专利名称：电动汽车电源模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车动力电源领域，尤其是一种电动汽车电源模块。
背景技术：
电动汽车电源模块化设计已经成为动力电源系统发展的必然趋势；中国专利公告号CN102306717A的发明公开了一种电动汽车用锂离子动力电池包及其制作方法，所述电动汽车用锂离子动力电池包，包括电池包壳体及与电池包壳体适配的电池包盖，在所述电池包壳体内部设有电池模块；在所述电池模块与所述电池包盖间设有绝缘层I，与电池包盖正对的电池包壳体面及电池模块间设有绝缘层II ;所述电池包壳体上设有与电池模块连接的快接插件，位于电池包壳体内部相邻的电池模块相互卡接；该电动汽车用锂离子动力电池包即电动汽车电源模块，所述的电池模块即电池单元，目前电动汽车电源模块的电池单元间的连接方式多采用螺钉紧固、插件卡接等机械紧固方式，这些连接方式存在连接处接触阻抗大易发热效率较低且在使用过程中由于振动会产生松动有安全隐患的不足；因此，设计一种在连接处接触阻抗小不易发热效率较高且在使用过程中不会产生松动安全性好的电动汽车电源模块，成为亟待解决的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服目前的电动汽车电源模块的电池单元间的连接存在连接处接触阻抗大易发热效率较低且在使用过程中由于振动会产生松动有安全隐患的不足；，提供一种在连接处接触阻抗小不易发热效率较高且在使用过程中不会产生松动安全性好的电动汽车电源模块。本实用新型的具体技术方案是:一种电动汽车电源模块，包括若干个带有固定框架和一端伸出固定框架的一侧边外的两个铝极耳的正电池单元、与正电池单元间隔排列的若干个带有固定框架和一端伸出固定框架的一侧边外的两个铜极耳的负电池单元、用于串接正电池单元和负电池单元的若干个汇流排；两个相邻的正电池单元的一个铝极耳和负电池单元的一个铜极耳分别与一个汇流排焊接。该电动汽车电源模块在连接处接触阻抗小不易发热效率较高且在使用过程中不会产生松动安全性好。作为优选，所述的正电池单元的固定框架的一侧边外侧镶嵌有两个金属支承块；铝极耳包括两块一端伸出固定框架的一侧边外的铝侧板和压住一个金属支承块并与两块铝侧板的一端连接的铝横板；负电池单元的固定框架的一侧边外侧镶嵌有两个金属支承块；铜极耳包括两块一端伸出固定框架的一侧边外的铜侧板和压住一个金属支承块并与两块铜侧板的一端连接的铜横板。铝极耳或铜极耳压住金属支承块刚性好。作为优选，所述的金属支承块的一端设有弧形面。铝极耳或铜极耳与金属支承块良好接触并利于焊接。作为优选，所述的汇流排包括铝片和铜片；铝片的一端沿厚度方向设有若干个凹槽；铜片的一端沿厚度方向设有若干个与凹槽匹配的凸块；凸块插入凹槽内并固态扩散连接；一个汇流排的铝片与一个正电池单元的一个铝横板和一个金属支承块激光焊接，铜片与一个相邻的负电池单元的一个铜横板和一个金属支承块激光焊接。固态扩散连接是一种在固态下将两个同种或异种的材料连接在一起的先进连接方法；这种方法既可以连接低碳钢，也可以连接陶瓷，甚至还可以连接传统焊接方法所不能连接的材料；汇流排的铝片和铜片固态扩散连接接触阻抗小；激光焊接，激光束可聚焦在很小的区域，热影响所导致的变形和金相变化范围小，可焊接间隔很近的小型被焊接件且激光器可放置在离与被焊接件适当的距离，激光焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接产生回熔；激光焊接不受磁场所影响能精确的对准焊件；同类材料的铝片和铝横板或铜片和铜横板激光焊接后接触阻抗小。作为优选，所述的凹槽的横截面形状为三角形；凸块的横截面形状为三角形。易于制作且接触面大连接强度高。作为优选，所述的固定框架的一端面设有若干个定位销；固定框架的另一端面设有与定位销匹配的若干个定位孔；一个固定框架的定位销插入相邻的另一个固定框架的定位孔中。方便装配定位。所述的电动汽车电源模块的连接方法，(I)汇流排的铜片的凸块插入铝片的凹槽内压紧后固态扩散连接；(2)若干个正电池单元和若干个负电池单元间隔排列并用专用夹具固持；(3)把汇流排的铝片和铜片分别放在相应的铝横板和铜横板上并用专用夹具固持；(4)把固持好的若干个正电池单元和若干个负电池单元及汇流排放置在只露出焊接部位的具有真空或负压的封闭箱内；(5)用激光器分别将相应的铝片、铝横板和金属支承块进行激光焊接及相应的铜片、铜横板和金属支承块进行激光焊接。连接方法实用可靠。作为优选，所述的用于激光焊接的激光器的相关参数:功率，600W;激光模 式，脉冲光纤；聚焦，F-200mm;倾斜角度，10° ;当被焊接件材料为铝，镀层厚度为0.4mm，铝极耳厚度为0.2mm，金属支承块厚度为3mm时的参数设置:频率10Hz，脉宽10ms，功率
5.4kw(90 % )，散焦+8.5mm,速度7mm/s，补助气体N2 ;当被焊接件材料为铜，镀层厚度为
0.4臟，铜极耳厚度为0.2臟，金属支承块厚度为3mm时的参数设置:频率10Hz，脉宽10ms，功率5.4kW(90%)，散焦+5.0mm，速度4mm/s，补助气体Air。激光器及激光焊接的参数设置适用于电动汽车电源模块激光焊接的需要且效果较好。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:一.该电动汽车电源模块在连接处接触阻抗小不易发热效率较高且在使用过程中不会产生松动安全性好。二.铝极耳或铜极耳压住金属支承块刚性好。三.金属支承块的一端设有弧形面，铝极耳或铜极耳与金属支承块良好接触并利于焊接。四.汇流排的铝片和铜片固态扩散连接接触阻抗小；同类材料的铝片和铝横板或铜片和铜横板激光焊接后接触阻抗小。五.凹槽和凸块的横截面形状均为三角形，易于制作且接触面大连接强度高。六.固定框架设有定位销和定位孔方便装配定位。
图1是本实用新型的一种结构示意图；图2是图1中正电池单元的结构示意图；图3是图1中汇流排的结构示意图。[0017]图中:金属支承块-1、弧形面-11、铝极耳-2、铝侧板-21、铝横板-22、正电池单元_3、铜极耳_4、铜侧板-41、铜横板-42、负电池单元-5、汇流排-6、铝片-61、凹槽-62、铜片-63、凸块-64、固定框架-7、定位销-71、定位孔-72、电芯-8。
具体实施方式
以下结合附图所示对本实用新型进行进一步描述。如附图1、附图2、附图3所示:一种电动汽车电源模块，包括五个带有固定框架7和一端伸出固定框架7的一侧边外的两个铝极耳2的正电池单元3、与正电池单元3间隔排列的五个带有固定框架7和一端伸出固定框架7的一侧边外的两个铜极耳4的负电池单元5、用于串接正电池单元3和负电池单元5的九个汇流排6 ;两个相邻的正电池单元3的一个铝极耳2和负电池单元5的一个铜极耳4分别与一个汇流排6焊接。所述的固定框架7的一端面设有六个定位销71 ;固定框架7的另一端面具有与定位销71间隙配合的六个定位孔72 ;—个固定框架7的定位销71插入相邻的另一个固定框架7的定位孔72中。每个正电池单元3或负电池单元5由一片或多片极性一致的电芯8并联构成。本实施例中，每个正电池单元3或负电池单元5由两片极性一致的电芯8并联构成；所述的正电池单元3的固定框架7的一侧边外侧镶嵌有两个金属支承块I ;所述的金属支承块I的一端具有弧形面11 ;铝极耳2包括两块一端伸出固定框架7的一侧边外的铝侧板21和压住一个金属支承块I并与两块铝侧板21的一端连接的铝横板22 ;两块铝侧板21和招横板22 —体构成；负电池单兀5的固定框架7的一侧边外侧镶嵌有两个金属支承块I ;铜极耳4包括两块一端伸出固定框架7的一侧边外的铜侧板41和压住一个金属支承块I并与两块铜侧板41的一端连接的铜横板42 ;两块铜侧板41和铜横板42 —体构成；固定框架7的材料为塑料，金属支承块I通过注塑成型镶嵌在固定框架7的一侧边上；所述的汇流排6包括铝片61和铜片63 ;铝片61的一端沿厚度方向具有两个凹槽62 ;铜片63的一端沿厚度方向具有两个与凹 槽62过渡配合的凸块64 ;所述的凹槽62的横截面形状为三角形；凸块64的横截面形状为三角形；凸块64插入凹槽62内并固态扩散连接；一个汇流排6的铝片61与一个正电池单元3的一个铝横板22和一个金属支承块I激光焊接，铜片63与一个相邻的负电池单元5的一个铜横板42和一个金属支承块I激光焊接。所述的电动汽车电源模块的连接方法，其特征是:(I)汇流排6的铜片63的凸块64插入铝片61的凹槽62内压紧后固态扩散连接；(2)若干个正电池单元3和若干个负电池单元5间隔排列并用专用夹具固持；(3)把汇流排6的铝片61和铜片63分别放在相应的铝横板22和铜横板42上并用专用夹具固持；(4)把固持好的若干个正电池单元3和若干个负电池单元5及汇流排6放置在只露出焊接部位的具有真空或负压的封闭箱内；(5)用激光器分别将相应的铝片61、铝横板22和金属支承块I进行激光焊接及相应的铜片63、铜横板42和金属支承块I进行激光焊接。所述的用于激光焊接的激光器的相关参数:功率，600W ;激光模式，脉冲光纤 ’聚焦，F-200mm;倾斜角度，10° ;当被焊接件材料为铝，镀层厚度为0.4mm，铝极耳2厚度为
0.2mm，金属支承块I厚度为3mm时的参数设置:频率10Hz，脉宽10ms，功率5.4kff(90% )，散焦+8.5mm,速度7mm/s,补助气体N2 ;当被焊接件材料为铜，镀层厚度为0.4mm,铜极耳4厚度为0.2mm，金属支承块I厚度为3mm时的参数设置:频率10Hz，脉宽10ms，功率5.4kff (90% )，散焦 +5.0mm,速度 4mm/s,补助气体 Air。本实用新型的有益效果是:该电动汽车电源模块在连接处接触阻抗小不易发热效率较高且在使用过程中不会产生松动安全性好。铝极耳或铜极耳压住金属支承块刚性好。金属支承块的一端设有弧形面，铝极耳或铜极耳与金属支承块良好接触并利于焊接。汇流排的铝片和铜片固态扩散连接接触阻抗小；同类材料的铝片和铝横板或铜片和铜横板激光焊接后接触阻抗小。凹槽和凸块的横截面形状均为三角形，易于制作且接触面大连接强度高。固定框架设有定位销和定位孔方便装配定位。本实用新型可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本实用新型的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围 之内。
权利要求1.一种电动汽车电源模块，其特征是:包括若干个带有固定框架和一端伸出固定框架的一侧边外的两个铝极耳的正电池单元、与正电池单元间隔排列的若干个带有固定框架和一端伸出固定框架的一侧边外的两个铜极耳的负电池单元、用于串接正电池单元和负电池单元的若干个汇流排；两个相邻的正电池单元的一个铝极耳和负电池单元的一个铜极耳分别与一个汇流排焊接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电源模块，其特征是:所述的正电池单元的固定框架的一侧边外侧镶嵌有两个金属支承块；铝极耳包括两块一端伸出固定框架的一侧边外的铝侧板和压住一个金属支承块并与两块铝侧板的一端连接的铝横板；负电池单元的固定框架的一侧边外侧镶嵌有两个金属支承块；铜极耳包括两块一端伸出固定框架的一侧边外的铜侧板和压住一个金属支承块并与两块铜侧板的一端连接的铜横板。
3.根据权利要求2所述的电动汽车电源模块，其特征是:所述的金属支承块的一端设有弧形面。
4.根据权利要求2或3所述的电动汽车电源模块，其特征是:所述的汇流排包括铝片和铜片；铝片的一端沿厚度方向设有若干个凹槽；铜片的一端沿厚度方向设有若干个与凹槽匹配的凸块；凸块插入凹槽内并固态扩散连接；一个汇流排的铝片与一个正电池单元的一个铝横板和一个金属支承块激光焊接，铜片与一个相邻的负电池单元的一个铜横板和一个金属支承块激光焊接。
5.根据权利要求4所述的电动汽车电源模块，其特征是:所述的凹槽的横截面形状为三角形；凸块的横截面形状为三角形。
6.根据权利要求1或2或3所述的电动汽车电源模块，其特征是:所述的固定框架的一端面设有若干个定位销；固定框架的另一端面设有与定位销匹配的若干个定位孔；一个固定框架 的定位销插入相邻的另一个固定框架的定位孔中。
专利摘要本实用新型涉及汽车动力电源领域，尤其是一种电动汽车电源模块。一种电动汽车电源模块，包括若干个带有固定框架和一端伸出固定框架的一侧边外的两个铝极耳的正电池单元、与正电池单元间隔排列的若干个带有固定框架和一端伸出固定框架的一侧边外的两个铜极耳的负电池单元、用于串接正电池单元和负电池单元的若干个汇流排；两个相邻的正电池单元的一个铝极耳和负电池单元的一个铜极耳分别与一个汇流排焊接。该电动汽车电源模块在连接处接触阻抗小不易发热效率较高且在使用过程中不会产生松动安全性好。
文档编号B60L11/18GK203165971SQ201320110508
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者高司利, 何亚飞 申请人:万向电动汽车有限公司, 万向集团公司