电池包及电池包加工方法

技术领域

本发明涉及储能电源技术领域，特别涉及一种电池包及电池包加工方法。

背景技术

随着电子设备的发展和生活环境的日益恶化，储能电源设备在人们生活中应用越来越广泛。储能电源电池为由电芯单体以串联或串并结合方式组成的电池包模组，电池包模组由于功重比大、安装方便、轻巧便携等优势而得到广泛应用。

现有的一种电池包中，多个电芯单体先安装在两端开口的安装架后，再将镍带盖设在安装架两端的开口上，使镍带与电芯单体的电极焊接连接。在焊接后，镍带和电芯单体之间的焊点在后续装配过程中，或者使用过程中容易松动，影响电池包使用的可靠性，存在安全隐患。

因此，如何提高电池包使用的可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电池包，其使用的可靠性较高。本发明的另一目的是提供一种电池包加工方法，该电池包使用的可靠性较高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电池包，包括若干个子电池，所述子电池包括电芯单体、安装架和镍带；

所述子电池中，所述电芯单体设于所述安装架的定位结构上，且所述安装架包括固定于所述电芯单体两端的支架，各所述支架与所述电芯单体端部之间分别对应夹设所述镍带，所述电芯单体的电极与所述镍带对应电连接。

优选地，所述支架上贯穿设有与各所述电芯单体的电极相对的焊接通孔。

优选地，所述支架上固定设置绝缘板，所述绝缘板封盖所述焊接通孔。

优选地，所述镍带与对应的所述支架两者中，一者上设有带定位槽，另一者上设有与所述带定位槽插接配合的带定位柱。

优选地，所述定位结构包括设于所述支架上的容纳腔，所述电芯单体的端部与所述容纳腔对应插接连接。

优选地，所述安装架中，两个所述支架中的一者上设有安装柱，另一者上设有与所述安装柱插接配合的安装孔；和/或，所述安装架中，所述支架的一侧边处设有朝向另一所述支架延伸的挡板，两个所述支架的所述挡板相抵。

优选地，所述子电池为至少两个，且所述安装架上设有锁扣结构，所述子电池之间通过所述锁扣结构可拆卸连接形成电池包主体。

优选地，各所述安装架沿着预设直线方向依次排列；所述锁扣结构包括分别设于所述安装架在所述预设直线方向上的两个侧面上的卡槽和卡块，所述安装架上的所述卡块与相邻所述安装架上的所述卡槽卡接连接。

优选地，还包括BMS组件，所述BMS组件包括BMS外壳和BMS主体，所述电池包主体与所述BMS主体分别设于所述BMS外壳的两侧，所述镍带穿过所述BMS外壳上的连接孔电连接于所述BMS主体。

一种电池包加工方法，包括：

放置电芯单体于安装架的定位结构上；

放置镍带于所述电芯单体的端部；

放置所述安装架中的支架于所述电芯单体的端部，以使所述镍带夹于对应的所述电芯单体端部与所述支架之间；

焊接所述镍带于所述电芯单体，以使所述电芯单体的电极与所述镍带对应电连接。

本发明提供的电池包，包括若干个子电池，子电池包括电芯单体、安装架和镍带。子电池中，电芯单体设于安装架的定位结构上，且安装架包括固定于电芯单体两端的支架，各支架与电芯单体端部之间分别对应夹设镍带，电芯单体的电极与镍带对应电连接。

该电池包中，安装架中的定位结构可以对电芯单体进行定位，同时，支架可以将对应的镍带压住，对电芯单体的电极和对应的镍带之间的位置关系进行定位，可以提高电芯单体和镍带之间连接的可靠性，进而提高电池包使用的可靠性与安全性。

一种优选的实施方式中，子电池为至少两个，且安装架上设有锁扣结构，子电池之间通过锁扣结构可拆卸连接形成电池包主体。

电池包主体通过不同的子电池可拆卸拼接而成，装配方便，通过增删子电池，可以实现电池包的容量变更；同时，由于多个子电池串成电池包主体后，构成一个统一的整体，可以作为一体式结构进行搬运或者进一步的装配操作；另外，如果电池包在组装后出现焊接缺陷等问题，只需将存在缺陷的子电池取掉更换，其余子电池可重复使用，可以降低电池包的报废率，子电池结构的易替换和易装配，能够减低生产成本。

本发明提供的电池包加工方法，通过安装架中的定位结构对电芯单体进行定位后，还采用支架将对应的镍带压住，对电芯单体的电极和对应的镍带之间的位置关系进行定位，可以提高电芯单体和镍带之间连接的可靠性，进而提高电池包使用的可靠性与安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。

图1为本发明所提供电池包具体实施例一的爆炸图；

图2为本发明所提供电池包具体实施例一的子电池的结构图；

图3为本发明所提供电池包具体实施例一的第二支架及部分镍带的结构图；

图4为本发明所提供电池包具体实施例一的第二支架的结构图；

图5为本发明所提供电池包具体实施例一的第一支架的结构图；

图6为本发明所提供电池包具体实施例一的结构图；

图7为本发明所提供电池包具体实施例一的接线原理图。

附图标记：

镍带1，总正极11，总负极12，带定位槽13，第一镍带14，第二镍带15；

子电池2，电芯单体21，电芯组22，

支架3，卡块31，卡槽32，焊接通孔33，带定位柱34，容纳腔35，安装柱36，安装孔37，挡板38，第一支架39，第二支架310，挡壁311，容纳槽312；

绝缘板4；

BMS组件5，BMS外壳51，BMS主体52。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种电池包，其使用的可靠性较高。本发明的另一核心是提供一种电池包加工方法，该电池包使用的可靠性较高。

本发明所提供电池包的具体实施例一中，请参考图1至图7，包括若干个子电池2，即，电池包中包括至少一个子电池2。子电池2包括电芯单体21、安装架和镍带1。

在子电池2中，电芯单体21设置在安装架的定位结构上，以将电芯单体21定位在安装架上。同时，安装架包括固定于电芯单体21两端的支架3，各支架3与电芯单体21端部之间分别对应夹设镍带1，电芯单体21的电极与镍带1对应电连接。

具体如图1和图2所示，在子电池2中，安装架的两个支架3分别为设置在电芯单体21的第一端的第一支架39和设置在电芯单体21第二端的第二支架310。第一镍带14设置在电芯单体21的第一端和第一支架39之间，且电芯单体21的第一端电极与第一镍带14焊接连接以实现电导通。第二镍带15设置在电芯单体21的第二端和第二支架310之间，且电芯单体21的第二端电极与第二镍带15焊接连接以实现电导通。

其中，两个镍带1的形状具体根据电芯单体21的串并联要求进行设置，相应地，在一个子电池中，不同电芯单体21的第一端可能均为相同的电极，即正极或负极中的一者；也可能是有的电芯单体21的第一端为正极，其它电芯单体21的第一端为负极，电芯单体21的第二端同理。

另外，支架3上还可以设置其他结构以连接其他部件，例如，第一支架39上还设置用于安装逆变器、风扇的安装结构。

本实施例中，安装架中的定位结构可以对电芯单体21进行定位，同时，支架3可以将对应的镍带1压住，对电芯单体21的电极和对应的镍带1之间的位置关系进行定位，可以提高电芯单体21和镍带1之间连接的可靠性，进而提高电池包使用的可靠性与安全性。

进一步地，如图2所示，支架3上贯穿设有与各电芯单体21的电极相对的焊接通孔33，即，通过第一支架39上的焊接通孔可以焊接电芯单体21的第一端与第一镍带14，通过第二支架310上的焊接通孔可以焊接电芯单体21的第二端与第二镍带15。相比于其它不设置焊接通孔33的实施例，本实施例中，在装配子电池2的过程中，可以先将电芯单体21和镍带1均安装在安装架上定位好之后，再通过焊接通孔33进行镍带1和电芯单体21之间的对应焊接，可以方便焊接操作的进行，且能够提高焊接的可靠性。

进一步地，如图1和图6所示，支架3上固定设置绝缘板4，具体为绝缘胶板。绝缘板4能够封盖焊接通孔33。在完成镍带1和电芯单体21的焊接操作后，通过绝缘板4盖住焊接通孔33，可以提高子电池2使用的安全性。另外，绝缘板4上还可以设置其它连接结构以连接电池包与其它设备。

其中，对于绝缘板4的数量设置，至少两个子电池2可以共用两个绝缘板4，如图1和图6所示，本实施例中，四个子电池2设置在两个绝缘板4之间，在各子电池2连接完成后，再安装绝缘板4，使得绝缘板4除了具有防护作用之外，还能够起到加固不同子电池2之间的连接的作用。当然，在其他实施例中，各子电池也可以各自单独配设对应的绝缘板4。

进一步地，如图3所示，镍带1上设有带定位槽13，对应的支架3上设有带定位柱34，带定位柱34与带定位槽13对应插接配合，即，第一支架39的带定位柱34与第一镍带14的带定位槽13插接配合以定位，第二支架310的带定位柱34与第二镍带15的带定位槽13插接配合以定位，从而实现镍带1和对应的支架3之间的定位。当然，在其它实施例中，也可以将带定位槽设置在镍带1上，而带定位柱设置在支架3上。

进一步地，如图3所示，安装架中用于定位电芯单体21的定位结构包括设置在支架3上的容纳腔35，电芯单体21的端部与容纳腔35对应插接连接，可以使得各个电芯单体21均能够稳定地放置于支架3中。

其中，对于容纳腔35的结构设置，可选地，如图3所示，在支架3上，若干个挡壁311沿着预设直线方向依次设置。对于相邻的两个挡壁311，两者相对的表面上分别设置容纳槽312，使得一个挡壁311上的容纳槽312与另一个挡壁311上相对的容纳槽312配合限定出容纳腔35，以在垂直于电芯单体21轴向的方向上进行定位。可选地，电芯单体21为圆柱形的锂电池，相应地，容纳槽312为相匹配的弧形槽。

其中，容纳腔35的数量和排布方式可以根据实际需要进行适应性设置，如本实施例中，挡壁311设置三个，每相邻两个挡壁311之间形成6个容纳腔35，使得一个安装架能够对应定位2列6排的电芯单体21构成的电芯组22。

另外，如图3所示，用于定位镍带1的带定位柱34可以一体设置在挡壁311上，具体地，在三个挡壁311中，中间的挡壁311上设置的带定位柱34插接到镍带1的中部的带定位槽13中。当然，带定位柱34也可以设置在其他位置，例如图3中，在支架3上位于相邻两个挡壁311之间的壁面上也可以直接设置带定位柱34，镍带1上适应性设置对应的带定位槽13，以配合中间挡壁311，实现对镍带1的多重定位。

此外，镍带1的边缘也可以通过分别与两个挡壁311相抵(如本实施例中位于两侧的挡壁311，镍带1被夹持在此两个挡壁311之间)，以进一步约束镍带1的位置。更进一步地，镍带1的边缘与其对应相抵的挡壁311之间也可以设置带定位柱34和带定位槽13，以进一步加强定位效果。

当然，其它实施例中，容纳腔35还可以通过设置在支架3上的筒状的定位环实现，各电芯单体21对应插接在各定位环内部以定位。

进一步地，如图2至图5中，在安装架中，第二支架310上设有安装柱36，第一支架39上设有与安装柱36插接配合的安装孔37，使得第一支架39和第二支架310可以先定位好后，再通过螺栓连接或者卡接的方式实现两个支架3的固定，可以保证支架的装配精度。当然，在其它实施例中，也可以将上述安装柱设置在第一支架39上，而将上述安装孔设置在第二支架310上。

进一步地，请参考图2，安装架中，支架3的一侧边处设有朝向另一支架3延伸的挡板38，两个支架3的挡板38相抵，能够对两个支架3之间的间距进行定位，且可以实现对安装架一侧面的封盖。如图6所示，挡板38可以与绝缘板4相配合，包裹住子电池2的三个侧面，以提高使用的安全性以及对子电池2的防护效果。

进一步地，子电池2为至少两个，如图1所示，本实施例中的电池包具有四个子电池2，其它实施例中，子电池2的数量可以根据实际需要进行设置，通过改变子电池2的数量，以满足对应的使用要求。安装架上设有锁扣结构，子电池2之间通过锁扣结构可拆卸连接形成电池包主体。

电池包主体通过不同的子电池2可拆卸拼接而成，装配方便，同时，由于多个子电池2串成电池包主体后，构成一个统一的整体，可以作为一体式结构进行搬运或者进一步的装配操作；另外，如果电池包在组装后出现焊接缺陷等问题，只需将存在缺陷的子电池2取掉更换，其余子电池2可重复使用，可以降低电池包的报废率，减低生产成本。

进一步地，如图1所示，各安装架沿着预设直线方向依次排列，由于一个安装架对应一个子电池2，则相应地，在电池包主体中，各子电池2沿着预设直线方向依次排列。具体地，锁扣结构包括分别设于安装架在预设直线方向上的两个侧面上的卡槽32和卡块31，安装架上的卡块31与相邻安装架上的卡槽32卡接连接。通过在安装架的两侧分别设置卡槽32和卡块31，使得各子电池2两侧可以分别连接其它子电池2，进一步确保子电池2之间拆装的灵活性，另外，各安装架在结构上的一致性较好，具体可以完全相同，可以采用统一的模具制作，能够减少模具费用。

其中，对于锁扣结构的设置方式，如图2至5所示，锁扣结构具体可以设置在支架3上，安装架除了第一支架39和第二支架310外，可以不再设置其它结构。以预设直线方向为左右方向为例，在安装架中，第一支架39和第二支架310的左侧面上均设置有卡槽32，右侧面上均设置有卡块31。左右相邻的安装架中，第一支架39相卡接连接，第二支架310相卡接连接，能够保证连接的稳定性。

当然，在其它实施例中，安装架中除了两个支架3外，还可以设置其它结构，例如，安装架中，还包括侧板，侧板的两端分别通过螺栓连接等方式可拆卸固定连接在两个支架3上，锁扣结构可以设置在侧板上。另外，锁扣结构也不限于设置成卡接结构，例如，还可以设置为磁吸结构。

进一步地，电池包还包括BMS(battery management system)组件，以对电池包主体进行管理。具体如图1、图6和图7所示，BMS组件5包括BMS外壳51和BMS主体52，电池包主体与BMS主体52分别设于BMS外壳51的两侧，镍带1穿过BMS外壳51上的连接孔电连接于BMS主体52，具体可以通过BMS主体52实现不同子电池2之间的电路串联。

具体地，BMS外壳51为凹槽状壳体，BMS主体52设置在BMS外壳51的凹槽中，BMS外壳51上与设置凹槽的侧面相对的侧面上连接电池包主体。另外，如图5所示，电池包主体可以为矩形体，其中两个相对的侧面分别通过挡板38和BMS外壳进行封盖，另外两个相对的侧面通过绝缘板4进行封盖，卡块31和卡槽32从剩下的两个相对的侧面处外露出，从而可以根据需要对接其他的电池包主体。

本实施例中，将电池包主体和BMS主体52分隔在BMS外壳51的两侧，可以从BMS外壳51的两侧分别进行电池包主体和BMS主体52的拆卸与维修，能够避免反复拆装电池包主体中的子电池2时，对BMS主体52造成的撞击损伤。

本实施例所提供电池包的装配过程如下：

S1：将第一镍带14安装到第一支架39，第一支架39的带定位柱34与第一镍带14的带定位槽13卡接配合，将第二镍带15安装到第二支架310，第二支架310的带定位柱34与第二镍带15的带定位槽13卡接配合；

S2：按照正负极的装配要求，将电芯单体21分别放入第一支架39或第二支架3102的容纳腔35中；

S3：将第一支架39与第二支架310扣合，第一支架39上的安装孔37与第二支架310上的安装柱36插接配合以定位，再通过螺丝连接第一支架39和第二支架310，形成子电池2的半成品；

S4：将镍带1与电芯单体21对应焊接到位，形成子电池2的成品；

S5：按照容量的要求，将若干个子电池2通过锁扣结构串联起来，形成电池包主体；

S6：将BMS外壳51安装到电池包主体上，BMS主体52安装到BMS外壳51内部；

S7：通过将子电池2中的镍带1分别焊接到BMS主体52上，使电池包电路形成一个整体回路；

S8：在电池包主体上安装绝缘板4。

本实施例提供的电池包，在子电池2中，电芯单体21、镍带1置于两个支架3之间，完好定位后再对镍带1进行焊接，组装成子电池2，可以镍带1裸露面积小，避免电池包受到强烈震动时引起镍带1焊点受力不均、进而导致松动而引起短路等安全隐患；相邻子电池2之间，通过锁扣结构串联，形成电池包主体，再配备BMS组件5，形成由多个子电池2组成的电池包，可以满足不同容量的状态要求，解决电芯单体21数量过多且使用镍带1以串联或串并结合方式组成后，无法顺利、快速、有效地组装的问题，工艺过程简单，难度系数小，生产效率高，另外，如果电池包在组装后出现焊接缺陷，只需将存在缺陷的子电池2取掉更换，其余子电池2可重复使用，增加重复使用率，减低生产成本，降低电池包的报废率。

除了上述电池包，本发明还提供了一种电池包加工方法，该电池包加工方法具体可以用于加工以上任一实施例提供的电池包。

该电池包加工方法具体包括以下步骤：

放置电芯单体21于安装架的定位结构上；

放置镍带1于所述电芯单体21的端部；

放置所述安装架中的支架于所述电芯单体21的端部，以使所述镍带1夹于对应的所述电芯单体21端部与所述支架3之间；

焊接所述镍带1于所述电芯单体21，以使所述电芯单体21的电极与所述镍带1对应电连接形成。

其中，上述步骤加工出来的电池包可以单独作为一个电池包，也可以作为子电池，与其他子电池装配于一体后构成更大的电池包。

其中，焊接所述镍带1于所述电芯单体21的这一步骤可以在放置所述安装架中的支架于所述电芯单体21的端部这一步骤之后进行，具体借助支架3上的焊接通孔33提供的空间进行焊接操作。其他实施例中，也可以是在放置所述安装架中的支架于所述电芯单体21的端部这一步骤之前，完成镍带与电芯单体21之间的焊接。

本实施例中，通过安装架中的定位结构对电芯单体21进行定位后，还采用支架3将对应的镍带1压住，对电芯单体21的电极和对应的镍带1之间的位置关系进行定位，可以提高电芯单体21和镍带1之间连接的可靠性，进而提高电池包使用的可靠性与安全性。

需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的电池包进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。