[发明专利]一种液态金属电池模块及其组装方法

权利要求书

1.一种液态金属电池模块，其特征在于：包括电池箱、多个液态金属电池单体和电池管理单元(10)；

所述的电池箱包括箱体外壳(3)和引线保护罩(6)，箱体外壳(3)和引线保护罩(6)之间由顶盖外壳(5)隔为高温区和低温区，高温区内设置有加热层(1)，加热层(1)为液态金属电池单体正常工作提供热能；

液态金属电池单体的主体部分置于高温区内；液态金属电池单体由电池壳体(12)的顶部中心孔引出并向上延伸形成过渡颈(13)，过渡颈(13)顶部设置密封绝缘组件(14)，负极集流体(15)与密封绝缘组件(14)紧密连接并经过渡颈(13)穿过电池壳体(12)的顶部中心孔向下延伸至电池壳体(12)内部，正极集流体(16)由过渡颈(13)旁边引出并向上延伸，过渡颈(13)、负极集流体(15)和正极集流体(16)上端延伸出高温区置于低温区；在低温区内通过电池引线(11)依次连接不同液态金属电池单体的负极集流体(15)和正极集流体(16)进行液态金属电池单体的串并联组合；

所述的电池管理单元(10)设置在电池箱上，用于对液态金属电池控制和监测。

2.根据权利要求1所述的一种液态金属电池模块，其特征在于：所述的箱体外壳(3)由外而内依次设置绝热保温层(2)和加热层(1)，顶盖外壳(5)底部设置绝热保温顶盖(4)，加热层(1)中设置加热元件(7)。

3.根据权利要求1或2所述的一种液态金属电池模块，其特征在于：所述的电池箱底部设有放置液态金属电池单体的定位槽，绝热保温顶盖(4)与顶盖外壳(5)内设有通孔，放置在定位槽内的液态金属电池单体的过渡颈(13)及正极集流体(16)穿过通孔伸出至低温区。

4.根据权利要求1所述的一种液态金属电池模块，其特征在于：所述的顶盖外壳(5)的下端面的四个顶角位置设有插孔，其四周侧壁设有连接件用于和箱体外壳(3)连接；所述的引线保护罩(6)为底部敞口的金属壳体，通过位于四个底角的插接柱与顶盖外壳(5)固定连接。

5.根据权利要求1或4所述的一种液态金属电池模块，其特征在于：所述的低温区的侧壁设有电池模块引线出线口(8)，用于供串并联后的电池组正、负极引线与外界连接。

6.根据权利要求1所述的一种液态金属电池模块，其特征在于：所述的电池壳体(12)与过渡颈(13)、密封绝缘组件(14)共同构成密闭的电池腔体；电池腔体内部由下而上依次为正极材料、电解质材料、以及负极材料。

7.根据权利要求1或6所述的一种液态金属电池模块，其特征在于：所述的过渡颈(13)、负极集流体(15)、正极集流体(16)三者轴向共面且互不接触。

8.根据权利要求1所述的一种液态金属电池模块，其特征在于：所述的低温区的顶面预设电池管理单元引线出线口(9)，所述电池管理单元(10)通过电池管理单元引线出线口(9)与加热元件电源线、电池状态检测引线以及电池控制引线相连。

9.根据权利要求1所述的一种液态金属电池模块，其特征在于：所述的多个液态金属电池单体以单层阵列形式排列、彼此间隔设置形成液态金属电池阵列。

10.权利要求1所述的一种液态金属电池模块的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，将液态金属电池单体固定于电池箱底部的高温区中，将顶盖外壳(5)固定于箱体外壳(3)上，使得各液态金属电池单体的过渡颈(13)和正极集流体(16)穿过顶盖外壳(5)预留的通孔，并置于顶盖外壳(5)与引线保护罩(6)所形成的低温区内；

其次，将各液态金属电池单体的负极集流体(15)及正极集流体(16)通过电池引线(11)依次连接，进行串并联组合；

最后，将引线保护罩(6)固定于顶盖外壳(5)上；并通过引线保护罩(6)侧壁上设置的电池模块引线出线口(8)将串并联后的电池组正、负极引线与外界连接；电池管理单元(10)通过引线保护罩(6)顶部设置的电池管理单元引线出线口(9)与加热元件电源线、电池状态检测引线和电池控制引线相连。