專利名稱：動(dòng)力電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及動(dòng)力電池組的結(jié)構(gòu)，屬于鋰離子動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，鋰離子電池由于其比能量高，循環(huán)壽命長(zhǎng)，無(wú)污染，無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu) 點(diǎn)，開(kāi)始逐步取代鉛酸電池和鎳氫電池，應(yīng)用于電動(dòng)汽車、備用電源等領(lǐng)域。 但由于現(xiàn)有的鋰離子動(dòng)力電源具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、非模塊化、安全性不佳、使用不 便、防水性能較差等缺點(diǎn)。
一種名為深海直浸式固態(tài)鋰離子動(dòng)力環(huán)保畜電池組的封裝工藝的中國(guó)發(fā)明
專利申請(qǐng)，公開(kāi)號(hào)為CN101017910，它包括將選用聚合物包裝磷酸鐵鋰畜電池 電芯或錳酸鋰電芯，組成所需電池組芯體；將電池組管理電路與所述電池組芯 體連接，電池組芯體與所述電池組管理電路構(gòu)成電池組核心部；選用鋰電池密 封膠在電池組核心部的各電芯極耳及各電芯封口周邊2厘米范圍內(nèi)均勻涂敷至 設(shè)定厚度后干燥；將封膠干燥后的電池組核心部放置防水密封盒體內(nèi)；電池組 管理電路的兩極采用深海水密接插件伸出盒體；盒體內(nèi)壁與所述電池組核心部 之間使用硅橡膠或樹(shù)脂膠懸浮灌封形成琥珀式結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)方案可靠綠色環(huán) 保的可直接用于深海的直浸式固態(tài)鋰離子，但其實(shí)用封膠，較為復(fù)雜。
公開(kāi)號(hào)為CN2702452 ，名稱為一種平板式的聚合物鋰離子動(dòng)力電池采用的 技術(shù)方案是將聚合物鋰離子電芯分布在具有良好導(dǎo)熱的輕質(zhì)金屬板兩側(cè)，固定 在緩沖體中，通過(guò)電路轉(zhuǎn)接板和鋰離子均充保護(hù)模塊連接，密封并隔熱在輕質(zhì) 薄板外殼里的平板式結(jié)構(gòu)；它具有散熱、隔熱、防震、防水、防爆、適合規(guī)模生產(chǎn)的特點(diǎn)；可以方便實(shí)現(xiàn)不同的電池電壓和電池容量，不同的幾何形狀的新
型設(shè)計(jì)。但其結(jié)構(gòu)仍然較為復(fù)雜，性能不夠穩(wěn)定。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、防水性好、安全性高的鋰離子動(dòng) 力電源模塊，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的主要是通過(guò)以下技術(shù)方案解決的 一種動(dòng)力電 池模塊，包括電源外框、套裝于電源外框內(nèi)的若干相互連接的電池單元，所述 電池單元包括電芯和處于電芯一端的極柱，其特征在于所述的電源外框由底 框和上蓋組成，所述的電池單元之間設(shè)有連接帶，所述的連接帶通過(guò)連接電池 單元的極柱連接電池單元。電源外框裝入若干電池單元，各個(gè)電池單元之間通 過(guò)連接帶連接導(dǎo)通，這種連接方式可以是串聯(lián)也可以是并聯(lián)，可根據(jù)需要調(diào)節(jié) 電池模塊的容量和功率。電源外框整體保護(hù)電池模塊成為一個(gè)整體，使得電池 結(jié)構(gòu)牢固，模塊化，根據(jù)需求，可方便地調(diào)整電池模塊的大小，底框和上蓋的 獨(dú)特結(jié)構(gòu)使得電池模塊的制造、封裝、維修簡(jiǎn)單。
作為優(yōu)選，所述電池單元通過(guò)設(shè)于電池單元上并處于電源外框內(nèi)的壓條壓 入電源外框中。壓條使得各個(gè)電池單元的排列整齊，整個(gè)電池模塊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定， 裝配簡(jiǎn)單。壓條從上方將采用連接帶連好的電池單元壓入電源外框中，能保持 電池單元的相互位置關(guān)系。其采用該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是電源模塊可以任意面朝下 安裝，而不影響電池的使用效果。
作為優(yōu)選，所述的電池模塊還包括一設(shè)置在電芯上方的用于檢測(cè)和控制電 池電芯的電源管理器，所述電池單元上裝有溫度傳感器，溫度傳感器上的溫度 檢測(cè)端在裝配電芯時(shí)裝入電池盒內(nèi)緊貼電芯包裝表面，可以將電池盒內(nèi)的溫度 轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)準(zhǔn)確傳送到電源管理器，電源管理器再將電流信號(hào)轉(zhuǎn)回溫度信 號(hào)后，當(dāng)溫度超過(guò)或低于設(shè)定值后，電源管理器進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作，防止電 池性能惡化和安全隱患發(fā)生。為了更好固定電源管理器，作為優(yōu)選，所述的電源管理器上設(shè)有與所述極 柱相配的孔，所述電源管理器固定套設(shè)在所述極柱上。電源管理器上設(shè)置與電 池極柱相配孔，電源管理器通過(guò)極柱與電池單元連為一體，同時(shí)電源管理器通 過(guò)極柱采集各電池單元電壓。
作為優(yōu)選，所述的溫度傳感器通過(guò)引線連接到電源管理器上。溫度傳感器 的檢測(cè)端設(shè)置在單體電池盒內(nèi)緊貼電芯包裝表面，當(dāng)電池使用時(shí)溫度超過(guò)或低 于設(shè)定值，電源管理器的保護(hù)器會(huì)發(fā)生作用，將電池回路關(guān)斷，電池停止工作。 其優(yōu)點(diǎn)在于使電池具有二重保護(hù)，提高了電源模塊的安全性。
作為優(yōu)選，電池單元的極柱連有引出電纜，電源管理器連有通訊總線，所 述的引出電纜和通訊總線從設(shè)置于上蓋的防水接頭引出。上蓋上設(shè)置防水接頭 將通訊總線和用于提供電力的引出電纜接出。
作為優(yōu)選，所述的電源管理器包括監(jiān)控器、均衡器、保護(hù)器和通訊器。電 源管理器的監(jiān)控器由電壓采集線、電流傳感器和溫度傳感器等組成，主要功能 為按一定采樣頻率采集每個(gè)單體電芯的電壓和溫度以及電源模塊的輸出電流等 信號(hào)；均衡器的主要作用是電源模塊在充電時(shí)，當(dāng)有電池單元電壓與其他電池 單元最低電壓壓差超過(guò)設(shè)定值時(shí)，均衡電阻開(kāi)始工作，對(duì)電壓較高的電池單元 進(jìn)行放電，直至所有電池電壓壓差降之設(shè)定值以內(nèi)，當(dāng)所有電池單元充滿電時(shí)， 均衡電阻停止工作；保護(hù)器的主要作用是電源模塊在發(fā)生過(guò)流、短路、過(guò)溫、 過(guò)充時(shí)，通過(guò)關(guān)斷直流接觸器或燒斷熔斷器，對(duì)電源模塊進(jìn)行保護(hù)，防止電池 性能劣化或安全隱患發(fā)生。通訊器的作用是將電源模塊中的每個(gè)電池單元的電 壓、溫度、電流等信號(hào)通過(guò)通訊總線傳輸給電動(dòng)車上的電源管理系統(tǒng)，以備車 載顯示或數(shù)據(jù)處理。
作為優(yōu)選，所述的保護(hù)器有直流接觸器和熔斷器組成。當(dāng)發(fā)生過(guò)流、短路、 過(guò)溫、過(guò)充、過(guò)放一定延時(shí)后，保護(hù)器通過(guò)關(guān)斷直流接觸器，對(duì)電源模塊進(jìn)行 保護(hù)，防止電池性能劣化和安全隱患發(fā)生。在保護(hù)器損壞不起作用時(shí)，當(dāng)發(fā)生過(guò)流、短路時(shí)，熔斷器燒斷，電流回路被切斷，電池停止工作。 作為優(yōu)選，所述的上蓋和底框之間設(shè)有防水彈性墊圈。 因此，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、便于調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的電池單元的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1電池單元裝入電源外框中被連接帶連接的示意
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1圖2所示結(jié)構(gòu)裝上電源管理器的結(jié)構(gòu)示意圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1安裝完成的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的 說(shuō)明。
實(shí)施例1:在圖1中，先將裝配好溫度傳感器(13)的電芯(1)裝入電源 外框(3)，通過(guò)U形壓條(8)固定電芯(1)，使用連接帶(2)將電芯(1) 串聯(lián)，通過(guò)螺母固定，然后將電源管理器(4)裝配在電芯(1)上方，電芯(1) 的極柱(12)穿過(guò)電源管理器(4)的方形孔，通過(guò)螺母固定連接電源管理器(4) 和極柱(12)。將溫度傳感器(13)通過(guò)引線連接至電源管理器(4)。電池組正 負(fù)極引出電纜(6)和通訊總線(5)從位于上蓋(9)的防水接頭(7)引出。 所述的電源外框由底框31和上蓋9組成，上蓋9和底框31之間設(shè)有防水彈性 墊圈(圖中未顯示)。所述的電源管理器由監(jiān)控器，均衡器，保護(hù)器，通訊器組 成，其中保護(hù)器有直流接觸器和熔斷器組成。兩個(gè)直流接觸器分別串聯(lián)在電池 正負(fù)極總引出電纜上，熔斷器串聯(lián)在電池單元中間。
如需要更高容量和電壓時(shí)，可以多個(gè)電源模塊串并聯(lián)使用。使用時(shí)只需連 接電池組正負(fù)極引出電纜(6)和通訊總線(5)至負(fù)載上。電源管理器的監(jiān)控器按一定采樣頻率采集每個(gè)單體電芯的電壓和溫度以及 電源模塊的輸出電流等信號(hào)；然后通訊器將監(jiān)控器采集到的信號(hào)通過(guò)通訊總線 傳輸至電動(dòng)車電源管理系統(tǒng)。
電源模塊充電時(shí)當(dāng)有電池單元電壓與其他電池單元最低電壓壓差超過(guò)設(shè) 定值時(shí)，均衡電阻開(kāi)始工作，對(duì)電壓較高的電池單元進(jìn)行放電，直至所有電池 電壓壓差降之設(shè)定值以內(nèi)，當(dāng)所有電池單元充滿電時(shí)，均衡電阻停止工作；
當(dāng)發(fā)生過(guò)流、短路、過(guò)溫、過(guò)充、過(guò)放一定延時(shí)手，保護(hù)器通過(guò)關(guān)斷直流 接觸器，對(duì)電源模塊進(jìn)行保護(hù)，防止電池性能劣化和安全隱患發(fā)生。在保護(hù)器 損壞不起作用時(shí)，當(dāng)發(fā)生過(guò)流、短路時(shí)，熔斷器燒斷，電流回路被切斷，電池 停止工作。
權(quán)利要求1、動(dòng)力電池模塊，包括電源外框、套裝于電源外框內(nèi)的若干相互連接的電池單元，所述電池單元包括電芯和處于電芯一端的極柱，其特征在于所述的電源外框由底框和上蓋組成，所述的電池單元之間設(shè)有連接帶，所述的連接帶通過(guò)連接電池單元的極柱連接電池單元。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池模塊，其特征在于所述電池單元通 過(guò)設(shè)于電池單元上并處于電源外框內(nèi)的壓條壓入電源外框中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力電池模塊，其特征在于還包括一設(shè)置在 電芯上方的用于檢測(cè)和控制電池電芯的電源管理器，所述電池單元上裝有溫度 傳感器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池模塊，其特征在于所述的電源管理 器上設(shè)有與所述極柱相配的孔，所述電源管理器固定套設(shè)在所述極柱上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池模塊，其特征在于所述的溫度傳感 器通過(guò)引線連接到電源管理器上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池模塊，其特征在于電池單元的極柱 連有引出電纜，電源管理器連有通訊總線，所述的引出電纜和通訊總線從設(shè)置 于上蓋的防水接頭引出。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力電池模塊，其特征在于所述的電源管理器 包括監(jiān)控器，均衡器，保護(hù)器和通訊器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的動(dòng)力電池模塊，其特征在于所述的保護(hù)器有直流接觸器和熔斷器組成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求所述1的動(dòng)力電池模塊，其特征在于所述的上蓋和底框之間設(shè)有防水彈性墊圈。
10、根據(jù)權(quán)利要求所述4的動(dòng)力電池模塊，其特征在于所述的電源管理 器包括監(jiān)控器，均衡器，保護(hù)器，通訊器，其中保護(hù)器由直流接觸器和熔斷器 組成，所述的上蓋和底框之間設(shè)有防水彈性墊圈，所述的電池單元的極柱連有 引出電纜，電源管理器上連有通訊總線，所述的引出電纜和通訊總線從設(shè)置于 上蓋的防水接頭引出，所述的電芯為鋰離子電池。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力電池模塊，屬于鋰離子動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域。它包括電源外框、套裝于電源外框內(nèi)的若干相互連接的電池單元，電池單元包括電芯和處于電芯一端的極柱，電源外框由底框和上蓋組成，電池單元之間設(shè)有連接帶，連接帶通過(guò)連接電池單元的極柱連接電池單元。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、便于調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M2/10GK201226364SQ20072031167
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者宋文濤, 王清泉, 鄭利峰 申請(qǐng)人:萬(wàn)向集團(tuán)公司;萬(wàn)向電動(dòng)汽車有限公司