專利名稱：動力電池包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動車用的動力電池包，具體來說是適用于磷酸亞鐵鋰高 容量單體電池的動力電池包。
(二)
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)電動車普遍采用不能實現(xiàn)批量生產(chǎn)的錳酸鋰大容量50 100A以 上電池進行并、串聯(lián)，從而形成動力電池包的方式為車輛供電，在安全、可靠、 耐用與控制系統(tǒng)的信息化程度方面都不能滿足城市公共交通的基本需要，尤其 其安全系數(shù)較磷酸亞鐵鋰高容量單體電池相比缺乏有效保障。
鑒于上述問題，特提出一種將磷酸亞鐵鋰高容量單體電池用于電動車的動 力電池包，對極板、電池、制作工藝等多個方面進行改進。
(三) 發(fā)明內(nèi)容要解決的問題
本發(fā)明的目的是提供一種可以實現(xiàn)3. 2V、 80-160-320Ah可依車載空間而 拓展安培/小時的有效并聯(lián)，適應(yīng)不同型號和用途的汽車改造的動力電池包。 本發(fā)明的另一目的是提供一種可實現(xiàn)單體電池效率的最大化，并保證并
聯(lián)后的單體電池的電流流程均等的動力電池包。
本發(fā)明的另一目的是提供用于電池包的極耳，該極耳便于牢固地焊接到 電池包極板及電池電極上。
本發(fā)明的另一目的是提供一種采用同質(zhì)地材料間點焊可保證牢固度、完 全滿足城市公交車的使用需要的動力電池包。技術(shù)方案
通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的 一種動力電池包，該動力電池包由陽極極板、陰極極板和多個電池構(gòu)成， 電池為圓柱形或長方形或正方形單體電池，電池以并聯(lián)的方式焊接到陽極極板 和陰極極板之間，以電流等流程的方式從陽極極板一端引出陽極接線端，在陰 極極板上從反向的另 一端引出陰極接線端。
對于每個電池中流過的電流來說，其流經(jīng)的極板路程相等即阻抗相等稱為 等流程
該動力電池包外罩有外殼，所述外殼上帶有通氣孔、通氣槽和定位銷，陽 極極板的陽極接線端和陰極極板的陰極接線端穿過外殼伸出。
陽極極板和/或陰極極板上沖切出多個極耳，所述極耳為單舌極耳、雙舌極 耳或燕尾式極耳，每個極耳的擬焊接位置上都做出焊接工作點。
陽極極板和/或陰極極板采用銅板、鋁板、銅鋁復(fù)合板或鎳/銅/工藝不銹鋼 的復(fù)合電極。陽極極板和/或陰極極板與極耳間組合，從而確保相同材料間的焊 接。陽極極板和/或陰極極板上帶有孔，通過所述孔焊接有折疊的極耳，極耳電 連接電池和極板。
所述陽極極板和/或陰極極板采用銅板、鋁板、銅鋁復(fù)合板或鎳/銅/工藝不
銹鋼的復(fù)合板。有益效果
本發(fā)明具有以下優(yōu)點可依車載空間而拓展安培/小時的有效并聯(lián)，適應(yīng) 不同型號和用途的汽車改造。極耳與極板之間以及極耳和電池之間的焊接，由 于采用復(fù)合金屬板，解決了異性材料之間焊接不可靠的問題；在沖壓一體匯流 排時在極耳擬焊接位置上做出焊接工作點，避免了虛焊和焊接不牢固的問題； 以及極耳/極板一體的設(shè)計，實現(xiàn)單體電池效率的最大化，保證并聯(lián)后的單體電 池的電流流程均等。實現(xiàn)5C (5C是充放電的倍率，5C就是電池自身額定容量五 倍的充放電量)充放電，15分鐘可以充滿電，壽命可以達到1700次，80%D0D (D0D 是電池的載荷量)，從根本上解決了性價比與安全耐用間的矛盾，解決了世界同 行都在設(shè)法解決的技術(shù)難點問題。
本專利動力電池的能量單位一律采用Wh —瓦/小時，Wh _瓦/小時的概念 是能量。可以更清晰更直接地表達電池動力與車輛續(xù)行能力間的比量關(guān)系。不 再沿用Ah—安培/小時，安培的概念是電流量。
本發(fā)明的關(guān)鍵理念是建立了車載動力電池的產(chǎn)業(yè)標準。在400Wh和600Wh 的標準模塊下，動力電池包可以自由地由大到小地分拆或由小到大地集合，派 生成不同瓦/時的可以滿足所有車型動力需求的統(tǒng)一標準的同一質(zhì)量的成批生產(chǎn) 的產(chǎn)品。而其工藝也是覆蓋各種Wh瓦/時動力電池包，是可以任意拓展Wh瓦/ 時的。
外型尺寸以定比設(shè)計為基本標準模塊，根據(jù)不同車輛的不同需求從X、 Y、 Z三個方向接引動力線，保證在車輛可利用空間里的最大裝載。發(fā)明是動力電池 在實用領(lǐng)域里的'拐點'雖然與已有技術(shù)連續(xù)但不可導(dǎo)的。
(四)


圖l為動力電池包的外觀示意圖； 圖2為動力電池包另一角度的外觀示意圖3為動力電池包的截面示意圖4a為部分帶有單舌極耳的極板示意圖；圖4b為部分帶有雙舌極耳的極板 示意圖；圖4c為部分帶有燕尾式極耳的極板示意圖； 圖5為單只電池通過極耳與極板連接的放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為兩種不同彎折方式極耳的示意圖； 圖7為兩種不同彎折方式的另一種情況的示意圖8—圖9為帶有做點的極耳的橫截面圖。
(五)
具體實施例方式
目前，國內(nèi)電動車普遍采用不能實現(xiàn)批量生產(chǎn)的錳酸鋰大容量50 100A以 上電池進行并串聯(lián)，在安全、可靠、耐用與控制系統(tǒng)的信息化程度方面不能滿 足城市公共交通的基本需要。其安全系數(shù)較磷酸亞鐵鋰高容量單體電池相比缺 乏有效保障，對此我們提出一種全新的動力電池包。
下面將結(jié)合附圖來詳細描述該動力電池包，及將磷酸亞鐵鋰高容量單體電 池用于電動車的技術(shù)要點。如圖1和圖2中所示，該動力電池包的外型尺寸以 定比設(shè)計為基本標準模塊，根據(jù)不同車輛的不同需求從X、 Y、 Z三個方向接引 動力線，保證在車輛可利用空間里的最大裝載，同時為了對于每個電池采取等 流程的連接方式，也就是說對于每個電池中流過的電流來說，其流經(jīng)的極板路 程相等即阻抗相等稱為等流程，如圖1及圖2中所示，在一個方向上引出陰極 電極或陽極電極9，則在相對應(yīng)側(cè)的相反方向上引出另一個電極9。在電池包的
外殼上設(shè)有通氣孔8、通氣槽7以及相應(yīng)的定位銷10，分別用于內(nèi)部電池的通
氣及電池包的定位。本發(fā)明的關(guān)鍵理念是建立了車載動力電池的產(chǎn)業(yè)標準。在
400Wh和600Wh的標準模塊下，動力電池包可以自由地由大到小地分拆或由小 到大地集合，派生成不同瓦/時的可以滿足所有車型動力需求的統(tǒng)一標準的同一 質(zhì)量的成批生產(chǎn)的產(chǎn)品。而其工藝也是覆蓋各種Wh瓦/時動力電池包，是可以 任意拓展Wh瓦/時的。
如圖3中所示， 一體匯流排即極板(陽極極板、陰極極板)是本發(fā)明的核 心部分，現(xiàn)有的電池并、串聯(lián)是極耳和電池采用拉鉚、螺栓、焊接一次集合后， 再與電路系統(tǒng)用不同方式二次集合。對此我們提出減少一次集合的理念，以增 加安全系數(shù)，簡化加工工藝，保證集合后的單體電池效益最大化。極耳與極板 一體，極耳上預(yù)留的工作點與電池包內(nèi)電池可同時、分組、逐一方式集合。該 動力電池包的內(nèi)部是由陽極極板1、陰極極板2和焊接于極板上的極耳3構(gòu)成， 在陽極極板1和陰極極板2之間盛放有多個電池4，該電池4可采用圓柱形磷酸 亞鐵鋰高容量單體電池即可充電的干電池，陽極極板l、陰極極板2和極耳3都 是銅板、銅/鋁復(fù)合板或者是鎳/銅/工藝不銹鋼的復(fù)合板材，采用極耳3和極板 1、 2—體的設(shè)計，實現(xiàn)單體電池效率的最大化。如圖3中所示，其中電池4的 陽極極板1的接線端從陽極極板1的左側(cè)(附圖紙面的左側(cè))引出，而電池4 的陰極極板2的接線端從陰極極板2的右側(cè)(附圖紙面的右側(cè))引出，這樣對 于其中的每個電池4來說其電流流經(jīng)相同距離的極板，保證并聯(lián)后的單體電池 的電流流程均等，從而均衡使用每個電池4。
圖3和圖4a-4b中示出了對極耳3的設(shè)計。在圖3中，極耳3穿過極板1、 2上的孔一端焊接到極板上，另一端焊接到電池4上。極耳3和極板1、 2—體
設(shè)計中所用材料為銅板、銅/鋁復(fù)合板、鎳/銅/工藝不銹鋼復(fù)合板材等導(dǎo)電板， 焊接中采用折疊或彎折處理，使正負極各自對應(yīng)所需的材質(zhì)，從而實現(xiàn)同材質(zhì) 之間的焊接，同質(zhì)地材料間點焊就可保證牢固度，巧妙地解決了異性材料間焊 接的問題，使得該電池包完全滿足城市公交車的使用需要。這樣就能夠保證所 述的極耳3是折疊后焊接到陽極極板1和/或陰極極板2上的，確保同材質(zhì)之間 焊接。
當然，所述的極耳3是與陽極極板1和陰極極板2也可以采用一體成型的 方式。如圖4a-4c中所示，其中的極耳為雙舌極耳、單舌極耳或燕尾式極耳(分 別對應(yīng)圖4a、 4b、 4c)，這種極耳的制作方式是在極板l、 2上沖切出多個孔 5，并留出雙舌極耳6或單舌極耳6，在雙舌極耳的自由端即前端形成兩個舌狀 端，這兩個舌狀端用于焊接電池電極。
見圖5 — 7，分別示出了極耳3的幾種不同的彎折方式。在圖5中，所采用 的極板l、 2為復(fù)合板，極耳3也是采用復(fù)合板折疊而成，這樣就確保極耳3分 別連接或焊接到極板1、 2和電池4上的時候?qū)崿F(xiàn)相同材質(zhì)之間的連接或焊接。 在圖5中，電池4的陽極和陰極側(cè)極耳3都是采用折疊的方式，并焊接到極板1、 2上；在圖6和圖7中則是采用平折和折疊相組合后焊接到陽極極板1和/或陰 極極板2上的，并確保同材質(zhì)之間的焊接。
為了增加焊接的牢固度，我們進一步提出在極耳擬焊接位置上做出焊接工 作點，簡稱"做點"。如圖8 —圖9也就是在沖壓一體匯流排(陽極極板、陰極 極板)時，在極耳擬焊接位置上做出焊接工作點，簡稱做點11。所有導(dǎo)電性能 良好的金屬材料在進行異性材料焊接時會產(chǎn)生虛焊或牢固度等問題，做點的處 理方式避免了上述問題。
該動力電池包可以實現(xiàn)3.2V、 80-160-320Ah可依車載空間而拓展安培/小 時的有效并聯(lián)，適應(yīng)不同型號和用途的汽車改造。還可以實現(xiàn)5C充放電，15分 鐘可以充滿電，壽命可以達到1700次，80%D0D，從根本上解決了性價比與安全 耐用間的矛盾，解決了世界同行都在設(shè)法解決的技術(shù)難點問題。
本專利動力電池的能量單位一律采用Wh —瓦/小時，Wh —瓦/小時的概念 是能量。可以更清晰更直接地表達電池動力與車輛續(xù)行能力間的比量關(guān)系。不 再沿用Ah—安培/小時，安培的概念是電流量。還建立了車載動力電池的產(chǎn)業(yè) 標準。在400Wh和600Wh的標準模塊下，動力電池包可以自由地由大到小地分 拆或由小到大地集合，派生成不同瓦/時的可以滿足所有車型動力需求的統(tǒng)一標 準的同一質(zhì)量的成批生產(chǎn)的產(chǎn)品。而其工藝也是覆蓋各種Wh瓦/時動力電池包， 是可以任意拓展Wh瓦/時的。
外型尺寸以定比設(shè)計為基本標準模塊，根據(jù)不同車輛的不同需求從X、 Y、 Z三個方向接引動力線，保證在車輛可利用空間里的最大裝載。發(fā)明是動力電池 在實用領(lǐng)域里的'拐點'雖然與已有技術(shù)連續(xù)但不可導(dǎo)的。
上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施例的具體 說明，但是該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精 神所作的等效實施例或變更，例如，等變化的等效性實施例，均應(yīng)包含于本案 的專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種動力電池包，該動力電池包由陽極極板、陰極極板和多個電池構(gòu)成，電池為圓柱形單體或長方形或立方形電池，電池以并聯(lián)的方式焊接到陽極極板和陰極極板之間，其特征在于以電流等流程的方式從陽極極板一端引出陽極接線端，在陰極極板上從反向的另一端引出陰極接線端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l中所述的動力電池包，其特征在于該動力電池包外罩有外 殼，所述外殼上帶有通氣孔、通氣槽和定位銷，陽極極板的陽極接線端和陰極 極板的陰極接線端穿過外殼伸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的動力電池包，其特征在于陽極極板和/或陰極 極板上沖切出多個極耳，所述極耳為單舌極耳、雙舌極耳或燕尾式極耳，每個 極耳的擬焊接位置上都做出焊接工作點。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的動力電池包，其特征在于陽極極板和/或陰極 極板采用銅板、鋁板、銅鋁復(fù)合板或鎳/銅/工藝不銹鋼的復(fù)合電極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3中所述的動力電池包，其特征在于陽極極板和/或陰極極板 采用銅板、鋁板、銅鋁復(fù)合極或鎳/銅/工藝不銹鋼的復(fù)合電極。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5中所述的動力電池包，其特征在于陽極極板和/或陰極極板 與極耳間組合，從而確保相同材料間的焊接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的動力電池包，其特征在于陽極極板和/或陰極 極板上帶有孔，通過所述孔焊接有折疊的極耳，極耳電連接電池和極板。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的動力電池包，其特征在于陽極極板和/或陰極 極板上帶有孔，通過所述孔焊接有彎折的極耳，極耳電連接電池和極板。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6中所述的動力電池包，其特征在于所述陽極極板和/或陰極 極板采用銅板、鋁板、銅鋁復(fù)合板或鎳/銅/工藝不銹鋼的復(fù)合板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8中所述的動力電池包，其特征在于所述極耳采用銅板、 鋁板、銅鋁復(fù)合板或鎳/銅/工藝不銹鋼的復(fù)合板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動力電池包，該動力電池包由陽極極板(匯流排)、陰極極板(匯流排)和多個電池構(gòu)成，電池為圓柱形或長方形或立方形單體電池，電池以并聯(lián)的方式焊接到陽極極板和陰極極板之間，其特征在于以電流等流程的方式從陽極極板一端引出的陽極接線端，在陰極極板上從反向的另一端引出陰極接線端。可依車載空間而設(shè)計瓦/小時并可依需要變化進行拓展、拆分W/h的有效并聯(lián)和串聯(lián)，適應(yīng)不同型號和用途的汽車改造。實現(xiàn)5C充放電，15分鐘可以充滿電，壽命可以達到1700次，80％DOD，從根本上解決了性價比與安全耐用間的矛盾，解決了世界同行都在設(shè)法解決的技術(shù)難點問題。
文檔編號H01M2/06GK101388444SQ20071014545
公開日2009年3月18日 申請日期2007年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者方平福, 晏 王, 王為希 申請人:王 晏;方平福;王為希