电池组组件制造技术

技术编号：40496041 阅读：5 留言：0更新日期：2024-02-26 19:24

一种用于在制造电池组组件(10)中使用的保持框架(12)，保持框架(12)包括第一主表面(12a)和第二主表面(12b)，保持框架(12)在第一主表面(12a)和第二主表面(12b)中的一者或两者上具有定形状成和/或定尺寸成和/或构造成容纳一个或更多个单池的至少一部分的一个或更多个单池定位结构(20)，一个或更多个单池定位结构(20)包括从第一主表面(12a)或第二主表面(12b)中的一者直立的第一壁(22a‑22d)，第一直立壁(22a‑22d)包括从第一主表面或第二主表面延伸的第一部分(24b)以及终止于远端端部处的定形状成提供引入部分的自由部分或端子部分(24a)，自由部分或端子部分(24a)提供直立壁(22a‑22d)的一小部分，并且保持框架(12)从第一主表面(12a)延伸至远端端部。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术总体上涉及电池组组件。更具体地，但非排他地，本专利技术涉及在电池组组件、例如锂离子电池组组件、例如大规格电池组组件中使用的保持框架、制造该保持框架的方法以及该保持框架的用途。

技术介绍

1、已知锂离子电池具有多种单池规格，其中，圆柱形、棱柱形和袋状单池是最常见的种类。在圆柱形单池中，电极绕其自身紧紧卷绕，并且端子通常位于圆柱体的任一端部处，电极容纳在通常由铝或钢制成的外壳内。由于单池的形状，封装效率可能是低的，但是在相邻单池之间提供空间对于热管理目的而言是有用的。棱柱形单池的电极可以被卷绕、堆叠或折叠，并且通常位于铝或塑料壳体内。端子通常位于单池的一个端部上，该端子与单池的形状的联接提高了封装效率。袋状单池通常具有包裹在柔性塑料外壳中的堆叠或折叠式电极。袋状单池的端子可以从袋的不同侧部延伸，但是方便地，所述端子可以均从袋的一个侧部例如顶部延伸。

2、已知将锂离子电池或单池串联和/或并联连接以增加电压，从而产生“大规格电池组”。这些提供了包括以下的多个益处：高操作电压、缓慢自放电以及与其重量相比的高能量密度。因此，这种类型的大规格电池组在消费者和工业应用两者的范围中具有包括作为应急电源备用、车辆电源和太阳能存储器的用途。

3、似乎没有对于构成“大规格电池组”的内容的设定定义。例如，联合国(例如，关于un38.3程序)规定，“大型电池”是质量超过12kg的电池，而一些制造商指定大型电池或大规格电池组具有超过1kwh的储能。出于本专利技术的目的，认为大规格电池组是这样的电池组，该电池组具有多于三个例如

4、使用圆柱形单池的大规格电池组通常具有多个单池、通常为15个或更多个单池，这些单池电连接并且呈现为称为电池模块的单个单元。在工业中，这些模块通常使用永久性组装技术(结构粘合剂、点焊、软钎焊等)进行组装。由于组件的各个部件不能容易地被获取或移除，因此这样的永久性组装技术对维修或重新使用模块(或其单池或其他部分)提出了挑战。由于各种材料不能容易地被分离，这也使得难以对模块进行回收。

5、因此，这样的生产技术可能导致不符合欧盟废物管理法规的储能产品，并且阻止在电池和电池模块的维修和重新利用中的更大的收益机会。

6、在早期的专利申请wo2020/128532中，描述了一种旨在解决该问题的电池组组件。该电池组组件包括：第一保持框架和第二保持框架；多个单池，在多个单池的每个端部处具有端子；紧固装置，紧固装置用于在闭合状态下将第一保持框架和第二保持框架相对于彼此可逆地保持；导电导体板，导体板用于与所述多个单池中的至少两个单池电接触，导体板具有用于与所述至少两个单池中的每个单池接触的相应突出部，第一保持框架直接抵靠所述导体板，以使导体板的突出部在所述闭合状态下与所述至少两个单池电接触。

7、在早期的专利申请wo2020/128533中，描述了另一种旨在解决上述问题的电池组组件。该电池组组件包括：第一保持框架和第二保持框架，第一保持框架和第二保持框架用于将多个单池保持在第一保持框架与第二保持框架之间；导体，导体用于接合多个单池并且至少具有用于接合第一单池端子的第一接触部和用于接合第二单池端子的第二接触部；弹性构件，该弹性构件位于导体与第一保持框架或第二保持框架中的一者之间，以邻近第一接触部和第二接触部抵靠导体。

8、这些专利申请中描述的专利技术有效地实现了电池组组件的快速组装和拆卸，以对大规格电池组内的单池进行回收和再利用。

技术实现思路

1、本专利技术的第一非排他性目的是提供一种用于在对电池组组件、例如大规格电池组组件进行组装中使用的部件、例如保持框架，其构造成使得各部件可以在制造期间甚至更容易地组装。

2、因此，本专利技术的第一方面提供了一种用于在制造电池组组件中使用的保持框架，该保持框架具有第一主表面和第二主表面，该保持框架在第一主表面和第二主表面中的一者或两者上具有一个或更多个单池定位结构，一个或更多个单池定位结构定形状成和/或定尺寸成和/或构造成容纳一个或更多个单池的至少一部分，一个或更多个单池定位结构包括从第一主表面或第二主表面中的一者直立的第一壁，第一直立壁包括定形状成提供引入部分的自由部分或端子部分。

3、至少一个单池定位结构可以包括一个第一直立壁或多于一个的直立壁，例如第二直立壁、第三直立壁或第n直立壁。至少一个单池定位结构可以包括两个、三个、四个、五个、六个或多个其他直立壁。一个直立壁和/或第二直立壁和/或多个直立壁可以至少部分地限定框架上的单池定位区域。

4、一个或更多个直立壁可以各自包括端子边缘，所述端子边缘定形状成提供引入部分。

5、有利地，保持框架可以包括提供单池定位结构的成阵列的直立壁。成阵列的直立壁中的至少一些直立壁可以配合成提供一个或更多个单池定位结构。

6、该直立壁或每个直立壁可以从与主表面相邻的基部部分延伸至端子边缘，直立壁从所述主表面延伸。

7、第一直立壁可以与第一单池定位区域相关联，第二直立壁可以与第二单池定位区域相关联，第三或多个直立壁可以与第三或第n单池定位区域相关联。

8、单池定位结构可以包括单个直立壁，该单个直立壁布置成完全或基本上界定单池定位区域。替代性地，每个单池定位结构可以包括多个直立壁、例如两个、三个或四个直立壁，以提供围绕单池定位区域的不连续边界。出于重量和热管理的原因，提供多个直立壁可能是优选的，这些直立壁一起提供了围绕单池定位区域的不连续边界。

9、第二直立壁或其他直立壁中的一者或更多者或每一者可以各自包括端子部分，该端子部分定形状成提供引入部分。第二直立壁或多个其他直立壁中的一者或更多者可以包括端子部分，该端子部分定形状成提供引入部分。

10、框架具有周缘。周缘壁可以设置成例如从第一主表面和第二主表面中的一者或两者延伸。至少一个单池定位结构可以位于周缘的内侧。

11、有利地，根据本专利技术的保持框架使得电池组组件能够快速且有效地组装，而不必完全对准每个单池的轴线。例如，在将多个单池于单个操作中装载到框架上的情况下，提供的引入部分允许在没有使单池完全轴向对准的情况下使单池快速且有效地定位。例如，如果成阵列的24个(或更多个)单池要被例如同时装载到框架上，则提供具有引入部分的单池定位结构将允许成阵列的单池在单池的主轴与框架之间没有完全对准的情况下被定位在各个单池定位区域内。这通过促进单池相对于框架的对准而减少了电池组组件的组装时间。

12、保持框架可以用作电池组组件中的外部保持框架、或者用作中间保持框架。在保持框架构造成用作外部保持框架的情况下，单池定位结构设置在第一主表面或第二主表面中的一者上。在保持框架构造成用作中间保持框架的情况下，单池定位结构设置在第一主表面和第二主表面中的两者上。在电池组组件中，中间保持框架位于两个单本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于在制造电池组组件中使用的保持框架，所述保持框架具有第一主表面和第二主表面，所述保持框架在所述第一主表面和所述第二主表面中的一者或两者上具有一个或更多个单池定位结构，所述一个或更多个单池定位结构定形状成和/或定尺寸成和/或构造成容纳一个或更多个单池的至少一部分，所述一个或更多个单池定位结构包括从所述第一主表面或所述第二主表面中的一者直立的第一壁，所述第一直立壁包括从所述第一主表面或所述第二主表面延伸的第一部分以及终止于远端端部处的定形状成提供引入部分的自由部分或端子部分，所述自由部分或端子部分提供所述直立壁的一小部分，并且所述保持框架从所述第一主表面延伸至所述远端端部。

2.根据权利要求1所述的保持框架，其中，至少一个单池定位结构包括第二直立壁。

3.根据权利要求2所述的保持框架，其中，所述第一直立壁和所述第二直立壁至少部分地限定单池定位区域。

4.根据权利要求2或3所述的保持框架，其中，所述第二直立壁包括定形状成提供引入部分的端子边缘。

5.根据任一前述权利要求所述的保持框架，包括为多个单池提供单池定位结构的成阵列的直立壁。

6.根据权利要求5所述的保持框架，其中，所述多个单池定位结构中的每个单池定位结构包括多个直立壁、例如两个、三个或四个直立壁，以提供围绕每个单池定位区域的不连续边界。

7.根据任一前述权利要求所述的保持框架，其中，所述框架具有周缘，所述周缘包括从所述第一主表面和所述第二主表面中的一者或两者延伸的周缘壁，其中，所述至少一个单池定位结构位于所述周缘的内侧。

8.根据任一前述权利要求所述的保持框架，其中，在所述第一主表面上设置有所述单池定位结构。

9.根据权利要求8所述的保持框架，其中，所述第二主表面包括成阵列的凸起部。

10.根据权利要求9所述的保持框架，其中，所述成阵列的凸起部包括一组或更多组同心圆。

11.根据权利要求10所述的保持框架，包括用于接纳紧固件的开孔，所述开孔位于一组同心圆或者多组同心圆中的每组同心圆的中心处。

12.根据权利要求9、10或11所述的保持框架，其中，所述成阵列的凸起部包括线性直立壁。

13.根据权利要求12所述的保持框架，其中，线性壁在相邻的用于接纳紧固件的开孔之间延伸。

14.根据权利要求9至13中的任一项所述的保持框架，其中，所述凸起部的高度为1mm至8mm，例如2mm至7mm或者3mm至6mm。

15.根据权利要求1至8中的任一项所述的保持框架，其中，在所述第二主表面上设置有单池定位结构。

16.根据权利要求15所述的保持框架，其中，所述第二主表面上的所述单池定位结构包括第一直立壁，该第一直立壁具有从所述第一主表面或所述第二主表面延伸的第一部分以及终止于远端端部处的定形状成提供引入部分的自由部分或端子部分，该自由部分或端子部分提供所述直立壁的一小部分，并且所述保持框架从所述第二主表面延伸至所述远端端部。

17.根据任一前述权利要求所述的保持框架，其中，所述单池定位结构或每个单池定位结构在其端子边缘处包括第一直径尺寸和第二直径尺寸，所述第二直径尺寸大于所述第一直径尺寸，从而提供所述引入部分。

18.根据权利要求17所述的保持框架，其中，所述第二直径尺寸大于所述第一直径尺寸的1倍并且小于或等于所述第一直径尺寸的1.5倍，例如，大于所述第一直径尺寸的1倍、1.1倍、1.2倍、1.3倍或1.4倍并且小于或等于所述第一直径尺寸的1.5倍、1.4倍、1.3倍、1.2倍、1.1倍，例如其中，所述第二直径尺寸大于或等于所述第一直径尺寸的1.1倍，例如，所述第二直径尺寸能够大于或等于所述第一直径尺寸的1.2倍、1.3倍、1.4倍或1.5倍。

19.根据任一前述权利要求所述的保持框架，其中，所述第一部分包括所述直立壁的55％至98％，以及/或者所述端子部分包括所述直立壁的45％至2％。

20.根据权利要求18或19所述的保持框架，其中，所述端子部分相对于所述第一部分的轴线成角度，例如其中，所述角度大于零度且小于60度。

21.一种电池组组件，包括多个单池以及根据任一前述权利要求所述的保持框架。

22.一种电池组组件，包括根据权利要求9至14中的任一项所述的第一保持框架和根据权利要求15至16所述的第二保持框架、以及位于所述第一保持框架与所述第二保持框架之间的多个单池。

23.根据权利要求22所述的电池组组件，包括根据权利要求9至14中的任一项所述的第三保持框架，在所述第二保持框架与所述第三保持框架之间定位有第二多个单...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】