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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池领域,更具体地说,它涉及一组组并式电池及其组装方法。
技术介绍
1、电池作为一种储能部件,允许预充能后提供分离式的能源供给,是现代生活、生产必不可少的重要部件。
2、随着新能源的蓬勃发展,电池又起到了调整新能源时间、空间不平衡的稳定装置,在新能源的能源供给高峰时储能、在低谷时释能,从而维持了电网的稳定供给。
3、除此以外,电池还能为重要设施提供储能能源,在意外失去电网供能时通过电池维持设施的正常工作,为电网的接续赢得宝贵的时间。
4、又由于负责管理电池的电池管理系统(bms)对电池的管理能力与电池的数量息息相关。因此,电池的制造生产商有动机和动力生产更大容量的电池来简化bms。
5、参考中国专利申请,申请号2023211706732提出的一种四卷芯蝴蝶焊卷芯结构,该申请提出了一种多卷芯的电池,对电池的极耳优先连接,再逐次将联合后极耳进行进一步的连接,最终于极柱连接。这种方案的组装方式无法充分利用现有的生产工艺和设备,对于不同电芯数量的电池来说,每次均需要设计相应的搭建方案,且需要将连接片进行弯折占据了顶部空间,不利于电芯能量密度发挥,且并对生产线进行较大规模的调整。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有的多电芯联合方案的无法充分利用现有的生产工艺和设备、成本较高的不足,提供了一组组并式电池及其组装方法,它能实现模块化安装,具有高拓展性、高柔性和对现有流水线的低改造度。
2、为了解决上述技术问题,本专利技
3、一种组并式电池,包括顶盖、连接片、电芯和壳体;
4、所述电芯的极耳通过连接片电连接顶盖上的极柱,所述连接片包括用于连接极柱的第一连接区和用于连接极耳的第二连接区,所述第二连接区的宽度较第一连接区的宽度更长;
5、连接片的数量为两个,分别与顶盖的两极柱连接且分别设置在顶盖的长度方向的靠近两端位置,
6、所述两个电芯构成一电芯组,所述电芯组中的两电芯相对两极柱之间的连线对称布置,所述电芯分别跨越两第二连接区;
7、所述电池具有至少两电芯组。
8、本申请提供了一种支持低成本的、无限扩充组并式电池数量的结构。通过连接片来连接极耳和极柱,从而扩展在不变极耳长度、不变更电芯生产工艺流程的前提下,实现了极耳和极柱之间的电连接。通过技术特征中的对称设置的方式,可以将电芯组中的两电芯进行同步部署,从而以组的形式进行投放、安装。基于上述结构,每次连接电芯组的步骤均与现有的双电芯电池的安装工艺是一样的,相比现有的先连接两侧的电芯,再将电芯与极柱连接的方式,本申请的结构可以充分利用现有的生产工艺和设备,从而减少成本。一个电池具有至少4个电芯。
9、作为优选,所述顶盖的正面对应第二连接区的位置凸出并形成有加强结构,所述加强结构位于极柱和顶盖的防爆片之间。由于前述的结构,顶盖的宽度需要适应电芯的数量,从而需要加宽。基于现有工艺下的顶盖在材质不变的前提下,通过设置沿宽度方向设置的条状的加强结构,可以有效的增强顶盖的强度。
10、作为优选,沿着顶盖的高度方向,所述加强结构的高度低于极柱的高度。上述结构的设置避免了加强结构影响集线板接触极柱导致虚接造成的事故风险。
11、作为优选,第一连接区与第二连接区的中间位置连接。上述结构使得各个电芯到极柱的距离相近,降低电导路径带来的总阻,以此降低电导过程中产生的温升,进而提升本装置的安全性。
12、一种组并式电池的组装方法,步骤包括:
13、1)在顶盖背面向上的状态下将连接片的第一连接区与极柱贴合;
14、2)通过治具维持第n组电芯组的两电芯的姿势,所述姿势为,电芯具有极耳的一面的边线与顶盖贴合且到中轴线的距离为n*l,所述l为电芯具有极耳的一面的宽度,极耳与第二连接区贴合,所述极耳与连接片的重叠部分的正上方具有供焊头或激光通过的避让空间;
15、3)焊接极耳和连接片;
16、4)以电芯与顶盖贴合的边线为轴,向相邻电芯方向同时转动电芯组的两电芯直至电芯与相邻电芯贴合;
17、5)重复步骤3和步骤4,直至x次,所述电池具有x组电芯组;
18、6)将开口向下的壳体从上向下套装在电芯外部并与顶盖固定连接;
19、7)将电池从治具中取出并翻转使顶盖向上。
20、上述方法提供了前述的一种组并式电池的组装方法,其优越之处在于对于一个由x组电芯组构成的电池来说,只需要制备一个适应该电池的顶盖,然后对现有的蝴蝶焊结构的电池组装流水线设计宽度可调整的夹具,然后就可以应用现有的流水线,参照步骤5,不断循环步骤3、4,就可以获得原有的需要对两侧的电芯先进行极耳连接,再然后对极耳群再次连接的多卷芯蝴蝶焊电池的结构。对于不同数量电芯的电池来说,只要其电芯数量为偶数,那么就可以应用这一方法,从而得到相应的电池,这一方法具有高拓展性、高柔性和对现有流水线的低改造度。
21、作为优选,在步骤2)中,电芯与顶盖贴合的边线相邻的边与顶盖之间设有夹角。上述结构使得所谓的蝴蝶焊名副其实,上述设置的目的在于,通过治具构建夹角,增加了极耳与连接片之间的接触面积,从而优化了后续的焊接,增强了焊接效果,减少了虚焊,提高了良率。
22、作为优选,所述夹角适应极耳的弹性。所述夹角的角度根据极耳的材质决定,使得极耳能够充分的贴合连接片。
23、作为优选,极柱和第一连接区焊接连接。在极耳和连接片焊接之前,先对连接片和极柱之间进行焊接,有助于提高本申请进行连接的可靠性。
24、作为优选,所述顶盖的宽度为l,l=2x*l。通过上述公式,得到了顶盖的宽度,本申请在进行流水线的自动话改造过程中,也可以根据上述公式进行测量顶盖的宽度,得到需要连接的电芯数量,并进行夹具的宽度自动调整,从而使得流水线支持不同宽度的电池同时生产,提高生产线的柔性。
25、作为优选,在步骤3)中包括:
26、3.1)焊接负极的极耳与连接片;
27、3.2)以电芯与顶盖贴合的边线为轴,向相邻电芯方向同时转动电芯组的两电芯转动预设角度,在所述预设角度下,极耳与第二连接区的贴合幅度达到最大;
28、3.3)焊接正极的极耳和连接片。
29、上述设置根据正极极耳、负极极耳的材质不同,其弹性不同为根据,通过调整电芯的转动角度,使得要焊接的极耳和第二连接区充分接触,增加焊接质量。
30、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
31、通过沿宽度方向的中线开始向外成组铺设电芯,实现模块化安装,具有高拓展性、高柔性和对现有流水线的低改造度。
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1.一种组并式电池,其特征是,包括顶盖、连接片、电芯和壳体;
2.根据权利要求1所述的一种组并式电池,其特征是,所述顶盖的正面对应第二连接区的位置凸出并形成有加强结构,所述加强结构位于极柱和顶盖的防爆片之间。
3.根据权利要求2所述的一种组并式电池,其特征是,沿着顶盖的高度方向,所述加强结构的高度低于极柱的高度。
4.根据权利要求1所述的一种组并式电池,其特征是,第一连接区与第二连接区的中间位置连接。
5.一种组并式电池的组装方法,其特征是,用于组装如权利要求1至4任意一项所述的组并式电池,步骤包括:
6.根据权利要求5所述的一种组并式电池的组装方法,其特征是,在步骤2)中,电芯与顶盖贴合的边线相邻的边与顶盖之间设有夹角。
7.根据权利要求6所述的一种组并式电池的组装方法,其特征是,所述夹角适应极耳的弹性。
8.根据权利要求5所述的一种组并式电池的组装方法,其特征是,在步骤1)中,极柱和第一连接区焊接连接。
9.根据权利要求5所述的一种组并式电池的组装方法,其特征是,所述顶盖的宽度为L
10.根据权利要求7所述的一种组并式电池的组装方法,其特征是,在步骤3)中包括:
...【技术特征摘要】
1.一种组并式电池,其特征是,包括顶盖、连接片、电芯和壳体;
2.根据权利要求1所述的一种组并式电池,其特征是,所述顶盖的正面对应第二连接区的位置凸出并形成有加强结构,所述加强结构位于极柱和顶盖的防爆片之间。
3.根据权利要求2所述的一种组并式电池,其特征是,沿着顶盖的高度方向,所述加强结构的高度低于极柱的高度。
4.根据权利要求1所述的一种组并式电池,其特征是,第一连接区与第二连接区的中间位置连接。
5.一种组并式电池的组装方法,其特征是,用于组装如权利要求1至4任意一项所述的组并式电池,步骤包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:王盈来,陈相档,张欣瑞,相佳媛,徐留扣,李艳红,黄文,曹华燕,方玲,温舒婷,蒋勤虚,王磊,
申请(专利权)人:浙江南都电源动力股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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