本技术涉及锂金属电池,尤其是涉及一种锂金属电池模组充电机构。
背景技术:
1、电动汽车等领域迫切需要大容量充电电池。这就需要具有更高能量密度电池,锂金属较低的电极电势和高比容量,锂金属电池被认为是最有前途的下一代电池之一。而且随着用户端需求的不断提升,快捷充/换电模式备受青睐。
2、由于锂电池在充电过程中会发生体积膨胀,传统模组设计中通过预留空间或在电池间放置缓冲材料吸收多余应力,避免电池充电过程产生多余应力对电池和模组整体造成伤害。相比于传统锂电池,锂金属电池在充电过程中膨胀力相对较大,如果仍采用传统模组组装设计方式,则得到的锂金属电池模组存在一些问题。首先,锂金属电池充电过程相对较大的体积膨胀和膨胀力需要更大的组装压力,因此现阶段本领域的技术人员都认为锂金属电池在使用过程中必须施加一定的压力,一般在叠放的电池模组外侧设置模组框架,模组框架至少包括位于电池模组两侧的钢板,这会大大增加模组组装难度和成本;其次在模组内部预留空间放置缓冲材料吸收多余应力,则模组内部需要预留更多地空间,严重降低锂金属电池模组的成组率和能量密度,无法凸显出锂金属电池高比能的优势。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种锂金属电池模组充电机构,实现将锂金属电池模组从应用载体上取下进行充电,解决锂金属电池模组由于充电过程中产生较大的体积膨胀和膨胀力而导致必须使用金属框架造成的一系列问题。
2、本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:
3、一种锂金属电池模组充电机构,包括一个固定板、一个可动挡板和一个压力调节板,所述固定板和可动挡板相对设置,所述压力调节板位于所述固定板和可动挡板之间,所述压力调节板与所述可动挡板之间设置有压缩弹簧,或者所述压力调节板与所述固定板之间设置有压缩弹簧;
4、充电时,将待充电锂金属电池模组安装于所述压力调节板和所述固定板之间,或者待充电锂金属电池模组安装于压力调节板和所述可动挡板之间进行充电。
5、一种锂金属电池模组充电机构,包括一个固定板、一个可动挡板和两个压力调节板,所述固定板和可动挡板相对设置,两个所述压力调节板均位于所述固定板和可动挡板之间,其中一个所述压力调节板与所述可动挡板之间设置有压缩弹簧,另一个所述压力调节板与所述固定板之间设置有压缩弹簧;
6、充电时,将待充电锂金属电池模组安装于两个所述压力调节板之间进行充电。
7、一种锂金属电池模组充电机构,包括两个可动挡板和一个压力调节板,两个所述可动挡板相对设置,所述压力调节板位于两个所述可动挡板之间,所述压力调节板与其中一个所述可动挡板之间设置有压缩弹簧;
8、充电时,将待充电锂金属电池模组安装于所述压力调节板和另一个所述可动挡板之间进行充电。
9、一种锂金属电池模组充电机构,包括两个可动挡板和两个压力调节板,两个所述可动挡板相对设置,两个所述压力调节板均位于两个所述可动挡板之间,所述压力调节板与相邻的所述可动挡板之间设置有压缩弹簧;
10、充电时,将待充电锂金属电池模组安装于两个所述压力调节板之间进行充电。
11、作为优选,所述压缩弹簧设置有多个,均匀分布于所述压力调节板和所述固定板之间,和/或均匀分布于所述压力调节板和所述可动挡板之间。
12、作为优选,还包括驱动机构,所述驱动机构至少与一个所述可动挡板连接,驱动所述可动挡板朝向或者远离所述锂金属电池模组运动。
13、作为优选,所述驱动机构包括电机、液压缸和气缸中的一种。
14、作为优选,还包括底座,所述固定板竖直固定在底座的上表面,所述可动挡板和压力调节板位于底座的上方,并能够相对底座滑动。
15、作为优选,所述底座的上表面设置有滑槽,所述可动挡板和/或压力调节板的下端设置有滑块,所述滑块插装于滑槽内,并能够沿所述滑槽滑动。
16、作为优选,所述滑槽的槽口小于槽底。
17、与现有技术相比,本实用新型的优点在于:
18、1、发明人经过长时间的研究发现,锂金属电池只在充电过程需要一定的外力保证电池的正常运行,而放电过程不需要额外的外力也能够保证电池的正常放电。本申请通过设置一个充电机构,对锂金属电池模组充电过程进行压力控制,保证锂金属电池模组内部的多个电池在充电过程中的压力需求,同时保证整个充电过程中压力保持在一定可控范围内,因此锂金属电池模组内电池之间就无需添加缓冲材料,可以大大提高模组内部的空间利用率,提高模组系统成组率,同时也不需要作为模组框架一部分的钢板,大大降低模组整体重量,增加锂金属电池模组轻盈性的同时提高了模组的能量密度。
19、2、充电时,将锂金属电池模组从应用设备上取下,放置在充电机构内,通过可动挡板调整锂金属电池模组充电时所受的压力,并通过压力调节板和可动挡板之间的压缩弹簧进行压力的调控,利用压缩弹簧的弹性形变特性,保证充电过程中锂金属电池模组整体的受力均衡,并使锂金属电池在充电过程中具有一定的膨胀空间。当充电完成后调整压力调节板释放压力、将锂金属电池模组从充电机构内取出放置于应用载体,操作简单。
20、3、本申请的锂金属电池模组增加了锂金属电池模组的适用性和便捷性,如应用在无人机、换电站等,扩宽了锂金属电池的应用场景。
1.一种锂金属电池模组充电机构,其特征在于,包括一个固定板(21)、一个可动挡板(22)和一个压力调节板(23),所述固定板(21)和可动挡板(22)相对设置,所述压力调节板(23)位于所述固定板(21)和可动挡板(22)之间,所述压力调节板(23)与所述可动挡板(22)之间设置有压缩弹簧(24),或者所述压力调节板(23)与所述固定板(21)之间设置有压缩弹簧(24)。
2.一种锂金属电池模组充电机构,其特征在于,包括一个固定板(21)、一个可动挡板(22)和两个压力调节板(23),所述固定板(21)和可动挡板(22)相对设置,两个所述压力调节板(23)均位于所述固定板(21)和可动挡板(22)之间,其中一个所述压力调节板(23)与所述可动挡板(22)之间设置有压缩弹簧(24),另一个所述压力调节板(23)与所述固定板(21)之间设置有压缩弹簧(24)。
3.一种锂金属电池模组充电机构,其特征在于,包括两个可动挡板(22)和一个压力调节板(23),两个所述可动挡板(22)相对设置,所述压力调节板(23)位于两个所述可动挡板(22)之间,所述压力调节板(23)与其中一个所述可动挡板(22)之间设置有压缩弹簧(24)。
4.一种锂金属电池模组充电机构,其特征在于,包括两个可动挡板(22)和两个压力调节板(23),两个所述可动挡板(22)相对设置,两个所述压力调节板(23)均位于两个所述可动挡板(22)之间,所述压力调节板(23)与相邻的所述可动挡板(22)之间设置有压缩弹簧(24)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种锂金属电池模组充电机构,其特征在于,所述压缩弹簧设置有多个,均匀分布于所述压力调节板和所述固定板之间,和/或均匀分布于所述压力调节板和所述可动挡板之间。
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种锂金属电池模组充电机构,其特征在于,还包括驱动机构,所述驱动机构至少与一个所述可动挡板连接,驱动所述可动挡板朝向或者远离所述锂金属电池模组运动。
7.根据权利要求6所述的一种锂金属电池模组充电机构,其特征在于,所述驱动机构(25)包括电机、液压缸和气缸中的一种。
8.根据权利要求1-4任一项所述的一种锂金属电池模组充电机构,其特征在于,还包括底座(26),所述固定板(21)竖直固定在底座(26)的上表面,所述可动挡板(22)和压力调节板(23)位于底座(26)的上方,并能够相对底座(26)滑动。
9.根据权利要求8所述的一种锂金属电池模组充电机构,其特征在于,所述底座(26)的上表面设置有滑槽(261),所述可动挡板(22)和/或压力调节板(23)的下端设置有滑块,所述滑块插装于滑槽(261)内,并能够沿所述滑槽(261)滑动。
10.根据权利要求9所述的一种锂金属电池模组充电机构,其特征在于,所述滑槽(261)的槽口小于槽底。
