車載動(dòng)力電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型適用于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域，提供了一種車載動(dòng)力電池，包括保護(hù)罩和安裝于所述保護(hù)罩中的電池組，所述電池組包括經(jīng)串聯(lián)或并聯(lián)連接的若干電池單體，所述電池組還包括用于將若干所述電池單體進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)連接的金屬導(dǎo)電板，若干所述電池單體安裝于所述金屬導(dǎo)電板上；所述保護(hù)罩包括絕緣陶瓷內(nèi)板和設(shè)于所述絕緣陶瓷內(nèi)板的相對外側(cè)的散熱板；所述金屬導(dǎo)電板貼于所述絕緣陶瓷內(nèi)板的相對內(nèi)側(cè)。通過金屬導(dǎo)電板來連接電池組中的各電池單體，并使用絕緣陶瓷內(nèi)板和散熱板，從而有效防止電池單體電連接老化，增加保護(hù)罩的強(qiáng)度，提高防撞擊能力和散熱性能，以提高防爆性能；另外，使用絕緣陶瓷內(nèi)板也可以提高絕緣性能。
【專利說明】車載動(dòng)力電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域，尤其涉及一種車載動(dòng)力電池。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著近年來新能源汽車發(fā)展熱潮的興起，車載動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車上主要的儲(chǔ)能元件，是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵零部件，直接影響到電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航性能。然而車輛的裝載空間有限，為增加車載動(dòng)力電池的容量，請參閱圖1，現(xiàn)有技術(shù)一般是將多個(gè)高密度電池單體21丨緊密排列，并通過導(dǎo)線串并聯(lián)連接以形成電池組2'，然后將電池組2'固定在塑料電池框I ;中，制成動(dòng)力電池，以增加單位空間中的電池容量。車載動(dòng)力電池的電壓通常在300V以上，而車輛使用時(shí)經(jīng)歷的環(huán)境復(fù)雜，現(xiàn)有動(dòng)力電池，隨著使用時(shí)間增加，動(dòng)力電池自身或電池組2'中各電池單體21'之間的連接線老化等多種原因，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力電池絕緣出現(xiàn)問題，而影響人員的人身安全。當(dāng)車輛在高速、低速、加速、減速等交替變換的不同行駛狀況下運(yùn)行時(shí)，動(dòng)力電池會(huì)以不同倍率放電，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，加上時(shí)間累積和空間影響會(huì)產(chǎn)生不均勻熱量堆積，從而導(dǎo)致電池組2 '運(yùn)行環(huán)境溫度復(fù)雜多變。由于發(fā)熱電池單體21'的密集擺放，電池組2'中間區(qū)域必然熱量聚集較多，邊緣區(qū)域較少，增加了電池組2 '中各單體之間的溫度不均衡，加劇各電池模塊、單體內(nèi)阻和容量的不一致。而現(xiàn)有動(dòng)力電池的塑料電池框P散熱性能差，如果長時(shí)間累積，會(huì)造成部分電池單體21 '過充電和過放電，進(jìn)而影響動(dòng)力電池的性能和壽命，并造成安全隱患。而動(dòng)力電池在高溫下得不到及時(shí)散熱，將會(huì)導(dǎo)致電池組2 '溫度過高或溫度分布不均勻，最終將降低動(dòng)力電池充放電循環(huán)效率，影響動(dòng)力電池的功率和能量發(fā)揮，嚴(yán)重時(shí)還將導(dǎo)致熱失控，影響動(dòng)力電池的安全性和可靠性。另外，電池為易燃易爆物，電動(dòng)汽車在行駛時(shí)，其動(dòng)力電池的電池單體21丨中電解液溫度上升，會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有動(dòng)力電池的電池框I丨的強(qiáng)度降低，當(dāng)汽車受強(qiáng)烈碰撞時(shí)，其動(dòng)力電池會(huì)受到強(qiáng)烈的碰撞或會(huì)被硬物刺穿，導(dǎo)致電解液泄漏，容易發(fā)生燃燒、爆炸，影響動(dòng)力電池的安全性和可靠性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種車載動(dòng)力電池，旨在解決現(xiàn)有車載動(dòng)力電池散熱差、易發(fā)生絕緣問題且易發(fā)生爆炸的問題。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種車載動(dòng)力電池，包括保護(hù)罩和安裝于所述保護(hù)罩中的電池組，所述電池組包括經(jīng)串聯(lián)或/和并聯(lián)連接的若干電池單體，所述電池組還包括用于將若干所述電池單體進(jìn)行串聯(lián)或/和并聯(lián)連接的金屬導(dǎo)電板，若干所述電池單體安裝于所述金屬導(dǎo)電板上；所述保護(hù)罩包括絕緣陶瓷內(nèi)板和設(shè)于所述絕緣陶瓷內(nèi)板的相對外側(cè)的散熱板；所述金屬導(dǎo)電板貼于所述絕緣陶瓷內(nèi)板的相對內(nèi)側(cè)。
[0005]進(jìn)一步地，所述散熱板為金屬散熱板，所述散熱板粘結(jié)或焊接于所述絕緣陶瓷內(nèi)板上。
[0006]進(jìn)一步地，所述絕緣陶瓷內(nèi)板是一體成型。
[0007]進(jìn)一步地，所述電池組還包括用于支撐若干所述電池單體的固定板，所述固定板上開對應(yīng)所述電池單體的位置設(shè)有開孔，所述電池單體插裝入相應(yīng)的所述開孔中。
[0008]進(jìn)一步地，所述固定板為陶瓷板，所述固定板是一體成型。
[0009]進(jìn)一步地，若干所述電池單體并排排列設(shè)置，且所述電池單體焊接于所述金屬導(dǎo)電板上。
[0010]進(jìn)一步地，所述金屬導(dǎo)電板呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述金屬導(dǎo)電板上對應(yīng)所述電池單體的位置開設(shè)有方便將該電池單體與該金屬導(dǎo)電板焊接的通孔。
[0012]進(jìn)一步地，所述金屬導(dǎo)電板上設(shè)有用于與相應(yīng)的所述電池單體進(jìn)行焊接連接的連接梁，所述連接梁橫穿所述通孔。
[0013]進(jìn)一步地，所述金屬導(dǎo)電板上設(shè)有用于與相應(yīng)的所述電池單體進(jìn)行焊接連接的連接梁，所述連接梁由所述通孔的內(nèi)壁凸設(shè)而出。
[0014]本實(shí)用新型通過使用金屬導(dǎo)電板來將電池組的電池單體進(jìn)行串聯(lián)或/和并聯(lián)連接，可以提高電池組的熱傳導(dǎo)效率，提高散熱性能，同時(shí)還可以減少電池單體之間的導(dǎo)線連接，提高抗老化能力，并能更好地實(shí)現(xiàn)絕緣。
[0015]保護(hù)罩使用絕緣陶瓷內(nèi)板和散熱板，陶瓷材料具有良好的電絕緣性，且具有耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度和良好的導(dǎo)熱性，從而可以提高動(dòng)力電池的絕緣性能，提高散熱性能。而絕緣陶瓷內(nèi)板的高硬度特點(diǎn)，在車輛受到碰撞時(shí)，硬物不易刺穿絕緣陶瓷內(nèi)板，并且散熱板還可以起到對絕緣陶瓷內(nèi)板的保護(hù)作用，從而有效提高動(dòng)力電池的防爆性能。同時(shí)，電池單體發(fā)出的熱量會(huì)快速傳遞到金屬導(dǎo)電板上，經(jīng)絕緣陶瓷內(nèi)板傳至散熱板上，并散出，從而有效提高該車載動(dòng)力電池的散熱性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的一種車載動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種車載動(dòng)力電池的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是圖2的車載動(dòng)力電池中電池組的立體示意圖；
[0019]圖4是圖3中A部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0021]請參閱圖2和圖3，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種車載動(dòng)力電池，包括保護(hù)罩I和電池組2，電池組2包括經(jīng)串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)(即串聯(lián)或/和并聯(lián))連接的若干電池單體21。電池組2安裝在保護(hù)罩I中，通過保護(hù)罩I來保護(hù)電池組2。電池組2還包括金屬導(dǎo)電板22，金屬導(dǎo)電板22用于將若干電池單體21進(jìn)行串聯(lián)或/和并聯(lián)連接，當(dāng)若干電池單體21安裝在金屬導(dǎo)電板22上，通過金屬導(dǎo)電板22實(shí)現(xiàn)若干電池單體21的電連接，以形成電池組2。保護(hù)罩I包括絕緣陶瓷內(nèi)板11的散熱板12，散熱板12設(shè)在絕緣陶瓷內(nèi)板11的相對外側(cè)，而金屬導(dǎo)電板22帖于絕緣陶瓷內(nèi)板11的相對內(nèi)側(cè)，以方便散熱。
[0022]通過使用金屬導(dǎo)電板22來將電池組2的電池單體21進(jìn)行串聯(lián)或/和并聯(lián)連接，可以提高電池組2的熱傳導(dǎo)效率，提高散熱性能，同時(shí)還可以減少電池單體21之間的導(dǎo)線連接，提高抗老化能力，并能更好地實(shí)現(xiàn)絕緣。使用金屬導(dǎo)電板22來連接電池單體21，也可以更方便地布線。使用金屬導(dǎo)電板22相對于導(dǎo)線來說，面積更大，可以減小電阻，在通過電流時(shí)，可以減少發(fā)熱并且能夠更好地帶走電池單體21充放電時(shí)產(chǎn)生的部分熱量。
[0023]保護(hù)罩I使用絕緣陶瓷內(nèi)板11和散熱板12，陶瓷材料具有良好的電絕緣性，且具有耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度和良好的導(dǎo)熱性，從而可以提高動(dòng)力電池的絕緣性能，提高散熱性能。而絕緣陶瓷內(nèi)板11的高硬度特點(diǎn)，并且散熱板12還可以起到對絕緣陶瓷內(nèi)板11的保護(hù)作用，而散熱板12可以提高絕緣陶瓷內(nèi)板11的抗沖擊強(qiáng)度，防止絕緣陶瓷內(nèi)板11碎裂，從而在車輛受到碰撞時(shí)，硬物不易刺穿絕緣陶瓷內(nèi)板11，防止車載動(dòng)力電池中的電解液泄漏而發(fā)生燃燒或爆炸，從而有效提高動(dòng)力電池的防爆性能。同時(shí)，電池單體21的熱量經(jīng)絕緣陶瓷內(nèi)板11可以快速傳遞至散熱板12上，提高車載動(dòng)力電池的散熱性能。
[0024]另外，金屬導(dǎo)電板22與電池單體21相連，且金屬導(dǎo)電板22貼于絕緣陶瓷內(nèi)板11的相對內(nèi)側(cè)，電池單體21發(fā)出的熱量會(huì)快速傳遞到金屬導(dǎo)電板22上，經(jīng)絕緣陶瓷內(nèi)板11傳至散熱板12上散出，從而有效提高該車載動(dòng)力電池的散熱性能。
[0025]本實(shí)施例中，絕緣陶瓷內(nèi)板11可以在高達(dá)1600°C的溫度下長期使用，從而可以提交提高車載動(dòng)力電池對溫度的適應(yīng)能力，提高其抗高溫的性能。而絕緣陶瓷內(nèi)板11在0-110KV之間有良好地絕緣性能，從而可以確保車載動(dòng)力電池的絕緣性能。
[0026]散熱板12可以是金屬散熱板12，散熱板12粘結(jié)在絕緣陶瓷內(nèi)板11上。使用金屬制作散熱板12可以提高散熱效率，方便制作加工，還可以更好的保護(hù)絕緣陶瓷內(nèi)板11。將散熱板12粘結(jié)在絕緣陶瓷內(nèi)板11上，可以使絕緣陶瓷內(nèi)板11上的熱量更好的通過散熱板12散出，提高車載動(dòng)力電池的散熱效率。散熱板12的材料可以是鋼、合金鋼、氧化鋁、鋁合金、銅、銅合金等金屬。在其它一些實(shí)施例中，散熱板12也可以焊接在絕緣陶瓷內(nèi)板11上，使散熱板12與絕緣陶瓷內(nèi)板11更緊密的結(jié)合，以便更好的散熱。
[0027]如使用金屬氧化鋁制作散熱板12，可以有很強(qiáng)的耐磨性、耐蝕性和導(dǎo)熱性，散熱板12的耐磨性和高硬度可以保護(hù)絕緣陶瓷內(nèi)板11和電池組2在碰撞的過程當(dāng)中不被硬物刺穿。氧化鋁散熱板12還具有良好的導(dǎo)熱性能，可以快速將絕緣陶瓷內(nèi)板11上的熱量帶走散發(fā)。當(dāng)然還可以在散熱板12的外側(cè)安裝水冷管道或在散熱板12上加工出水冷管路，從而可以通過水冷來提高車載動(dòng)力電池的散熱效率。
[0028]絕緣陶瓷內(nèi)板11可以是一體成型。提高制作效率和提高絕緣陶瓷內(nèi)板11的強(qiáng)度和絕緣性能。其它一些實(shí)施例中絕緣陶瓷內(nèi)板11也可以由多段陶瓷板組合而成。絕緣陶瓷內(nèi)板11的材料可以是氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷，精細(xì)陶瓷等等，如氧化鋁、氮化硅、碳化硅等制成的陶瓷。
[0029]絕緣陶瓷內(nèi)板11的各部分厚度相同，這樣方便將散熱板12焊接在絕緣陶瓷內(nèi)板11上。當(dāng)然在其它一些實(shí)施例中，絕緣陶瓷內(nèi)板11也可以將各部分厚度設(shè)置不同，以對電池組2中不同的位置進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，如電池組2的接頭部位電壓電流相對較大，可以將絕緣陶瓷內(nèi)板11設(shè)置的相對較厚，以更好的進(jìn)行絕緣防護(hù)。另外，絕緣陶瓷內(nèi)板11以上還可以設(shè)置一些紋路，提高絕緣陶瓷內(nèi)板11與散熱板12的接觸面積，提高散熱效率和絕緣陶瓷內(nèi)板11與散熱板12之間的連接強(qiáng)度。
[0030]同樣的，散熱板12各部分的厚度相同，方便加工。也可以將散熱板12各部分厚度設(shè)置不同，以便有針對性對絕緣陶瓷內(nèi)板11進(jìn)行保護(hù)，如邊角位置散熱板12的厚度可以設(shè)置相對較厚，從而更好的保護(hù)絕緣陶瓷內(nèi)板11。散熱板12可以一體成型，提高加工效率，也可以由多塊板體組合而成。
[0031]絕緣陶瓷內(nèi)板11的形狀可以為方形、圓形、三角形、多邊形等形狀，以例將車載動(dòng)力電池制成不同的形狀，適合不同的車內(nèi)安裝空間。同理，散熱板12也可以為方形、圓形、三角形、多邊形等形狀。
[0032]進(jìn)一步地，請參閱圖3和圖4，該電池組2包括固定板23，固定板23上設(shè)有若干開孔231，電池單體21插裝入相應(yīng)的開孔231中，以便固定電池單體21。固定板23用來地質(zhì)學(xué)電池單體21，以方便電池單體21的組裝、連接，提高車載動(dòng)力電池的制作效率。開孔231的形狀和大小與電池單體21的形狀和大小相配合，如電池單體21為圓柱狀，開孔231則為圓形，若電池單體21為長方體狀，開孔231則為長方形。
[0033]固定板23為陶瓷板，固定板23是一體成型。使用陶瓷板可以提高固定板23的耐熱性能，從而可以提高車載動(dòng)力電池的耐熱性能。
[0034]請一并參閱圖2，電池組2中的若干電池單體21并排排列設(shè)置，且電池單體21焊接于金屬導(dǎo)電板22上。將電池單體21并排排列設(shè)置可以將電池單體21排布更為密集，增加車載動(dòng)力電池的容量；另外，也可以方便對電池單體21進(jìn)行布局，方便車載動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)、組裝。而將電池單體21焊接在金屬導(dǎo)電板22上，可以使電池單體21與金屬導(dǎo)電板22連接更牢固，提高抗老化能力，也可以使電池單體21發(fā)出的熱量能更好的被金屬導(dǎo)電板22帶走，還可以減小電池單體21與金屬導(dǎo)電板22之間的阻抗，減少發(fā)熱量。
[0035]金屬導(dǎo)電板22呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，金屬導(dǎo)電板22上可以開設(shè)方便焊接電池單體21的通孔221，從而使金屬導(dǎo)電板22呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在其它一些實(shí)施例中，也可以在電池單體21之間的空隙部位開設(shè)開口，以使金屬導(dǎo)電板22呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。將金屬導(dǎo)電板22設(shè)置呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以方便電池單體21之間空隙部分的散熱的散發(fā)，提高散熱性能；還可以減少材料使用，降低成本，減輕車載動(dòng)力電池的重量。其它實(shí)施例中，金屬導(dǎo)電板22也可以為其它不規(guī)則形狀。
[0036]而在金屬導(dǎo)電板22上對應(yīng)電池單體21的位置開設(shè)有通孔221，可以方便將該電池單體21與該金屬導(dǎo)電板22進(jìn)行焊接連接。
[0037]金屬導(dǎo)電板22上設(shè)有連接梁222，以方便將電池單體21與金屬導(dǎo)電板22進(jìn)行電連接。本實(shí)施例中，連接梁222橫穿通孔221。當(dāng)將電池單體21與金屬導(dǎo)電板22的連接梁222進(jìn)行焊接時(shí)，可以將焊接頭經(jīng)通孔221伸入連接梁222與電池單體21之間，將電函單體與連接梁222焊接連接。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，連接梁222也可以由通孔221的內(nèi)壁凸設(shè)而出。還有一些實(shí)施例中，也可以直接將電池單體21焊接在通孔221的邊緣上。
[0038]金屬導(dǎo)電板22可以一體成型，以提高強(qiáng)度、降低阻抗。當(dāng)然也可以使用多段板體組合連接成金屬導(dǎo)電板22，以方便制作較大的車載動(dòng)力電池。金屬導(dǎo)電板22可以使用無氧銅、銅合金、鎳、鎳合金等材料制作，如使用無氧銅，可以降低金屬導(dǎo)電板22的阻抗，減少金屬導(dǎo)電板22的發(fā)熱，提高散熱效率。
[0039]請參閱圖2至圖4，本實(shí)用新型的車載動(dòng)力電池制作方法如下:
[0040]將若干電池單體21以串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的方式進(jìn)行排列，并統(tǒng)一插入固定板23的開孔231 口，然后將各電池單體21焊接在金屬導(dǎo)電板22上，組成電池組2，再用保護(hù)罩I將電池組2包裹起來形成車載動(dòng)力電池。電池單體21可以是鋰離子電池，也可以是其它電池。本實(shí)用新型的車載動(dòng)力電池不限電池單體21的數(shù)量，可根據(jù)需要選擇電池單體21的數(shù)量，也可以根據(jù)需要制作相應(yīng)的形狀。
[0041]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車載動(dòng)力電池，包括保護(hù)罩和安裝于所述保護(hù)罩中的電池組，所述電池組包括經(jīng)串聯(lián)或/和并聯(lián)連接的若干電池單體，其特征在于，所述電池組還包括用于將若干所述電池單體進(jìn)行串聯(lián)或/和并聯(lián)連接的金屬導(dǎo)電板，若干所述電池單體安裝于所述金屬導(dǎo)電板上；所述保護(hù)罩包括絕緣陶瓷內(nèi)板和設(shè)于所述絕緣陶瓷內(nèi)板的相對外側(cè)的散熱板；所述金屬導(dǎo)電板貼于所述絕緣陶瓷內(nèi)板的相對內(nèi)側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的車載動(dòng)力電池，其特征在于，所述散熱板為金屬散熱板，所述散熱板粘結(jié)或焊接于所述絕緣陶瓷內(nèi)板上。
3.如權(quán)利要求1所述的車載動(dòng)力電池，其特征在于，所述絕緣陶瓷內(nèi)板是一體成型。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的車載動(dòng)力電池，其特征在于，所述電池組還包括用于支撐若干所述電池單體的固定板，所述固定板上開對應(yīng)所述電池單體的位置設(shè)有開孔，所述電池單體插裝入相應(yīng)的所述開孔中。
5.如權(quán)利要求4所述的車載動(dòng)力電池，其特征在于，所述固定板為陶瓷板，所述固定板是一體成型。
6.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的車載動(dòng)力電池，其特征在于，若干所述電池單體并排排列設(shè)置，且所述電池單體焊接于所述金屬導(dǎo)電板上。
7.如權(quán)利要求6所述的車載動(dòng)力電池，其特征在于，所述金屬導(dǎo)電板呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求6所述的車載動(dòng)力電池，其特征在于，所述金屬導(dǎo)電板上對應(yīng)所述電池單體的位置開設(shè)有方便將該電池單體與該金屬導(dǎo)電板焊接的通孔。
9.如權(quán)利要求8所述的車載動(dòng)力電池，其特征在于，所述金屬導(dǎo)電板上設(shè)有用于與相應(yīng)的所述電池單體進(jìn)行焊接連接的連接梁，所述連接梁橫穿所述通孔。
10.如權(quán)利要求8所述的車載動(dòng)力電池，其特征在于，所述金屬導(dǎo)電板上設(shè)有用于與相應(yīng)的所述電池單體進(jìn)行焊接連接的連接梁，所述連接梁由所述通孔的內(nèi)壁凸設(shè)而出。
【文檔編號(hào)】H01M2/20GK203967152SQ201420347528
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】梁華敬, 李榮芬, 程建良 申請人:東莞市創(chuàng)明電池技術(shù)有限公司