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中天和自动化:锂离子动力电池成组连接方法简述(二)

文章来源: 深圳市中天和自动化设备有限公司 人气:1975发表时间:2017-12-11 16:51:55

中天和自动化:锂离子动力电池成组连接方法简述(二)

二、不同极柱类型电池的连接工艺

  动力电池系统成组时,单体电芯之间连接片的连接,一般采用激光焊、电阻焊以及螺栓机械紧固。每颗电芯之间连接的一致性、牢固性,对整体电池模组能量发挥和整车安全具有重要作用。

  1.外螺纹极柱型电池

  外螺纹极柱型电池通常采用螺栓螺母机械紧固,单体电池之间通常采用机械锁紧的连接工艺。这一工艺的优缺点分别为:优点是组装连接简单灵活;缺点是外螺纹极柱组装空间所需,相对于其他极柱类型,其体积偏大,体积能量密度受到一定影响。

  螺栓或螺母机械锁紧顾名思义是用螺母将连接片与带螺纹极柱拧紧固定,防止松动。它在连接防松设计上可分为摩擦防松、机械防松、永久防松。

  摩擦防松一般可采用弹簧垫片防松、自锁螺母防松等;机械防松一般可采用槽形螺母和销子防松、止动垫片防松等….;永久防松一般可采用螺纹紧固胶(如厌氧胶)防松等。

  上述防止松动的可靠度依次增强,如果考虑后续易拆卸更换电池等因素,可采用机械防松,但其抗振动性需多方面验证,验证通过后可采用。

对于外螺纹极柱型电池,笔者团队研究开发了新型结构的大容量圆柱型电池,其极柱留有用于激光焊接的平台的同时,平台上方又有外螺纹极柱(如图 1右所示),用激光焊接连接片的同时,又用螺母通过螺纹极柱对连接片拧紧固定,再用特别设计的保护支架对电池固定。其组装工艺如下:一种圆柱动力锂离子电池的成组组装工装,包括设置在多个排列在一起的单个电池极柱之间的保护支架,如图5所示。

保护支架整体上表面为方形平面,且四周均匀设置有4根支柱,该保护支架的方形平面正中间设置有长方形固定卡槽,任意对称的2边设置有卡座,剩余对称的另外2边设置有卡扣;任意2边设置的卡座个数相同,另外对称的2边设置的卡扣个数相等。在该工艺中,圆柱动力锂离子电池的成组组装工装,保护支架整体上表面为方形平面,且四周均匀设置有4根支柱,该保护支架的方形平面正中间设置有长方形固定卡槽,任意对称的2边设置有卡座,剩余对称的另外2边设置有卡扣,具有结构简单、稳定耐用、生产能力强、原料易于加工的优点,有效克服了市场上电池组连接容易松动、结构不稳定、连接易脱落、制作成本高、生产效率低的缺点。

  以上这种利用圆柱动力锂离子电池的成组组装工装的电池组装方法如图6所示。3个排列在一起的单个电池组装成电池组后,将保护支架正中间设置的长方形固定卡槽分别直接卡入电池的正、负极柱上,保护支架卡槽和电池极柱嵌合在一起,保护支架之间通过卡座与 型拼装卡扣连接;后可以将多个排列在一起的单个电池组装成电池组(7),外螺纹极柱电池成组的模组(电池包)示意图见图8所示。笔者团队研究开发的圆柱动力锂离子电池的成组组装的方法,连接简单,而且连接后能一直保持电池固定状态,连接片与极柱的接触紧配,能保证电路一直处于低内阻状态。

  图5 单孔卡扣和多孔卡扣支架示意图



 单孔卡扣支架示意图


2排电池组合体示意图

 

  图7 2排电池组合体示意图

  图8 外螺纹极柱电池成组的模组(电池包)示意图

外螺纹极柱电池成组的模组(电池包)示意图

  

 

此文关键词:锂离子动力电池,动力电池,外螺纹极柱型电池

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