專(zhuān)利名稱(chēng)：采用層疊電芯的平躺式電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車(chē)電源設(shè)備，尤其是一種采用層疊電芯的平躺式電池模塊。
背景技術(shù)：
隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭以及人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，新能源汽車(chē)，尤其是采用可充電電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē)日益受到市場(chǎng)的重視。作為車(chē)輛動(dòng)力的電池模塊，由于受到車(chē)輛布置空間的局限并考慮到電芯工作的可靠性，目前大多為層疊電芯的設(shè)計(jì)，并且多采用平躺式布置。但這種布置方法存在著一定的缺陷，由于每片電芯除了要承受本身的重量外，還要受到位于其上、下其它電芯的擠壓，導(dǎo)致受力不均，積累到一定程度還會(huì)導(dǎo)致電芯變形甚至損壞，降低了電源的使用壽命，提高了維護(hù)成本。中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公開(kāi)了一
種名為“電池模塊”的發(fā)明專(zhuān)利(公告號(hào)CN1855597A)，內(nèi)容是一種電池模塊，其包括多個(gè)單元電池,每一單元電池具有一個(gè)容納電極組件的單元電池殼體、以及形成在每一單元電池殼體外表面上的結(jié)合單元，該結(jié)合單元使所述多個(gè)單元電池的相鄰單元電池的殼體彼此結(jié)合。該發(fā)明通過(guò)在電池單元(或者電芯)外安裝殼體并將各個(gè)殼體相互結(jié)合的方法來(lái)增強(qiáng)電池單元之間的結(jié)構(gòu)，雖然有效但會(huì)大大增加電池模塊的體積，而且會(huì)使內(nèi)部結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，難以在電動(dòng)車(chē)電源領(lǐng)域進(jìn)行推廣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決平躺式電池模塊存在的由于受力不均導(dǎo)致的電芯受到擠壓甚至變形的問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊的采用層疊電芯的平躺式電池模塊。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下方案一種采用層疊電芯的平躺式電池模塊，包括若干層疊放置的電芯單元和固定這些電芯單元的固定裝置，每個(gè)電芯單元包括電芯、散熱片、緩沖墊和兩個(gè)框形支架，所述散熱片的橫截面為凹槽形且內(nèi)凹部分的外形和尺寸與電芯相適配，所述電芯放置于散熱片內(nèi)，兩個(gè)框形支架的邊框分別從上下夾住散熱片兩側(cè)的翻邊，所述緩沖墊放置于電芯的上表面，緩沖墊的表面與框形支架的表面齊平，緩沖墊的邊緣與框形支架的內(nèi)邊緣相接。通過(guò)將電芯放置于相互配合的散熱片和框形支架上，使得電芯不會(huì)直接受到重力產(chǎn)生的擠壓，緩沖墊能夠進(jìn)一步對(duì)電芯產(chǎn)生限位和保護(hù)效果，延長(zhǎng)了電芯的使用壽命，而且結(jié)構(gòu)緊湊，幾乎不增加電芯的體積。作為優(yōu)選，所述框形支架在四各邊角的對(duì)應(yīng)位置各有一個(gè)固定孔，所述固定裝置包括一端固定有底部螺母的螺柱、位于底部螺母上方并套接于螺柱上的墊片以及與螺柱相匹配的模塊螺母，所述螺柱從下向上穿過(guò)固定孔并與模塊螺母配合將所有電芯單元固定。通過(guò)螺柱、模塊螺母和框架的配合將電芯單元組合成電池模塊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，便于維護(hù)。作為優(yōu)選，所述固定裝置的上端設(shè)置有蓋板，所述模塊螺母上設(shè)置有橡膠墊，所述蓋板設(shè)置于橡膠墊上，所述螺柱穿過(guò)蓋板并在蓋板上用固定螺母將蓋板固定。蓋板能夠?qū)φ麄€(gè)電池模塊的上部提供保護(hù)。[0007]作為優(yōu)選，所述散熱片的表面包裹有陽(yáng)極氧化層，所述螺柱的表面鍍有鐵氟龍絕緣層。與電芯接觸的散熱片和螺柱經(jīng)過(guò)上述處理后，不但提高了電池模塊的絕緣性能，而且還有耐磨、耐腐蝕、阻燃等效果，進(jìn)一步提高了電池模塊的性能和使用壽命。作為優(yōu)選，所述電芯單元的端面上安裝有極耳固定板，所述極耳固定板與框形支架的端邊連接，所述極耳固定板上設(shè)置有若干與電芯的端邊平行的極耳過(guò)孔，每個(gè)極耳過(guò)孔旁的極耳固定板上均設(shè)置有極耳固定裝置。將電芯的極耳按需要進(jìn)行多并處理后引出并固定于極耳固定板上，解決了極耳連接時(shí)因壓緊結(jié)構(gòu)不可靠而造成阻抗加大甚至存在安全隱患問(wèn)題。作為優(yōu)選，所述極耳固定裝置包括貼覆于極耳固定板表面的極耳膠墊和上方的銅片，所述極耳膠墊和銅片用極耳固定螺柱和極耳固定螺母相固定。電芯的極耳穿過(guò)極耳過(guò)孔并貼在極耳膠墊的上表面上，然后將銅片蓋住極耳并用極耳固定螺柱和極耳固定螺母相固定。作為優(yōu)選，所述極耳固定板上沿極耳過(guò)孔的長(zhǎng)度方向設(shè)置有若干絕緣擋塊，所述 絕緣擋塊位于相鄰的兩組極耳過(guò)孔和極耳固定裝置之間。絕緣擋塊能防止電芯之間產(chǎn)生短路，提聞安全性。作為優(yōu)選，所述極耳固定板外安裝有分線保護(hù)罩，所述分線保護(hù)罩的側(cè)面和內(nèi)部分別設(shè)置有高壓線出線口和低壓線限位口。這樣從電芯極耳引出的高壓線可以從高壓線出線口引出，低壓線則通過(guò)低壓線限位口連接，改善了原有結(jié)構(gòu)中存在的高低壓線束交錯(cuò)雜亂的問(wèn)題，另外分線保護(hù)罩還對(duì)電芯的端側(cè)起到保護(hù)作用。本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)散熱片和框形支架的結(jié)構(gòu)來(lái)承受電芯的自重，避免了電芯由于重力作用受到的擠壓變形的問(wèn)題，而且結(jié)構(gòu)緊湊，幾乎不增加原有的體積。

圖I為本實(shí)用新型中電芯單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的組裝圖；圖3為本實(shí)用新型中極耳固定板的示意圖；圖4為本實(shí)用新型中分線保護(hù)罩的示意圖。其中I-電芯，2-散熱片，3-緩沖墊，4-框形支架，5-固定孔，6-底部螺母，7-螺柱，8-墊片，9-模塊螺母，10-蓋板，11-橡膠墊，12-固定螺母，13-極耳固定板，131-極耳過(guò)孔，132-極耳膠墊，133-銅片，134-極耳固定螺柱，135-極耳固定螺母，136-絕緣擋塊，14-分線保護(hù)罩，141-高壓線出線口，142-低壓線限位口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如圖I、圖2所示，一種采用層疊電芯的平躺式電池模塊，包括9個(gè)層疊放置的電芯單元，每個(gè)電芯單元包括電芯I、散熱片2、緩沖墊3和兩個(gè)框形支架4，散熱片2的橫截面為凹槽形且內(nèi)凹部分的外形和尺寸與電芯I相適配，散熱片2的表面包裹有陽(yáng)極氧化層，電芯I放置于散熱片2內(nèi)，兩個(gè)框形支架4的邊框分別從上下夾住散熱片2兩側(cè)的翻邊，緩沖墊3放置于電芯I的上表面，緩沖墊3的表面與框形支架4的表面齊平且邊緣與框形支架4的內(nèi)邊緣相接，框形支架4的四個(gè)邊角的對(duì)應(yīng)位置各有一個(gè)固定孔5，下端固定有底部螺母6的螺柱7從下向上穿過(guò)固定孔5，底部螺母6上的螺柱7上套接有墊片8，螺柱7的表面鍍有鐵氟龍絕緣層，螺柱7與模塊螺母9配合將所有電芯單元固定，模塊螺母9上設(shè)置有橡膠墊11，橡膠墊11上放置有蓋板10，螺柱7穿過(guò)蓋板10并在蓋板10上用固定螺母12將蓋板10固定；如圖2、圖3所示，電芯單元的端面上安裝有極耳固定板13，極耳固定板13與框形支架4的端邊連接，極耳固定板13上設(shè)置有4個(gè)與電芯I的端邊平行的極耳過(guò)孔131，每個(gè)極耳過(guò)孔131旁的極耳固定板13上均設(shè)置有極耳固定裝置，極耳固定裝置包括貼覆于極耳固定板13表面的極耳膠墊132和上方的銅片133，極耳膠墊132和銅片133用極耳固定螺柱134和極耳固定螺母135相固定,相鄰的兩組極耳過(guò)孔131和極耳固定裝置之間的極耳固定板13上各設(shè)置有I個(gè)絕緣擋塊136，絕緣擋塊136沿極耳過(guò)孔131的長(zhǎng)度方向設(shè)置；如圖2、圖4所示，極耳固定板13外安裝有分線保護(hù)罩14，分線保護(hù)罩14的側(cè)面和內(nèi)部分別設(shè)置有高壓線出線口 141和低壓線限位口 142。采用本實(shí)施例所述結(jié)構(gòu)的電芯單元，在疊放并固定后，由電芯I重力所產(chǎn)生的擠壓被散熱片2和兩個(gè)框形支架4承擔(dān)，同時(shí)散熱片2和緩沖墊3還對(duì)電芯I起到了限位作·用，對(duì)電芯I起到了較好的保護(hù)，蓋板10能夠?qū)φ麄€(gè)電池模塊的上部提供保護(hù)，與電芯I接觸的散熱片2和螺柱7經(jīng)過(guò)涂層處理后，不但提高了電池模塊的絕緣性能，而且還有耐磨、耐腐蝕、阻燃等效果，進(jìn)一步提高了本實(shí)用新型的性能和使用壽命；電芯I通過(guò)超聲波焊接或者激光焊接形成的多并極耳，穿過(guò)極耳固定板13上的極耳過(guò)孔131后貼在極耳膠墊132的上表面上，將銅片133蓋住極耳并固定，該方案解決了由于極耳壓接不緊密或者嚴(yán)重變形而造成阻抗加大甚至存在安全隱患的問(wèn)題，適用于多數(shù)極耳式電芯組成的電池模塊；分線保護(hù)罩14不但能保護(hù)極耳，而且可將極耳的高低壓線束分離，解決了極耳固定板13表面高低壓線束交錯(cuò)、雜亂的問(wèn)題。
權(quán)利要求1.一種采用層疊電芯的平躺式電池模塊，包括若干層疊放置的電芯單元和固定這些電芯單元的固定裝置，其特征在于，每個(gè)電芯單元包括電芯(I)、散熱片(2)、緩沖墊(3)和兩個(gè)框形支架(4)，所述散熱片(2)的橫截面為凹槽形且內(nèi)凹部分的外形和尺寸與電芯(I)相適配，所述電芯(I)放置于散熱片(2 )內(nèi)，兩個(gè)框形支架(4)的邊框分別從上下夾住散熱片(2)兩側(cè)的翻邊，所述緩沖墊(3)放置于電芯(I)的上表面，緩沖墊(3)的表面與框形支架(4)的表面齊平，緩沖墊(3)的邊緣與框形支架(4)的內(nèi)邊緣相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用層疊電芯的平躺式電池模塊，其特征在于，所述框形支架(4)在四個(gè)邊角的對(duì)應(yīng)位置各有一個(gè)固定孔(5)，所述固定裝置包括一端固定有底部螺母(6)的螺柱(7)、位于底部螺母(6)上方并套接于螺柱(7)上的墊片(8)以及與螺柱(7)相匹配的模塊螺母(9)，所述螺柱(7)從下向上穿過(guò)固定孔(5)并與模塊螺母(9)配合將所有電芯單元固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用層疊電芯的平躺式電池模塊，其特征在于，所述固定裝置的上端設(shè)置有蓋板(10)，所述模塊螺母(9)上設(shè)置有橡膠墊(11)，所述蓋板(10)設(shè)置于橡膠墊(11)上，所述螺柱(7)穿過(guò)蓋板(10)并在蓋板(10)上用固定螺母(12)將蓋板(10)固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的采用層疊電芯的平躺式電池模塊，其特征在于，所述散熱片(2)的表面包裹有陽(yáng)極氧化層，所述螺柱(7)的表面鍍有鐵氟龍絕緣層。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用層疊電芯的平躺式電池模塊，其特征在于，所述電芯單元的端面上安裝有極耳固定板(13)，所述極耳固定板(13)與框形支架(4)的端邊連接，所述極耳固定板(13)上設(shè)置有若干與電芯(I)的端邊平行的極耳過(guò)孔(131)，每個(gè)極耳過(guò)孔(131)旁的極耳固定板(13 )上均設(shè)置有極耳固定裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用層疊電芯的平躺式電池模塊，其特征在于，所述極耳固定裝置包括貼覆于極耳固定板(13)表面的極耳膠墊(132)和上方的銅片(133)，所述極耳膠墊(132)和銅片(133)用極耳固定螺柱(134)和極耳固定螺母(135)相固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用層疊電芯的平躺式電池模塊，其特征在于，所述極耳固定板(13)上沿極耳過(guò)孔(131)的長(zhǎng)度方向設(shè)置有若干絕緣擋塊(136)，所述絕緣擋塊(136)位于相鄰的兩組極耳過(guò)孔(131)和極耳固定裝置之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的采用層疊電芯的平躺式電池模塊，其特征在于，所述極耳固定板(13)外安裝有分線保護(hù)罩(14)，所述分線保護(hù)罩(14)的側(cè)面和內(nèi)部分別設(shè)置有高壓線出線口(141)和低壓線限位口(142)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車(chē)電源設(shè)備，目的是解決平躺式電池模塊存在的由于受力不均導(dǎo)致的電芯受到擠壓甚至變形的問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊的采用層疊電芯的平躺式電池模塊，具體方案是一種采用層疊電芯的平躺式電池模塊，包括若干層疊放置的電芯單元，每個(gè)電芯單元包括電芯、散熱片、緩沖墊和兩個(gè)框形支架，所述散熱片的橫截面為凹槽形且內(nèi)凹部分的外形和尺寸與電芯相適配，所述電芯放置于散熱片內(nèi)，兩個(gè)框形支架的邊框分別從上下夾住散熱片兩側(cè)的翻邊，所述緩沖墊放置于電芯的上表面。本實(shí)用新型通過(guò)散熱片和框形支架的結(jié)構(gòu)來(lái)承受電芯的自重，避免了電芯由于重力作用受到的擠壓變形的問(wèn)題，結(jié)構(gòu)緊湊，幾乎不增加原有的體積。
文檔編號(hào)H01M10/50GK202633412SQ20122021547
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者尉國(guó)鋼, 何亞飛 申請(qǐng)人:萬(wàn)向電動(dòng)汽車(chē)有限公司, 萬(wàn)向集團(tuán)公司