一种轻量化圆柱电芯模组及其组装方法技术

本发明专利技术涉及一种轻量化圆柱电芯模组及其组装方法。该电芯模组包括：电芯组件，其包括多个由若干电芯组成的电芯组，各个电芯组沿电芯轴向依次排列；模块盒组件，其包括多个模块盒，模块盒用于放置相应的电芯组；其中，电芯包括电芯本体；电芯本体的第一端面设置有正极极柱，第二端面设置有负极极柱；沿电芯轴向相邻且并列设置的两个电芯，其中一个电芯的正极极柱与另外一个电芯的负极极柱相连。本发明专利技术无传统圆柱电芯模组之间的长拉杆结构，同时很大程度减少了模块盒的使用数量，电芯与电芯之间连接无需额外焊接极片，只需在模组最外端两侧焊接极片实现串并联。接极片实现串并联。接极片实现串并联。

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化圆柱电芯模组及其组装方法


[0001]本专利技术涉及电池制造
，具体涉及一种轻量化圆柱电芯模组及其组装方法。

技术介绍

[0002]交通能源和环境问题是当前全球面临的重大挑战，也是制约汽车工业可持续发展的症结所在，因此各大车企和科研机构不断加大电动汽车的研发力度，各国政府也通过制定各项措施促进新能源汽车的推广，大大推动了电动汽车的发展。电动汽车相对于传统燃油车而言是零排放的，不仅以电能取代石油、减少温室气体等对大气有污染的气体的排放，其淘汰锂电池又可以用于制造储能设备实现梯次利用。
[0003]电动汽车关键零部件技术(电机、电池、电控)的研究日趋成熟，产业化程度日益提高，一些研究机构和汽车公司在汽车结构方面进行了有益的探索，但是电池成组方面的研究依旧不足。圆柱电芯模组的能量密度较低，成组方式较为单一，电芯焊接成组后拆卸不便，电芯不能重复循环使用，模组需要使用大量极片，焊接工艺较多。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的不足，本专利技术的目的在于提供一种一种轻量化圆柱电芯模组及其组装方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0006]在本专利技术的第一方面，公开了一种轻量化圆柱电芯模组。该电芯模组包括：
[0007]电芯组件，其包括多个由若干电芯组成的电芯组，各个电芯组沿电芯轴向依次排列；
[0008]模块盒组件，其包括多个模块盒，所述模块盒用于放置相应的电芯组；
[0009]其中，
[0010]所述电芯包括电芯本体；所述电芯本体的第一端面设置有正极极柱，第二端面设置有负极极柱；沿电芯轴向相邻且并列设置的两个电芯，其中一个电芯的正极极柱与另外一个电芯的负极极柱相连。
[0011]进一步的，所述模块盒组件包括依次设置的第一模块盒、第二模块盒和第三模块盒。
[0012]进一步的，所述电芯组件包括载于所述第一模块盒的第一列电芯组、载于所述第二模块盒的第二列电芯组和载于所述第三模块盒的第三列电芯组；
[0013]所述第一列电芯组、第二列电芯组和第三列电芯组沿电芯轴向依次排列。
[0014]进一步的，所述第一模块盒和所述第三模块盒均包括第一模块盒本体；
[0015]所述第一模块盒本体上设置有电芯容纳仓、电芯极柱过孔、第一悬臂和第一安装柱。
[0016]进一步的，所述第二模块盒包括第二模块盒本体；
[0017]所述第二模块盒本体上设置有电芯通孔、第二悬臂、第三悬臂和第二安装柱。
[0018]进一步的，所述正极极柱包括设置在所述电芯本体第一端面中间的凸起结构以及沿所述凸起结构外周设置的多个叶片；
[0019]所述叶片的第一端面上设置有凸起部，第二端面上设置有定位部；所述叶片的第二端面为靠近所述电芯本体的一端。
[0020]进一步的，所述负极极柱包括设置在所述电芯本体第二端面中间的凹槽结构以及沿所述凹槽结构外周设置的多个旋转结构；
[0021]所述旋转结构包括与所述电芯本体第二端面相连的第一旋转部和与所述第一旋转部折弯相连的第二旋转部；
[0022]所述第二旋转部上开设有定位孔；
[0023]所述第一旋转部和第二旋转部以及所述电芯本体第二端面形成的间隙，用于容纳所述叶片。
[0024]进一步的，相邻所述模块盒通过打包带相连；
[0025]所述打包带采用钢质材料或塑料材料。
[0026]在本专利技术的第二方面，公开了一种轻量化圆柱电芯模组的组装方法。该方法包括：
[0027]S1、将各电芯分别放置到第一模块盒相应的电芯容纳仓内，组装完成第一列电芯组；
[0028]S2、通过正极极柱与负极极柱的配合，进行第二列电芯组与第一列电芯组的组装结合；
[0029]S3、将与第一列电芯组组装结合后的第二列电芯组中的各电芯分别穿过第二模块盒上相应的电芯通孔滑到指定位置，完成第二列芯组与第二模块盒的组装结合；
[0030]S4、通过正极极柱与负极极柱的配合，进行第三列电芯组与第二列电芯组的组装结合；
[0031]S5、将与第二列电芯组组装结合后的第三列电芯组中各电芯的末端装到第三模块盒上相应的电芯容纳仓中，完成第三列芯组与第三模块盒的组装结合；
[0032]S6、采用打包带连接固定相邻的模块盒，得到组装好的电芯模组。
[0033]进一步的，所述通过正极极柱与负极极柱的配合，包括：
[0034]沿电芯轴向相邻且并列设置的两个电芯，其中一个电芯的正极极柱与另外一个电芯的负极极柱相连；首先，将正极极柱的凸起结构插入负极极柱的凹槽结构中；然后，以凸起结构为旋转轴，转动其中一个电芯，使正极极柱的叶片插入负极极柱的旋转结构与电芯本体端面形成的间隙中，正极极柱的叶片上的定位部卡入负极极柱的旋转结构上的定位孔中，完成沿电芯轴向相邻且并列设置的两个电芯的连接。
[0035]和现有技术相比，本专利技术的优点为：
[0036]本专利技术提出了一种轻量化圆柱电芯模组，无传统圆柱电芯模组之间的长拉杆结构，很大程度减少了模块盒的使用数量，以三列电芯为例，传统模组串联成组需要6个模块盒，本专利技术只需3个模块盒即可实现。传统模组中一列电芯需要左右俩个模块盒，本专利技术独特的电芯轴向连接设计使得相邻列电芯组可以共用模块盒。在本专利技术所述的轻量化圆柱电芯模组中，电芯与电芯之间连接无需额外焊接极片，只需在模组最外端两侧焊接极片实现串并联，模组内部电芯可以在不破坏模组结构的前提下完成电芯更换。
附图说明
[0037]图1是本专利技术中轻量化圆柱电芯模组的结构示意图；
[0038]图2a是本专利技术中第一模块盒/第三模块盒的结构示意图一；
[0039]图2b是本专利技术中第一模块盒/第三模块盒的结构示意图二；
[0040]图3是本专利技术中电芯的结构示意图；
[0041]图4是图3中I部位的局部放大图；
[0042]图5是图3中A部位的局部放大图；
[0043]图6是本专利技术中相邻且并列设置的两个电芯的装配截面图；
[0044]图7是图6中II部位的局部放大图；
[0045]图8是本专利技术中第二模块盒的结构示意图；
[0046]图9是本专利技术中打包带的结构示意图；
[0047]图10是本专利技术中组装完成后的模组结构示意图。
[0048]其中：
[0049]1、第一模块盒；001、第一列电芯组；002、第二列电芯组；003、第三列电芯组；11、第一安装柱；12、第一悬臂；13、电芯容纳仓；14、电芯极柱过孔；2、电芯组件；21、定位孔；22、旋转结构；23、凹槽结构；24、叶片；25、凸起结构；26、定位部；3、第二模块盒；31、电芯通孔；32、第二安装柱；33、第二悬臂；4、第三模块盒；5、打包带。
具体实施方式
[0050]下面结合附图对本专利技术做进一步说明：
[0051]如图1所示的一种轻量化圆柱电芯模组。该电芯模组包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻量化圆柱电芯模组，其特征在于，该电芯模组包括：电芯组件，其包括多个由若干电芯组成的电芯组，各个电芯组沿电芯轴向依次排列；模块盒组件，其包括多个模块盒，所述模块盒用于放置相应的电芯组；其中，所述电芯包括电芯本体；所述电芯本体的第一端面设置有正极极柱，第二端面设置有负极极柱；沿电芯轴向相邻且并列设置的两个电芯，其中一个电芯的正极极柱与另外一个电芯的负极极柱相连。2.根据权利要求1所述的电芯模组，其特征在于，所述模块盒组件包括依次设置的第一模块盒、第二模块盒和第三模块盒。3.根据权利要求2所述的电芯模组，其特征在于，所述电芯组件包括载于所述第一模块盒的第一列电芯组、载于所述第二模块盒的第二列电芯组和载于所述第三模块盒的第三列电芯组；所述第一列电芯组、第二列电芯组和第三列电芯组沿电芯轴向依次排列。4.根据权利要求2所述的电芯模组，其特征在于，所述第一模块盒和所述第三模块盒均包括第一模块盒本体；所述第一模块盒本体上设置有电芯容纳仓、电芯极柱过孔、第一悬臂和第一安装柱。5.根据权利要求2所述的电芯模组，其特征在于，所述第二模块盒包括第二模块盒本体；所述第二模块盒本体上设置有电芯通孔、第二悬臂、第三悬臂和第二安装柱。6.根据权利要求1所述的电芯模组，其特征在于，所述正极极柱包括设置在所述电芯本体第一端面中间的凸起结构以及沿所述凸起结构外周设置的多个叶片；所述叶片的第一端面上设置有凸起部，第二端面上设置有定位部；所述叶片的第二端面为靠近所述电芯本体的一端。7.根据权利要求6所述的电芯模组，其特征在于，所述负极极柱包括设置在所述电芯本体第二端面中间的凹槽结构以及沿所述凹槽结构外周设置的多个旋转结构；所述旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁新龙，张龙，吕希祥，吴宝，程强，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：