一種便于自動(dòng)組裝的動(dòng)力電池模組及電動(dòng)車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車用動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的動(dòng)力電池模組以及應(yīng)用該動(dòng)力電池模組的電動(dòng)車。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池技術(shù)已日漸成熟，因而被廣泛地應(yīng)用于車用的動(dòng)力電池，軟包電芯電池組是將若干大致呈長(zhǎng)方形的軟包電芯并排地裝入一個(gè)固定外殼中，再對(duì)軟包電芯的極耳通過匯流排進(jìn)行并聯(lián)，從而構(gòu)成一個(gè)軟包電芯模組。使用時(shí)，可根據(jù)需要將若干軟包電芯模組再次進(jìn)行串、并聯(lián)以構(gòu)成動(dòng)力電池。由于其中的軟包電芯具有輕、薄、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好、能量密度高、放電平臺(tái)穩(wěn)定、功率性能出色、環(huán)保無污染等諸多優(yōu)勢(shì)而得以快速發(fā)展。例如，在中國(guó)專利文獻(xiàn)上公開的“軟包裝電池及電池模組”，其公告號(hào)為CN203950857U，包括電芯、第一極耳、第二極耳、電解液、以及包裝膜。電芯包括:第一集流體和第一活性材料層構(gòu)成的第一極片、第二集流體和第二活性材料層構(gòu)成的第二極片、以及設(shè)置在第一極片與第二極片之間的隔離膜。第一極耳電連接于第一極片的第一集流體，第二極耳電連接于第二極片的第二集流體。包裝膜封裝電芯并容納電解液，第一極耳從包裝膜中密封導(dǎo)出，第二極耳從包裝膜中密封導(dǎo)出。第一、第二極耳被包裝膜分成膜內(nèi)部分及膜外部分，膜外部分包括固定連接于外部并設(shè)置有缺口的首連接段。當(dāng)軟包裝電池發(fā)生封裝不良、包裝膜表面破損、角位破損、電芯水含量超標(biāo)、以及過充、過放、短路等問題導(dǎo)致軟包裝電池鼓脹時(shí)，該軟包裝電池在第一、第二極耳的缺口處扯斷，由此可以將軟包裝電池自身與外部之間的電回路切斷，從而提高軟包裝電池對(duì)外界的安全性。
[0003]但是現(xiàn)有的軟包電芯動(dòng)力電池模組結(jié)構(gòu)存在如下缺陷:首先，連接匯流排和極耳時(shí)，需要操作人員將極耳一個(gè)一個(gè)穿到匯流排的極耳插孔內(nèi)，從而造成員工操作困難，生產(chǎn)效率低下，不利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。其次，由于其軟包電芯外面的鋁塑包裝膜形狀不固定，因此，造成軟包電芯電池組的外形不規(guī)則，一方面使外形尺寸誤差大，組裝時(shí)軟包電芯裝入固定外殼困難。另一方面，相鄰的二個(gè)軟包電芯的極耳之間的間距一致性差，從而造成相鄰極耳的間距與匯流排上相鄰極耳插孔的間距誤差大，不利于組裝時(shí)極耳與匯流排之間的連接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有采用軟包電芯的動(dòng)力電池模組所存在的軟包電芯極耳與匯流排連接困難、難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的問題，提供一種方便軟包電芯極耳與匯流排連接從而便于自動(dòng)組裝的動(dòng)力電池模組以及應(yīng)用該動(dòng)力電池模組的電動(dòng)車。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種便于自動(dòng)組裝的動(dòng)力電池模組，包括若干軟包電芯以及二個(gè)匯流排，各軟包電芯沿著其厚度方向并排布置，軟包電芯上設(shè)有由正極耳和負(fù)極耳組成的極耳，各軟包電芯的正極耳線性排列成正極耳串并通過一個(gè)匯流排相連接，相應(yīng)地，各軟包電芯的負(fù)極耳線性排列成負(fù)極耳串并通過另一個(gè)匯流排相連接，連接正極耳串的匯流排以及連接負(fù)極耳串的匯流排并排相對(duì)布置，并且兩個(gè)匯流排上相互靠近的一側(cè)邊緣上分別間隔地設(shè)有極耳槽，所述極耳槽的開口邊角處設(shè)有逐步增大的喇叭口，各軟包電芯的極耳依次卡位在兩側(cè)匯流排對(duì)應(yīng)的極耳槽內(nèi)，極耳伸出匯流排的上端彎折后貼靠匯流排上表面并與匯流排上表面相連接。
[0006]由于匯流排的一側(cè)邊緣上間隔地設(shè)有極耳槽，從而使匯流排呈梳子狀，組裝時(shí)，匯流排可方便地從兩側(cè)橫向移動(dòng)至軟包電芯上方，使極耳卡入?yún)R流排的極耳槽內(nèi)。由于極耳槽的開口邊角處設(shè)有逐步增大的喇叭口，因此使極耳槽具有自動(dòng)導(dǎo)向?qū)χ行Ч垢鬈洶娦旧系臉O耳可順利地進(jìn)入對(duì)應(yīng)的極耳槽內(nèi)，從而消除極耳位置偏差對(duì)組裝造成的困難，便于通過機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)組裝，極耳貼靠在匯流排的上端則可用激光焊接機(jī)焊接在匯流排上表面上。特別是，匯流排是從側(cè)向移動(dòng)到軟包電芯上方與極耳相連接的，因此，我們可將極耳直接制成上部折彎的L形，從而可免除組裝時(shí)對(duì)極耳的折彎程序，從而可有效地簡(jiǎn)化組裝程序，并避免折彎極耳時(shí)對(duì)軟包電芯造成損傷。
[0007]作為優(yōu)選，匯流排包括底層的絕緣基板以及上層的焊接銅板，焊接銅板的下表面鉚接有若干連接螺柱，焊接銅板的上表面對(duì)應(yīng)連接螺柱位置設(shè)有螺釘過孔，所述焊接銅板嵌設(shè)在絕緣基板的上表面上。
[0008]絕緣基板可由阻燃ABS制成，焊接銅板和絕緣基板可通過注射成型模具制成一體結(jié)構(gòu)，從而使匯流排的下表面與軟包電芯單元之間形成良好的絕緣，同時(shí)焊接銅板具有較高的剛性。相應(yīng)地，焊接銅板上的連接螺柱可用于后續(xù)多個(gè)動(dòng)力電池模組的串并聯(lián)，以便適用于多種應(yīng)用場(chǎng)合。特別是，嵌設(shè)在絕緣基板內(nèi)的多個(gè)連接螺柱可顯著地提高焊接銅板與絕緣基板之間的連接強(qiáng)度。
[0009]作為優(yōu)選，所述軟包電芯的邊緣外側(cè)繞設(shè)有定形圍框，定形圍框的前后兩側(cè)貫通，在定形圍框與其內(nèi)部的軟包電芯之間的空隙處填充有熱熔膠，從而使各軟包電芯與外側(cè)的定形圍框分別連接成一體的軟包電芯單元，各軟包電芯單元沿著定形圍框的前后方向并排布置形成動(dòng)力電池模組，在所述動(dòng)力電池模組的外側(cè)繞設(shè)有封裝環(huán)，從而使動(dòng)力電池模組形成一體結(jié)構(gòu)。
[0010]本發(fā)明由于在軟包電芯的外側(cè)設(shè)有定形圍框，并且用熱熔膠填充定形圍框與其內(nèi)部的軟包電芯之間的空隙，從而使軟包電芯與外側(cè)的定形圍框連接成形狀規(guī)則的軟包電芯單元，有效地解決了現(xiàn)有的動(dòng)力電池模組結(jié)構(gòu)所存在的軟包電芯外形不規(guī)則、外形尺寸誤差大的問題。另外，外包的定形圍框可顯著地提高軟包電芯的強(qiáng)度，并且動(dòng)力電池模組在受到異物刮擦碰撞時(shí)，定形圍框可很好地保護(hù)軟包電芯，也就是說，動(dòng)力電池模組中各軟包電芯單元的定形圍框并排排列形成一個(gè)保護(hù)外殼，從而使軟包電芯的鋁塑軟包裝膜不會(huì)受到異物的刮擦碰撞，有效地避免軟包電芯的破損。特別是，本發(fā)明只需用封裝環(huán)將若干外形規(guī)則的軟包電芯單元并排疊放并捆綁在一起，即可形成一個(gè)獨(dú)立的動(dòng)力電池模組，因此方便其采用自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)組裝，而且有利于動(dòng)力電池模組中軟包電芯單元數(shù)量的調(diào)整，從而可方便地組裝成不同規(guī)格型號(hào)的動(dòng)力電池模組。
[0011]作為優(yōu)選，所述定形圍框上部前側(cè)邊緣對(duì)應(yīng)正、負(fù)極耳位置分別設(shè)有沿定形圍框的前后方向延伸的極耳卡槽，定形圍框上部后側(cè)邊緣對(duì)應(yīng)極耳卡槽位置設(shè)有卡位凸塊，軟包電芯的正、負(fù)極耳定位在對(duì)應(yīng)的極耳卡槽底部，前側(cè)的軟包電芯單元的卡位凸塊卡位在后側(cè)相鄰的軟包電芯單元對(duì)應(yīng)的極耳卡槽內(nèi)并抵壓該極耳卡槽內(nèi)的極耳。
[0012]由于軟包電芯的正、負(fù)極耳被統(tǒng)一定位在定形圍框的極耳卡槽內(nèi)，因而可準(zhǔn)確定位每個(gè)軟包電芯單元中極耳的位置，有利于匯流排與極耳的組裝連接。特別是，當(dāng)動(dòng)力電池模組中的軟包電芯單元并排地疊置在一起時(shí)，前側(cè)的軟包電芯單元中定形圍框上的卡位凸塊剛好卡位在后側(cè)相鄰的軟包電芯單元對(duì)應(yīng)的極耳卡槽內(nèi)，從而便于動(dòng)力電池模組中各軟包電芯單元的整齊排列，使動(dòng)力電池模組具有規(guī)則統(tǒng)一的外形尺寸。通過相鄰的軟包電芯單元之間卡位凸塊和極耳卡槽的配合，使各軟包電芯單元之間相互楔合在一起，使得由封裝環(huán)捆綁形成的動(dòng)力電池模組具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，避免包電芯單元之間相互移位。特別是，卡位凸起抵壓極耳卡槽內(nèi)的極耳，因此，使極耳能可靠定位，避免其受力后移位受損。
[0013]作為優(yōu)選，所述定形圍框的左右兩側(cè)面上分別設(shè)有至少一對(duì)外凸且間隔設(shè)置的U形彎折，從而在定形圍框的左右兩側(cè)面上該對(duì)U形彎折之間形成相對(duì)下凹的封裝定位槽，所述封裝環(huán)嵌設(shè)在封裝定位槽內(nèi)。
[0014]—對(duì)外凸且間隔設(shè)置的U形彎折既可在定形圍框的側(cè)面上形成封裝定位槽，從而有利于封裝環(huán)的準(zhǔn)確定位，使封裝環(huán)的位置整齊劃一，有利于改善動(dòng)力電池模組的外觀質(zhì)量，并且可有效地避免封裝環(huán)的滑落。與此同時(shí)，在定形圍框的內(nèi)側(cè)形成貫通前后兩側(cè)的凹槽，因而有利于熱熔膠在定形圍框內(nèi)前后兩側(cè)之間的流動(dòng)，便于用熱熔膠將定形圍框與軟包電芯連接在一起。
[0015]作為優(yōu)選，所述封裝環(huán)采用熱縮套管制成。
[0016]熱縮套管本身被用于電連接時(shí)的絕緣護(hù)套，在受熱時(shí)會(huì)急劇收縮，具有較大的收縮比，因而我們可以將較大的熱縮套管方便地套設(shè)在疊置在一起的軟包電芯單元外面，然后通過加熱使熱縮套管收縮后緊緊地包覆在疊置在一起的軟包電芯單元外面，不僅可顯著地提高組裝效率，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化組裝，同時(shí)使軟包電芯單元能牢固緊密地組裝在一起。
[0017]作為優(yōu)選，所述動(dòng)力電池模組的最前一個(gè)軟包電芯單元的前側(cè)設(shè)有與其定形圍框連接成一體的護(hù)板，所述動(dòng)力電池模組的最后一個(gè)軟包