元内的电池101的排布紧密、阵列整齐，使得整个电池101在使用过程中不会发生松动。

根据本发明的一些实施例，固定座100设置有供第一连接件104的螺纹端穿过的连接孔，第四连接件109的端部的尺寸大于连接孔的尺寸，且第四连接件109在安装在间隙内时充分顶持所接触的固定座100的表面，第一连接件104相对螺纹端的端部尺寸也大于该连接孔的尺寸，这样即可保证第一连接件104与第四连接件109螺纹连接时，不会与固定座100之间出现空隙，进而保证整个电池单元在使用过程中不会出现松动和散乱的情况，使得整个圆柱锂电池的pack结构具有相当的固定程度和稳定性。

根据本发明的一些实施例，连接孔内也可设置与第一连接件104适配的内螺纹，通过第一连接件104螺纹连接连接孔后再进一步螺纹连接第四连接件109，进而充分保证整个电池单元的固定程度和稳定性。

根据本发明的一些实施例，如图1、图2以及图3所示，固定座100为板状结构，以便于减小固定座100的空间占用体积以及重量，有利于整个圆柱锂电池的pack结构的拆装和使用。

根据本发明的一些实施例，固定座100为箱体结构，且每个供电单元只设置有一个固定座100，固定座100安装在电池101的中部，通过这种从中部固定电池101的安装结构可便于电池101的两个电极的显露，进而便于整个圆柱锂电池的pack结构的拆装和维护。

根据本发明的一些实施例，如图1、图2以及图3所示，并联片102的两侧对称设置有多个第一鳍片，压片103于两侧对应多个第一鳍片设置有多个第二鳍片，每个第二鳍片对应扣合在第一鳍片内而形成鱼骨状的并联连接结构，进而将多个电池101并联在一起，鱼骨状的并联连接结构可使得电池101在供电单元内的排布紧凑、整齐，配合固定座100可使得整个圆柱锂电池的pack结构具有良好的外观以及承载能力强的框架结构，以便于整个圆柱锂电池的pack结构适用于更多的使用场合。

根据本发明的一些实施例，如图3所示，圆柱锂电池的pack结构的上端或下端的并排相邻的并联片102之间设置有若干第五连接件110，第五连接件110的端部卡紧在第一鳍片和第二鳍片之间，显然，通过第一鳍片和第二鳍片的配合不仅可以保证第五连接件110的安装稳定性，由于并排相邻的并联片102所并联的电池101极性相反，故而通过第五连接件110又可实现不同极性的电性连接，即实现串联连接，进而在整个圆柱锂电池的pack结构内形成串并联回路而便于使用。

根据本发明的一些实施例，如图1、图2以及图3所示，圆柱锂电池的pack结构叠加设置有至少两层并排设置的供电单元，沿叠加方向相邻的两个供电单元内的电池101的电极方向一致，进而通过与其他部件配合(即串联)可形成沿叠加方向的电流导通方向。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，沿叠加方向相邻的两个电池101之间设置有第三连接件108，第三连接件108的上端和下端分别卡紧在对应的第一鳍片和第二鳍片之间(即第三连接件108为u型连接结构，平行的两块板件对应卡紧在第一鳍片和第二鳍片之间)，进而通过第三连接件108而沿叠加方向导通电池101，在整个圆柱锂电池的pack结构内形成串联结构。

根据本发明的一些实施例，如图1、图2以及图3所示，并联片102和压片103对应第一连接结构设置有多个连接通孔，用于第一连接结构的端部穿过并固定，显然，这里的第一连接结构贴合压片103的端头的尺寸应该大于连接通孔的尺寸，以确保第一连接结构的安装稳定性。

根据本发明的一些实施例，如图1、图2以及图3所示，沿叠加方向相邻的两个供电单元之间的两个固定座100通过第二连接件105连接在一起，进而形成稳定的竖直连接结构。

根据本发明的一些实施例，如图1、图2以及图3所示，第二连接件105的两个端部均卡紧在对应的固定座100设置的安装孔内，且第二连接件105的端头设置有螺纹孔，通过在螺纹孔内穿设压紧固定座100的螺钉或螺栓而实现两块固定座100的固定。

根据本发明的一些实施例，这里还提供一种加强并排相邻的供电单元之间的紧凑性的结构，参考图4、图5，可在并联片102的两端设置外伸的紧固头202，在紧固头202上设置有紧固孔，在并排的两个紧固孔之间连接一紧固片203，通过在紧固孔内穿设连接紧固片203的螺栓或螺钉而使得紧固头202与紧固片203紧固在一起，进而使得并排的并联片102之间能够保持稳定的并排关系，从而使得整个圆柱锂电池的pack结构更加稳定和便于使用。

根据本发明的一些实施例，本发明所提供的圆柱锂电池的pack结构具有多种串并联结构，其中一种参照图1～图3，得到的串并联原理如图6所示，位于整个圆柱锂电池的pack结构的上端或下端的电池101分组并联后串联，而后将竖直方向上利用第三连接件108形成串联结构，而图7在没有改变电池101的电极方向、电池101的结构、固定座100的结构、并联片102、压片103以及第一连接结构的条件下，通过设置不同的连接件使得并排电池101分组并联后串联，再上下串联也可形成完整的串并联结构而便于使用，显而易见的，参照上述的设置方式，本发明所提出的圆柱锂电池的pack结构还可以有更多的设置方式。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通工作人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。