一种阻燃保温且抗冲击的蓄电池成组方法与流程

1.本发明涉及一种阻燃保温且抗冲击的蓄电池成组方法，简单来说就是一种蓄电池成组方法。


背景技术：

2.蓄电池的产生无论在蓄能领域还是在电能动力领域给人们的生产、生活带来了极大的方便，但是，由于蓄电池产品的特殊性，在其使用过程中也给人们带来一定的困扰，尤其在电动力领域的蓄电池，在运行过程中或多或少都会有因震动带来对电池的冲击，从而导致电池组中单体极间短路或电池组内部故障而导致的燃烧、爆炸，造成无法挽回的事故或/损失。还有，一般化学电池的充放电性能对环境温度变化有一定的要求，使之在电池适应的环境温度下才能正常使用，略微超出正常使用的温度范围，电池的充放电曲线就会发生很大的变化。因此，针对蓄电池使用环境的众多因素给人们带来的困扰，第一：如何令电能动力蓄电池的整体安全性能提高，减少其使用对社会的困扰；第二：如何令蓄电池的充放电性能适应人居环境温度，不再因环境温度的变化大幅影响正常的充放电曲线。解决蓄电池成组的以上两个问题，使蓄电池的应用更为深入人心，更加切合社会的需求，在当今世界再生能源利用日趋繁盛的当下，给人们生产、生活带来更加积极的现实意义。


技术实现要素：

3.为了提升蓄电池的安全性能和在更宽范围的环境温度内稳定运行的问题，本发明提供一种阻燃保温且抗冲击的蓄电池成组方法，以解决蓄电池产品给人们生活带来的部分困扰，同时电池的生产过程细化为电池内芯、电池内胆、电池总成等三个主要生产环节，在内提升电池的生产能力和安全生产系数，在外提升蓄电池产品的安全性能和环境适应能力。所述蓄电池，包括动力领域和储能领域用的各类化学电池；所述阻燃保温，是基于蓄电池本身而言，在蓄电池成组过程中，添加一些如隔热棉、阻燃胶等填充物，利用填充物的韧性和弹性，使蓄电池在运行过程中，一方面缓解外界带来的高频次、小幅度的振荡冲击，提升整体运行的安全性；另一方面是利用隔热棉、阻燃胶的隔热保温特性，将电池芯与外界分隔，令电芯在电池外壳内有自己的独享空间，温度趋近于电芯的温度，充放电特性不再受外界温度的直接影响，通过隔热棉、阻燃胶全密封包裹使电池芯储蓄能量仅与寿命直接相关，不因环境温度的变化而受到大幅影响。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在组装电池组的电芯堆叠排列过程中，电芯与电芯之间除了用如青稞纸等绝缘材料间隔外，在电芯与电芯之间的空隙处填充如隔热棉、阻燃胶等物料，确保电芯极耳通过支架串接后，不会轻意通过外力折变而相间极耳触碰短路；整组电池的电芯组装成电池组的内芯后，在电池的内芯周围用隔热棉包裹完整，再套上热收缩管，两头添加青稞纸防潮，热风定型后装入塑胶外壳后密封成为电池内胆，然后将电池内胆装入金属外壳，接插电池保护器件和输入输出电路后上测式仪检测，合格后盖上端盖紧固，完成阻燃保温且抗冲击的蓄电池成组工作。
5.具体步骤如下所述。
6.第一步，将电芯装入电芯串接支架，然后给电芯主体靠近极耳的所有凹陷处贴满如隔热棉、阻燃胶等填充物料，如图1。然后铺尺寸略大于电芯串接接触面的绝缘材料，再将第二块电芯装入电芯串接支架，绝缘材料在相邻电芯间起间隔绝缘作用，如此完成整组电池电芯的串接工作。
7.第二步，如图2整组电芯串接完成，逐串焊接数据排线，使整个电池组中各电芯分别通过排线能将各自的参数信息准确可靠地传递到电池内芯外的电池保护器件中；完后将整组电池的电芯全部通过胶带包扎紧裹成为一体，再固定外接的每一根导线位置。
8.第三步，如图3将上一步完成后的电池内芯外围各面全部覆上隔热棉，外接导线包括各电芯数据的排线和正负极主线穿过隔热棉向外引出。
9.第四步，将上一步完成的电芯组套上热收缩管，通过热烘使收缩管各个部位均匀收缩，使整组电芯成为一种具有呼吸功能且柔韧度较高的电池内芯，引出线分别接插到电池内胆端盖的相应位置，如图4。
10.第五步，将电池内芯装入如图5的电池内胆塑料壳，所述电池内胆塑料壳的内空尺寸（负公差）与电池内芯的外围尺寸（正公差）略小1~2毫米，使内胆塑料壳与电池内芯紧密贴合，又能让电池内芯在内胆塑料壳内能够来回蠕动，以减缓外界冲击给电池内芯带来的高压损伤，同时，电池内芯经过外界震动冲击造成的位移，又能通过收缩管均匀包裹隔热棉的受压区域弹性回弹复位。
11.第六步，将完整装入电池内芯的内胆塑料壳与电池内胆端盖合拢，用塑胶焊接的方式焊接密封，成为如图6的电池内胆。所述电池内胆外观的主要结构包括内胆极柱1、内胆极柱2和排线端口，装入电池金属外壳后如图7所示。内胆极柱是内接电池内芯正负极向外延伸桥接的接线端，如图8或用镙丝、或用焊接的方式连接电池保护器件的电池端，电池内胆的排线端口通过排线接插到电池保护器件的数据线端口，电池保护器件安装在电池金属外壳内的内胆端盖上，用镙丝紧固。
12.第七步，将电池内胆定位框置入电池金属外壳内，下口紧贴电池内胆端盖的顶面周边，上口与金属外壳的口平齐成正公差1毫米左右，然后连接电池保护器件的电源端到电池端盖的电源接口上，装配图如图9所示。
13.第八步，电池端盖外扣在电池金属外壳的顶端，用力下压至电池端盖的镙丝孔与金属外壳顶端的镙丝孔吻合，全部孔位均锁上镙丝，镙丝穿过电池端盖和金属外壳的孔，直接旋入内胆定位框中，致使电池内胆在电池金属外壳内的位置固定，在金属外壳完好的情形下，电池内胆在金属外壳内不会发生位移，可有效防止电池内胆塑料壳受高频次外力冲击的破坏。
附图说明
14.图1是电池内芯串接起始；图2是电池内芯串接结束；图3是未焊接引出线的电池内芯；图4是连接好电池内胆端盖的电池内芯；图5是电池内胆塑料壳；
图6是电池内胆外观；图7是电池内胆装入金属外壳外观；图8是装入电池保护器件后的外观；图9是最后总装配；图10是电池整体外观。
15.本发明的有益效果是：本发明提供一种阻燃保温且抗冲击的蓄电池成组方法，通过以上一至八步的电池成组工艺和方法，金属外壳有效保护电池内胆及电池保护器件的工作环境，给电池提供了一个安全、稳固、可靠的智能控制空间；另外，电池内胆塑料壳内衬高弹力的隔热棉，内容充实饱满，外贴金属外壳，可有效提升预防电芯被外物穿刺骤燃的危险性能；还有，电池内芯的周围通过隔热棉覆盖包裹，电芯的温度与充放电能力直接相关，充放电能量不再受环境温度直接影响，在电池充放电参数小于等于额定值时，以及电池保护器件在有效工作的情况下，电池内芯将正常工作在其正常温度范围内，对环境温度的变化不再敏感。因此，本发明组装成型的电池组，具体从电池内芯生产、电池内胆生产再到电池整体生产，把蓄电池的组装工艺明确地分成了三个大环节，而每一个环节的最后均是密封包装，最后电池总成产品的电芯工作的内环境得到了改善，提升了电池的安全性和可靠性，同时，给电池生产的过程本身也增加了安全性和可靠性，因此，本发明不仅使电池的外环境适应能力得到较高提升，还有效解决了生产过程中的一些高危环节，解决蓄电池产品给人们生活带来的部分困扰，提升蓄电池产品对环境的适应性能，提高社会对蓄电池产品公信度，充分利用自然再生能源。
具体实施方式
16.实施例一：所述阻燃保温且抗冲击的蓄电池成组方法，通过此方法利用三元锂软包电芯组成一组14串48v 的电池组。首先，根据电芯极耳的尺寸设计制作出电池串接支架板，完成后精选电芯配对成组，然后将精选配对好的电芯按照图１所示的方式，将电芯极耳插入电池串接支架板的槽孔，给电芯主体靠近极耳的所有凹陷处贴满如隔热棉、阻燃胶等填充物料，再铺尺寸略大于电芯串接接触面的绝缘材料，再将第二块电芯装入电芯串接支架，绝缘材料在相邻电芯间起间隔绝缘作用，连接两块电芯需串联的极耳，再重复上述步骤，直到第14块电芯的串联完成。此时通过串接支架串联的电池组为祼体电芯串，电压高于53v，且较松软不成型，需用胶带缠绕包裹紧固，使之结实成型为一体，如此完成整组电池电芯的串接工作；接下来焊接电池保护器件的数据排线，完后检测排线焊接是否有错误，确保无误后再焊接电池内芯的正负极引出线，完后再次检查各线的焊接是否正确无误，完全正确焊接后，用胶带粘贴牢固在电芯串接支架板上，且远离其它串联点，防止因串联点接触松脱发热或打火损伤数据线路；此时，电池内芯的成组工作已基本完成，进入第三步，将电池内芯外围各面全部覆上隔热棉，外接导线包括各电芯数据的排线和正负极主线穿过隔热棉向外引出；进入第四步，在完成的电芯组上套热收缩管，通过热烘使收缩管各个部位均匀收缩，使整组电芯成为一种具有呼吸功能且柔韧度较高的电池内芯，引出线分别接插到电池内胆端盖的相应位置；进入第五步，将电池内芯装入如图5的电池内胆塑料壳，使内胆塑料壳与电池内芯紧密贴合，让电池内芯在内胆塑料壳内能够如呼吸过程的来回蠕动，即以减缓外界冲击给电池内芯带来的高压损伤，同时，电池内芯经过外界震动冲击造成的位移，又
能通过收缩管均匀包裹隔热棉的受压区域弹性回弹复位；进入第六步，用塑料焊枪焊接电池内胆塑料壳和内胆端盖，使之密封成为一体，在内胆端盖的顶面安装电池保护器件，并将电池保护器件的电池端导线接电池内胆的相应极柱上，数据排线一一正确从电池内胆联接到电池保护器件上，然后保护器件所在位置朝上将电池内胆装入电池金属外壳；进入第七步，将电池内胆定位框置入电池金属外壳内，下口紧贴电池内胆端盖的顶面周边，上口与金属外壳的口平齐成正公差1毫米左右，然后连接电池保护器件的电源端到电池端盖的电源接口上；进入第八步，电池端盖外扣在电池金属外壳的顶端，用力下压至电池端盖的镙丝孔与金属外壳顶端的镙丝孔吻合，全部孔位均锁上镙丝，镙丝穿过电池端盖和金属外壳的孔，直接旋入内胆定位框中，这样，一组14串48v的阻燃保温且抗冲击三元锂电池就成组完成，充满电后即投入使用。
17.实施例二：所述阻燃保温且抗冲击的蓄电池成组方法，通过此方法利用磷酸铁锂电大单体电芯组成一组16串48v的电池组。首先，大单体电芯的单体电芯均采用金属外壳包装，且金属外壳均带电，因此，在第一步做单体电芯排列布置时，电芯间的绝缘材料一定铺平贴牢，极耳串接片下先贴绝缘纸打底，再在绝缘纸上铺设阻燃隔热棉，将所有电池组中所有电芯串接完成后，进入第二步后，与实施例一的各步骤基本相同，均分为电池内芯、电池内胆、电池总成三个环节，各环节最后均相应上仪器检验测试，把问题和隐患消除在最初阶段，并且通过本发明生产的电池，具有安全性高，适应性强，维护性好的特点。
18.本发明仅用以上具体实施例来说明本发明的具体实施过程，但不限于仅在锂电池成组中实施，同样可适用于其它化学电池的成组应用，以解决蓄电池在使用中给用户带来困扰的问题。

技术特征：
1.一种阻燃保温且抗冲击的蓄电池成组方法，其特征在于：将蓄电池组的生产工艺过程具体地分成电池内芯、电池内胆、电池总成三环节，以此提升产能和安全生产系数，降低事故风险，提升产品的安全性、维护性、可靠性和环境适应能力；所述电池内芯是针对产品需求将单体电芯精选配对，然后逐块的串接成组，包扎紧固后接固所有电芯引出线，再全包围覆盖阻燃隔热保温材料，所有引出线从电芯组的顶面穿过阻燃隔热保温材料备用的电池组的内芯整体；所述电池内芯成组的具体工艺过程：第一步：叠加串接电芯单体时，在单体电芯主体靠近极耳的所有凹陷处贴满包括绝缘纸、隔热棉、阻燃胶在内的任何两种以上的填充物料，相邻单体电芯间用略大于单体电芯主体的绝缘材料间隔绝缘，再串接紧固两块电芯需串联的极耳，或将单体电芯的极耳固接导线引出，每添加一块重复前述过程，直到整组电池的单体电芯串接/或堆叠完毕；第二步：将串接完毕的电池电芯整形后用胶带缠绕包裹紧固，使之结实成型为一体后，逐串固接数据排线和/或外接引出线，最后接固电池内芯的正负极引出线；第三步：将电池内芯外围各面全部覆盖上隔热棉，所有外接导线包括各电芯数据的排线和正负极主线在内均穿过隔热材料向外引出；第四步：在阻燃隔热棉外套热收缩管，通过热烘使收缩管各个部位均匀收缩，使整组电池内芯成为一种具有柔韧度较高的电池内芯，引出线分别接/或插到电池内胆端盖的相应接线端口上；所述电池内胆加工的具体工艺过程：第五步：将连接完整电池内胆端盖的电池内芯装入已准备好的电池内胆塑料壳，电池内胆塑料壳的内空尺寸（负公差）与电池内芯的外围尺寸（正公差）略小1~2毫米，使内胆塑料壳与电池内芯紧密贴合，让电池内芯在内胆塑料壳内受外力影响时能够如呼吸过程来回蠕动，以此减缓外界冲击给电池内芯带来的损伤危害，同时，电池内芯经过外界震动冲击造成的位移，又能通过收缩管均匀包裹隔热棉的受压区域的弹性回弹复位；第六步：焊接电池内胆塑料壳和内胆端盖，使之密封成为一体，然后在内胆端盖的顶面安装电池保护器件，并将电池保护器件的电池端导线接到电池内胆的相应极柱上，数据排线一一正确地从电池内胆联接到电池保护器件上；所述电池总成的具体工艺过程为：第七步：将电池内胆嵌入电池金属外壳内，再将电池内胆定位框置入，其下口紧贴电池内胆端盖的顶面周边，上口与金属外壳的口齐平成正公差1毫米以内，然后连接电池保护器件的电源端到电池端盖的电源接口上；第八步：电池端盖外扣在电池金属外壳的顶端，用力下压至电池端盖的镙丝孔与金属外壳顶端的镙丝孔吻合，全部孔位均锁上镙丝，镙丝穿过电池端盖和金属外壳的孔，直接旋入内胆定位框中；所述电池内胆是内具呼吸功能的电池内芯，外设高塑性的塑料壳和电池保护器件的整体组件；所述电池总成，是相对电池内芯和电池内胆而言，具有集安全性、可靠性、适应性和操作性于一体的电池整体。
2.根据权利要求1所述一种阻燃保温且抗冲击的蓄电池成组方法，其特征在于：所述呼吸功能一是受外力作用产生的位移，通过自身的弹性回位的现象；再是电芯在充放电过程中的轻微膨胀和静置收缩现象。3.根据权利要求1所述一种阻燃保温且抗冲击的蓄电池成组方法，其特征在于：所述将电池内胆嵌入电池金属外壳，目的是令电池内胆塑料壳与电池金属外壳紧密贴合，两者性能相互弥补，提高电池产品防穿刺、挤压、敲打、氧化、腐蚀、深水和高低温的性能。

技术总结
本发明提供一种阻燃保温且抗冲击的蓄电池成组方法，是在蓄电池成组过程中，添加一些如隔热棉、阻燃胶等填充物，利用填充物的韧性和弹性，以及其隔热保温的功能，将电池组的单体电芯逐步制作成电池内芯、电池内胆和电池整体过程的新工艺，使生产的蓄电池在投入运行中，一方面可以缓解外界给它带来的高频次振荡冲击，提升整体运行的安全性；另一方面可以令电芯在电池外壳内有自己的独享空间，电芯的充放电特性不再受外界温度的直接影响，提升了电池的安全性和可靠性，解决了蓄电池产品给人们生活带来的部分困扰，提升蓄电池产品对环境的适应性能，提高社会对蓄电池产品的公信度，使人们对自然再生能源得到了更进一步利用。人们对自然再生能源得到了更进一步利用。


技术研发人员：覃盛安
受保护的技术使用者：覃盛安
技术研发日：2021.12.08
技术公布日：2022/3/8