專利名稱：鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)自行車用鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，尤其是一種 內(nèi)藏式鋰離子動(dòng)力電池組的組合捆綁結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，用在電動(dòng)自行車的鋰離子電池組基本上有三種結(jié)構(gòu)斜插式、后椅架式和內(nèi) 藏式，其中斜插式和后椅架式一般都是通過把單體鋰離子電池進(jìn)行一系列的串、并聯(lián)，再接 上電池保護(hù)板(或簡單的電池管理系統(tǒng))，接上一系列的元器件(如充放電座、電源鎖、保險(xiǎn) 等)，之后再裝入相應(yīng)的電池盒中予以固定，在自行車運(yùn)動(dòng)的過程中電池在電池盒中不會(huì)松 動(dòng)，相對(duì)安全性高；而內(nèi)藏式電池組一般是放在自行車支撐架管內(nèi)，由于空間狹小，散熱不佳，容易因 為過熱導(dǎo)致電池的循環(huán)壽命下降；而且，內(nèi)藏式電池組受空間的限制，大容量電池一般不會(huì) 使用電池盒，單體電池定位困難，在受到振動(dòng)時(shí)經(jīng)常有故障產(chǎn)生。現(xiàn)有的內(nèi)藏式電池組的組裝方法是正負(fù)極通過點(diǎn)焊鎳帶并進(jìn)行簡單的串聯(lián)并捆 綁，在放電時(shí)，各個(gè)正負(fù)極鎳帶焊點(diǎn)處的溫度較高，同時(shí)由于內(nèi)藏式電池空間小，散熱不佳， 加重了對(duì)電池的循環(huán)壽命的影響；另一方面，正負(fù)極鎳帶的劇烈震動(dòng)，嚴(yán)重的情況下，鎳帶 經(jīng)常會(huì)在震動(dòng)時(shí)劃破導(dǎo)線或信號(hào)線而造成短路，不僅維修成本高，而且容易導(dǎo)致交通事故。以上說明，現(xiàn)有的內(nèi)藏式電池組的組裝方法過于粗糙，存在很大的安全隱患，若不 加以改進(jìn)，將會(huì)造成社會(huì)資源浪費(fèi)和財(cái)產(chǎn)損失，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致人身傷害，這些問題需要本 領(lǐng)域技術(shù)人員予以解決。
發(fā)明內(nèi)容為了降低內(nèi)藏式電池組焊點(diǎn)溫度，避免鎳帶在劇烈震動(dòng)時(shí)劃破導(dǎo)線或信號(hào)線造成 短路，本實(shí)用新型提供一種鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，降低焊點(diǎn)溫度并減少電池短 路的發(fā)生。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，其特征在于數(shù)個(gè)單體電池首尾相接依序排列，各單體電池正負(fù)極位于同一端，每兩個(gè)相鄰單 體電池之間用首尾間隔環(huán)氧板分隔開；位于最前端的單體電池的第一電極處點(diǎn)焊一根第一極導(dǎo)線，第二電極處點(diǎn)焊一根 向后彎曲的鎳帶，位于最后端的單體電池的第二電極處點(diǎn)焊一根第二極導(dǎo)線，第一電極處 點(diǎn)焊一根向前彎曲的鎳帶；其余單體電池的第一電極處點(diǎn)焊一根向前彎曲的鎳帶，第二電 極處點(diǎn)焊一根向后彎曲的鎳帶，同一單體電池引出的兩根鎳帶之間用電極間隔環(huán)氧板分隔 開；每兩個(gè)相鄰單體電池之間，向前彎曲的第一電極鎳帶與向后彎曲的第二電極鎳帶
3用連接導(dǎo)線電連接，使得所述的數(shù)個(gè)單體電池串聯(lián)連接。在一個(gè)較佳的實(shí)施方式中由每個(gè)單體電池的第一極或者第二極引出一根信號(hào) 線。在一個(gè)較佳的實(shí)施方式中除了位于最前端或者最后端的一個(gè)單體電池外，其他 單體電池上引出該信號(hào)線的位置均位于所述的連接導(dǎo)線的其中一端。在一個(gè)較佳的實(shí)施方式中在最前端的單體電池的首端處放置有一塊電池組底部 環(huán)氧板，所有的所述的單體電池、首尾間隔環(huán)氧板、電極間隔環(huán)氧板以及電池組底部環(huán)氧板 用膠帶纏繞捆綁固定在一起成為一個(gè)整體，該整體套上絕緣熱縮套管并吹緊，只露出所述 的信號(hào)線、第一極導(dǎo)線和第二極導(dǎo)線的端頭。在一個(gè)較佳的實(shí)施方式中所述的信號(hào)線的端頭均電連接至一個(gè)保護(hù)板，所述的 保護(hù)板又與所述的第二極導(dǎo)線或者第一極導(dǎo)線電連接，從而構(gòu)成保護(hù)回路；其中，若該信號(hào) 線由均該單體電池的第一極引出，則該保護(hù)板與該第二極導(dǎo)線電連接，若該信號(hào)線均由該 單體電池的第二極引出，則該保護(hù)板與該第一極導(dǎo)線電連接。在一個(gè)較佳的實(shí)施方式中在所述的鎳帶上穿套并吹緊有絕緣熱縮套管。在一個(gè)較佳的實(shí)施方式中所述的連接導(dǎo)線的尺寸為5mm/l. 5m2。在一個(gè)較佳的實(shí)施方式中所述的第一電極是正極，第二電極是負(fù)極，第一極導(dǎo)線 是正極導(dǎo)線，第二極導(dǎo)線是負(fù)極導(dǎo)線。在一個(gè)較佳的實(shí)施方式中所述的第一電極是負(fù)極，第二電極是正極，第一極導(dǎo)線 是負(fù)極導(dǎo)線，第二極導(dǎo)線是正極導(dǎo)線。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)在于(1)每個(gè)單體電池用首尾間隔環(huán)氧板隔離，正極鎳帶與負(fù)極鎳帶用連接導(dǎo)線相連， 能有效降低大倍率放電時(shí)的溫度。以本實(shí)施例所使用的七串型號(hào)為24V/10AH/325670的方 形鋰離子電池為例，在室溫20°C下，采用此組裝方式，IC持續(xù)放電時(shí)，用紅外線溫度測試儀 測試電池組溫度四面為< 35°C，焊點(diǎn)處最高溫度為38°C，而現(xiàn)有組裝方式組成的產(chǎn)品的最 高溫度可達(dá)65 °C。(2)負(fù)極鎳帶和正極鎳套上絕緣熱縮套管，防止鎳帶鋒利的邊緣劃破信號(hào)線。(3)整個(gè)電池組套大的熱縮套管并用熱風(fēng)吹緊。極大的提高了內(nèi)藏式電池(無電 池盒)的穩(wěn)定性及安全性。

圖1是本實(shí)用新型內(nèi)藏式電池點(diǎn)焊及捆綁方法縱剖面構(gòu)造圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1焊接保護(hù)板信號(hào)線后的俯視圖；圖4是整組電池套大絕緣熱縮套管后的側(cè)視圖；圖5是本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的縱剖面構(gòu)造圖；圖6是本實(shí)用新型的另一實(shí)施例焊接保護(hù)板信號(hào)線后的構(gòu)造圖。附圖標(biāo)記說明1-電池組底部環(huán)氧板；2-單體電池；21-負(fù)極鎳帶；22-正極鎳帶； 3-電極間隔環(huán)氧板；4-連接導(dǎo)線；5-焊點(diǎn)；6-首尾間隔環(huán)氧板；71-正極導(dǎo)線；72-負(fù)極導(dǎo) 線；8_信號(hào)線；9-絕緣熱縮套管；10-保護(hù)板。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的組裝過程進(jìn)行說明，以了解本實(shí)用新型的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。如圖1、圖2所示，首先將七個(gè)單體電池2 (以24V/10AH/325670方形鋰離子電池為 例)首尾相接依序排列，本實(shí)施例中，各單體電池2均為方形鋰離子電池，且其正負(fù)極位于 同一端(即首端)，每兩個(gè)相鄰單體電池2之間用首尾間隔環(huán)氧板6分隔開；然后，在位于最前端的單體電池2的正極處點(diǎn)焊一根正極導(dǎo)線71，負(fù)極處點(diǎn)焊一 根向后彎曲的負(fù)極鎳帶21，在位于最后端的單體電池2的負(fù)極處點(diǎn)焊一根負(fù)極導(dǎo)線72，正 極處點(diǎn)焊一根向前彎曲的正極鎳帶22 ；其余單體電池2的正極處點(diǎn)焊一根向前彎曲的正極 鎳帶22，負(fù)極處點(diǎn)焊一根向后彎曲的負(fù)極鎳帶21，同一單體電池2引出的負(fù)極鎳帶21與正 極鎳帶22之間用電極間隔環(huán)氧板3分隔開；為了避免所述的鎳帶21、22的鋒利邊緣劃破下 述的信號(hào)線8，在每根鎳帶21、22上穿套并吹緊有絕緣熱縮套管；接下來，每兩個(gè)相鄰單體電池2之間，向前彎曲的正極鎳帶22與向后彎曲的負(fù)極 鎳帶21用連接導(dǎo)線4電連接(用電烙鐵加錫焊接)，使得所述的七個(gè)單體電池2串聯(lián)連接； 在本實(shí)施例中，該連接導(dǎo)線4尺寸為5mm/l. 5m2 ；之后，如圖3所示，由每個(gè)單體電池2的正極處引出一根信號(hào)線8 ；在本實(shí)施例中， 為了引線方便，除了位于最前端的一個(gè)單體電池2外，其他單體電池2上引出該信號(hào)線8的 位置均位于所述的連接導(dǎo)線4的焊接端；焊接完成后，如圖4所示，在最前端的單體電池2的首端處放置一塊電池組底部環(huán) 氧板1，然后將所有所述的單體電池2、首尾間隔環(huán)氧板6、電極間隔環(huán)氧板3以及該電池組 底部環(huán)氧板1用透明膠帶(圖中未示)纏繞兩圈捆綁固定在一起而成為一個(gè)整體，接下來 該整體套上絕緣熱縮套管9并吹緊，只露出信號(hào)線8、正極導(dǎo)線71和負(fù)極導(dǎo)線72的端頭；將所述的七根信號(hào)線8的線頭插入一個(gè)保護(hù)板10的相應(yīng)線槽中形成電連接，同時(shí) 位于最后端的單體電池2的負(fù)極導(dǎo)線72與所述的保護(hù)板10的B-點(diǎn)焊接形成電連接，從而 構(gòu)成保護(hù)回路，每個(gè)單體電池2通過所述的信號(hào)線8而受保護(hù)板10上的管理IC控制，即所 述的管理IC與保護(hù)板10的MOS管一起控制每個(gè)單體電池2的過充、過放、大電流放電以及 短路等危險(xiǎn)行為；自此，已完成該鋰離子動(dòng)力電池的一種組合捆綁結(jié)構(gòu)。需要說明的是，常見的保護(hù)板上主要有三個(gè)連接點(diǎn)，三個(gè)連接點(diǎn)分別是B-點(diǎn)，主 要與電池組的負(fù)極輸出端連接，與保護(hù)板形成串聯(lián)；P-點(diǎn)，整個(gè)電池組的負(fù)極輸出端，與負(fù) 載的負(fù)極連接，當(dāng)保護(hù)板檢測到保護(hù)信號(hào)時(shí)斷開與它的連接切斷回路，用電設(shè)備即停止工 作；CH-點(diǎn)，電池組的充電負(fù)極端，當(dāng)保護(hù)板檢測到保護(hù)信號(hào)時(shí)斷開與它的連接切斷回路， 充電停止。上述保護(hù)板的電連接結(jié)構(gòu)中，也可以將七根信號(hào)線8分別與各單體電池2的負(fù) 極相連，而電池組的正極導(dǎo)線71與所述的保護(hù)板10的B-點(diǎn)電連接，所構(gòu)成的保護(hù)回路可 以起到同樣的保護(hù)效果。從上述產(chǎn)品的組裝過程以及捆綁結(jié)構(gòu)可知，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)至少包括如下幾
點(diǎn)；(1)每個(gè)單體電池2用首尾間隔環(huán)氧板6隔離，正極鎳帶22與負(fù)極鎳帶21用連接導(dǎo)線4(材質(zhì)一般為銅線)相連，與現(xiàn)有技術(shù)中完全采用鎳帶來連接的連接結(jié)構(gòu)相比較，由 于相同的條件下銅的電阻遠(yuǎn)小于鎳帶的電阻，而電阻越小，發(fā)熱量越小，因此能有效降低大 倍率放電時(shí)的溫度。以本實(shí)施例所使用的七串24V/10AH/325670方形鋰離子電池為例，在 室溫20°C下，采用此組裝方式，IC持續(xù)放電時(shí)，用紅外線溫度測試儀測試電池組溫度四面 為< 35°C，焊點(diǎn)處最高溫度為38°C，而現(xiàn)有組裝方式組成的產(chǎn)品的最高溫度可達(dá)65°C。(2)負(fù)極鎳帶21和正極鎳套22上絕緣熱縮套管，防止鎳帶鋒利的邊緣劃破信號(hào)線 8。(3)整個(gè)電池組套大的熱縮套管并用熱風(fēng)吹緊。極大的提高了內(nèi)藏式電池(無電 池盒)的穩(wěn)定性及安全性。當(dāng)然，上述實(shí)施例中，單體電池的正負(fù)極接線可以互換，其組裝過程如圖5、圖6所 示如圖5所示，首先將七個(gè)單體電池2 (仍以24V/10AH/325670方形鋰離子電池為 例)首尾相接依序排列，本實(shí)施例中，各單體電池2均為方形鋰離子電池，且其正負(fù)極位于 同一端(即首端)，每兩個(gè)相鄰單體電池2之間用首尾間隔環(huán)氧板6分隔開；然后，在位于最前端的單體電池2的負(fù)極處點(diǎn)焊一根負(fù)極導(dǎo)線72，正極處點(diǎn)焊一 根向后彎曲的正極鎳帶21，在位于最后端的單體電池2的正極處點(diǎn)焊一根正極導(dǎo)線71，負(fù) 極處點(diǎn)焊一根向前彎曲的負(fù)極鎳帶22 ；其余單體電池2的負(fù)極處點(diǎn)焊一根向前彎曲的負(fù)極 鎳帶21，正極處點(diǎn)焊一根向后彎曲的正極鎳帶22，同一單體電池2引出的負(fù)極鎳帶21與正 極鎳帶22之間用電極間隔環(huán)氧板3分隔開；為了避免所述的鎳帶21、22的鋒利邊緣劃破下 述的信號(hào)線8，在每根鎳帶21、22上穿套并吹緊有絕緣熱縮套管；接下來，每兩個(gè)相鄰單體電池2之間，向后彎曲的正極鎳帶22與向前彎曲的負(fù)極 鎳帶21用連接導(dǎo)線4電連接(用電烙鐵加錫焊接)，使得所述的七個(gè)單體電池2串聯(lián)連接； 在本實(shí)施例中，該連接導(dǎo)線4尺寸為5mm/l. 5m2 ；之后，如圖6所示，由每個(gè)單體電池2的正極處引出一根信號(hào)線8 ；在本實(shí)施例中， 為了引線方便，除了位于最后端的一個(gè)單體電池2外，其他單體電池2上引出該信號(hào)線8的 位置均位于所述的連接導(dǎo)線4的焊接端。焊接完成后，在最前端的單體電池2的首端處放置一塊電池組底部環(huán)氧板1，然后 將所有單體電池2以及該電池組底部環(huán)氧板1用透明膠帶纏繞兩圈捆綁固定在一起而成為 一個(gè)整體，接下來該整體套上絕緣熱縮套管9并吹緊，只露出信號(hào)線8、正極導(dǎo)線71和負(fù)極 導(dǎo)線72的端頭；將所述的七根信號(hào)線8的線頭插入一個(gè)保護(hù)板10的相應(yīng)線槽中形成電連接，同時(shí) 位于最前端的單體電池2的負(fù)極導(dǎo)線72與所述的保護(hù)板10的B-點(diǎn)焊接形成電連接，從而 構(gòu)成保護(hù)回路，每個(gè)單體電池2通過所述的信號(hào)線8而受保護(hù)板10上的管理IC控制，即所 述的管理IC與保護(hù)板10的MOS管一起控制每個(gè)單體電池2的過充、過放、大電流放電以及 短路等危險(xiǎn)行為；自此，已完成該鋰離子動(dòng)力電池的另一種組合捆綁結(jié)構(gòu)。以上說明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但 都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，其特征在于數(shù)個(gè)單體電池首尾相接依序排列，各單體電池正負(fù)極位于同一端，每兩個(gè)相鄰單體電池之間用首尾間隔環(huán)氧板分隔開；位于最前端的單體電池的第一電極處點(diǎn)焊一根第一極導(dǎo)線，第二電極處點(diǎn)焊一根向后彎曲的鎳帶，位于最后端的單體電池的第二電極處點(diǎn)焊一根第二極導(dǎo)線，第一電極處點(diǎn)焊一根向前彎曲的鎳帶；其余單體電池的第一電極處點(diǎn)焊一根向前彎曲的鎳帶，第二電極處點(diǎn)焊一根向后彎曲的鎳帶，同一單體電池引出的兩根鎳帶之間用電極間隔環(huán)氧板分隔開；每兩個(gè)相鄰單體電池之間，向前彎曲的第一電極鎳帶與向后彎曲的第二電極鎳帶用連接導(dǎo)線電連接，使得所述的數(shù)個(gè)單體電池串聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，其特征在于由每個(gè)單體 電池的第一極或者第二極引出一根信號(hào)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，其特征在于除了位于最 前端或者最后端的一個(gè)單體電池外，其他單體電池上引出該信號(hào)線的位置均位于所述的連 接導(dǎo)線的其中一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，其特征在于在最前端的 單體電池的首端處放置有一塊電池組底部環(huán)氧板，所有的所述的單體電池、首尾間隔環(huán)氧 板、電極間隔環(huán)氧板以及電池組底部環(huán)氧板用膠帶纏繞捆綁固定在一起成為一個(gè)整體，該 整體套上絕緣熱縮套管并吹緊，只露出所述的信號(hào)線、第一極導(dǎo)線和第二極導(dǎo)線的端頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的信號(hào) 線的端頭均電連接至一個(gè)保護(hù)板，所述的保護(hù)板又與所述的第二極導(dǎo)線或者第一極導(dǎo)線電 連接，從而構(gòu)成保護(hù)回路；其中，若該信號(hào)線由均該單體電池的第一極引出，則該保護(hù)板與該第二極導(dǎo)線電連接， 若該信號(hào)線均由該單體電池的第二極引出，則該保護(hù)板與該第一極導(dǎo)線電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述的鎳 帶上穿套并吹緊有絕緣熱縮套管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的連接 導(dǎo)線的尺寸為5mm/1.5m2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的 第一電極是正極，第二電極是負(fù)極，第一極導(dǎo)線是正極導(dǎo)線，第二極導(dǎo)線是負(fù)極導(dǎo)線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的 第一電極是負(fù)極，第二電極是正極，第一極導(dǎo)線是負(fù)極導(dǎo)線，第二極導(dǎo)線是正極導(dǎo)線。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種鋰離子動(dòng)力電池的組合捆綁結(jié)構(gòu)，數(shù)個(gè)單體電池首尾相接依序排列，每兩個(gè)相鄰單體電池之間用首尾間隔環(huán)氧板分隔開；單體電池的第一電極處點(diǎn)焊一根向前彎曲的鎳帶，第二電極處點(diǎn)焊一根向后彎曲的鎳帶，同一單體電池引出的兩根鎳帶之間用電極間隔環(huán)氧板分隔開；每兩個(gè)相鄰單體電池之間的鎳帶用連接導(dǎo)線電連接，使得所述的數(shù)個(gè)單體電池串聯(lián)連接；在每根連接導(dǎo)線的其中一端引出一根信號(hào)線，然后將所有單體電池用膠帶纏繞捆綁固定在一起，套上絕緣熱縮套管并吹緊。本實(shí)用新型能夠大幅降低大倍率放電時(shí)的溫度，減少電池之間的距離，并提高內(nèi)藏式電池的穩(wěn)定性及安全性。
文檔編號(hào)H01M2/24GK201708195SQ201020182858
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月5日
發(fā)明者孫立彬, 張軍, 胡健, 闞國鋒, 陳華宏, 陳 峰 申請(qǐng)人:湖南格林新能源有限公司