具有由两种材料制成的壳体的电池包的制作方法

本发明涉及由多个电池单元组成的电池包，尤其涉及用于混合动力车辆的由多个串联的电池单元组成的具有由两种材料制成的壳体的电池包。

背景技术：

为了提高燃油效率，除了提高传统的汽油发动机效率之外，混合动力车辆还可以使用由多个串联的电池单元形成的电池包，提供一定电压的dc功率源给电机来辅助驱动混合动力汽车。例如，将具有3.65vdc电压的13个电池单元串联连接，可以形成具有48vdc电压的电池包，作为提供48vdc电压的dc功率源。

混合动力车辆的不断发展对dc功率源提出更高的要求。例如，新设计混合动力车辆中设有一些需要更大驱动电流的配件，这些配件包括：电动空调、电动涡轮增压、电动助力转向等。而且，新设计混合动力车辆对加速(boost)、启停(start-stop)和制动能量回收(recuperation)有更高的要求。另外，新设计混合动力车辆要求dc功率源能更大程度地节省其燃油，节油比率要求达到15％左右，并进一步减少气体排放(特别是减少co2的排放)。

以上所述的新设计混合动力车辆对dc功率源提出的高要求使得电池包的设计更加有难度。而且，新设计混合动力车辆要求dc功率源能满足其更高的性能要求，但是要求体积和尺寸不能增大；虽然电流输出增大，但防过热性能要求优良，这些要求更增加了电池包的设计难度。

现有dc功率源往往不能满足新设计混合动力车辆对dc功率源的更高要求。所以有需要提供一种电池包，用于混合动力车辆中的dc功率源，其结构适合于新设计混合动力车辆的对dc功率源更高要求。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了克服现有技术中的不足之处，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种电池包，用于混合动力车辆。一种电池包，所述电池包包括壳体和上盖，所述壳体具有底部，所述底部上具有沿其长度方向向上延伸出并相对设置的第一长度侧壁和第二长度侧壁以及沿其宽度方向向上延伸出并相对设置的第一宽度侧壁和第二宽度侧壁，所述底部、第一长度侧壁、第二长度侧壁、第一宽度侧壁和第二宽度侧壁形成一个底部和四侧封闭的所述外壳并形成一个上部开口,所述上盖覆盖所述上部开口，其特征在于所述壳体包括：

第一台阶和第二台阶，所述第一台阶和第二台阶设置在所述第一长度侧壁的两端；

第一金属接线柱和第二金属接线柱，所述第一金属接线柱和第二金属接线柱分别设置在所述第一台阶和第二台阶上；

其中，承载所述第一金属接线柱和第二金属接线柱的材料为第一种塑料材料，而所述壳体中其他部分由第二种塑料材料制成或其中大部分由第二种塑料材料制成。

如上所述的电池包，其特征在于：

在所述第一长度侧壁与所述第一宽度侧壁和第二宽度侧壁端部的连接处，所述第一长度侧壁在其两个连接端部向所述第二长度侧壁的方向弯折，所述第一宽度侧壁和第二宽度侧壁的靠近第一长度侧壁的两个端部分别朝向彼此弯折，以在所述第一长度侧壁与所述第一宽度侧壁和第二宽度侧壁端部的两个连接处形成所述第一台阶和第二台阶。

如上所述的电池包，其特征在于：

所述第一种塑料材料和第二种塑料材料具有不同的特性；

所述第一种塑料材料具有良好绝缘性以及抗腐蚀性；所述第二种塑料具有良好的机械性能。

如上所述的电池包，其特征在于：

所述第一种塑料材料为聚邻苯二甲酰胺，

所述第二种塑料材料为尼龙66。

如上所述的电池包，其特征在于：

所述壳体中安装数个串联连接的电池单元；

所述第一和第二金属接线柱分别与串联连接的所述数个电池单元的正输出端和负输出端相连。

如上所述的电池包，其特征在于还包括：

第一金属片和第二金属片，所述第一金属片和第二金属片片的第一端分别设置所述第一金属接线柱和第二金属接线柱；

第一引出端和第二引出端，所述第一金属片和第二金属片片的第二端分别设置所述第一引出端和第二引出端，从而所述第一金属接线柱和第二金属接线柱分别与所述第一引出端和第二引出端电气导通；

所述第一引出端和第二引出端分别与串联连接的数个电池单元的正输出端和负输出端相连。

如上所述的电池包，其特征在于还包括：

由第一种塑料材料制成的第一塑料基板和第二塑料基板；

在模制所述壳体前，所述第一金属片和第二金属片被预制；

在模制所述壳体前，所述第一金属片和第二金属片分别被嵌件模制在所述第一种塑料材料制成的第一塑料基板和第二塑料基板中；

在用所述第二种塑料材料模制所述壳体时，第一塑料基板和第二塑料基板分别被模制地嵌入所述壳体上的所述第一台阶和第二台阶处。

如上所述的电池包，其特征在于：

所述第一金属片和第二金属片片的第一端设置在所述壳体外部；

所述第一金属片和第二金属片片的第二端设置在所述壳体内部。

如上所述的电池包，其特征在于：

所述第一台阶和第二台阶设置在述第一长度侧壁邻近所述上部开口处。

为克服现有技术的不足，根据本发明的第二方面，本发明还提供一种制造电池包的方法，所述电池包包括壳体和上盖，所述壳体具有底部，所述底部上具有沿其长度方向向上延伸出并相对设置的第一长度侧壁第二长度侧壁以及沿其宽度方向向上延伸出并相对设置的第一宽度侧壁和第二宽度侧壁，所述底部、第一长度侧壁、第二长度侧壁、第一宽度侧壁和第二宽度侧壁形成一个底部和四侧封闭的所述外壳并形成一个上部开口,所述上盖覆盖所述上部开口，其特征在于所述壳体包括：

第一台阶和第二台阶，所述第一台阶和第二台阶设置在述第一长度侧壁的两端；

第一金属接线柱和第二金属接线柱，所述第一金属接线柱和第二金属接线柱分别设置在所述第一台阶和第二台阶上；

其特征在于所述方法包括如下步骤：

提供第一金属片和第二金属片，所述第一金属片和第二金属片片在其第一端分别设置所述第一金属接线柱和第二金属接线柱并且在其第二端分别设置第一引出端和第二引出端；

预先将所述第一金属片和第二金属片嵌件模制在第一种塑料材料中，形成第一预制组件和第二预制组件；

用第二种塑料材料模制所述壳体时，所述第一预制组件和第二预制接线组件分别被模制地嵌入所述壳体上的所述第一台阶和第二台阶处。

如上所述的方法，其特征在于：

所述第一种塑料材料和第二种塑料材料具有不同的特性；

所述第一种塑料材料具有良好绝缘性以及抗腐蚀性；

所述第二种塑料具有良好的机械性能。

如上所述的方法，其特征在于：

所述第一种塑料材料为聚邻苯二甲酰胺，

所述第二种塑料材料为尼龙66。

如上所述的方法，其特征在于：

所述壳体中安装数个串联连接的电池单元；

所述第一引出端和第二引出端分别与串联连接的所述数个电池单元的正输出端和负输出端相连。

如上所述的方法，其特征在于：

所述第一金属接线柱和第二金属接线柱分别与所述第一引出端和第二引出端电气导通。

在本发明中，位于金属接线柱周围的材料与壳体的材料不同，金属接线柱周围采用具有良好绝缘性以及抗腐蚀性的材料，而壳体采用具有良好机械性能的材料，金属接线柱周围的材料可以耐受电池使用过程中金属接线柱温度的升高和可能发生的腐蚀，而壳体的材料具有较高强度和硬度，可以保护电池包的内部组件。

附图说明

本发明的这些和其它特征和优点可通过参照附图阅读以下详细说明得到更好地理解，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：

图1a是本发明电池包的示意图，其中安装有风扇；

图1b是本发明未安装风扇的电池包的示意图，其中未安装风扇；

图1c是图1a中的电池包的分解示意图；

图2a-f是图1a所示电池包的安装过程的示意图；

图3是本发明电池包中的一个电池单元的立体图；

图4a是本发明电池包的壳体的立体示意图；

图4b是本发明电池包的壳体的俯视示意图；

图5a是本发明电池包的载板的立体示意图；

图5b是图5a中的载板另一视角的立体示意图；

图6是本发明电池包的一部分部件的分解示意图，其示出了电池单元和载板装在壳体中，而线束、电池单元汇流条及电池单元紧固件被分解出来；

图7是沿图6中a-a剖面线的剖视示意图；

图8a是本发明电池包中的金属片的立体示意图；

图8b是本发明电池包中的预制组件与壳体的分解示意图；

图8c是本发明电池包的局部放大示意图，其示出了预制组件嵌在壳体中；

图9a是本发明电池包的第一端板的背面示意图；

图9b是本发明电池包的第一端板的正面示意图；

图9c是本发明电池包的第一端板的分解图；

图10a是本发明电池包的第二端板的背面示意图；

图10b是本发明电池包的第二端板的正面示意图；

图10c是本发明电池包的第二端板的分解图；

图11示出了第一端板和第二端板正被安装进已装有数个电池单元的壳体内；

图12是本发明电池包的第一端板和第二端板发生形变时的模拟示意图；

图13a是图1a所示的电池包中的风扇组件的分解示意图；

图13b是图13a中所示的电池包中的风扇组件的组装示意图；

图14a是本发明电池包的壳体的另一视角的立体示意图；

图14b是沿图1b中b-b线的局部剖面示意图；

图14c是图14a中的壳体装有风扇的示意图；

图15示出本发明中电池包控制系统1500的示意图。

具实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本发明的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本发明中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、等方向或方位性的描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在以下的附图中，同样的零部件使用同样的附图号，相似的零部件使用相似的附图号。

图1a和图1b均示出了根据本发明的电池包，该电池包主要用于混合动力车辆。如图1a和图1b所示，电池包100包括上盖101和壳体102，上盖101盖在壳体102上，形成了对外界而言封闭的电池包100。电池包100可选择性地具有安装在壳体102上的风扇组件111，其中图1a为安装有风扇的电池包100，图1b为未安装风扇的电池包100’，用于适应不同使用者的需求。

图1c示出了图1a中的电池包100的分解示意图。如图1c所示，除了上盖101和壳体102外，电池包100还包括数个电池单元103、载板105、第一端板107、第二端板109以及线束120。数个电池单元103顺序排列地安装在壳体102内。第一端板107和分别第二端板109位于安装好的数个电池单元103的两端侧，用于横向固定安装好的数个电池单元103。载板105位于安装好的数个电池单元103上方，线束120由载板105承载。如图1a和1b所显示的，电池包100还可选择地包括风扇组件111。此外，壳体102侧壁上还安装有排气嘴130。每两个相邻的电池单元103之间设置有隔板133，用于分隔两个相邻的电池单元103。数个电池单元103的下方设有散热垫140，用于将数个电池单元103产生的热量传导出去。电池包100还包括数个电池单元汇流条163，数个电池单元汇流条163通过电池单元紧固件161固定在电池单元103的正极和负极上，从而将相邻的两个电池单元103串联连接。线束120具有线束第一分段120.1、线束第二分段120.2、线束第三分段120.3、线束第四分段120.4，各分段的作用将在后文中详述。

下面结合图2a-f详细介绍图1中的电池包的安装过程。首先如图2a和2b所示，将排气嘴130和风扇件111分别安装在壳体102的相应位置上。然后如图2c所示，将数个电池单元103逐个插入到壳体102中，使得每个电池单元103的极性被放置为与相邻的单池单元的极性相反，并在相邻的电池单元103之间插入隔板133。随后如图2d所示，将第一端板107和第二端板109分别插入电池壳体102中，使其分别位于顺序排列好的数个电池单元103的两侧。但是，在将第一端板107和第二端板109插入电池壳体102中之前，先将线束第一分段120.1和线束第二分段120.2的一端分别与第一端板107连接，线束第四分段120.4的一端的其中一个支线(第四分段120.4的这一端具有两个支线)，另一个支线与风扇组件111连接，再将线束第一分段120.1的另一端和线束第四分段120.4的另一端相连接。接着，如图2e所示，先将数个电池单元汇流条163置于载板105上的相应位置处，接着将载板105置于壳体102上，然后再通过电池单元紧固件163将线束第三部分120.3以及电池单元汇流条163固定在电池单元103的电极上，将线束第三分段120.3的一端与线束第二分段120.2连接，并将载板105通过紧固件固定在壳体102上。由此，载板105位于壳体内的数个电池单元103和两个端板(107,109)的上部。最后如图2f所示，将上盖101固定在电池包的壳体102上，完成电池包100的安装。

下面详细介绍电池包100的各个部件的具体结构。

首先参见图3介绍本发明电池包中的电池单元103。如图3所示，电池单元103呈大致扁平的长方体形状。电池单元103具有上下方向上的顶部301和底部302，其从底部302插入到壳体102中。电池单元103还具有左右方向上的电池单元第一端部341.1和电池单元第二端部341.2。电池单元103的顶部301设有电池单元正极304和电池单元负极306，电池单元正极304和电池单元负极306分别靠近电池单元第一端部341.1和电池单元第二端部341.2，并且电池单元正极304和电池单元负极306凸出地设置，从而在电池单元103的顶部301的中间处形成电池单元凹部310。电池单元凹部310上设有密封可破裂口320，在电池单元103正常工作状态下，密封可破裂口320为密封状态，在电池单元103出现极端情况时，密封可破裂口320破裂，以释放出电池单元内部的高温气体，从而释放出电池单元内部的压力，避免发生危险。电池单元正极304和电池单元负极306上分别具有一个孔361.1和361.2，用于安装电池单元紧固件161。

图4a和4b示出了本发明电池包的壳体，其中图4a为壳体的立体示意图，而图4b为壳体的俯视图。如图4a所示，壳体102具有底部401，沿着底部401长度方向向上延伸出并相对设置的第一长度侧壁403第二长度侧壁405，以及沿着底部401宽度方向向上延伸出并相对设置的第一宽度侧壁407和第二宽度侧壁409。底部401、第一长度侧壁403、第二长度侧壁405、第一宽度侧壁407和第二宽度侧壁409共同形成底部和四侧封闭的所述壳体102，并形成一个上部开口410，电池单元103、第一端板107和第二端板109能够从上部开口410插入壳体102中。壳体102的第一长度侧壁403和第二长度侧壁405内侧上设有数个导向筋412，其中，第一长度侧壁403上的导向筋412与第二长度侧壁405上的导向筋412是相对设置的，每个长度侧壁上的相邻的两个导向筋412形成一个格槽414，格槽414便于安装电池单元103。

参见图4b，图4b更清楚地示出了第一长度侧壁403和第二长度侧壁405上的导向筋412和格槽414。每个电池单元103插入分别位于第一长度侧壁403和第二长度侧壁405上的相对设置的一对格槽414中，使电池单元的第一端部341.1和第二端部341.2分别卡在该相对设置的格槽414中，从而当电池单元103插入到壳体102中之后，导向筋412能够限制电池单元103在壳体102长度方向上的水平移动，由此使得每个电池103可以稳固地置于壳体102中。壳体102上具有数个安装孔442，用于和载板105上的相应安装孔配合，使得能够通过紧固件将载板105固定在壳体102上。

仍然如图4a所示，在第一长度侧壁403的两个端部与第一宽度侧壁407和第二宽度侧壁409的两个连接处，第一长度侧壁403在其两个端部向第二长度侧壁405的方向弯折，而第一宽度侧壁407和第二宽度侧壁409的靠近第一长度侧壁403的两个端部分别朝向彼此弯折，以在第一长度侧壁403与第一宽度侧壁407和第二宽度侧壁409端部的两个连接处分别形成第一台阶431.1和第二台阶431.2。第一台阶431.1和第二台阶431.2设置在所述第一长度侧壁403邻近上部开口410处。第一台阶431.1上设置有第一金属接线柱421.1，第二台阶上设置有第二金属接线柱421.2，第一金属接线柱421.1和第二金属接线柱421.2用于连接电池包100的外部负载。

图5a和图5b示出了本发明电池包的载板的两个不同视角的立体图，其中图5a示出了载板的顶部，而图5b示出了载板的底部。如图5a和5b所示，载板105上设有数个贯穿载板的窗口501，数个窗口501分别用于容纳数个电池单元汇流条163。载板105的底部具有载板底部通槽503，载板底部通槽503的远端设有挡板505。载板底部通槽503的槽底安装有金属片507，金属片507通过螺钉(541.1，541.2)固定。载板底部通槽503的两侧分别设有与载板枢转连接的数个弹片521，数个弹片521的位置设置为当载板105安装在壳体102上时，数个弹片521分别位于数个电池单元103的正负极上方。弹片521靠近载板底部通槽503的一侧与载板105相连接，使得弹片521远离载板底部通槽503的一侧可以枢转地运动。当载板105在电池单元103上方安装在壳体102上时，弹片521通过可枢转的运动而压紧每个电池单元103的正极和负极。载板105的顶部还设有数个线夹525，用于固定线束120。载板105四周具有数个安装孔502，用于与壳体102上的数个安装孔442配合，从而可以通过紧固件将载板105固定在壳体102上。

图6是本发明电池包的一部分部件的分解示意图，其示出了电池单元和载板装在壳体中，而线束、电池单元汇流条及电池单元紧固件被分解出来。如图6所示，载板105上的数个窗口501中，每个窗口501正对两个相邻的电池单元的一个正极和一个负极。也就是说，从每个窗口501中可以看到一个电池单元正极和与其相邻的一个电池单元的负极。如前面所提到的，每个电池单元的电池单元正极304和电池单元负极306上分别具有一个孔341.1和341.2，因此，从每个窗口501中可以看到一个电池单元正极304上的孔341.1和一个电池单元负极306上的孔341.2。每个窗口501中安装一个电池单元汇流条163。每个电池单元汇流条163具有两个汇流条孔，分别与其所安装的窗口501中的电池单元正极304上的孔341.1和电池单元负极306上的孔341.2对齐，从而电池单元紧固件161可以穿过汇流条孔进入电池单元正极304上的孔341.1和电池单元负极306上的孔341.2中，由此将电池单元汇流条163固定在电池单元103上，实现相邻的电池单元103的串联连接。串联连接的数个电池单元103形成一个正输出端和一个负输出端，这在后面将详细介绍。

仍然如图6所示，线束120包括线束第三分段120.3，线束第三分段120.3上具有数个连线605，数个连线605中的每一个的一端具有端子607，端子607上具有端子孔。在通过电池单元紧固件161将电池单元汇流条163固定在电池单元103上之前，应先将数个连线605的端子607放在电池单元汇流条163上，使得端子孔与汇流条孔对齐，由此，电池单元紧固件161也能够穿过端子孔而将端子607与电池单元103的正极和负极连接。数个连线605的另一端通过线束第二分段120.2连接到控制电路1501(见图15)，使得控制电路1501能够采集各个电池单元103之间的电流和电压，从而监控各个电池单元103的工作状态。

图7为沿图6的a－a线剖开的剖视示意图。图7示出了本发明电池包的排气通道。如图7所示，当数个电池单元103连续地排列安装在壳体102中时，数个电池单元103的数个中间凹部310形成电池顶部通槽721。由于载板105的底部具有载板底部通槽503，当载板105安装在数个电池单元103的顶部310上方时，载板105的底部通槽503与电池单元顶部通槽721压合，形成横向排气通道730。横向排气通道730的远端(即图7中的右端)是封闭，而横向排气通道730另一端具有出口731。在本发明的一个实施例中，横向排气通道730的封闭的一端是被载板105的底部通槽503的远端挡板505封住的。但是需要说明的是，在另一个实施例中，横向排气通道730的一端也可以被设置在相邻的端板上的挡板封住。

仍然如图7所示，壳体102具有竖向排气通道733，竖向排气通道733设置在壳体102的第一长度侧壁407的内侧，竖向排气通道733与横向排气通道731流体相通。第一长度侧壁407上具有排气口740，排气口740上可以安装排气嘴130,以将电池包100中的气体排出。竖向排气通道733与横向排气通道731之间的连接是通过中间排气通道732来实现的。中间排气通道732由与竖向排气通道733相邻的第一端板107与载板105共同形成。中间排气通道732的具体结构将在介绍图9a-9c所示的第一端板107时详细介绍。

当电池包发生极端情况导致电池单元103内部压力过大而超过电池单元103的耐受值时，电池单元103的密封可破裂口320破裂，气体或者混杂有部分液体的气液混合物从电池单元103中释放出来，气体或气液混合物由横向排气通道730经过中间排气通道732流向竖向排气通道733,再由安装在排气口740上的排气嘴130排出电池包100的外部，避免发生危险。由于横向排气通道730的顶部(即载板通底部通槽503的槽底)装有金属底片507，相较于载板105的材料，金属底片507的材料具有更好的热稳定性，可以耐受从电池单元密封破裂口320中释放的高温气体或气液混合物。

在本发明中，电池包100的横向排气通道730、竖向排气通道733和中间排气通道732均是利用电池包的结构部件如电池单元103、第一端板107、载板105和壳体102本身的结构而形成的，而不需另外单独制作排气通道。这样使得电池包的装配过程更简单，电池包的结构更紧凑，并且节约了制造成本。

图8a，8b和8c示出了本发明电池包中的金属片，其中图8a是金属片的立体示意图，图8b是金属片与第一种塑料模制得到的预制组件与壳体的分解示意图，而图8c是安装有预制组件的壳体的局部放大示意图。大体而言，金属片的作用是将串联连接的数个电池单元的正负输出端从电池包壳体内部引出到其外部，以便于电池包与外部负载的连接。如图8a所示，金属片451具有第一端801和第二端802，第一端801和第二端802通过中间部分803连接。第一端801的平面和第二端802的平面以及中间部分803为一体成型件，其中第一端801的平面高于第二端802的平面。第一端801的外侧向内弯曲，用于限制安装在第一端801底面的部件相对于第一端801的平面的转动。第一端801上安装有金属接线柱421，第二端802上安装有引出端424。金属接线柱421与引出端424电气导通，金属接线柱421用于与外部负载连接，而引出端424与电池包100内部的串连的数个电池单元103导电连接。

下面参见图8b。金属片451是通过嵌件模制的方式安装到电池包的壳体102的台阶431上的。具体而言，金属片451为事先预制的部件，通过将预制的金属片452嵌入第一种塑料材料821中而模制出预制组件810，然后再将预制组件810嵌入壳体102中。如图8b所示的预制组件810，第一种塑料821在金属片451周围形成塑料基板434。第一种塑料材料821具有良好的绝缘性以及抗腐蚀性。壳体102使用第二种塑料材料822，或者壳体的大部分使用第二种材料，第二种塑料材料822具有良好的机械性能。根据本发明的一个实施例，第一种塑料可以为聚邻苯二甲酰胺(polyphthalamide)，第二种塑料可以为尼龙66，但是本领域技术人员应当理解，第一种塑料和第二种塑料采用其它具有上述性能的材料也在本发明的保护范围之内。在电池包100使用过程中，金属接线柱421由于外部负载的存在会产生热量，并且同时容易发生氧化还原反应，因此对金属接线柱421四周的塑料材料的绝缘、热稳定性以及抗腐蚀性要求较高，因此选用第一种塑料材料形成围绕金属接线柱421周边的塑料基板434可以满足对金属接线柱421周围材料的需求。电池包壳体102采用第二种塑料材料是由于电池包壳体102需保护电池包的内部构件，壳体102需要较高的强度和硬度，因此需要壳体102的材料选用具有良好机械性能的材料。预制组件810和壳体102采用两种不同的塑料材料可以同时满足金属接线柱451以及壳体102对材料的要求。

如图8a、8b和图8c所示，在金属片452的第一端801上，金属接线柱421四周具有未被第一种塑料材料821包覆的金属表面823，由此增大金属接线柱421与外部负载连接时的导电接触面积。金属表面823稍微凸出于第一种塑料材料821形成的塑料基板434的平面(这例如可以通过以下方式而实现：将金属片452第一端801的两端附近的部分稍微向下倾斜，使塑料基板434包覆该向下倾斜的部分)，由此便于金属接线柱421与外部负载的连接操作。在金属片452的第二端802上，引出端424位于第一种材料821形成的塑料基板434上。也就是说，第一种塑料材料821包覆第二端802的除了引出端424以外的部分。

图8c示出了预制件810已嵌件成型在壳体102内。在用第二种塑料材料模制壳体102时，预制组件810被第二种塑料部分包覆，并位于壳体102的台阶431上，第一种塑料材料表面821的平面和壳体102的台阶431的平面大致平齐。

图9a、9b和9c示出了本发明电池包的第一端板，其中图9a示出了第一端板的背面，图9b示出了第一端板的正面，图9c示出了第一端板上所安装的电子部件从第一端板上的分解的示意图。

如图9a所示，第一端板107具有第一端板板体920，第一端板板体920的材料与壳体102的材料相同，均为第一种塑料材料。第一端板107的背面908上可以安装电路板901。如将结合图15详细介绍的，电路板901上设有控制电路1501，用于电池包100的电路控制。电路板901具有多个插件929，用于电路板901与电池包100中的部件如电池单元103、风扇组件111、继电器1001和保险丝1002(见图15)等的连接，并从而通过控制电路1501对这些部件进行监控或控制。第一端板板体920的上端具有突出部(931，932)，该突出部(931，932)形成通风引槽905。在组装好电池包100后，通风引槽905与载板105配合形成中间排气通道732(见图7)，以连通横向排气通道730和竖向排气通道733。第一端板107还具有端板汇流条935，用于将串联连接的电池单元103的负输出端连接到第一引出端424.1(图8a示出了引出端)上，从而使电池包100的负输出通过金属接线柱431.1连接到电池包100外部，用于连接外部负载。板体920上部的两端还具有孔(970.1，970.2)，用于与壳体102的连接。

如图9b所示，第一端板107的正面具有类似栅栏的结构，形成数条纵横交叉的加强筋923。加强筋923朝向串联连接的数个电池单元103，用于与串联连接的数个电池单元103的最外侧的其中一个电池单元的接触，以与第二端板109(见图10)在水平方向上支撑数个电池单元103。类似栅栏的结构加强了第一端板107的强度，使其能够更强有力地抵抗来自电池单元的膨胀力，从而限制电池单元的膨胀。并且上述结构还节约了制造第一端板的材料，减轻了第一端板的质量，从而使电池包100更轻便。

如图9c所示，电路板901通过数个螺钉(971.1,971.2，971.3和971.4)被固定在第一端板107上，第一端板汇流条935固定在电路板901上，与电路板901电气导通。第一端板汇流条935具有汇流条第一端937和汇流条第二端939，汇流条第一端937与电池包100的第一引出端424.1相连接，汇流条第二端939与相邻于第一端板107的电池单元103上的汇流条相连接，从而将数个电池单元103的负输出端与第一引出端424.1相连接。

图10a、10b和10c示出了本发明电池包的第二端板，其中，图10a示出了第二端板的背面，图10b示出了第二端板的正面，而图10c示出了第二端板上所安装的电子部件从第二端板分解的示意图。

如图10a所示，第二端板109具有板体1020，第二端板板体1020上可以安装电子部件和第二端板汇流条1035，电子部件包括例如如图10a中所示的继电器1001以及如图10c中所示的保险丝1002。第二端板板体1020上部的两端具有孔(1070.1，1070.2)，用于与壳体102的连接。

如图10b所示，第二端板109的正面具有类似栅栏的结构，形成数条纵横交叉的加强筋1023，加强筋1023朝向串联连接的数个电池单元103，用于与相邻的一个电池单元103的接触，从而与第一端板107相配合在水平方向上支撑数个电池单元103。类似栅栏的结构加强了第二端板109的强度，使其能够更强有力地抵抗来自电池单元的膨胀力，从而限制电池单元的膨胀。并且上述结构还节约了制造第一端板的材料，减轻了第一端板的质量，从而使电池包100更轻便。

如图10c所示，更清楚地示出了第二端板109上的电子部件以及多个第二端板汇流条1035，电子部件可以通过紧固件安装在第二端板109的板体1020上。电子部件，例如保险丝1002和继电器1001，通过多个第二端板汇流条1035连接。继电器1001上设有继电器插件1003，第一端板107上的电路板901上设有与继电器相对应的继电器插件，继电器插件1003能通过线束第一分段120.1和线束第四分段120.4插接到所述电路板901上与继电器相对应的插件上，从而使电路板901的控制电路1501可以控制继电器1001。多个第二端板汇流条1035还将串联连接的电池单元的正输出端连接到第二引出端424.2(图8a示出了引出端)上，从而使数个电池单元103的正输出端通过金属接线柱431.1连接到电池包100外部，用于连接外部负载。

图11示出了第一端板107和第二端板109正被安装进已装有数个电池单元103的壳体内。如图11所示，第一端板107的正面和第二端板109的正面分别朝向顺序排列的数个电池单元103，第一端板107的正面和第二端板109的正面分别与数个电池单元103的最外侧的两个接触，从而在水平方向上支撑数个电池单元103，并对数个电池单元103产生一定的压力，在一定程度上限制电池单元103的膨胀，延长电池的使用寿命。当第一端板107和第二端板109插入壳体102之后，通过第一端板107上部两端的孔(970.1，970.2)和第二端板109上部两端的孔(1070.1，1070.2)分别将两端板固定在壳体102上。第一端板上的电路板901和第二端板109上的电子部件通过线束120电气导通。

图12示出了第一端板和第二端板受到压力而发生形变的模拟示意图。在电池的使用过程中，每个电池单元103内部可能产生气体而引起电池单元103外壳的膨胀，电池单元103轻微的膨胀并不影响它的使用，但每个电池单元103轻微膨胀积累会使数个电池单元103的尺寸与原始状态相比产生一定的位移，因此由数个电池单元103组成的电池包100需能容纳数个电池单元103尺寸的变化。本发明的第一端板107和第二端板109能够发生一定的形变，在支撑数个电池单元103并限制数个电池单元103在水平方向上的移动的同时，能容纳数个电池单元103尺寸的变化。在本发明的模拟实验中，第一端板107和第二端板109最大程度的形变位移可达到12.16mm。当第一端板107和第二端板109插入壳体102之后，第一端板107和第一宽度侧壁407之间具有间隙，第二端板109和第二宽度侧壁409之间具有间隙，可以容纳数个电池单元膨胀使两端板向两外侧弯曲的形变，从而使电池包100的壳体形状保持不变，便于在使用者对电池包100容腔的尺寸设计。

本发明通过提供与电池包的壳体分开的两块端板，不仅能够如上所述对数个电池单元具有支撑作用从而容纳或吸收电池单元的形变，而且能够承载各种电子部件，使得电子部件能够排布在电池包的侧面，而不是集中地由载板承载在电池包的上部，由此能够更有利于电池包的结构设计。并且由于两块端板是可以从电池包的壳体拆卸的，因此安装在端板上的电子部件的维修或更换将变得更加容易。

图13a图13b示出了图1a中所示的电池包中的风扇组件。如图13a所示，风扇组件111包括风扇安装底片1302、风扇安装支架1307和风扇1303。风扇安装底片1302具有近端1305和远端1306，风扇安装支架1307安装在风扇安装底片1302的远端1306，风扇安装支架1307可以通过焊接的方式与风扇安装底片1302连接，也可以通过其它方式如螺钉连接。风扇安装底片1302和风扇安装支架1307均为金属材料制成，例如冷轧板。风扇1303的轴向外侧部设有数个安装孔(1335.1,1335.2,1335.3,1335.4)，可通过侧部紧固件1331部将风扇1303固定在风扇安装支架1307上。风扇安装底片1302的近端1305的宽度大于风扇安装底片1302的远端1306的宽度，使得在风扇安装底片1302的近端1305与风扇安装底片1302的远端1306的宽度之间形成梯形过度边缘。风扇安装支架1307的宽度小于风扇安装底片1302远端1306的宽度。风扇安装底片1302的远端1306的两边缘上具有相对设置的一对远端安装孔(1322.1,1322.2)，风扇安装底片1302的近端1305的两边缘上具有相对设置的一对近端安装孔(1321.1,1321.2)。当风扇安装支架1307安装到风扇安装底片1302的远端1306上时，在风扇安装底片1302的远端1306的两侧分别形成边支架边缘，支架边缘可容纳远端安装孔1322。

仍然如图13所示，风扇组件111上设有风扇组件插件1330。电池包100的电路板901上设有相对应的风扇组件插件。当风扇组件111安装进壳体102中时，风扇组件插件1330能通过线束120电气插接到电路板901上相对应的风扇组件插件上，使风扇组件111可以与电路板901电气连接，从而使电路板901可以监控风扇组件111的工作状态。

图14a示出了未安装风扇的壳体102。在本发明中，风扇组件111是可选择配置的部件，使用者可以根据散热需求可选择地选用风扇组件111，在低散热需求下，未安装风扇组件111的电池包100’可以正常工作。

参见图14a和图7，壳体底部102具有散热装置701，散热装置701由具有较好导热性的金属制成，例如铝。散热装置大致呈两端开口的筒装结构，以形成风道702，风道具有风道入口703和风道出口705。根据本发明的一个实施例，风道702的宽度大致与电池单元103的宽度相当。散热装置701在壳体102的模制过程中嵌入到壳体102底部。如图1c和图7中所示，散热装置701上方设有散热垫140，散热垫140从壳体102的开口410装入壳体中。散热垫140与散热装置701接触，将数个电池单元103产生的热量传送到散热装置701。

在电池包中不配置风扇组件111时，热量被风道702壁所吸收和传导散出。当电池包中配置有风扇组件111时，风扇组件111引导空气从风道入口703流入，并从风道出口705流经风扇而排出。风扇组件111加快了风道702中的空气流动，更快地将散热装置701周围的热量散出，加快电池包100的散热速率。

如图14a所示，壳体102具有风扇组件侧壁开口1401和风扇组件安装容腔1403。风扇组件侧壁开口1401设置在所述第二宽度侧壁409上，其宽度与风扇1303的宽度相配，以使得风扇可以从将热风从风道702排出壳体102。风扇组件安装容腔1403从壳体102的底面开始向上朝向壳体102的顶部延伸，用于容纳风扇1303及其安装支架1307。风扇组件安装容腔1403与风扇组件侧壁开口1401和风道702的出口705流体相连，但是风扇组件安装容腔1403不与容纳电池单元103的壳体102的内部空间相连通。

壳体102具有与安装容腔1403连通的底部开口1405，底部开口1405的形状与风扇安装底片1302的形状相配。风扇组件安装容腔1403和壳体102的底部开口1405的设计使得风扇组件111能够从壳体102的底部开口1405插入风扇组件安装容腔1403中，使得风扇安装底片1302的近端1305与壳体102的底部401的边缘大体重合，并使得风扇安装底片1302覆盖壳体102的底部开口1405。根据本发明的一个实施例，所述风扇组件侧壁开口1401的宽度可以设置为稍大于风扇安装支架1307的宽度，从而进一步方便风扇组件111安装进风扇组件安装容腔1403或者从风扇组件安装容腔1403拆卸。

风扇组件侧壁开口1401的底部分别设有与风扇安装底片1302上远端安装孔(1322.1,1322.2)和近端安装孔(1321.1,1321.2)相对应的安装孔(1422.1,1422.2)和安装孔(1421.1,1421.2)，以使用紧固件将承载有风扇1303的的风扇安装底片1302固定在所述壳体底部。

从图14a可以看到，风扇组件安装容腔1403在靠近风道702的出口705的位置较宽，大致与风道702的出口705的宽度相当，从而便于将风道702中热风排出。而风扇组件安装容腔1403在靠近风扇组件侧壁开口1401的位置则较窄，大致与风扇1303及其安装支架1307的宽度相当，以便于在壳体的宽度方向上为风扇组件提供支撑。由此，风扇组件安装容腔1403在壳体长度上的形状大致呈梯形，风扇组件安装容腔1403的底部开口1405的形状也呈与之大体匹配的梯形。上面所提到的风扇安装底片1302的近端1305与风扇安装底片1302的远端1306的宽度之间形成梯形过度边缘即是为了配合风扇组件安装容腔1403的底部开口1405的形状，以将底部开口1405封闭住。

图14b为沿图1b中b-b线的局部剖面示意图，其示出了风扇组件安装容腔1403中用于在壳体102的长度方向上限制风扇组件的运动的阻挡部件。具体而言，如图13b所示，风扇1303上部具有一侧边1317.1，风扇安装支架1307具有一侧边1317.2，当风扇1303安装在风扇安装支架1307上之后，风扇1303的侧边1317.1与风扇安装支架1307的侧边1317.2之间形成一厚度h。如图14b所示，风扇组件安装容腔1403具有第一阻挡部(1417.1，1417.2)和第二阻挡部(1418.1，1418.2)，第一阻挡部(1417.1，1417.2)和第二阻挡部(1418.1，1418.2)之间的距离设置为能够容纳风扇1303的侧边1317.1与风扇安装支架1307的侧边1317.2之间形成的厚度h。由此，当风扇组件111安装在所述风扇安装容腔1403中时，风扇组件的上部能够卡在第一阻挡部(1417.1，1417.2)和第二阻挡部(1418.1，1418.2)之间，从而限制所述风扇组件111相对于壳体102在水平方向的移动。作为一个实施例，风扇组件安装容腔1403中的第一阻挡部(1417.1，1417.2)从风扇组件安装容腔1403的顶部开始朝向壳体102的底部开口1405延伸，而第二阻挡部(1418.1，1418.2)从风扇组件安装容腔1403的侧面开始朝向风扇组件侧壁开口1401延伸。

图14c示出了安装有风扇组件111的壳体102。在本发明中，风扇组件111的上述安装结构使得风扇组件111，可方便地拆卸，从而根据需要为电池包配置或者不配置风扇组件111。当底部紧固件拆除并且风扇组件插件1330与电路板901上的相对应的风扇组件插件后分离后，风扇组件111能从壳体102的底部开口1405向下抽出

图15示出了电池包控制系统1500。如图15所示，电池包控制系统1500包括由13个电池单元103串联而成的电池组1502、电池组正输出端1503、电池组负输出端1504、控制电路1501、继电器1001、保险丝1002，风扇1303和混合动力车辆控制单元(ecu)1516。13个电池单元通过电池单元汇流条163串连而连接成电池组1502。

控制电路1501包括处理器1520、风扇控制电路1532、存储器1533、电池单元均衡驱动电路1534和电流信号转换电路1535。风扇控制电路1532、存储器1533、电池单元均衡驱动电路1534和电流信号转换电路1535与处理器1520相连，在处理器1520的控制下进行运作。

处理器1520能够读取存储器1533中所存储的程序(包括一系列指令)和数据，处理器1520也能向存储器1533存储数据。通过执行存储器1533中所存储的程序，处理器1520能够控制电池包控制系统1500的运行。

电池组正输出端1503通过继电器1001与保险丝1002与13个电池单元的串联的正端相连。在电流瞬时剧增的情况下，保险丝1002断开，切断电流输出回路。继电器1001与处理器1520相连，在处理器1520控制下继电器1001从连接状态变成断开状态，切断电流输出回路。电池组正输出端1503和电池组负输出端1504与外部负载(如混合动力车辆的电机)相连接。风扇1303与风扇控制电路1532相连接，在处理器1520控制下调节风扇1303的转速。

在电池组1502和控制电路1501有4种不同类型的输入或输出信号。第一类型的输入1541是从电池组1502输入到控制电路901的从13个电池单元测量到的13个电压输入，以便控制电路1501在运行中监督13个电池单元的电压状态，从而根据所有13个电池单元的电压状态对电池组1502的运行进行控制。

第二类型的输入信号是从电池组1502输入到控制电路1501的从选择的2个电池单元测量到的2个温度输入1542，以便控制电路1501能在运行中监督电池包的温度状态，从而根据选择的2个电池单元的温度对电池组1502的运行进行控制。当然，选择测量单个电池单元的温度输入也能达到监督电池包的温度状态的目的。

第三类型的输入信号是从电池组负端的一个电流输入1543，其被连接到电流信号转换电路1535，电流信号转换电路1535将电流信号转换成电压信号，输入到处理器1520，以便控制电路1501在运行中监督电池包的输出/输入电流状态，从而根据电池包的输出/输出电流状态对电池组1502的运行进行控制。在本发明的实施例中，第一类型、第二类型和第三类型的输入信号是通过线束120连接到控制电路1501上的。

第一类型的输出信号是从电池单元均衡驱动电路1534的13个驱动输出1544，13个驱动输出1544被分别连接到13个电池单元的正、负端，在处理器1520的控制下对13个电池单元进行充电或放电，使得13个电池单元的电压在运行中保持平衡。第一类型的输出也是通过线束120连接到13个电池单元的正、负输出端的。

电池包控制系统1500中设置有电池单元电压上限值、电池单元电压下限值、电池单元电压差上限值、温度上限值、温度下限值、运行电流上限值。在运行过程中，当处理器1520检测到的某个电池单元的电压高于电池单元电压上限或低于电池单元电压下限值、检测到任意两个电池单元的电压差值大于电压差上限值、检测到电池组1502的温度超过温度上限值/低于温度下限值、或检测到电池组1502的输出电流超过运行电流上限值，处理器1520向继电器1001发出切断信号，使得继电器1001从连通状态变成断开状态，切断电流输出回路。

而且，在运行过程中，处理器1520通过端口1550(例如通过检测端口1550的电阻量)来检测电池包控制系统1500是否连接有风扇1303。如果处理器1520没有检测到电池包控制系统1500连接有风扇1303，处理器1520不进行风速控制。如果处理器1520检测到电池包控制系统1500连接有风扇1303，处理器920根据所检测到的电池温度，不断发出信号(如pwm-占空比信号)来控制风扇1303的转速。

另外，在运行过程中，处理器1520检测13个电池单元中每一个电池单元的电压，如有需要，处理器1520启动电池单元均衡驱动电路1544，选择电池单元，并对其充电(增加电压)或放电(降低电压)，使得13个电池单元中的电压差在规定的范围内，达到均衡。

再则，处理器1520根据检测到的13个电池单元的电压状态、所选择的2个电池单元的温度状态、和电池组电流输出状态，向混合动力车辆控制单元发出相应控制信号，使得外部负载(如混合动力车辆的电机)处于最佳运行状态。

本发明提供的电池包在微型混合动力汽车中使用，提高了燃油的使用效率，并且减少了尾气的排放，尤其是二氧化碳气体的排放。混合动力汽车中越来越多地使用一些较大功率的组件，例如电动空调、电动涡轮增压、电动助力转向等，因此需要能提供更大功率的电池，本发明提供的48v，10ah的电池包可以使传统的混合动力汽车节约约15％的燃料，并且结构紧凑，体积小巧。电池包发生极端情况时，电池单元破裂会从中释放出气体，避免电池包发生危险，在之前的设计中，通常需要为电池包设计排气通道，从而将电池单元破裂放出的气体排出到电池包外部，而在本发明中，利用电池包本身的结构，做出微小的改进，形成排气通道，而不需要另设计专用的排气通道，因此，节约了材料和空间，使电池包结构紧凑。本发明提供的电池包还具有两块端板，分别位于电池单元的两侧，两块端板除了承载电子部件并连接电路外，还对数个电池单元具有支撑作用，方便电池单元的安装，给予电池单元一定的压力，在一定程度内限制电池单元的膨胀，延长电池单元的寿命，并且可以发生形变，吸收电池单元膨胀，从而使整个电池包的外壳保持不变。在本发明中，位于金属接线柱周围的材料与壳体的材料不同，金属接线柱周围采用具有良好绝缘性以及抗腐蚀性的材料，而壳体采用具有良好机械性能的材料，金属接线柱周围的材料可以耐受电池使用过程中金属接线柱温度的升高和可能发生的腐蚀，而壳体的材料具有较高强度和硬度，可以保护电池包的内部组件。本发明还提供了可供选择的风扇组件，使用者可以根据不同的散热需求选择是否装配，在低散热需求下，可以不安装风扇组件，仅依靠电池包底部的散热装置即可实现散热，对这一部分用户来说，可以降低成本。

尽管本文中仅对本发明的一些特征进行了图示和描述，但是对本领域技术人员来说可以进行多种改进和变化。因此应该理解，所附的权利要求旨在覆盖所有落入本发明实质精神范围内的上述改进和变化。