一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組，所述模組結(jié)構(gòu)包括：頂板、底板及兩側(cè)板組成的外部殼體結(jié)構(gòu)和上阻燃板、下阻燃板、圓柱形電芯、蛇形鋁管、導(dǎo)熱/絕緣導(dǎo)熱層、銅鎳集流板及外圍固定結(jié)構(gòu)組成的內(nèi)部電芯模塊結(jié)構(gòu)。所述電芯模塊中的圓柱形電芯安裝在上阻燃板與下阻燃板的階梯孔中，銅鎳集流板固定在上阻燃板與下阻燃板的外側(cè)端面。蛇形鋁管盤設(shè)在圓柱形電芯之間，且蛇形鋁管直管段表面呈波浪形，其波浪凹槽處緊貼圓柱形電芯側(cè)壁，此設(shè)計(jì)不僅對(duì)圓柱形電芯起到了固定作用而且增大了接觸面積有效地提高了熱傳輸效率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，組裝過程簡單方便，結(jié)構(gòu)緊湊牢固、傳熱效率高、電芯工作性能穩(wěn)定。
【專利說明】
一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車電池，具體涉及一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組。
【背景技術(shù)】
[0002]由于鋰電池容量、生產(chǎn)工藝等方面的限制，不可能獲得像鉛酸電池或液流電池那樣超大容量的單體，因此，鋰電池規(guī)?；瘧?yīng)用的基礎(chǔ)就是良好的成組模塊化技術(shù)。涉及到圓柱形電芯在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用，目前基本采用先并后串的連接方式，將一定個(gè)數(shù)的單體電芯并起來形成一個(gè)小的模塊，模塊與模塊之間的連接采用插拔連接或銅排連接后利用外圍結(jié)構(gòu)固定的連接方式，但兩種連接方式存在整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、結(jié)構(gòu)松散，導(dǎo)致無法保障電芯性能的問題。在電芯模塊的散熱與加熱方面，現(xiàn)有的模塊基本依靠自然冷卻和PTC板加熱，此調(diào)節(jié)溫度的方法對(duì)模塊的空間、結(jié)構(gòu)要求較多且效果不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組，電池模組連接方式簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱效率高、對(duì)電芯的溫度易于調(diào)節(jié)、電芯工作性能穩(wěn)定。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組，包括電池模組外殼和內(nèi)部電芯模塊;所述電池模組外殼包括頂板、底板及兩側(cè)板，并且其中一塊側(cè)板的外部設(shè)置有多條豎直支撐板和水平固定板;所述電芯模塊包括若干成組的圓柱形電芯、蛇形鋁管、上阻燃板、下阻燃板、銅鎳集流板及外圍固定結(jié)構(gòu)。若干成組的圓柱形電芯置于上阻燃板和下阻燃板之間，上阻燃板的下端面以及下阻燃板的上端面分別設(shè)置有用于裝配圓柱形電芯與接線柱的階梯孔，并且上阻燃板的上端面以及下阻燃板的下端面對(duì)應(yīng)每組圓柱形電芯均設(shè)置有用于裝配銅鎳集流板的沉孔，所述蛇形鋁管盤設(shè)在圓柱形電芯之間，蛇形鋁管的兩端分別設(shè)置有模塊進(jìn)水接頭和模塊出水接頭，蛇形鋁管的直管段呈波浪狀設(shè)置，且相鄰兩直管段的波浪交錯(cuò)設(shè)置，相鄰兩直管段之間的空間內(nèi)裝配有兩排圓柱形電芯，直管段與電池模組外殼之間的空間內(nèi)裝配有一排圓柱形電芯，每個(gè)圓柱形電芯均緊貼對(duì)應(yīng)直管段上的凹槽設(shè)置。
[0005]作為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組的進(jìn)一步改進(jìn):所述蛇形鋁管包括四個(gè)直管段以及用于串聯(lián)四個(gè)直管段的三個(gè)彎曲段。
作為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組的進(jìn)一步改進(jìn):所述所述圓柱形電芯的外表設(shè)置有絕緣層，蛇形鋁管的外表設(shè)置有導(dǎo)熱層。
[0006]作為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組的進(jìn)一步改進(jìn):所述蛇形鋁管的外表設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱層。
[0007]作為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組的進(jìn)一步改進(jìn):所述上阻燃板和下阻燃板的材質(zhì)均為ABS阻燃材料。
[0008]作為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組的進(jìn)一步改進(jìn):所述銅鎳集流板通過螺栓或鉚接等方式固定在上阻燃板和下阻燃板上。
[0009]有益效果
本發(fā)明的電池模組內(nèi)部蛇形鋁管盤設(shè)在圓柱形電芯周圍，此方式不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)電池模組結(jié)構(gòu)內(nèi)部圓柱形電芯的固定，同時(shí)又保證了電池組的高效加熱、散熱;蛇形鋁管直管段表面呈波浪狀，其凹槽與圓柱形電芯完美結(jié)合，極大地增加了接觸面積，使熱量得到高效傳輸；電芯模塊框架由上下阻燃板構(gòu)成阻燃板耐高溫耐腐蝕并且阻燃板作為模塊框架隔絕電芯與外界金屬的接觸，使用時(shí)更加安全。蛇形鋁管外纏繞有導(dǎo)熱/絕緣導(dǎo)熱層，既保證了熱管對(duì)熱量的高效傳輸，同時(shí)又進(jìn)一步確保了圓柱形電芯表面之間的絕緣性，增加了電池模塊的安全系數(shù)。利用螺栓或鉚釘?shù)确绞綄~鎳集流板與阻燃板固定在一起，使得電池組整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)一步提尚。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明電池模組的外殼結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明電池模組的電芯模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明電池模組的電芯模塊分體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明電池模組的銅鎳集流板結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明電池模組的蛇形鋁管結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明實(shí)施例中電芯模板的電性分布圖；
圖中標(biāo)號(hào)為:1、電池模組外殼，101、頂板，102、側(cè)板，103、支撐板，104、固定板，105、底板，2、電芯模塊，3、圓柱形電芯，4、上阻燃板，5、下阻燃板，6、階梯孔，7、銅鎳集流板，701、銅板，702、鎳片，801、模塊出水口，802、模塊進(jìn)水口，8、蛇形鋁管，9、接線柱。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式。
[0012]如圖1所示，一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組，包括18650圓柱形電芯3、上ABS阻燃板
4、下ABS阻燃板5、銅鎳集流板7、蛇形鋁管8，其中圓柱形電芯模塊2采用30并8串排布方式。如圖3所示，上ABS阻燃板4上端面依據(jù)排布方式劃分為8個(gè)區(qū)域，每塊區(qū)域設(shè)置有安裝銅鎳集流板7的沉孔，用于安裝固定銅鎳集流板7，下端面打有256個(gè)孔位，用于安裝18650圓柱形電芯3和設(shè)置接線柱9;下ABS阻燃板5下端面依據(jù)排布方式劃分為8個(gè)區(qū)域，每塊區(qū)域設(shè)置有安裝銅鎳集流板7的沉孔，用于安裝固定銅鎳集流板7，上端面打有256個(gè)孔位，用于安裝18650圓柱形電芯3和接線柱9;上ABS阻燃板與下ABS阻燃板階梯孔6的設(shè)置，將圓柱形電芯3初步固定；各區(qū)域內(nèi)部18650圓柱形電芯3并聯(lián)連接，安裝后的電芯對(duì)外顯示電性如圖6所示;如圖4所示將鎳片702和銅板701通過激光焊焊接在一起形成銅鎳集流板7，然后將銅鎳集流板7的鎳片702通過階梯孔6焊接在圓柱形電芯3的正負(fù)極上，最后將銅鎳集流板7通過螺栓分別固定在上ABS阻燃板4上端面與下ABS阻燃板5下端面所劃分的8個(gè)區(qū)域上；圖5所示，蛇形鋁管8包括四個(gè)直管段以及用于串聯(lián)四個(gè)直管段的三個(gè)彎曲段且蛇形鋁管的兩端分別設(shè)置有模塊進(jìn)水接頭802和模塊出水接頭801，蛇形鋁管直管段的表面呈波浪形，蛇形鋁管8兩側(cè)內(nèi)凹面緊貼圓柱形電芯3側(cè)壁，并按照圖3的方式穿繞于18650圓柱形電芯3周圍，波浪形的設(shè)置不僅實(shí)現(xiàn)了蛇形鋁管8對(duì)圓柱形電芯3的固定作用同時(shí)蛇形鋁管8直管段凹槽與圓柱形電芯3完美結(jié)合，極大地增加了接觸面積，使熱量得到高效傳輸;蛇形鋁管8相鄰兩直管段之間的空間內(nèi)裝配有兩排圓柱形電芯3，直管段與電池模組外殼I之間的空間內(nèi)裝配有一排圓柱形電芯3，此種設(shè)計(jì)使得蛇形鋁管8每條直管段都能充分接觸圓柱形電芯3表面，使熱傳輸效率得到顯著提高;最后利用外圍固定結(jié)構(gòu)將上述零部件固定在一起形成電芯模塊2。將得到的電芯模塊2利用螺栓連接固定在電池模組外殼I的底板上，組成完整的電池模組I，每個(gè)電池模組可通過固定板104與其他結(jié)構(gòu)相連接。
[0013]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組，包括電池模組外殼(I)以及裝配在電池模組外殼(I)內(nèi)部的電芯模塊(2)，其特征在于:所述電池模組外殼(I)包括頂板(101)、底板及兩側(cè)板(102)，并且其中一塊側(cè)板(102)的外部設(shè)置有多條豎直支撐板(103)和水平固定板(104)，所述電芯模塊(2)包括若干成組的圓柱形電芯(3)、蛇形鋁管(8)、上阻燃板(4)、下阻燃板(5)和銅鎳集流板(7)，若干成組的圓柱形電芯(3)置于上阻燃板(4)和下阻燃板(5)之間，上阻燃板(4)的下端面以及下阻燃板(5)的上端面分別設(shè)置有用于裝配圓柱形電芯(3)的階梯孔(6)，并且上阻燃板(4)的上端面以及下阻燃板(5)的下端面對(duì)應(yīng)每組圓柱形電芯(3)均設(shè)置有用于裝配銅鎳集流板(7)的沉孔，所述蛇形鋁管(8)盤設(shè)在圓柱形電芯(3)之間，蛇形鋁管(8)的兩端分別設(shè)置有模塊進(jìn)水接頭(802)和模塊出水接頭(801)，蛇形鋁管(8)的直管段呈波浪狀設(shè)置，且相鄰兩直管段的波浪交錯(cuò)設(shè)置，相鄰兩直管段之間的空間內(nèi)裝配有兩排圓柱形電芯(3)，直管段與電池模組外殼(I)之間的空間內(nèi)裝配有一排圓柱形電芯(3)，每個(gè)圓柱形電芯(3)均緊貼對(duì)應(yīng)直管段上的凹槽設(shè)置。2.如權(quán)利要求書I所述的一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組，其特征在于:所述蛇形鋁管(8)包括四個(gè)直管段以及用于串聯(lián)四個(gè)直管段的三個(gè)彎曲段。3.如權(quán)利要求書I所述的一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組，其特征在于:所述圓柱形電芯(3)的外表設(shè)置有絕緣層，蛇形鋁管(8)的外表設(shè)置有導(dǎo)熱層。4.如權(quán)利要求書I所述的一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組，其特征在于:所述蛇形鋁管(8)的外表設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱層。5.如權(quán)利要求書I所述的一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組，其特征在于:所述上阻燃板(4)和下阻燃板(5)的材質(zhì)均為ABS阻燃材料。6.如權(quán)利要求書I所述的一種電動(dòng)汽車用圓柱電池模組，其特征在于:所述銅鎳集流板(7)通過螺栓或鉚接等方式固定在上阻燃板(4)和下阻燃板(5)上。
【文檔編號(hào)】H01M10/613GK105914320SQ201610515824
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年7月4日
【發(fā)明人】楚金甫, 古偉鵬, 汪世偉, 秦哲, 岳明揚(yáng), 劉向陽
【申請人】河南森源重工有限公司