一种可扩展型高功率锂离子蓄电池模块制造技术

本发明专利技术公开了一种可扩展型高功率锂离子蓄电池模块，包括盖板、电池堆、汇流压条、后壁板、侧壁板、紧固件、冷却底板、带孔绝缘板、绝缘板、汇流输出面板、热敏电阻、加热带和绝缘导热胶。所述高功率锂离子蓄电池模块采用汇流条结合双极柱的导电结构，使得电池模块大功率输出过程供电回路压降小，产热量少，内部设置有加热部件，可以在低温条件下对电池模块进行加温，使其在低温下仍然能正常工作，电池模块外壳结构有可扩展通孔结构，可进行多个模块在高度方向扩展，形成超高功率的锂离子蓄电池组。

【技术实现步骤摘要】
一种可扩展型高功率锂离子蓄电池模块
本专利技术属于锂离子蓄电池领域，具体涉及一种可扩展型高功率锂离子蓄电池模块。
技术介绍
移动式定向能武器系统、舰船电磁弹射系统、运载火箭地面电源系统等武器装备上使用的电池组一般具有高功率供电的需求，尤其是移动式激光武器系统，不仅要求锂离子蓄电池组具有超高功率输出性能，而且还要求其具有强的力学环境适应能力和轻的重量体积特性。然而，国内这种超高功率的锂离子蓄电池组应用技术较为罕见，而现有电池组结构设计技术很难满足这种超高功率的需求。另外，锂离子蓄电池组在低温环境下，其输出能力大大降低，难以满足系统供电指标的要求，而锂离子蓄电池组在高温环境下则由于大电流产热而存在电池性能衰减严重的问题和热失控的安全隐患，因此，有必要对电池组进行加热和冷却控制，从而防止环境条件影响电池组正常供电。国内专利CN105762310B《锂离子电池拼接式层单元框架及其构成的锂离子蓄电池模块》CN105070874B《一种软包装锂离子蓄电池模块连接结构》涉及的锂离子电池为软包装锂离子电池，结构形式与本专利不一样。本专利所涉及锂离子蓄电池模块是形成大功率电池组的必要组成部分，其内部设计有汇流条，对外输出采用双极柱结构，可以实现电池模块的超高功率输出，其内部有加热和冷却的装置，可以实现对内部电池堆进行加热和冷却，电池模块外壳上有可扩展通孔，可以实现多个锂离子蓄电池模块在高度方向的扩展安装和固定安装。
技术实现思路
本专利技术解决的主要技术问题是：解决了移动式定向能武器系统、舰船电磁弹射系统、运载火箭地面电源系统等武器装备上使用的锂离子蓄电池模块供电过程热安全性问题、低温无法供电问题以及结构可扩展的问题。本专利技术的解决方案是：一种可扩展型高功率锂离子蓄电池模块，包括盖板、电池堆、汇流压条、后壁板、侧壁板、紧固件、冷却底板、带孔绝缘板、绝缘板、汇流输出面板、热敏电阻、加热带。所述电池堆安装在盖板、后壁板、侧壁板、冷却底板、汇流输出面板所形成的内部空间里，所述电池堆与下面的冷却底板之间用带孔绝缘板隔离绝缘，所述电池堆上表面粘贴有加热带，加热带上方为盖板，电池堆与侧壁板、后壁板之间用绝缘板隔离绝缘；所述电池堆两侧的总正/总负导流片被夹在汇流输出面板的汇流条和汇流压条之间用紧固件锁紧；所述热敏电阻粘贴在电池堆锂离子电池的表面，实现温度的监测；所述电池堆底部的带孔绝缘板的空隙内灌入绝缘导热胶，实现导热功能；所述盖板、侧壁板和冷却底板设置有对齐的均匀分布的可扩展通孔，利用可扩展通孔可以实现多个锂离子蓄电池模块在高度方向的扩展安装和固定安装。进一步，所述盖板为环氧层压板或聚酰亚胺板材质。所述电池堆为蓄电池模块的供电主体，包括总正/总负导流片、绝缘层、圆柱锂离子电池、中间跨接片，总正/总负导流片采用0.1mm～0.5mm薄镍板或铜板加工成“L”形，一侧与圆柱锂离子电池极柱点焊连接，另一侧均匀分布有跑道形孔，与汇流输出面板的汇流条连接。进一步，所述冷却底板，包括散热区、接口区。所述散热区为中空结构，内部有冷却液的通道、所述接口区有两个，凸出在蓄电池模块外部，一边为出液口区，另一边为进液口区，其上包括进出口、冷却管法兰安装螺孔。进一步，所述汇流输出面板采用双极柱结构，实现大电流传输能力。所述汇流条厚度在1～5mm之间，宽度略小于圆柱锂离子电池的高度，电流汇集和导电作用。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术的锂离子蓄电池模块具有冷却结构，可以外接冷装置，实现对电池模块内部的降温。(2)本专利技术的锂离子蓄电池模块，采用汇流条结合双极柱的导电结构，使得电池模块大功率输出过程供电回路压降小，产热量少。(3)本专利技术的锂离子蓄电池模块具有加热部件，可以在低温条件下对电池组进行加温，使其在低温下仍然能正常工作。(4)本专利技术的锂离子蓄电池模块外壳结构有可扩展通孔结构，可进行多个模块在高度方向扩展，形成功率更大的电池组。附图说明图1为本专利技术的一种可扩展型高功率锂离子蓄电池模块示意图；图2为本专利技术的电池堆结构组成示意图；图3为本专利技术的冷却板结构组成示意图；图4为本专利技术的汇流输出面板结构组成示意图；图5为本专利技术的汇流条结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种可扩展型高功率锂离子蓄电池模块，包括盖板1、电池堆2、汇流压条3、后壁板4、侧壁板5、紧固件6、冷却底板7、带孔绝缘板8、绝缘板9、汇流输出面板10、热敏电阻11、加热带12和绝缘导热胶。所述盖板1为环氧层压板或聚酰亚胺板材质。所述电池堆2为锂离子蓄电池模块的供电主体，安装在盖板1、后壁板4、侧壁板5、冷却底板7、汇流输出面板10所形成的内部空间里，所述电池堆2与下面的冷却底板7之间用带孔绝缘板8隔离绝缘，所述电池堆2上表面粘贴有加热带12，加热带12上方为盖板2，电池堆2与侧壁板5、后壁板4之间用绝缘板9隔离绝缘；所述电池堆2两侧的总正/总负导流片被夹在汇流输出面板10的汇流条和汇流压条3之间用紧固件锁紧。盖板1、侧壁板4和冷却底板7设置有对齐的均匀分布的可扩展通孔，利用可扩展通孔可以实现多个锂离子蓄电池模块在高度方向的扩展安装和固定安装。在装配好带孔绝缘板后，加入导热灌封胶，放入电池堆并抽真空，导热胶完全填充电池堆底部的空隙，形成有效地导热绝缘层。所述热敏电阻11粘贴在电池堆锂离子电池的表面，实现温度的监测。所述绝缘导热胶灌入电池堆底部的带孔绝缘板的空隙内，实现导热功能。如图2所示，所述电池堆2，包括总正/总负导流片201、绝缘层202、圆柱锂离子电池203、中间跨接片204，总正/总负导流片201采用0.1mm～0.5mm薄镍板或铜板加工成“L”形，一侧与圆柱锂离子电池极柱点焊连接，另一侧均匀分布有跑道形孔，与汇流输出面板的汇流条连接。所述绝缘层202为聚酰亚胺材质或环氧层压板材质，粘贴于电池堆侧面，但总正/总负导流片201的内侧，圆柱锂离子电池为电池堆的供电主要器件，其通过中间跨接片204采用单排并联的方式实现导电连接。如图3所示，所述冷却底板，包括散热区701、接口区702。所述散热区为中空结构，内部为冷却液通道705、所述接口区702是两个凸出在蓄电池模块外部的小平台，一边为出液口区，另一边为进液口区，其上包括进出口703、冷却管法兰安装螺孔704。如图4所示，所述汇流输出面板10，包括包括极柱1001、极柱固定螺母1002、导电垫圈1003、绝缘垫圈1004、前面板1005、T型绝缘垫圈1006、汇流条1009、导电垫圈1007、导电螺母1008。所述汇流输出面板10，采用双极柱结构。如图5所示，所述汇流条包括转角1010、电池堆安装孔1011和极柱安装孔1012，汇流条为紫铜板材质，厚度在1～5mm之间，宽度略小于圆柱锂离子电池的高度，表面镀镍或镀锡处理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可扩展型高功率锂离子蓄电池模块，其特征在于：包括盖板[1]、电池堆[2]、汇流压条[3]、后壁板[4]、侧壁板[5]、紧固件[6]、冷却底板[7]、带孔绝缘板[8]、绝缘板[9]、汇流输出面板[10]、热敏电阻[11]、加热带[12]；所述电池堆[2]安装在盖板[1]、后壁板[4]、侧壁板[5]、冷却底板[7]、汇流输出面板[10]所形成的内部空间里，所述电池堆[2]与下面的冷却底板[7]之间用带孔绝缘板[8]隔离绝缘，所述电池堆[2]上表面粘贴有加热带[12]，加热带[12]上方为盖板[2]，电池堆[2]与侧壁板[5]、后壁板[4]之间用绝缘板[9]隔离绝缘；所述电池堆[2]两侧的总正/总负导流片被夹在汇流输出面板[10]的汇流条和汇流压条[3]之间用紧固件锁紧；所述热敏电阻[11]粘贴在电池堆锂离子电池的表面，实现温度的监测；所述电池堆底部的带孔绝缘板的空隙内灌入绝缘导热胶，实现导热功能；所述盖板[1]、侧壁板[4]和冷却底板[7]设置有对齐的均匀分布的可扩展通孔，利用可扩展通孔可以实现多个锂离子蓄电池模块在高度方向的扩展安装和固定安装。

【技术特征摘要】
1.一种可扩展型高功率锂离子蓄电池模块，其特征在于：包括盖板[1]、电池堆[2]、汇流压条[3]、后壁板[4]、侧壁板[5]、紧固件[6]、冷却底板[7]、带孔绝缘板[8]、绝缘板[9]、汇流输出面板[10]、热敏电阻[11]、加热带[12]；所述电池堆[2]安装在盖板[1]、后壁板[4]、侧壁板[5]、冷却底板[7]、汇流输出面板[10]所形成的内部空间里，所述电池堆[2]与下面的冷却底板[7]之间用带孔绝缘板[8]隔离绝缘，所述电池堆[2]上表面粘贴有加热带[12]，加热带[12]上方为盖板[2]，电池堆[2]与侧壁板[5]、后壁板[4]之间用绝缘板[9]隔离绝缘；所述电池堆[2]两侧的总正/总负导流片被夹在汇流输出面板[10]的汇流条和汇流压条[3]之间用紧固件锁紧；所述热敏电阻[11]粘贴在电池堆锂离子电池的表面，实现温度的监测；所述电池堆底部的带孔绝缘板的空隙内灌入绝缘导热胶，实现导热功能；所述盖板[1]、侧壁板[4]和冷却底板[7]设置有对齐的均匀分布的可扩展通孔，利用可扩展通孔可以实现多个锂离子蓄电池模块在高度方向的扩展安装和固定安装。2.根据权利要求1所述的一种可扩展型高功率锂离子蓄电池模块，其特征在于：所述盖板[1]为环氧层压板或聚酰亚胺板材质。3.根据权利要求1所述的一种可...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈川杰，史佳超，赵保国，李克锋，张懋慧，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31