本發(fā)明涉及電池制造的技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種電池組及其組裝方法。

背景技術(shù)：

目前，在燃料電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，雙極電池結(jié)構(gòu)是一種常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方式，雙極電池可用于提高以重量和體積為基礎(chǔ)的電池能量存儲(chǔ)容量、減少封裝重量和體積、提供穩(wěn)定的電池性能和低內(nèi)阻。

雙極電池的結(jié)構(gòu)一般包括導(dǎo)電的雙極層，即所謂的雙極板，它用作在電池中的相鄰單電池之間的電互連以及作為各個(gè)電池單元之間的間壁。為了成功地利用雙極結(jié)構(gòu)，雙極板需要充分地導(dǎo)電，以從一個(gè)單電池向另一單電池傳輸電流，并在電池環(huán)境中具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。

請(qǐng)參閱圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種常用的雙極電池的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖(參見(jiàn)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為cn1555584a的申請(qǐng)文件)，在該雙極電池結(jié)構(gòu)中，其雙極板2設(shè)置在電池外殼1的內(nèi)部以間隔形成多個(gè)電池單元，雙極板2的兩側(cè)分別為電池的正、負(fù)極(圖中標(biāo)號(hào)3、5)，電池正、負(fù)極之間為絕緣隔板4，電解液填充于各雙極板2之間的空隙內(nèi)。該種雙極電池結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題在于，當(dāng)某一電池單元發(fā)生膨脹或者受到破壞時(shí)，由于沒(méi)有緩沖的結(jié)構(gòu)，其很容易使與其相鄰的電池單元受到損壞，譬如由于膨脹而牽連破壞與其相鄰的電池單元，甚至可能脹開(kāi)電池的整體外殼，進(jìn)而破壞掉整個(gè)電池組結(jié)構(gòu)。因此，該種結(jié)構(gòu)的雙極電池很可能發(fā)生由于單個(gè)電池單元發(fā)生故障而導(dǎo)致整個(gè)電池組被破壞的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種電池組及其組裝方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)雙極電池結(jié)構(gòu)中存在的由于缺少安全防護(hù)結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致電池組結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電池組，所述電池組包括至少兩個(gè)堆疊設(shè)置的電池單元，所述電池單元的外殼包括上金屬板和下金屬板，所述上金屬板和下金屬板之間設(shè)置有密封件；相鄰電池單元的金屬板部分的導(dǎo)電連接在一起，以形成連接區(qū)域和分離區(qū)域，所述分離區(qū)域包括一向電池單元內(nèi)側(cè)彎曲的弧形段，所述上金屬板和/或所述下金屬板在所述弧形段的厚度減薄。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述連接區(qū)域和所述分離區(qū)域?yàn)橐惑w結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，相鄰電池單元的相鄰金屬板連接區(qū)域之間相互緊靠連接。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，相鄰電池單元的相鄰金屬板連接區(qū)域之間設(shè)有間隙并通過(guò)導(dǎo)電塊連接。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述密封件為彈性材料制成，且同一電池單元的兩端分別設(shè)有一個(gè)或多個(gè)密封件。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，同一電池單元的兩端分別設(shè)置多個(gè)密封件時(shí)，每一密封件的材料可以相同或者不同。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，每一電池單元均包括陽(yáng)極板、陰極板以及設(shè)于所述陰極板和所述陽(yáng)極板之間的絕緣隔板。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，相鄰電池單元的相鄰金屬板分離區(qū)域部之間設(shè)有彈性支撐體。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述電池組還包括設(shè)在相鄰電池單元的相鄰金屬板分離區(qū)域之間的電路板。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，同一電池單元兩金屬板的分離區(qū)域外周還貼設(shè)有密封膠帶。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供一種電池組組裝方法，所述組裝方法包括：

生成多個(gè)電池單元，其中所述電池單元的外殼包括上金屬板和下金屬板，所述上金屬板和下金屬板之間設(shè)置有密封件；

將多個(gè)所述電池單元堆疊設(shè)置，并使相鄰的電池單元的金屬板部分的導(dǎo)電連接在一起，以形成電池組；

其中，所述上金屬板和/或所述下金屬板包括連接區(qū)域和分離區(qū)域，所述分離區(qū)域包括一向電池單元內(nèi)側(cè)彎曲的弧形段，所述弧形段的厚度減薄。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述生成多個(gè)電池單元的步驟具體包括：

在絕緣隔板上、下表面分別貼合陽(yáng)極板和陰極板，以形成電池內(nèi)芯；

在上、下金屬板相對(duì)側(cè)的端部分別貼設(shè)密封材料；

將所述電池內(nèi)芯壓合在金屬板內(nèi)，以形成電池單元；其中，上、下金屬板通過(guò)密封材料貼合在一起，并形成密封容置腔體，所述電池內(nèi)芯設(shè)于所述密封容置腔體內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，其特征在于，所述連接區(qū)域和所述分離區(qū)域?yàn)橐惑w結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述分離區(qū)域設(shè)于金屬板的一端或者兩端。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述密封材料為彈性材料。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，在上、下金屬板相對(duì)側(cè)的端部分別貼設(shè)密封材料的步驟中，可以在上、下金屬板相對(duì)側(cè)的端部分別貼設(shè)多處密封材料，且每種密封材料不相同，靠近電池單元內(nèi)側(cè)密封材料的彈性系數(shù)大于靠近電池單元外側(cè)密封材料的彈性系數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述方法還包括在相鄰電池單元的相鄰金屬板分離區(qū)域之間設(shè)置彈性支撐體。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述方法進(jìn)一步包括在相鄰電池單元的相鄰金屬板分離區(qū)域之間設(shè)置電路板。

根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，所述方法還包括在同一電池單元兩金屬板分離區(qū)域外周貼設(shè)密封膠帶。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的電池組及其組裝方法，通過(guò)在電池單元外殼端部設(shè)置分離區(qū)域，并在分離區(qū)域上設(shè)置向電池單元內(nèi)側(cè)彎曲的弧形段，當(dāng)電池單元發(fā)生膨脹時(shí)，該分離區(qū)域以及弧形段(弧形段向外膨脹彎折)可以起到緩沖或消除由于膨脹帶來(lái)的電池單元體積變大的問(wèn)題，另外在電池單元的端部設(shè)置彈性密封元件，當(dāng)電池單元發(fā)生膨脹時(shí)，彈性密封元件會(huì)發(fā)生彈性形變，同樣可以起到電池單元膨脹安全防護(hù)的作用。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種常用的雙極電池的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；

圖2是本發(fā)明電池組第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是電池單元第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明電池組第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是電池單元第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖6是電池單元第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖7是圖6實(shí)施例中第一密封件121發(fā)生形變的示意圖；

圖8是本發(fā)明電池組第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是電池單元第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖10是圖9實(shí)施例中電池單元弧形段發(fā)生形變的示意圖；

圖11是本發(fā)明電池組第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明電池組第七實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是圖12實(shí)施例中電池組結(jié)構(gòu)變形實(shí)施例的示意圖；

圖14是圖12實(shí)施例中電池組結(jié)構(gòu)另一種變形實(shí)施例的示意圖；

圖15是本發(fā)明電池組組裝方法第一實(shí)施例的流程示意圖；

圖16是金屬板制作過(guò)程的示意圖；

圖17是金屬板設(shè)置密封材料的示意圖；

圖18是第一方法實(shí)施例中將電池內(nèi)芯壓合在金屬板內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖19是本發(fā)明電池組組裝方法第二實(shí)施例的流程示意圖；

圖20是第二方法實(shí)施例中將電池內(nèi)芯壓合在金屬板內(nèi)的第一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖21是第二方法實(shí)施例中將電池內(nèi)芯壓合在金屬板內(nèi)的第二結(jié)構(gòu)示意圖；

圖22是第二方法實(shí)施例中將電池內(nèi)芯壓合在金屬板內(nèi)的第三結(jié)構(gòu)示意圖以及

圖23是第二方法實(shí)施例中將電池內(nèi)芯壓合在金屬板內(nèi)的第四結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。特別指出的是，以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，但不對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。同樣的，以下實(shí)施例僅為本發(fā)明的部分實(shí)施例而非全部實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

請(qǐng)參閱圖2，圖2是本發(fā)明電池組第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；該實(shí)施例中的電池組包括5個(gè)電池單元(a、b、c、d、e)，當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，電池單元的數(shù)量并不限于5個(gè)，可以為2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、6個(gè)……或多個(gè)。具體數(shù)量取決于電池的的輸出電壓要求。多個(gè)電池單元串聯(lián)可以組成一個(gè)具有指定的輸出電壓的電池組。

電池組的外側(cè)為上、下端板(11、22)，上、下端板(11、22)可以是金屬集電板，其作用是起到導(dǎo)電和外部支撐的作用，因此需要具備導(dǎo)電作用且具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。另外，上、下端板(11、22)還可以是支撐板，用于形成電池組的外殼。上、下端板(11、22)可以在電池組殼內(nèi)部提供金屬支撐。上、下端板(111、22)還可以作為電池組的外部正極和負(fù)極。

請(qǐng)參閱圖3，圖3是電池單元第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，每一電池單元的兩側(cè)均設(shè)有金屬板110，相鄰電池單元的金屬板部分的導(dǎo)電連接在一起。在該實(shí)施例中，每一金屬板110均包括連接區(qū)域111和分離區(qū)域112，連接區(qū)域111用于相鄰電池單元之間的導(dǎo)電連接。在該實(shí)施例中，分離區(qū)域112設(shè)于金屬板110的一端，另一端是連接區(qū)域111直接連接在一起，優(yōu)選地，連接區(qū)域111和分離區(qū)域112為一體結(jié)構(gòu)，可以采用同一金屬片材沖壓制成。

優(yōu)選地，相鄰電池單元的相鄰金屬板之間采用固定連接的方式。在該實(shí)施例中，相鄰電池單元的相鄰金屬板連接區(qū)域111之間為直接的緊靠連接，當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，相鄰電池單元的相鄰金屬板連接區(qū)域111之間也可以是通過(guò)導(dǎo)電物質(zhì)進(jìn)行間接連接的。相鄰電池單元的相鄰金屬板連接區(qū)域111可以是被壓制在一起的，或者焊接在一起，或者使用導(dǎo)電粘合劑粘合在一起等。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，在該實(shí)施例中，相鄰電池單元的相鄰金屬板分離區(qū)域112之間是分離的，形成間隙505。該種結(jié)構(gòu)可以在電池單元發(fā)生膨脹或者受到擠壓時(shí)，分離區(qū)域112處形成的間隙505受壓收縮，可以抵消或緩解電池單元金屬板的形變。分離區(qū)域112處間隙505相當(dāng)于緩沖室式的安全防護(hù)結(jié)構(gòu)，可以有效防止電池單元受到破壞。保證電池組結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

為了提供良好的緩沖性能，間隙505的空間不能過(guò)小，優(yōu)選的，間隙505的寬度l至少為電池單元厚度的20％，更優(yōu)選的，間隙505的寬度l至少為電池單元厚度的40％，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置間隙505的寬度l的數(shù)值，當(dāng)然處于電池容量的考慮，間隙505也不能設(shè)置的過(guò)大。

每一電池單元均包括陽(yáng)極板131、陰極板132以及設(shè)于陰極板132和陽(yáng)極板131之間的絕緣隔板133。相鄰電池單元之間的陰陽(yáng)極板交替排列。電池單元內(nèi)部的腔體134用于容置電解質(zhì)。

相鄰電池單元的相鄰金屬板優(yōu)選為不同的材料制成。貼近陽(yáng)極板131的金屬板可以基于陽(yáng)極的電勢(shì)來(lái)進(jìn)行選擇，例如銅或者其他材料。而貼近陰極板132的金屬板可以基于陰極的電勢(shì)來(lái)進(jìn)行選擇，例如鋁或其它材料。換句話(huà)說(shuō)，貼近不同極板的金屬板可基于陰、陽(yáng)極的電勢(shì)要求來(lái)選擇材料。

而關(guān)于陽(yáng)極板131和陰極板132的材料則可以是任何合適的電池材料。例如，陽(yáng)極板131材料可以是錫、鋰、鈣等的合金或者氧化物，還可以為硅、石墨等其它能夠作為電池陽(yáng)極的材料。而陰極板132的材料可以是鋰的氧化物以及鈷酸鋰、碳酸鋰等等，在本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍內(nèi)，此處不再一一列舉。

金屬板110的厚度優(yōu)選為2-100微米，在該范圍內(nèi)一方面可以滿(mǎn)足金屬板110彎折加工的要求，另一方面還可以滿(mǎn)足電池單元密封性強(qiáng)度的要求。進(jìn)一步優(yōu)選地，該金屬板110的厚度可以在5-80微米之間。

同一電池單元兩金屬板的分離區(qū)域112之間設(shè)有密封件120，能夠使同一電池單元兩相鄰金屬板密封結(jié)合以防止電解質(zhì)滲出。電解質(zhì)可以是固體的、膠體的或者液體的。密封件120能夠通過(guò)相鄰電池單元之間的密封來(lái)實(shí)現(xiàn)電化學(xué)隔離。在保證密封時(shí)效的情況下，密封件120的材料可以是具備金屬層之間良好粘接性以及具有良好彈性的任意材料，譬如復(fù)合材料，包括橡膠-石棉、氣凝膠氈-聚氨酯等；橡膠類(lèi)材料或者塑料等。

實(shí)施例2

需要說(shuō)明的是，后續(xù)實(shí)施例中，將只著重介紹與實(shí)施例1中結(jié)構(gòu)不同之處，而相同或者相似的結(jié)構(gòu)特征，將不再詳述。

請(qǐng)參閱圖4，圖4是本發(fā)明電池組第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施例中的電池組同樣是包括a、b、c、d、e5個(gè)電池單元，與上一實(shí)施例的區(qū)別在于，該實(shí)施例中電池單元金屬板兩端都設(shè)有分離區(qū)域，且同一電池單元兩金屬板的分離區(qū)域之間均設(shè)有密封件，該種結(jié)構(gòu)可以在分離區(qū)域之間形成更多的間隙505，因此進(jìn)一步提高了電池單元的耐膨脹系數(shù)，相較于實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)提高了一倍。

請(qǐng)參閱圖5，圖5是電池單元第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，為了提高密封效果，密封件120的結(jié)構(gòu)并不限于實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)，還可以為延伸到電池單元腔體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形式。進(jìn)一步，請(qǐng)參閱圖6，圖6是電池單元第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，該實(shí)施例中，同一電池單元兩金屬板同一端的分離區(qū)域之間設(shè)有多個(gè)密封件，且當(dāng)同一電池單元兩金屬板同一端的分離區(qū)域之間設(shè)置多個(gè)密封件時(shí)，每一密封件的材料可以相同或者不同。

本實(shí)施例中密封件數(shù)量?jī)?yōu)選為兩個(gè)，即圖中第一密封件121和第二密封件122，其中，第一密封件121位于靠近電池單元內(nèi)側(cè)，第二密封件122位于靠近電池單元外側(cè)，其中，靠近電池單元內(nèi)側(cè)第一密封件121的材料彈性系數(shù)大于靠近電池單元外側(cè)第二密封件122的材料彈性系數(shù)，更優(yōu)選地，第一密封件121的厚度小于第二密封件122的厚度，目的是為了使當(dāng)電池單元發(fā)生膨脹或者受到擠壓時(shí)，第一第二密封件可以雙層密封，使得密封更加可靠，并且第一密封件121更容易發(fā)生變形，這樣的話(huà)可以抵消或緩解電池單元金屬板的形變。請(qǐng)一并參閱圖7，圖7是圖6實(shí)施例中第一密封件121發(fā)生形變的示意圖，圖中虛線表示第一密封件121發(fā)生形變后的情況。

實(shí)施例3

請(qǐng)參閱圖8，圖8是本發(fā)明電池組第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，相較于實(shí)施例1而言，該實(shí)施例中相鄰電池單元的相鄰金屬板同一端分離區(qū)域之間設(shè)有彈性支撐體506，即相當(dāng)于將彈性支撐體填充到了原來(lái)間隙505的位置，彈性支撐體506的彈性可以增強(qiáng)電池組堆疊方向的延伸性。彈性支撐體506可以使用任何合適的材料。例如硅橡膠、三元乙丙橡膠、聚乙烯以及聚氯乙烯等具有如下特性的材料：絕緣性好，能夠與電解質(zhì)共存可以在電壓10伏以下以及200度以下穩(wěn)定等。優(yōu)選地，彈性支撐體在電池單元的堆疊方向上至少可以彈性形變?cè)黾?5％或者更大。

請(qǐng)一并參閱圖9和圖10，圖9是電池單元第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖10是圖9實(shí)施例中電池單元弧形段發(fā)生形變的示意圖，該實(shí)施例與實(shí)施例1中電池單元結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于，分離區(qū)域112包括一向電池單元內(nèi)側(cè)彎曲的弧形段1102，當(dāng)電池單元發(fā)生膨脹或者受到擠壓時(shí)，該弧形段1102向外突出，以抵消或緩解電池單元金屬板的形變。

優(yōu)選地，該連接區(qū)域111和分離區(qū)域112為一體結(jié)構(gòu)，其中，弧形段1102的材料厚度小于分離區(qū)域112其他部分材料以及連接區(qū)域111材料的厚度，或者弧形段1102的厚度小于連接區(qū)域111和分離區(qū)域112其他部分中的一者，之所以設(shè)計(jì)弧形段1102的材料厚度更小一些，主要是考慮在電池單元發(fā)生膨脹或者受到擠壓時(shí)，弧形段1102由于材料厚度小于與其相鄰的連接區(qū)域111和分離區(qū)域112，可以更容易的發(fā)生形變，而使連接區(qū)域111、分離區(qū)域112以及電池單元其他部分結(jié)構(gòu)保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，避免電池單元發(fā)生損壞。圖10中虛線表示弧形段1102發(fā)生形變的情況。

舉例來(lái)說(shuō)，金屬板在弧形段1102的材料厚度可比連接區(qū)域111和/或分離區(qū)域112的厚度減薄10％-50％，例如可以減薄20％、25％、30％、40％等。

實(shí)施例4

請(qǐng)參閱圖11，圖11是本發(fā)明電池組第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，從該實(shí)施例的圖中可以看到，相較于實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，在相鄰電池單元之間設(shè)置了導(dǎo)電塊88，具體為在相鄰電池單元的相鄰金屬板連接區(qū)域之間設(shè)有間隙801并通過(guò)導(dǎo)電塊88連接在一起。

其中，該導(dǎo)電塊88的材料優(yōu)選為軟質(zhì)材料制成，譬如鋁、鈦合金等等。優(yōu)選軟質(zhì)材料的好處是，在電池單元發(fā)生膨脹或者受到擠壓時(shí)，導(dǎo)電塊88一方面起到導(dǎo)電連接相鄰金屬板的作用，另一方面還可以發(fā)生一定的形變，使電池單元除了在分離區(qū)域112處可以發(fā)生形變之外，還可以在連接區(qū)域111位置處發(fā)生形變。

實(shí)施例5

請(qǐng)參閱圖12，圖12是本發(fā)明電池組第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施例中，電池組還包括設(shè)在相鄰電池單元的相鄰金屬板同一端分離區(qū)域之間的電路板150。電路板150用于電池組平衡、熱管理或者其他可能的功能等。將電路板150設(shè)在電池組內(nèi)部的好處是可以充分利用電池組內(nèi)部空間，減少導(dǎo)線的數(shù)量和長(zhǎng)度，不必將電極的導(dǎo)線延伸到電池組殼體(圖中未示)的外部，從而增強(qiáng)電池組整體的密封性。為了進(jìn)一步利用電池組內(nèi)部空間，優(yōu)選地將電路板150設(shè)置在分離區(qū)域的同一側(cè)或者是電池組的同一側(cè)。

請(qǐng)一并參閱圖13，圖13是圖12實(shí)施例中電池組結(jié)構(gòu)變形實(shí)施例的示意圖，為了使電路板150可以得到保護(hù)，也是為了進(jìn)一步增強(qiáng)密封件120的密封性，在同一電池單元兩金屬板的同一端分離區(qū)域外周還貼設(shè)有密封膠帶160。密封膠帶160的材料可以為陶瓷或聚合物等材料。密封膠帶160的作用包括防止電路板150短路，提供更好的化學(xué)或電化學(xué)穩(wěn)定性以及提供電池單元更好的機(jī)械強(qiáng)度等。

另外，在結(jié)合實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，請(qǐng)參閱圖14，圖14是圖12實(shí)施例中電池組結(jié)構(gòu)另一種變形實(shí)施例的示意圖，在該實(shí)施例想說(shuō)明的是，密封膠帶160并不是一定與電路板150一起設(shè)置的，當(dāng)然還可以單獨(dú)設(shè)置密封膠帶160在電池單元分離區(qū)域外周，如圖14中所示。

上述實(shí)施例中的電池組，電池單元分別設(shè)置了不同的安全防護(hù)結(jié)構(gòu)，包括分離區(qū)域處設(shè)置間隙、彈性支撐體，在金屬板的連接區(qū)域和分離區(qū)域之間設(shè)置弧形段等，都可以起到當(dāng)電池單元發(fā)生膨脹或者受到擠壓時(shí)，抵消或緩解電池單元金屬板的形變的作用，另外，還將電路板設(shè)置在電池組內(nèi)部來(lái)提高電池組空間利用率，并通過(guò)設(shè)置密封膠帶來(lái)增強(qiáng)保護(hù)及密封性能。

以上實(shí)施例是對(duì)電池單元以及電池組整體結(jié)構(gòu)的描述，上述各實(shí)施例中的技術(shù)特征在經(jīng)過(guò)不同的組合后，當(dāng)然還可以延伸出更多的實(shí)施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員沒(méi)有經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)，而只是以本發(fā)明中技術(shù)特征的簡(jiǎn)單組合也應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

方法實(shí)施例1

另外，本發(fā)明還提供電池組的組裝方法實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖15，圖15是本發(fā)明電池組組裝方法第一實(shí)施例的流程示意圖，該方法包括但不限于以下步驟。

步驟s100，生成多個(gè)電池單元，其中電池單元的外殼包括上金屬板和下金屬板，上金屬板和下金屬板之間設(shè)置有密封件。

步驟s110，將多個(gè)電池單元堆疊設(shè)置，并使相鄰的電池單元的金屬板部分的導(dǎo)電連接在一起，以形成電池組。

在步驟s100生成多個(gè)電池單元的步驟中，還具體包括如下過(guò)程，首先在絕緣隔板上、下表面分別貼合陽(yáng)極板和陰極板，以形成電池內(nèi)芯；然后在上、下金屬板相對(duì)側(cè)的端部分別貼設(shè)密封材料；以及將電池內(nèi)芯壓合在金屬板內(nèi)，以形成電池單元；其中，上、下金屬板通過(guò)密封材料貼合在一起，并形成密封容置腔體，電池內(nèi)芯設(shè)于密封容置腔體內(nèi)。

請(qǐng)參閱圖16，圖16是金屬板制作過(guò)程的示意圖，在該步驟中，首先要制作金屬板，可以將金屬板110先壓制出連接區(qū)域111和分離區(qū)域112，然后將兩塊金屬板通過(guò)連接區(qū)域111相互固定連接，其中需要保證相鄰金屬板分離區(qū)域112之間的間隙大于連接區(qū)域111之間的間隙，形成圖中所示的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)一般被稱(chēng)作雙極板，相鄰電池單元的相鄰金屬板之間采用固定連接的方式。在該實(shí)施例中，相鄰電池單元的相鄰金屬板連接區(qū)域111之間為直接的緊靠連接，當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，相鄰電池單元的相鄰金屬板連接區(qū)域111之間也可以是通過(guò)導(dǎo)電物質(zhì)進(jìn)行間接連接的。相鄰電池單元的相鄰金屬板連接區(qū)域111可以是被壓制在一起的，或者焊接在一起，或者使用導(dǎo)電粘合劑粘合在一起等。相鄰電池單元的相鄰金屬板分離區(qū)域112之間是分離的，形成間隙。該種結(jié)構(gòu)可以在電池單元發(fā)生膨脹或者受到擠壓時(shí)，分離區(qū)域112處形成的間隙受壓收縮，可以抵消或緩解電池單元金屬板的形變。分離區(qū)域112處間隙相當(dāng)于緩沖室式的安全防護(hù)結(jié)構(gòu)，可以有效防止電池單元受到破壞，保證電池組結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

相鄰電池單元的相鄰金屬板優(yōu)選為不同的材料制成。貼近陽(yáng)極板131的金屬板可以基于陽(yáng)極的電勢(shì)來(lái)進(jìn)行選擇，例如銅或者其他材料。而貼近陰極板132的金屬板可以基于陰極的電勢(shì)來(lái)進(jìn)行選擇，例如鋁或其它材料。換句話(huà)說(shuō)，貼近不同極板的金屬板可基于陰、陽(yáng)極的電勢(shì)要求來(lái)選擇材料。

而關(guān)于陽(yáng)極板131和陰極板132的材料則可以是任何合適的電池材料。例如，陽(yáng)極板131材料可以是錫、鋰、鈣等的合金或者氧化物，還可以為硅、石墨等其它能夠作為電池陽(yáng)極的材料。而陰極板132的材料可以是鋰的氧化物以及鈷酸鋰、碳酸鋰等等，在本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍內(nèi)，此處不再一一列舉。

金屬板110的厚度優(yōu)選為2-100微米，在該范圍內(nèi)一方面可以滿(mǎn)足金屬板110彎折加工的要求，另一方面還可以滿(mǎn)足電池單元密封性強(qiáng)度的要求。進(jìn)一步優(yōu)選地，該金屬板110的厚度可以在5-80微米之間。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖17，圖17是金屬板設(shè)置密封材料的示意圖，將制作好的金屬板相對(duì)側(cè)的端部分別貼設(shè)密封材料1205。同一電池單元兩金屬板的分離區(qū)域112之間設(shè)有密封件120，能夠使同一電池單元兩相鄰金屬板密封結(jié)合以防止電解質(zhì)滲出。電解質(zhì)可以是固體的、膠體的或者液體的。密封件120能夠通過(guò)相鄰電池單元之間的密封來(lái)實(shí)現(xiàn)電化學(xué)隔離。在保證密封時(shí)效的情況下，密封件120的材料可以是具備金屬層之間良好粘接性以及具有良好彈性的任意材料，譬如復(fù)合材料，包括橡膠-石棉、氣凝膠氈-聚氨酯等；橡膠類(lèi)材料或者塑料等。請(qǐng)一并參閱圖18，圖18是第一方法實(shí)施例中將電池內(nèi)芯壓合在金屬板內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖。

方法實(shí)施例2

請(qǐng)參閱圖19，圖19是本發(fā)明電池組組裝方法第二實(shí)施例的流程示意圖；該方法包括但不限于以下步驟。

步驟s200，生成多個(gè)電池單元，其中電池單元的外殼包括上金屬板和下金屬板，上金屬板和下金屬板之間設(shè)置有密封件。

步驟s210，將多個(gè)電池單元堆疊設(shè)置，并使相鄰的電池單元的金屬板部分的導(dǎo)電連接在一起，以形成電池組；其中，上金屬板和/或下金屬板包括連接區(qū)域和分離區(qū)域，分離區(qū)域包括一向電池單元內(nèi)側(cè)彎曲的弧形段，弧形段的厚度減薄。

相較于上一實(shí)施例來(lái)講，金屬板110在經(jīng)過(guò)壓合步驟之前還可以為平直結(jié)構(gòu)，與上一實(shí)施例中金屬板先壓出分離區(qū)域和連接區(qū)域的情況有所不同，該實(shí)施例中是經(jīng)過(guò)壓合之后才形成分離區(qū)域和連接區(qū)域，即在將兩側(cè)密封材料粘接在一起形成密封件的同時(shí)壓出分離區(qū)域和連接區(qū)域結(jié)構(gòu)，并且在上、下金屬板一者或兩者中分離區(qū)域包括一向電池單元內(nèi)側(cè)彎曲的弧形段，弧形段的厚度減薄，以便當(dāng)電池單元發(fā)生膨脹或者受到擠壓時(shí)，該弧形段可以向外突出，以抵消或緩解電池單元金屬板的形變。

另外，請(qǐng)一并參閱圖20-圖23，圖20是第二方法實(shí)施例中將電池內(nèi)芯壓合在金屬板內(nèi)的第一結(jié)構(gòu)示意圖，圖21是第二方法實(shí)施例中將電池內(nèi)芯壓合在金屬板內(nèi)的第二結(jié)構(gòu)示意圖，圖22是第二方法實(shí)施例中將電池內(nèi)芯壓合在金屬板內(nèi)的第三結(jié)構(gòu)示意圖以及圖23是第二方法實(shí)施例中將電池內(nèi)芯壓合在金屬板內(nèi)的第四結(jié)構(gòu)示意圖。

圖20中是形成兩側(cè)密封的示意圖，經(jīng)過(guò)壓合后形成圖4實(shí)施例中電池單元結(jié)構(gòu)，標(biāo)號(hào)110為金屬板，標(biāo)號(hào)1205為密封材料(下同)；圖21中是形成異形密封件的示意圖，兩側(cè)設(shè)置了不同面積大小的密封材料，最終可以獲得圖5實(shí)施例中電池單元結(jié)構(gòu)。圖22是形成單側(cè)密封的示意圖，經(jīng)過(guò)壓合后形成圖3實(shí)施例中電池單元結(jié)構(gòu)，圖23是形成多密封件結(jié)構(gòu)的示意圖，經(jīng)過(guò)壓合后形成圖7實(shí)施例中電池單元結(jié)構(gòu)。關(guān)于電池組結(jié)構(gòu)中端板、外殼等的組裝過(guò)程，在本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍內(nèi)，此處不再贅述。另外，電池組組裝過(guò)程中涉及到的密封材料、金屬板選材、制作過(guò)程等，都可以參照前述電池組及電池單元結(jié)構(gòu)實(shí)施例中的相關(guān)描述。

需要說(shuō)明的是，本方法實(shí)施例只是給出制作電池組的一般性組裝方法，當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明上述電池組及其電池單元結(jié)構(gòu)的實(shí)施例中可以看出，電池組的結(jié)構(gòu)可以有很多種，但是通過(guò)該方法經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的變形，都可以得到相應(yīng)變形結(jié)構(gòu)的電池組，因此在組裝方法實(shí)施例中不不再一一列舉。譬如，在步驟s100以及步驟s200中，具體可以將分離區(qū)域設(shè)于金屬板的一端或者兩端；在相鄰電池單元的相鄰金屬板同一端分離區(qū)域之間設(shè)置彈性支撐體；在相鄰電池單元的相鄰金屬板同一端分離區(qū)域之間設(shè)置電路板；在同一電池單元兩金屬板的同一端分離區(qū)域外周貼設(shè)密封膠帶；以及設(shè)置多個(gè)密封件等等，關(guān)于這些技術(shù)特征的詳細(xì)描述請(qǐng)參閱上述電池組實(shí)施例中的相關(guān)內(nèi)容。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例提供的電池組組裝方法，在電池單元設(shè)置了安全防護(hù)結(jié)構(gòu)，包括分離區(qū)域處設(shè)置間隙、彈性支撐體，在金屬板的連接區(qū)域和分離區(qū)域之間設(shè)置弧形段等，都可以起到當(dāng)電池單元發(fā)生膨脹或者受到擠壓時(shí)，抵消或緩解電池單元金屬板的形變的作用，另外，還將電路板設(shè)置在電池組內(nèi)部來(lái)提高電池組空間利用率，并通過(guò)設(shè)置密封膠帶來(lái)增強(qiáng)保護(hù)及密封性能。

以上所述僅為本發(fā)明的部分實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效裝置或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。