一種電池的成組結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電池的成組結(jié)構(gòu)，屬于電池成組領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電池應(yīng)用于電動汽車，對電池PACK安全性也越來越高。電池模組屬于PACK中重要的組成部分，安全性也是至關(guān)重要的，如何成組才能使得電池組安全性較高成了電動車電池行業(yè)最關(guān)注的問題。當(dāng)電池模組安裝于PACK中在汽車上使用時，會隨著汽車的震動而發(fā)生震動。震動過程中一旦電池模組損壞，會發(fā)生一系列的連鎖破壞，如導(dǎo)線燒毀，電池漏液，電池內(nèi)部短路等，會嚴(yán)重威脅駕駛員的生命安全，因此在運行過程中絕不能出現(xiàn)模組損壞的情況。焊接和螺栓連接是目前最常用的兩種方法。焊接自動化程度高，一致性好，但是焊接設(shè)備成本比較高，需要專業(yè)人員操作，而且焊接之后整個模組無法再次拆裝，如果模組中一個電芯損壞，整個模組就會報廢，極大的提高了維修的成本。螺栓連接解決了這一問題，使用螺栓連接，模組成組操作簡單，維修方便，但是螺栓連接在使用過程中因震動會又會產(chǎn)生松動的可能。
[0003]針對以上問題，目前的實現(xiàn)方案是:將電芯套入電芯膠殼中，然后每個套好電芯的電芯膠殼穿過上下4根螺桿，兩端套入端板后再使用螺母鎖緊。在操作過程中螺桿需要穿過每一個電芯膠殼側(cè)邊的安裝孔，然而在操作過程中零件精度控制不好，就很容易幾個螺桿不能同時穿入，或者能穿入的但也比較困難，而且只能手工操作，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)較難實現(xiàn)，而且因螺桿穿入的是塑料件，強(qiáng)度有限，不宜承受過大的力，主要的受力全部集中在膠殼的安裝孔的位置，強(qiáng)度也達(dá)不到。為了使得整個模組更加牢固，會較多使用螺栓，雖然可靠性提高了，但是整個模組操作也變得復(fù)雜，而且在使用過程中也經(jīng)常會出現(xiàn)松動的情況，因此螺栓連接的防松也非常必要。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種電池的成組結(jié)構(gòu)，主要解決現(xiàn)有鋰電池成組后不牢固、松動等使得電池內(nèi)部連接的松動及破壞，造成接觸不良進(jìn)而接觸電阻增大，嚴(yán)重導(dǎo)致電池內(nèi)部短路引起火災(zāi)的問題。本實用新型同時實現(xiàn)了螺栓連接緊固的方便性和防止螺栓的松動，在空間布置上也比較緊湊，占用的空間比較少，整個模組的能量密度很高，適合于大批量生產(chǎn)。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種電池的成組結(jié)構(gòu)，使用支架壓在電芯膠殼的表面，兩端使用螺母鎖入支架，在此過程中支架替代了塑料件安裝孔穿螺桿鎖緊的功能，強(qiáng)度大大提高，而且支架也提供了上壓電芯防止晃動的功能。支架鎖入端使用施必牢螺母，有效的防止螺絲的松動，大大增加了整個模組的可靠性。所有電芯置于上下兩個膠殼中，沒有采用組合方式，精度大大提高，如采用自動化的生產(chǎn)更為方便。膠殼與電芯直接接觸，鎖緊后的電芯所有作用力在支架上，不會造成膠殼塑料件的破壞，有效降低了因塑料件損壞而發(fā)生模組損壞的幾率。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0008](1)本實用新型在結(jié)構(gòu)方面，只用了四個施必牢螺母鎖緊，操作步驟較少，電芯的受力集中在電芯兩側(cè)的上下支架和端板上，強(qiáng)度大，震動過程中不易發(fā)生斷裂或者較大變形，而螺母連接更便于拆裝維修。
[0009](2)本實用新型在空間上，螺母沉入到端板表面以下，與PACK的連接通孔位于端板的內(nèi)部，結(jié)構(gòu)較為緊湊，適宜于對空間要求比較高的應(yīng)用場合。
[0010](3)本實用新型在震動性要求上，采用各個方向定位鎖緊，結(jié)構(gòu)更加可靠，能夠更好的保證震動過程中無相對位移。
[0011](4)本實用新型在安全性方面，整個電池模組帶電部分均位未與金屬接觸，預(yù)留了電氣間隙，保證整個電池模組不帶電。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實用新型的爆炸圖。
[0014]上述附圖中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的部件名稱如下:
[0015]1-底部I父殼，2-下支架，3-電芯，4-上支架，5-隔尚片，6_端板，7_螺母，8_上蓋，9-鋁條，10-頂部膠殼，11-通孔。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
[0017]實施例
[0018]如圖1和2所示，一種電池的成組結(jié)構(gòu)，包括兩塊方形端板6、兩個上支架4、兩個下支架2、底部膠殼1、頂部膠殼10、電芯3，其中，兩塊端板的四個棱角處均設(shè)有螺母孔，上支架4、下支架2平行設(shè)置，兩端分別穿過兩塊端板6的4個螺母孔中，并通過施必牢螺母7鎖緊，螺母鎖緊后與端板表面相平，端板6的材料為鋁合金，也可以使用塑料件，4個棱角處內(nèi)陷，螺母連接時，螺母7位于端板表面以下，不占用其他空間。因此，在本實用新型中，兩塊端板6、兩個上支架4、兩個下支架2即組成一個具有內(nèi)部容納空間的緊固結(jié)構(gòu)，在空間位置上，兩塊端板豎向設(shè)置，兩個上支架4、兩個下支架2橫向設(shè)置并與兩塊端板垂直，這里所述的豎向、橫向為相對位置。
[0019]在本實施例中，兩個上支架4、兩個下支架2的橫截面均為L型，底部膠殼1沿下支架2徑向延伸并卡槽連接于兩個下支架2的L型槽中，頂部膠殼10的設(shè)置方式與底部膠殼的設(shè)置方式同理。在底部膠殼的上表面設(shè)有多個均勻分布的并用于安裝電芯3的安裝槽，頂部膠殼則相應(yīng)設(shè)有多個用于電芯極柱穿過的孔，電芯安裝時，電芯3豎向安裝于每個安裝槽中，電芯極柱穿過頂部膠殼的孔。
[0020]本實施例還在電芯與端板6之間設(shè)有隔離片5，并且在端板6上還豎向設(shè)有通孔11，該通孔11從端板6的頂部一直延伸至底部，可以將本電池模組固定于PACK中底部的安裝孔中，通孔11有效的放大了安裝的公差，更方便電池模組安裝于制造精度不高的焊接箱體中。
[0021]另外，在本實施例中，在電芯極柱上還焊接有鋁條9，該鋁條9位于頂部膠殼10的上側(cè)，頂部膠殼10頂部還卡槽連接有上蓋8。上支架4上部還帶有翻邊，既用來加強(qiáng)上支架，也可以在其上打孔固定采樣線束。
[0022]如圖2，本實用新型的安裝如下:
[0023]電芯按照實際需要的串并聯(lián)順序一個個裝入底部膠殼1后(此部分為現(xiàn)有技術(shù))，蓋上頂部膠殼10。頂部膠殼有保護(hù)電極和防爆膜的作用，防止電極在安裝過程中碰到其他電極和防止焊接過程中焊渣濺到防爆膜而燙穿防爆膜。電芯裝入頂部膠殼、底部膠殼后將上下兩個膠殼壓緊以保證電芯完全裝入膠殼，然后在底部膠殼1的下端放入前后兩個下支架2托起底部膠殼1側(cè)邊，頂部放上前后兩個上支架4壓住頂部膠殼10側(cè)邊，電芯3兩端貼上隔離片5，再將兩個下支架2和兩個上支架4兩端套入端板6，分別使用4個M6施必牢螺母7擰緊。全部鎖緊后放入鋁條9，將鋁條焊接到電芯極柱，鋁條全部焊接完成后，合上上蓋8，即完成了電池模組的裝配。
[0024]當(dāng)電池模組安裝在PACK中，PACK裝于汽車上使用時會產(chǎn)生震動，當(dāng)上下產(chǎn)生震動時，上支架1、下支架4阻止中間電芯的上下串動，當(dāng)產(chǎn)生左右的震動時，兩端板5會阻止左右串動，產(chǎn)生前后震動時，上支架1和下支架4發(fā)揮作用，6個方向均有限制。
[0025]因整個結(jié)構(gòu)在上下、左右、前后均有限位，所以可以更好的保證整個電池模組在使用過程中產(chǎn)生震動的時候，不至于電芯在框架里面產(chǎn)生位移，保證了電芯與支架震動頻率一致，有效減少了震動時發(fā)生松動的可能性，端板6既參與電池模組自身的鎖緊，也作為固定到PACK中的零件，實現(xiàn)了一個零件兩種功能，并且節(jié)約空間，采用施必牢螺母，防止在使用過程中電池模組因螺母松動而產(chǎn)生的各種安全隱患。
[0026]按照上述實施例，便可很好地實現(xiàn)本實用新型。值得說明的是，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本實用新型上做出的一些無實質(zhì)性的改動或潤色，所采用的技術(shù)方案的實質(zhì)仍然與本實用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電池的成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括平行對稱設(shè)置的兩塊端板￠)，多個位于兩塊端板之間并且兩端分別垂直插入兩塊端板(6)邊沿的支架，以及將端板和支架固定的螺母(7)，該多個支架和兩塊端板組成內(nèi)部容納空間；還包括卡槽連接于多個支架內(nèi)部的膠殼，以及安裝于膠殼內(nèi)的電芯(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池的成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)部容納空間為方形柱體形狀。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電池的成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支架為四個，包括兩個上支架(4)和兩個下支架(2)，兩個端板上則均設(shè)有四個螺母孔，支架的端部則插入至該螺母孔中，螺母(7)也穿過該螺母孔用于鎖緊支架。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電池的成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述端板的螺母孔處內(nèi)陷，使螺母(7)連接好后位于端板表面以下。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種電池的成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述膠殼包括底部膠殼(1)、頂部膠殼(10)，其中，底部膠殼(1)卡槽連接于兩個下支架(2)上，頂部膠殼(10)卡槽連接于兩個上支架(4)上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電池的成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述兩個上支架(4)、兩個下支架(2)的橫截面均為L型，底部膠殼(1)、頂部膠殼(10)均分別卡槽連接于兩個上支架(4)、兩個下支架(2)的L型槽中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電池的成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述底部膠殼(1)的上表面設(shè)有多個均勻分布的并用于安裝電芯(3)的安裝槽，頂部膠殼(10)則相應(yīng)設(shè)有多個用于電芯極柱穿過的孔，電芯(3)豎向安裝于每個安裝槽中，電芯極柱穿過頂部膠殼的孔。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電池的成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電芯與端板(6)之間還設(shè)有隔離片(5)，在電芯極柱上還焊接有鋁條(9)，該鋁條(9)位于頂部膠殼(10)的上偵牝頂部膠殼(10)頂部還卡槽連接有上蓋(8)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種電池的成組結(jié)構(gòu)，其特征在于，在端板(6)上還豎向設(shè)有通孔(11)，該通孔(11)從端板(6)的頂部一直延伸至底部。
【專利摘要】本實用新型公開了一種電池的成組結(jié)構(gòu)。包括平行對稱設(shè)置的兩塊端板，多個位于兩塊端板之間并且兩端分別垂直插入兩塊端板邊沿的支架，以及將端板和支架固定的螺母，該多個支架和兩塊端板組成內(nèi)部容納空間；還包括卡槽連接于多個支架內(nèi)部的膠殼，以及安裝于膠殼內(nèi)的電芯。本實用新型使用支架壓在膠殼的表面，兩端使用螺母鎖入支架，在此過程中支架替代了安裝孔穿螺桿鎖緊的功能，強(qiáng)度大大提高了，而且支架也提供了上壓電芯防止晃動的功能，大大增加了整個模組的可靠性。膠殼與電芯直接接觸，鎖緊后的電芯所有作用力在支架上，不會造成膠殼塑料件的破壞，有效降低了因塑料件損壞而發(fā)生模組損壞的幾率。
【IPC分類】H01M2/10, H01M10/42
【公開號】CN205069718
【申請?zhí)枴緾N201520869437
【發(fā)明人】張 雄, 戴潤義, 陜亮亮, 余勝
【申請人】成都雅駿新能源汽車科技股份有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年11月3日