Модуль литий-ионной аккумуляторной батареи Российский патент 2020 года по МПК H01M10/525 H01M2/20 

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники, а именно к аккумуляторным электрическим батареям, собираемым из стандартных аккумуляторных элементов, установленных и соединенных между собой без применения сварки, и может быть использовано для создания модулей литий-ионных аккумуляторных батарей.

Аналогичные технические решения известны, см., например, описание полезной модели RU №103675, которое содержит следующую совокупность существенных признаков:

- электроизоляционное основание;

- горизонтально установленные на электроизоляционном основании блоки литий-ионных аккумуляторов, параллельно подсоединенные своими положительными выводами к соответствующим положительным токосъемным собирательным шинам, и своими отрицательными выводами к соответствующим отрицательным токосъемным собирательным шинам.

Общими признаками предлагаемого к патентованию технического решения и выше охарактеризованного аналогичного технического решения являются:

- блоки литий-ионных аккумуляторов, параллельно подсоединенные своими положительными выводами к соответствующим положительным токосъемным собирательным шинам, и своими отрицательными выводами к соответствующим отрицательным токосъемным собирательным шинам.

Известно также аналогичное техническое решение, см., например, описание изобретения к патенту RU №2667905, которое выбрано в качестве ближайшего аналога, прототипа, и которое содержит следующую совокупность признаков:

- электроизоляционное основание;

- горизонтально установленные на электроизоляционном основании блоки литий-ионных аккумуляторов, параллельно подсоединенные своими положительными выводами к соответствующим положительным токосъемным собирательным шинам, и своими отрицательными выводами к соответствующим отрицательным токосъемным собирательным шинам.

Общими признаками предлагаемого к патентованию технического решения и прототипа являются:

- блоки литий-ионных аккумуляторов, параллельно подсоединенных своими положительными выводами к соответствующим положительным токосъемным собирательным шинам, и своими отрицательными выводами к соответствующим отрицательным токосъемным собирательным шинам.

Техническим результатом изобретения является упрощение изготовления конструкции, ее компактность и соответственно увеличение емкости модуля аккумуляторной батареи.

Технический результат, указанный выше, достигается тем, что модуль литий-ионной аккумуляторной батареи, содержащий блоки литий-ионных аккумуляторов, параллельно подсоединенных своими положительными выводами к соответствующим положительным токосъемным собирательным шинам, и своими отрицательными выводами к соответствующим отрицательным токосъемным собирательным шинам, при этом блоки литий-ионных аккумуляторов вертикально установлены друг относительно друга и подсоединены внешними поверхностями своих токосъемных положительных собирательных шин к одной из поверхностей силовой электропроводной положительной шины, и внешними поверхностями своих токосъемных отрицательных собирательных шин к одной из поверхностей силовой электропроводной отрицательной шины, при этом блоки литий-ионных аккумуляторов содержат литий-ионные элементы, установленные в отверстиях электроизоляционных оснований. Электроизоляционное основание выполнено в виде пластины с фигурными отверстиями. Электроизоляционное основание содержит отверстие для фиксации токосборной шины. Блоки литий ионных аккумуляторов соединены между собой металлическими штифтами.

Вертикальная установка блоков литий-ионных аккумуляторов друг относительно друга, содержащих литий-ионные элементы, установленные в отверстиях электроизоляционных оснований, и подсоединения внешних поверхностей токосъемных положительных собирательных шин к одной из поверхностей силовой электропроводной положительной шины, и подсоединения внешних поверхностей токосъемных отрицательных собирательных шин к одной из поверхностей силовой электропроводной отрицательной шины - позволяют упростить конструкцию модуля, снизить размеры занимаемой полезной площади модуля литий-ионной аккумуляторной батареи, и соответственно увеличить емкость модуля аккумуляторной батареи, кроме этого, обеспечивается более удобная доступность к литий-ионным элементам и блокам литий-ионных аккумуляторов, улучшая, таким образом, техническую эксплуатацию литий-ионной аккумуляторной батареи. Кроме этого, соединение конструктивных элементов модуля позволяет упростить сборку последнего, получить значительный выигрыш по времени при сборке, что благоприятно сказывается на ее стоимости. Механический способ соединения позволяет, кроме того, легко производить замену одного или нескольких элементов, или блоков, которые будут приведены в непригодное состояние, специалистами служб послепродажного обслуживания или служб сервисного обслуживания.

Модуль литий-ионной аккумуляторной батареи поясняется нижеследующим описанием примера реализации и чертежами, где на фиг. 1 представлена конструкция модуля литий-ионной аккумуляторной батареи,

на фиг. 2 представлена конструкция блока литий-ионного аккумулятора (вид сверху), с расположенной на его верхней электроизолированной поверхности верхнего основания - 1, горизонтальной электропроводной фигурной пластины - 2 и на его левой торцевой поверхности вертикальной электропроводной пластины - 3 прямоугольной формы, соединенными своими прилегающими друг к другу краями между собой и образующими положительную «Г»-образную токосборную шину,

на фиг. 3 представлена конструкция блока литий-ионного аккумулятора (вид снизу), с расположенной на его внешней нижней электроизолированной поверхности нижнего основания - 4 горизонтальной электропроводной фигурной пластины - 5, и на его левой торцевой поверхности вертикальной электропроводной пластины - 6 прямоугольной формы, соединенными своими прилегающими друг к другу краями между собой и образующими отрицательную «Г»-образную токосборную шину,

на фиг. 4 и фиг. 5 представлены конструкции блоков литий-ионного аккумулятора с крышками - 15, 16, расположенными на верхних поверхностях блоков литий-ионных аккумуляторов,

на фиг. 6 представлена конструкция основания модуля с фигурными отверстиями.

Представленный на фиг. 1 пример конструкции модуля литий-ионной аккумуляторной батареи содержит

- блоки - 7-10 литий-ионных аккумуляторов, вертикально установленных друг относительно друга и подсоединенных внешними поверхностями своих «Г»-образных токосъемных положительных собирательных шин - 2, 3 к одной из поверхностей силовой электропроводной положительной шины - 11, и внешними поверхностями своих токосъемных отрицательных собирательных шин - 5, 6 к одной из поверхностей силовой электропроводной отрицательной шины - 12 (при этом токосъемные собирательные положительные и отрицательные шины на фиг. 1 не представлены и не обозначены, их обозначения представлены на фиг. 2 и фиг. 3, на которых также обозначены и позиции литий-ионных аккумуляторных элементов - 13, выполненных цилиндрической формы, расположенных параллельно в шахматном порядке и входящих в состав каждого из блоков – 7-10 литий-ионных аккумуляторов);

- штифты - 14 для сборки блоков - 7-10 литий-ионных аккумуляторов в модуль литий-ионной аккумуляторной батареи;

- алюминиевая проволока - 17, служащая токосъемным контактом с литий-ионных элементов - 13 на токосборные шины 2 и 5.

Технология изготовления модуля литий-ионной аккумуляторной батареи осуществляется следующим образом.

Изготавливают основания - 1 и 4 в виде электроизоляционных пластин прямоугольной формы с отверстиями (см. фиг. 6) и изготавливают электропроводные фигурные пластины (токосборные шины) - 2 и 5, которые закрепляют, например, вытяжными заклепками - 18 на внешних сторонах основания и торцевого паза - 19 с боковых сторон основания блока и устанавливают на соответствующих поверхностях оснований - 1 и 4 блоков – 7-10 литий-ионных аккумуляторов.

На соответствующих поверхностях - 2 и 5 и на основаниях - 1 и 4 устанавливают и закрепляют литий-ионные элементы - 13, положительные и отрицательные выводы которых подсоединяют к соответствующим положительным и отрицательным токосъемным собирательным шинам - 2, 3 и 5, 6, которые располагают на соответствующих левых и правых торцевых поверхностях блоков – 7-10 литий-ионных аккумуляторов.

После этого на верхних поверхностях блоков – 7-10 устанавливают крышки - 15, 16, а на внешних поверхностях, вертикально расположенных токосъемных отрицательных - 6 и положительных - 3 собирательных «Г»-образных шин закрепляют, соответственно, силовые электропроводные положительные - 11 и силовые электропроводные отрицательные - 12 шины, выполненные, например, в виде металлических пластин «Т»-образной формы.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к аккумуляторным электрическим батареям, собираемым из стандартных аккумуляторных элементов, установленных и соединенных между собой без применения сварки, и может быть использовано для создания модулей литий-ионных аккумуляторных батарей. Модуль литий-ионной аккумуляторной батареи содержит блоки литий-ионных аккумуляторов, параллельно подсоединенных своими положительными выводами к соответствующим положительным токосъемным собирательным шинам и своими отрицательными выводами к соответствующим отрицательным токосъемным собирательным шинам, при этом блоки литий-ионных аккумуляторов вертикально установлены друг относительно друга и подсоединены внешними поверхностями своих токосъемных положительных собирательных шин к одной из поверхностей силовой электропроводной положительной шины и внешними поверхностями своих токосъемных отрицательных собирательных шин к одной из поверхностей силовой электропроводной отрицательной шины, при этом блоки литий-ионных аккумуляторов содержат литий-ионные элементы, установленные в отверстиях электроизоляционных оснований. Электроизоляционное основание выполнено в виде пластины с фигурными отверстиями. Электроизоляционное основание содержит отверстие для фиксации токосборной шины. Блоки литий-ионных аккумуляторов соединены между собой металлическими штифтами. Техническим результатом является упрощение изготовления конструкции, ее компактность и соответственно увеличение емкости модуля аккумуляторной батареи. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Модуль литий-ионной аккумуляторной батареи, содержащий блоки литий-ионных аккумуляторов, параллельно подсоединенных своими положительными выводами к соответствующим положительным токосъемным собирательным шинам и своими отрицательными выводами к соответствующим отрицательным токосъемным собирательным шинам, отличающийся тем, что блоки литий-ионных аккумуляторов вертикально установлены друг относительно друга и подсоединены внешними поверхностями своих токосъемных положительных собирательных шин к одной из поверхностей силовой электропроводной положительной шины и внешними поверхностями своих токосъемных отрицательных собирательных шин к одной из поверхностей силовой электропроводной отрицательной шины, при этом блоки литий-ионных аккумуляторов содержат литий-ионные элементы, установленные в отверстиях электроизоляционных оснований.

2. Модуль литий-ионной аккумуляторной батареи по п. 1, отличающийся тем, что электроизоляционное основание выполнено в виде пластины с фигурными отверстиями.

3. Модуль литий-ионной аккумуляторной батареи по п. 1, отличающийся тем, что электроизоляционное основание содержит отверстие для фиксации токосборной шины.

4. Модуль литий-ионной аккумуляторной батареи по п. 1, отличающийся тем, что блоки литий-ионных аккумуляторов соединены между собой металлическими штифтами.