[发明专利]一种锂离子电池模组和大容量锂离子电池

说明书

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池模组以及由多个这种电池模组构成的锂离子大容量电池。

背景技术

锂离子可充电池是当前比能量最高，使用寿命最长的蓄电池，其技术已经成熟，生产量巨大，已走入人民生活的各个领域。现有的圆柱形锂离子电池模组一般包括全绝缘材质的且其上开设众多电池插装孔的电池夹具、分别嵌入各个电池插装孔中的众多电池串联片、同时嵌入各个电池插装孔中且与各个电池串联片接触连接的一张并联网、分别插设在各个电池插装孔中且与对应电池串联片相连(直接接触连接或焊接)的众多电池单体。实际应用时，这些电池单体依靠前述并联网相互并联，依靠前述串联片与插入电池夹具另一侧的电池单体实现串联，如此将多个电池模组组装在一起而形成大容量的锂离子电池。

但是锂离子电池模组的一些致命弱点并未从根本上彻底解决，如安全性，仍有起火爆炸的危险。从事该行业的工程技术人员正在采取多种措施消除这种危险。例如中国专利申请CN101369649A中提出了一种电池连接机构，用一种弹性连接片夹持圆柱电池的负极壳实现电连接，从而免除了对负极的焊接加工，消除了焊接热可能对电池核心构件造成的伤害。不仅提高了安全性，而且提高了电池组的加工性能和刚性，更适合于机械化操作。2012年河南科隆集团也提出了相似的专利，说明了此方法的有效性。但是此方法的弹簧片触点少，电阻仍嫌大。而且，向外扩展不方便，散热也不理想。

目前大多数企业做电池组装的方法依然是用薄金属连接片和电池的正负极焊接，达到串联和并联。连接片很薄，窄而长，导电能力差，连接电阻高，能耗大。而且能耗转为发热，促进电池温度上升。温度升高会缩短电池的使用寿命。更不要说负极焊接带来的潜在危险。

为了提高电池的散热能力也创造出很多很好的方法。例如张恒运等在中国专利申请CN201610144883.2中提出给电池加导热套筒和导热管，并用调温气体或液体将热量排出。使不同位置的电池在大电流充电时最高温度温差缩小到只有1.5℃.古焕隆等在中国专利申请CN2009102097104中提出在电池组内灌注导热胶，也有很好的效果。

王怀云在中国专利申请CN201220400944.4中提出，用薄金属板拉伸出多个电池插孔的并联框架，插孔周边带弹性爪固定电池负极，实现多电池并联。不仅连接方便且导热性良好。

用连接片焊接正负极做组合连接，连接电阻高。尤其是对负极焊接，焊接热传到电池内部，靠近焊接处有隔膜极板等核心构件，它们都怕热。若将它们烫伤，有可能在使用中发展成为内短路。而内短路有转化为热失控的危险，热失控是引起失火爆炸的重要原因。而且用连接片焊接的组件松散，操作中移动困难，大件更难于加工，不适合于机械化作业。

用弹簧片(带有弹爪的串联片)的方法去掉了负极焊接，但是用燕尾和燕尾槽向外扩展很麻烦，而且散热不太好。加导热套导热管和导热胶的散热效果很好，但这些附加件除了调温没有其他用处，提高了成本和复杂性。多孔并联框架既导电好又散热好，但是几十个孔同时冲压、拉伸，加工困难。而且由于结构限制，弹性爪很短，因此弹力很难控制，插入的电池也容易歪斜。

发明内容

本申请目的是：针对上述技术问题，本申请提出一种结构紧凑而稳固、装配方便且散热良好的锂离子电池模组，同时还提出了一种由这种锂离子电池模组组装而成的大容量锂离子电池。

本申请的技术方案是：

一种锂离子电池模组，包括：

其上设置有若干电池插装孔的电池夹具，

分别嵌设于各个所述电池插装孔中的若干电池串联片，以及

分别插设在所述各个所述电池插装孔中、且与所述电池串联片相连的若干电池单体；

所述电池夹具包括位于下层的一绝缘支架和位于上层的一导电支架，所述绝缘支架与所述导电支架紧挨布置且固定连接，所述绝缘支架上制有若干绝缘支架孔，所述导电支架上制有若干导电支架孔，所述绝缘支架孔和导电支架孔共同形成所述电池插装孔，所述电池串联片与所述导电支架孔的孔壁弹性接触连接。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述绝缘支架孔的轴线上端成型有一圈径向向内凸出的环形凸缘。

所述导电支架为金属材质，进一步优选为铝制。

所述导电支架包括若干个呈矩阵分布且相互平行的金属管，这些金属管焊接固定或烧结固定在一起。

所述导电支架包括固定围设在所述金属管外围的侧围板。

所述导电支架为其上开设有若干通孔的铝板。