專利名稱：一種鋰離子電池組合框架和電池組的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于鋰離子電池外框架技術領域，特別涉及一種鋰離子電池組合框架和電池組，該外框架適用于鋁塑膜外殼鋰離子電池的組裝。
背景技術：
目前，隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新能源汽車越來越受到全世界的關注，而作為新能源汽車關鍵部件之一的動力電池系統(tǒng)越來越引起重視。本實用新型重點研究電池系統(tǒng)中鋰離子電池外框架。常溫下電池在工作過程中，根據(jù)放電倍率的不同，會產(chǎn)生不同的熱量，該熱量會引起電池溫度的上升，電池的性能對溫度非常敏感(最好保持在25°C 士5°C)，這就需要良好的散熱結構。同時，電池在低溫環(huán)境下性能會受到影響，在低溫下有必要對電池進行加熱。鋁塑膜外殼鋰離子電池是由一種由正、負極及電解質、包裝膜等組成的高性能電池，可以大倍率的充、放電，具有較長的循環(huán)使用壽命。電池在充放電工作過程中會出現(xiàn)一定的漲縮現(xiàn)象。由于新能源汽車行駛工況復雜，而且經(jīng)常發(fā)生振動和沖擊現(xiàn)象，車輛的壽命要在5 年以上，因此對于電池系統(tǒng)的耐振動和耐沖擊等要求較高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種鋰離子電池組合框架，其特征在于該組合框架包括至少兩組框架，每組框架由兩片外框架組成，其中一片外框架上設置的定位銷與另一片外框架上設置的定位孔配合，用以在一組框架中內(nèi)置一個鋰離子電池，每片外框架上均設有多個橫梁，設置的多個橫梁使得相鄰的框架之間形成一個長方形截面的風道，風道沿著橫梁均布，該風道用于電池的散熱和加熱，同時該間隙可吸收電池使用過程中的體積膨脹， 在組成電池模組時電池鋁塑膜封邊受框架擠壓防止使用過程中電池竄動，可耐受道路車輛等情況下的振動和沖擊。在每片外框架上均設有線束走線槽，電壓采集線及溫度采集線可以固定在槽內(nèi)， 成組后非常整齊、美觀。每一片外框架上均設置安裝孔，多組框架經(jīng)所述安裝孔組合在一起。所述鋰離子電池可以為鋁塑膜外殼鋰離子電池。外框架由無鹵阻燃非金屬材料制成，具有良好絕緣、防火性能，同時輕量化。等級為94V0級，保證了電池與電池之間的絕緣要求及防火要求。使用本實用新型的組合框架的電池組，每組框架內(nèi)置一個鋰離子電池組成模組， 多個模組根據(jù)要求可進行不同形式的電池串并聯(lián)組合成電池模塊，模組間間隙形成風道。由框架和電池組成的電池模塊電池不外露，避免模塊組裝和安裝過程對電池的傷害。本實用新型的鋰離子電池組合框架為二片外框架夾一個電池的組合方式，將電池夾在了外框架內(nèi)，電池與電池之間不直接接觸，保證了電池在極端條件下也不會通過鋁塑膜外殼鋰離子電池外框架短路而造成危險。外框架之間有定位銷及安裝孔，可以保證鋁塑膜外殼鋰離子電池任意的組合起來，可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。安裝孔可以為圓形，定位銷的形狀可以為圓柱形，也可以為長條卡片狀。本實用新型的有益效果為電池外框架通過合理的結構設計，保證風道沿著橫梁均布，鋰離子電池外框架與鋰離子電池外框架之間組合起來易于實現(xiàn)集成模塊的風道設計，保證需要通風的地方合理通風，不需要通風的地方密封良好。本實用新型通過一種有效的設計，利用鋰離子電池組合框架組成的電池模塊具有良好的散熱和加熱通道。本實用新型通過設計，利用鋰離子電池組合框架保證可有效吸收電池的膨脹。由于新能源車輛的不同，對電池的規(guī)格需求也不近相同，可由單一電池通過不同的串并聯(lián)組合組成不同規(guī)格的電池模塊和電池系統(tǒng)以滿足不同車輛的要求，本實用新型采用的鋰離子電池外框架組裝電池可任意進行串、并聯(lián)組合，同時保證生產(chǎn)的連續(xù)性和工藝的可操作性。這樣易形成產(chǎn)品的標準化和系列化。本實用新型采用的鋰離子電池組合框架在組裝電池時保證電池有效固定，可防止振動沖擊對電池的傷害，同時將電池包裹在電池模塊內(nèi)避免電池組裝過程中及在電池系統(tǒng)內(nèi)安裝時對電池本體的傷害。由本實用新型提供的鋰離子電池組合框架組成的電池系統(tǒng)的具備較好的耐振動和耐沖擊性能。電池組主要應用于電動汽車上，因此鋰離子電池外框架要滿足車輛的安全要求， 保證足夠好的絕緣及防火、防振性能，本實用新型通過合理的選材，保證符合車輛及電池的安全要求。鋰離子電池外框架互換性強、可維修性好，可根據(jù)客戶的不同需求，任意組合。這樣電池組集成的方式就比較寬松，可節(jié)省大量的二次開發(fā)的費用。鋰離子電池外框架上有線束走線槽，保證鋰離子電池組在組裝時采集線束合理走向及密封良好。鋰離子電池組合框架能很好的將鋰離子電池固定在電池框架內(nèi)，保證集成后有效定位。

圖1是單個鋰離子電池外框架后視圖；圖2是圖1中的A-A視圖；圖3是單個鋰離子電池外框架主視圖；圖4是單個鋰離子電池外框架仰視圖；圖5是單個鋰離子電池外框架立體圖；圖6是單個電池模組示意圖；圖7是一組框架示意圖；圖8是多組框架示意圖；[0033]圖9是定位銷及線束走線槽示意圖(定位銷的形狀為長條卡片狀)；圖10是定位銷及線束走線槽示意圖(定位銷的形狀為圓柱形)；圖中標號1-外框架，2-橫梁，3-定位銷，4-定位孔，5-安裝孔，6_線束走線槽， 7-鋰離子電池。
具體實施方式
下面的實施例可以使本專業(yè)技術人員更全面的理解本實用新型，但不以任何方式限制本實用新型。實施例1一種鋰離子電池組合框架，該組合框架包括至少兩組框架，每組框架由兩片外框架1組成，其中一片外框架上設置的定位銷3與另一片外框架上設置的定位孔4配合，用以在一組框架中內(nèi)置一個鋰離子電池，每片外框架上均設有多個橫梁2，設置的多個橫梁使得相鄰的框架之間形成一個長方形截面的風道。風道沿著橫梁均布，該風道用于電池的散熱和加熱，同時該間隙可吸收電池使用過程中的體積膨脹，在組成電池模組時電池鋁塑膜封邊受框架擠壓防止使用過程中電池竄動，可耐受道路車輛等情況下的振動和沖擊。如圖6、 圖7所示。單個鋰離子電池外框架立體圖如圖5所示。在每片外框架上均設有線束走線槽6，電壓采集線及溫度采集線可以固定在槽內(nèi)， 成組后非常整齊、美觀。每一片外框架上均設置圓形安裝孔，多組框架經(jīng)所述安裝孔組合在一起。 所述鋰離子電池為鋁塑膜外殼鋰離子電池。使用本實用新型的組合框架的電池組，每組框架內(nèi)置一個鋰離子電池組成模組， 多個模組根據(jù)要求可進行不同形式的電池串并聯(lián)組合成電池模塊，模組間間隙形成風道。 如圖6所示。由框架和電池組成的電池模塊電池不外露，避免模塊組裝和安裝過程對電池的傷害。本實用新型根據(jù)電池的特點，設計了專用的鋰離子電池外框架，將電池放在鋰離子電池外框架內(nèi)，且通過鋰離子電池外框架上的多個橫梁，將電池與電池之間留出合理的間隙，兩個鋰離子電池外框架之間形成一個長方形截面的風道，保證鋰離子電池發(fā)出的熱量通過這個風道、強制風機共同作用將熱量及時的帶走，保證電池工作在合理的溫度范圍內(nèi)。這種結構也可保證鋰離子電池在變形時有一定的釋放空間，不致于發(fā)生爆炸等惡性事故。(如附圖1、附圖2、附圖3、附圖4);鋰離子電池外框架材料為無鹵阻燃材料制成，等級為94V0級，保證了電池與電池之間的絕緣要求及防火要求。鋰離子電池組合框架為二片外框架夾一個電池的組合方式，將電池夾在了鋰離子電池外框架內(nèi)，電池與電池之間不直接接觸，保證了電池在極端條件下也不會通過鋰離子電池外框架短路而造成危險。鋰離子電池外框架之間有定位銷及圓形安裝孔，可以保證鋰離子電池任意的組合起來，可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)(如附圖8)。定位銷的形狀可以為圓柱形， 也可以為長條卡片狀。(如附圖9)鋰離子電池外框架結構上留有采集線走線槽，電壓采集線及溫度采集線可以固定在槽內(nèi)，成組后非常整齊、美觀。(如附圖9)鋰離子電池組合框架通過合理的結構設計，保證風道沿著橫梁均布，鋰離子電池外框架與鋰離子電池外框架之間組合起來易于實現(xiàn)集成模塊的風道設計，保證需要通風的地方合理通風，不需要通風的地方密封良好(如附圖8)。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1.一種鋰離子電池組合框架，其特征在于該組合框架包括至少兩組框架，每組框架由兩片外框架(1)組成，其中一片外框架上設置的定位銷(3)與另一片外框架上設置的定位孔(4)配合，用以在一組框架中內(nèi)置一個鋰離子電池，每片外框架上均設有多個橫梁 (2)，設置的多個橫梁使得相鄰的框架之間形成一個長方形截面的風道。
2.根據(jù)權利要求1所述的組合框架，其特征在于所述風道沿著所述橫梁均布。
3.根據(jù)權利要求1所述的組合框架，其特征在于在每片外框架上均設有線束走線槽(6)。
4.根據(jù)權利要求3所述的組合框架，其特征在于電壓采集線及溫度采集線固定在所述線束走線槽內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求1所述的組合框架，其特征在于每一片外框架上均設置安裝孔，多組框架經(jīng)所述安裝孔組合在一起。
6.據(jù)權利要求1所述的組合框架，其特征在于所述安裝孔為圓形，所述定位銷的形狀為圓柱形或者為長條卡片狀。
7.根據(jù)權利要求1所述的組合框架，其特征在于外框架由無鹵阻燃非金屬材料制成。
8.根據(jù)權利要求1所述的組合框架，其特征在于所述鋰離子電池為鋁塑膜外殼鋰離子電池。
9.使用權利要求1至8任意一個權利要求所述的組合框架的電池組，其特征在于每組框架內(nèi)置一個鋰離子電池組成模組，模組間間隙形成風道。
10.根據(jù)權利要求9所述的電池組，其特征在于多個模組進行不同形式的電池串聯(lián)和/或并聯(lián)組合成電池模塊。
專利摘要本實用新型公開了屬于鋰離子電池外框架技術領域的一種鋰離子電池組合框架和電池組，該組合框架包括至少兩組框架，每組框架由兩片外框架組成，其中一片外框架上設置的定位銷與另一片外框架上設置的定位孔配合，用以在一組框架中內(nèi)置一個鋰離子電池，每片外框架上均設有多個橫梁，設置的多個橫梁使得相鄰的框架之間形成一個長方形截面的風道。每組框架內(nèi)置一個鋰離子電池組成模組，風道沿著橫梁均布，該風道用于電池的散熱和加熱，同時該間隙可吸收電池使用過程中的體積膨脹，在組成電池模組時電池鋁塑膜封邊受框架擠壓防止使用過程中電池竄動，可耐受道路車輛等情況下的振動和沖擊。
文檔編號H01M2/10GK202268406SQ20112030901
公開日2012年6月6日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權日2011年8月24日
發(fā)明者毛永志, 王海波, 王瑞軍, 王雅和, 蔡春華 申請人:中信國安盟固利動力科技有限公司