本发明属于电池加工,更具体的是一种新能源汽车电池包用多层汇流排的制备方法。
背景技术:
1、多层汇流排就是电池包的连接件(又称汇流排)是实现电芯之间的串、并连,起分流或汇集电流、电压的作用,现有电池包的连接件主要是铜板或铝板材料经过冲压折弯制成,通过激光焊接将连接件与电芯的正负极焊接起来,实现电路的流通。
2、专利文件cn104393224a公开了一种支持电池包大功率应用的汇流排,包括多块导电片,每块导电片上设置有一对接线端子,该对接线端子沿导电片的长度方向设置,位于该对接线端子之间的一段导电片为弧形凸起结构,所述弧形凸起结构沿导电片的宽度方向设置,所述相邻导电片之间设置有连接块,所述连接块也为弧形凸起结构,弧形凸起结构的连接块的两弧形端部分别于相邻导电片的弧形凸结构起连接,所述连接块与导电片的弧形凸结构连接构成一整的弧形凸起结构。通过的接线端子连接电池的极柱,通过导电片上的弧形凸起结构以及弧形凸起结构的连接块实现了各极柱之间的弹性连接,同时连接块也能够起均流的作用。
3、传统制备方法加工的电池包汇流排是通过硬态或半硬态的铜板、铝板冲压和折弯制成的,其材料的厚度在1.0~7.0mm之间,所以制成的连接件硬度较高,没有延展性,在安装焊接时,由于多个电芯的累计安装,造成的累计安装误差大,连接件的安装孔对中难度很大,增加了其焊接安装难度;其次传统方法加工的电池包汇流排延展性差,汽车在运行过程中会出现颠簸现象,会造成电池的上下、左右、前后方向的不同频次跳动,长时间跳动会使得连接件与电池正负极的焊接点脱焊,造成电池包的断路,影响电池包的使用寿命和汽车的正常运行;其次利用传统方法加工的电池包汇流排对接电池,电池通过多次充放电后,出发热出现电池鼓包现象,会使得电池与电池之间形成挤压力,往外扩展,也会造成连接件脱焊问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种新能源汽车电池包用多层汇流排的制备方法,可以解决现有的问题。
2、本发明解决的问题是:
3、1、传统制备方法加工的电池包汇流排是通过硬态或半硬态的铜板、铝板冲压和折弯制成的,其材料的厚度在1.0~7.0mm之间,所以制成的连接件硬度较高,没有延展性,在安装焊接时,由于多个电芯的累计安装,造成的累计安装误差大,连接件的安装孔对中难度很大,增加了其焊接安装难度;
4、2、其次传统方法加工的电池包汇流排延展性差,汽车在运行过程中会出现颠簸现象,会造成电池的上下、左右、前后方向的不同频次跳动,长时间跳动会使得连接件与电池正负极的焊接点脱焊,造成电池包的断路,影响电池包的使用寿命和汽车的正常运行;
5、3、利用传统方法加工的电池包汇流排对接电池,电池通过多次充放电后,出发热出现电池鼓包现象,会使得电池与电池之间形成挤压力,往外扩展,也会造成连接件脱焊问题。
6、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
7、一种新能源汽车电池包用多层汇流排的制备方法,包括以下步骤:
8、步骤一,选用对应厚度的铜箔或铝箔作为材料,计算连接件的展开长度,利用切料机根据展开长度对材料进行切片操作;
9、步骤二,整理切片后的材料,将若干层材料叠放后,置于u型焊接夹具内,利用高分子扩散焊对材料两端进行焊接,铜箔焊接温度700~800℃,焊接时间10~15s,焊接压力2~3mpa,铝箔的焊接温度500~600℃,焊接时间10~17s,焊接压力1.5~2.5mpa;
10、步骤三,对焊接后的材料进行冲压操作,同时进行冲孔及切边操作,保持材料侧边整齐;
11、步骤四,利用抛光机对焊接后的材料表面进行抛光操作,除去材料表面焊接氧化膜和毛刺;
12、步骤五,将两组抛光后的材料置于定型模具中,使得一组材料放在下模具和分隔板之间,另一组材料置于分隔板和上模具之间,利用定型模具的紧压,完成对两组材料的拱形定型操作,使得材料表面形成若干组拱形结构;
13、步骤六,对定型后的材料进行清洗和检查操作。
14、作为本发明的进一步技术方案,在定型模具使用时,利用两根液压杆驱动上模具上移,在上模具上移时,利用伸缩接杆拉动分隔板上移,伸缩接杆的长度为定位导柱的二分之一,在上模具完成抬升操作后,分隔板利用伸缩接杆置于上模具和下模具的中部位置,从而将两组材料分别放置在下模具和分隔板上。
15、作为本发明的进一步技术方案,在定型模具使用时,利用两根液压杆驱动上模具下移进行拱形定型操作,在上模具下移时,分隔板置于下模具的上部,配合伸缩接杆,利用上模具的下移,调节上模具和分隔板之间的距离,令下模具、分隔板和上模具同时挤压两组材料,配合弧形凸块和弧形凹槽完成两组材料的拱形定型。
16、作为本发明的进一步技术方案,在切料机使用时,将若干组材料相互叠放,将材料的一端插入至滑动卡套内,通过转动紧固栓,使得紧固栓驱动紧压条下移,利用紧压条紧压固定材料的一端。
17、作为本发明的进一步技术方案,在切料机使用时,推动推拉杆,使得推拉杆驱动滑动卡套,将滑动卡套上固定的材料推入至裁料框内,利用液压拉杆驱动刀具下移,完成对材料的裁切操作。
18、作为本发明的进一步技术方案,推动滑动卡套在移动时,对接滑块在固定底板的滑槽,通过滑动卡套的移动调整材料的裁切位置,完成切料操作后,转动紧固栓,使得紧固栓驱动紧压条上移,将裁切后的材料从滑动卡套处取下。
19、作为本发明的进一步技术方案,在u型焊接夹具在使用时,将材料置于下焊接模具和上焊接模具之间,上焊接模具下移,将材料中部卡在第一u型槽和第二u型槽之间,利用其两侧的焊接区域,对材料两端进行焊接,材料中间区域无焊面。
20、作为本发明的进一步技术方案,定型模具包括下模具、分隔板和上模具,所述上模具活动安装在分隔板的上部,所述分隔板活动安装在下模具和上模具之间,所述下模具、分隔板和上模具之间的四角位置均活动安装有定位导柱,所述分隔板和上模具之间通过两根伸缩接杆活动连接,所述下模具和上模具之间通过两根液压杆活动连接,所述下模具和分隔板的上端外表面均固定安装有若干组弧形凸块,所述上模具和分隔板的下部均设有配合弧形凸块使用的弧形凹槽,所述切料机包括裁料框和固定底板,所述裁料框固定安装在固定底板的上端外表面中部位置,所述固定底板的上端外表面靠近裁料框的一侧活动安装有滑动卡套,所述滑动卡套的内侧活动安装有用来固定材料的紧压条,所述滑动卡套和紧压条之间通过紧固栓连接,所述滑动卡套的两端均设有对接滑块和推拉杆,所述滑动卡套和固定底板之间通过对接滑块活动连接,且固定底板的两侧均设有配合对接滑块使用的滑槽,所述裁料框的内侧活动套接有刀具,裁料框和刀具之间通过液压拉杆活动连接,所述u型焊接夹具包括下焊接模具和上焊接模具,所述上焊接模具活动安装在下焊接模具的上部,所述上焊接模具的下端中部设有第二u型槽,所述下焊接模具的上端中部设有第一u型槽,下焊接模具和上焊接模具的两侧均设有固定栓。
21、本发明的有益效果:
22、1、本发明通过设置定型模具,该新能源汽车电池包用多层汇流排的制备方法操作时,利用其可以一次性完成两组材料的拱形定型操作,操作时,利用两根液压杆驱动上模具上移,在上模具上移时,利用伸缩接杆拉动分隔板上移,因为伸缩接杆的长度为定位导柱的二分之一,在上模具完成抬升操作后,分隔板利用伸缩接杆置于上模具和下模具的中部位置,便于定型模具进行两组材料的上料操作,从而将两组材料分别放置在下模具和分隔板上,在利用两根液压杆驱动上模具下移进行拱形定型操作,在上模具下移时,分隔板置于下模具的上部,配合伸缩接杆,利用上模具的下移,调节上模具和分隔板之间的距离,令下模具、分隔板和上模具同时挤压两组材料,提升该制备方法多层汇流排的加工效率,配合弧形凸块和弧形凹槽完成两组材料的拱形定型,使得定型后的多层汇流排中部构成拱形结构,在利用其进行电池包安装操作时,多层汇流排中部的拱形结构具有一定的延展性,由于多个电芯的累计安装,造成的累计安装误差大,连接件的安装孔对中难度很大,拱形结构可以适当调节安装孔位置,方便其对中操作,降低其焊接安装难度。
23、2、本发明通过设置滑动卡套,在该新能源汽车电池包用多层汇流排的制备方法操作时,利用滑动卡套的设置,可以提升多层材料切割操作时的精度,方便其进行多层材料的裁切操作,使用时,将若干组材料相互叠放,将材料的一端插入至滑动卡套内,通过转动紧固栓,使得紧固栓驱动紧压条下移,利用紧压条紧压固定材料的一端,从而避免多层材料同步裁切时出现倾斜现象,使得多层材料的裁切尺寸保持一致,推动推拉杆,使得推拉杆驱动滑动卡套,将滑动卡套上固定的材料推入至裁料框内,利用液压拉杆驱动刀具下移,完成对材料的裁切操作,提升材料裁切操作时的安全性,同时利用弧形凸块和弧形凹槽可以完成多层汇流排的拱形定型操作,利用其加工的多层汇流排连接电池包时,拱形结构具有一定的延展性,汽车在运行过程中会出现颠簸现象,会造成电池的上下、左右、前后方向的不同频次跳动,多层汇流排的拱形结构可以根据振动幅度,适当调节电池包位置,避免因长时间跳动而出现连接件与电池正负极的焊接点脱焊现象,避免电池包的断路,提升电池包的使用寿命;
24、3、通过设置u型焊接夹具,在该新能源汽车电池包用多层汇流排的制备方法操作时,将材料置于下焊接模具和上焊接模具之间,上焊接模具下移,将材料中部卡在第一u型槽和第二u型槽之间,利用其两侧的焊接区域,对材料两端进行焊接,材料中间区域无焊面,其所加工的多层汇流排中部呈非焊接区域,利用u型焊接夹具可以一次性完成多层汇流排两端的焊接操作,同时对多层汇流排中部做不焊接处理,由于中间非焊接部位为多层分层结构,增加了整个连接件的表面积(电流主要通过材料的表面传达),改善了连接件的温升和载流量,实验数据与同截面尺寸的普通连接件对比,在200a的载流情况下,持续30分钟,本技术所加工的多层汇流排温升比普通连接件的温升低16.7%。所以在符合温升要求情况下,采用该制备方法所加工的多层汇流可以进一步减少截面尺寸,减少材料,同时多层汇流排的拱形结构可以根据电池鼓包程度,适当调节多层汇流排的整体长度,从而降低电池与电池之间的压力,避免其出现连接件脱焊现象,提升其安全性。