專利名稱:動(dòng)力電池組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力電池組。其技術(shù)方案：所述動(dòng)力電池組正負(fù)極分別設(shè)有銅鋁復(fù)合板，所述銅鋁復(fù)合板一面是銅板面，所述銅鋁復(fù)合板另一面是鋁板面；所述銅板面朝向動(dòng)力電池組電極，所述鋁板面背向動(dòng)力電池組電極；所述每一排的單體電池(1)之間通過一根保險(xiǎn)絲(2)焊接并聯(lián)，所述單體電池電極和保險(xiǎn)絲(2)之間采用超聲波焊接，所述鋁板面和保險(xiǎn)絲(2)之間采用超聲波焊接。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案后，不僅加工方便、降低成本，電池組并聯(lián)連接穩(wěn)定、可靠、導(dǎo)電性能佳。
【專利說明】
動(dòng)力電池組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力電池組，特別涉及一種大功率動(dòng)力電池組。其能夠用于電動(dòng)汽車的電池組、電動(dòng)摩托車的電池組、電動(dòng)自行車的電池組等動(dòng)力電池組的制造加工技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]大功率動(dòng)力電池組作為一種動(dòng)力來源，是當(dāng)今發(fā)展電動(dòng)汽車、應(yīng)急通信設(shè)備、以及特種設(shè)備供電電源的首選。
[0003]電池組就是對(duì)各個(gè)電池單元進(jìn)行加工、封裝等處理，使之按一定串聯(lián)、并聯(lián)方式組成一個(gè)可以滿足用戶需求的電池組或電池包的過程，電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組包含將動(dòng)力電池模組、電池管理系統(tǒng)(英文:BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，簡(jiǎn)稱:BMS)等集成固定在高壓電池箱內(nèi)，使之成為能夠滿足電動(dòng)汽車安全、可靠行駛所要求的各項(xiàng)性能指標(biāo)的動(dòng)力電池系統(tǒng)的總成。
[0004]電動(dòng)汽車的電池組的連接有先串聯(lián)后并聯(lián)、先并聯(lián)后串聯(lián)以及串并聯(lián)混合連接等方式?，F(xiàn)有的連接方法包括:第一，各個(gè)電池和鎳帶直接用電阻焊機(jī)點(diǎn)焊連接;第二，各個(gè)電池和銅鎳復(fù)合片直接通過電阻焊機(jī)點(diǎn)焊連接。為方便理解，現(xiàn)有電池組的并聯(lián)連接方式如圖7所示，動(dòng)力電池組包括有若干單體電池1，若干單體電池1通過電池支架構(gòu)成動(dòng)力電池組，單體電池的正負(fù)極均通過間斷的保險(xiǎn)絲與現(xiàn)有的匯流板焊接。
[0005]實(shí)際使用過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn):運(yùn)用現(xiàn)有方式加工動(dòng)力電池組，制造工藝比較復(fù)雜，成本很高；電池組導(dǎo)電性能不佳，電池組易出現(xiàn)一致性變差，降低續(xù)行里程。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型要實(shí)現(xiàn)的目的:電池組并聯(lián)連接穩(wěn)定、可靠、導(dǎo)電性能佳。
[0007]動(dòng)力電池組，其包括有若干單體電池，所述若干單體電池通過電池支架構(gòu)成動(dòng)力電池組本體，其特征在于:
[0008]所述動(dòng)力電池組正負(fù)極分別設(shè)有銅鋁復(fù)合板，所述銅鋁復(fù)合板一面是銅板面，所述銅鋁復(fù)合板另一面是鋁板面;所述銅板面朝向動(dòng)力電池組電極，所述鋁板面背向動(dòng)力電池組電極;所述銅鋁復(fù)合板上設(shè)有與單體電池外形相互配合的孔;所述銅板面與動(dòng)力電池組正極之間設(shè)有絕緣墊片;所述每一排的單體電池電極之間通過一根連續(xù)的保險(xiǎn)絲焊接并聯(lián)，所述單體電池電極和保險(xiǎn)絲之間通過超聲波焊接;所述鋁板面和保險(xiǎn)絲之間通過超聲波焊接。
[0009]進(jìn)一步，所述每個(gè)單體電池電極通過兩點(diǎn)焊接和保險(xiǎn)絲固接，所述鋁板面通過兩點(diǎn)焊接和保險(xiǎn)絲固接。
[0010]進(jìn)一步，所述保險(xiǎn)絲是純鋁絲。
[0011]進(jìn)一步，所述超聲波焊接點(diǎn)是涂有電接觸導(dǎo)電膏或銀漿的焊接點(diǎn)。
[0012]進(jìn)一步，所述銅板面厚度為0.lmm?0.3mm;所述錯(cuò)板面厚度為1_。
[0013]采用上述技術(shù)方案后的有益效果:[〇〇14]根據(jù)電流密度的要求，合理運(yùn)用銅鋁復(fù)合板結(jié)構(gòu)。銅板面厚度大約在0.1mm? 0.3mm左右，用于導(dǎo)電、導(dǎo)熱;鋁板面一般都在1mm以上，易與純鋁絲超聲波壓焊焊接，同時(shí)起到導(dǎo)電、導(dǎo)熱、散熱的作用。
[0015]同等重量的銅鋁復(fù)合板長(zhǎng)度或體積是純銅排的2.5?2.7倍，有效降低電池組質(zhì)量。當(dāng)然，為了提高抗腐蝕性能，可在銅板面表面進(jìn)行鍍錫、鍍鋅處理。運(yùn)用銅鋁復(fù)合板，節(jié)省銅和鎳資源，降低生產(chǎn)配套成本，綠色環(huán)保。
[0016]銅板面解決導(dǎo)電性能，能直接當(dāng)做電極匯流板，同時(shí)靠近壓緊單體電池的外殼，不但起到導(dǎo)熱、散熱的作用，而且起到電池組模塊內(nèi)所有并聯(lián)電池溫度均衡一致性。鋁板面與超聲波壓焊機(jī)送出的保險(xiǎn)絲進(jìn)行超聲波焊接，單體電池電極與超聲波壓焊機(jī)送出的保險(xiǎn)絲進(jìn)行超聲波焊接，保險(xiǎn)絲能起到電流連接的作用，提高電池組導(dǎo)電性能。[〇〇17]保險(xiǎn)絲不但起到電池與銅鋁復(fù)合板的導(dǎo)電作用，而且起到每一顆單體電池的保險(xiǎn)絲作用。
[0018]運(yùn)用保險(xiǎn)絲并聯(lián)，超聲波焊接。當(dāng)修理或拆除電池模塊時(shí)，拆除連接方便，S卩:剪斷或拉掉保險(xiǎn)絲。與現(xiàn)有銅鎳復(fù)合片相比，銅鎳復(fù)合片采用電阻點(diǎn)焊，連接非常牢固，修理或拆除非常困難。
[0019]運(yùn)用特殊的兩點(diǎn)超聲波焊接方式，提高各單體電池并聯(lián)的接觸可靠性、穩(wěn)定性。
[0020]采用點(diǎn)膠機(jī)對(duì)每一個(gè)焊點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)膠。用電接觸導(dǎo)電膠、銀漿等進(jìn)行點(diǎn)膠，起到保護(hù)超聲波焊接點(diǎn)不被氧化，更起到加強(qiáng)焊接點(diǎn)的導(dǎo)電性和焊接點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度。
[0021]采用圓柱形單體電池，方便單體電池的排列組合，滿足市場(chǎng)上大部分單體電池的尺寸要求，如18650、26650、26800、32650等規(guī)格的單體電池。
[0022]從經(jīng)濟(jì)和社會(huì)角度出發(fā)，運(yùn)用本實(shí)用新型所述動(dòng)力電池組后，平均每輛車能節(jié)約 5000元成本以上。以大客車為例，每輛可以節(jié)約2萬元以上。按2016年中國(guó)汽車年產(chǎn)量50萬輛計(jì)算，可以節(jié)約社會(huì)成本30?50億?！靖綀D說明】

[0023]圖1為本實(shí)用新型所述電池組主視結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇24]圖2為圖1的A向結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇25]圖3為圖1的B向結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇26]圖4為圖1的C向結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇27]圖5為圖1的D向結(jié)構(gòu)示意圖；[0〇28]圖6為圖1的分解結(jié)構(gòu)不意圖；
[0029]圖7為現(xiàn)有技術(shù)的電池組并聯(lián)連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中:1、單體電池，2、保險(xiǎn)絲，3、匯流板，3a、正極匯流板，3b、負(fù)極匯流板，4、焊接點(diǎn)，5a、正極極耳，5b、負(fù)極極耳，6a、1#電極支架，6b、2#電極支架，7、電極連接板，8a、1#緊固件，8b、2#緊固件，8c、3#緊固件，9、絕緣墊片，10a、l#孔，10b、2#孔，11、保險(xiǎn)絲導(dǎo)電膏涂層?！揪唧w實(shí)施方式】[0031 ]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0032] 實(shí)施例一[0〇33]如圖1?6所示，一種動(dòng)力電池組的連接方法，上述動(dòng)力電池組包括有若干單體電池1、匯流板3和電池支架，上述單體電池1正極部分通過1#電池支架6a固定，上述單體電池1 負(fù)極部分通過2#電池支架6b固定。
[0034]如圖1、6所示，上述匯流板3是銅鋁復(fù)合板，銅鋁復(fù)合板一面是銅板面，銅鋁復(fù)合板另一面是鋁板面。銅板面朝向動(dòng)力電池組電極，所述鋁板面背向動(dòng)力電池組電極。如圖1、4、 5、6所示，具體說明:正極匯流板3a是銅鋁復(fù)合板，正極匯流板3a的銅板面朝向動(dòng)力電池組正極，正極匯流板3a的鋁板面背向動(dòng)力電池組正極;負(fù)極匯流板3b是銅鋁復(fù)合板，負(fù)極匯流板3b的銅板面朝向動(dòng)力電池組負(fù)極，負(fù)極匯流板3b的鋁板面背向動(dòng)力電池組負(fù)極。[〇〇35] 如圖6所示，上述1#電池支架6a和2#電池支架6b上均設(shè)有與單體電池外形相互配合的孔，上述正極匯流板3a上設(shè)有與單體電池外形相互配合的孔10a，上述負(fù)極匯流板3b上設(shè)有與單體電池外形相互配合的孔l〇b，上述銅板面與動(dòng)力電池組正極之間設(shè)有絕緣墊片 9，上述絕緣墊片外徑與電池外徑一樣大小，上述絕緣墊片內(nèi)徑與匯流板上孔一樣大小。 [〇〇36]如圖1、2、6所示，上述正極匯流板3a設(shè)有正極極耳5a，上述負(fù)極匯流板3b設(shè)有負(fù)極極耳5b，上述正極極耳5a和負(fù)極極耳5b之間設(shè)有電極連接板7。[0〇37] 如圖1、6所示，上述正極匯流板3a通過1#緊固件8a與1#電池支架6a固接，上述負(fù)極匯流板3b通過2#緊固件8b與2#電池支架6b固接，上述正極極耳5a通過3#緊固件8c與電極連接板7—端固接，上述負(fù)極極耳5b通過3#緊固件8c與電極連接板7另一端固接。
[0038]如圖4、5所示，上述每一排的單體電池電極之間通過一根連續(xù)的保險(xiǎn)絲2焊接并聯(lián)，上述單體電池電極和保險(xiǎn)絲2之間采用超聲波焊接;上述鋁板面和保險(xiǎn)絲2之間采用超聲波焊接。
[0039]如此，若干單體電池電極、銅鋁復(fù)合板3之間能通過一根保險(xiǎn)絲2并聯(lián)焊接，保險(xiǎn)絲不但起到電池與銅鋁復(fù)合板的導(dǎo)電作用，而且起到每一顆單體電池的保險(xiǎn)絲作用。
[0040]銅板面解決導(dǎo)電性能，能直接當(dāng)做電極匯流板，同時(shí)靠近壓緊單體電池的外殼，不但起到導(dǎo)熱、散熱的作用，而且起到電池組模塊內(nèi)所有并聯(lián)電池溫度均衡一致性。鋁板面與超聲波壓焊機(jī)送出的保險(xiǎn)絲進(jìn)行超聲波焊接，單體電池電極與超聲波壓焊機(jī)送出的保險(xiǎn)絲進(jìn)行超聲波焊接，保險(xiǎn)絲能起到電流連接的作用，提高電池組導(dǎo)電性能。[0041 ]上述緊固件能夠但不限于螺釘。[〇〇42] 實(shí)施例二
[0043]如圖1、3、4所示，作為所述動(dòng)力電池組連接方法的一種改進(jìn)，所述單體電池電極和保險(xiǎn)絲2之間采用兩點(diǎn)焊接，所述鋁板面和保險(xiǎn)絲2之間采用兩點(diǎn)焊接，所述焊接步驟如下:
[0044]a、在所述保險(xiǎn)絲和鋁板面之間焊接一個(gè)點(diǎn)；
[0045]b、拉所述保險(xiǎn)絲到電池電極，在保險(xiǎn)絲和電池電極之間焊接一個(gè)點(diǎn)；
[0046]c、拉所述保險(xiǎn)絲1mm?2mm，在保險(xiǎn)絲和電池電極之間再焊接一個(gè)點(diǎn)；
[0047]d、拉所述保險(xiǎn)絲至鋁板面，在保險(xiǎn)絲和鋁板面之間焊接一個(gè)點(diǎn)；
[0048]e、拉所述保險(xiǎn)絲1mm?2mm，在保險(xiǎn)絲和鋁板面之間再焊接一個(gè)點(diǎn)；
[0049]f、重復(fù)步驟b、c、d、e，至位于同一排的單體電池全部焊接完成；
[0050]g、拉所述保險(xiǎn)絲至鋁板面，在保險(xiǎn)絲和鋁面板之間焊接一個(gè)點(diǎn)。[〇〇51]如此，位于一排上的單體電池通過一根連續(xù)的保險(xiǎn)絲并聯(lián)成一體。運(yùn)用兩點(diǎn)超聲波焊接方式，提高各單體電池并聯(lián)的可靠性、穩(wěn)定性，且修理或拆除電池模塊方便。
[0052]另，發(fā)明人經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn):上述保險(xiǎn)絲2采用純鋁絲時(shí)，效果最佳。[〇〇53]上述單體電池能夠選用任意外形的單體電池，如矩形。實(shí)踐中優(yōu)選圓柱狀單體電池，其適用范圍最廣。當(dāng)選用圓柱狀單體電池時(shí)，銅鋁復(fù)合板上的孔和電極支架上的孔均為圓孔。[〇〇54]為提高焊接點(diǎn)4的可靠性、穩(wěn)定性，所述超聲波焊接點(diǎn)處優(yōu)選采用保險(xiǎn)絲導(dǎo)電膏涂層11，保險(xiǎn)絲導(dǎo)電膏涂層11能夠是電接觸導(dǎo)電膏或銀漿，其使用方式是點(diǎn)膠。電接觸導(dǎo)電膏能夠但不限于DDG-A高效電接觸導(dǎo)電膏。[〇〇55] 實(shí)施例三
[0056]動(dòng)力電池組，其包括有若干單體電池1、匯流板3和電池支架，上述單體電池1正極部分通過1#電池支架6a固定，上述單體電池1負(fù)極部分通過2#電池支架6b固定。
[0057]如圖1、6所示，上述匯流板3是銅鋁復(fù)合板，銅鋁復(fù)合板一面是銅板面，銅鋁復(fù)合板另一面是鋁板面。銅板面朝向動(dòng)力電池組電極，所述鋁板面背向動(dòng)力電池組電極。如圖1、4、 5、6所示，具體說明:正極匯流板3a是銅鋁復(fù)合板，正極匯流板3a的銅板面朝向動(dòng)力電池組正極，正極匯流板3a的鋁板面背向動(dòng)力電池組正極;負(fù)極匯流板3b是銅鋁復(fù)合板，負(fù)極匯流板3b的銅板面朝向動(dòng)力電池組負(fù)極，負(fù)極匯流板3b的鋁板面背向動(dòng)力電池組負(fù)極。[〇〇58] 如圖6所示，上述1#電池支架6a和2#電池支架6b上均設(shè)有與單體電池外形相互配合的孔，上述正極匯流板3a上設(shè)有與單體電池外形相互配合的孔10a，上述負(fù)極匯流板3b上設(shè)有與單體電池外形相互配合的孔l〇b，上述銅板面與動(dòng)力電池組正極之間設(shè)有絕緣墊片 9，上述絕緣墊片外徑與電池外徑一樣大小，上述絕緣墊片內(nèi)徑與匯流板上孔一樣大小。 [〇〇59]如圖1、2、6所示，上述正極匯流板3a設(shè)有正極極耳5a，上述負(fù)極匯流板3b設(shè)有負(fù)極極耳5b，上述正極極耳5a和負(fù)極極耳5b之間設(shè)有電極連接板7。[0〇6〇] 如圖1、6所示，上述正極匯流板3a通過1#緊固件8a與1#電池支架6a固接，上述負(fù)極匯流板3b通過2#緊固件8b與2#電池支架6b固接，上述正極極耳5a通過3#緊固件8c與電極連接板7—端固接，上述負(fù)極極耳5b通過3#緊固件8c與電極連接板7另一端固接。
[0061]如圖4、5所示，上述每一排的單體電池電極之間通過一根連續(xù)的保險(xiǎn)絲2焊接并聯(lián)，上述單體電池電極和保險(xiǎn)絲2之間采用超聲波焊接;上述鋁板面和保險(xiǎn)絲2之間采用超聲波焊接。[〇〇62]上述緊固件能夠但不限于螺釘。[〇〇63] 實(shí)施例四
[0064]作為本實(shí)用新型所述動(dòng)力電池組的一種改進(jìn)，所述單體電池電極和保險(xiǎn)絲2之間采用兩點(diǎn)焊接，所述鋁板面和保險(xiǎn)絲2之間采用兩點(diǎn)焊接。其焊接步驟與實(shí)施例二相同。
[0065]實(shí)施例五
[0066]作為本實(shí)用新型所述動(dòng)力電池組的一種改進(jìn)，所述銅板面厚度為0.1mm?0.3mm; 所述鋁板面厚度為1mm。另，所述保險(xiǎn)絲2優(yōu)選純鋁絲。
[0067]本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，凡采用等同替換或等效替換形成的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.動(dòng)力電池組，其包括有若干單體電池(1)，所述若干單體電池(1)通過電池支架(6a、 6b)構(gòu)成動(dòng)力電池組本體，其特征在于:所述動(dòng)力電池組正負(fù)極分別設(shè)有銅鋁復(fù)合板，所述銅鋁復(fù)合板一面是銅板面，所述銅 鋁復(fù)合板另一面是鋁板面;所述銅板面朝向動(dòng)力電池組電極，所述鋁板面背向動(dòng)力電池組 電極;所述銅鋁復(fù)合板上設(shè)有與單體電池外形相互配合的孔(10a、10b);所述銅板面與動(dòng)力 電池組正極之間設(shè)有絕緣墊片(9);所述每一排的單體電池電極之間通過一根連續(xù)的保險(xiǎn)絲(2)焊接并聯(lián)，所述單體電池 電極和保險(xiǎn)絲(2)之間通過超聲波焊接;所述鋁板面和保險(xiǎn)絲(2)之間通過超聲波焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組，其特征在于:所述每個(gè)單體電池電極通過兩點(diǎn)焊 接和保險(xiǎn)絲(2)固接，所述鋁板面通過兩點(diǎn)焊接和保險(xiǎn)絲(2)固接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組，其特征在于:所述保險(xiǎn)絲(2)是純鋁絲。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組，其特征在于:所述超聲波焊接點(diǎn)是涂有電接觸導(dǎo) 電膏或銀漿的焊接點(diǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池組，其特征在于:所述銅板面厚度為0.1mm?0.3mm; 所述鋁板面厚度為1mm。
【文檔編號(hào)】H01M2/34GK205723727SQ201620373672
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】周偉
【申請(qǐng)人】周偉