一种提高空间利用率的电池模组的制作方法

文档序号:14686649发布日期:2018-06-15 03:16阅读:155来源:国知局

本发明属新能源电动汽车领域,尤其涉及动力电池装备技术领域,具体涉及一种提高空间利用率的电池模组。



背景技术:

随着国家相关新能源法律法规的提出,作为缓解能源和环境压力的重大举措—新能源汽车得到了快速发展,如电动客车、电动公交车等一些由动力电池提供动力源的商用车,以其对环境污染小,且续航里程长的优点,已经广泛的用于我们的日常生活中了,但是电动乘用车虽然已经研制出来了,但是并没有得到广泛的应用,主要的原因是乘用车自身空间小结构紧凑,留给安装电池系统的空间着实很小,因此减小电池系统的占用空间成为了动力电池企业研究的热点。

在电动乘用车中,电池系统是由多个电池模组串联构成的,电池模组的制作工艺:首先将多个单体电池堆叠捆扎,接着上集成盖板,通过极片实现集成盖板与单体电池的电连接,然后将所有线束连接到低压连接器上,其中低压连接器安装在集成盖板的上部,或者在集成盖板上再设置一个压板用于放置低压连接器,最后安装上盖保护线束和极片。可惜这种方式并不利于降低模组的高度,主要原因有:1、低压连接器设置在盖板或者压板的上方,增加了模组的整体高度;2、总出极片大部分都是采用在极片上焊接或者压铆螺钉的方式,然后将总出极片集成在盖板上,总出极片上的螺钉是伸出集成盖板的上表面,这就造成了模组整体高度的增加。



技术实现要素:

为了解决低压连接器和总出极片造成的模组整体高度增加的问题,本发明提出了一种提高空间利用率的电池模组。

本发明为实现上述目标采取的技术方案是:

一种提高空间利用率的电池模组,包括由多个电池依次堆叠形成矩阵型的电池组,每个所述电池上设有极性相反的两个矩形极柱, 还包括打包带、集成盖板、上盖、压条和端板;

所述集成盖板包括长方形的盖板以及集成在盖板上的串/并联极片、总出极片、线束和低压连接器,所述盖板上设有多列极片槽和线束槽,所述盖板其中一短边的中间位置向外凸出设有梯形部,所述梯形部的中间设有U形出线口,所述U形出线口与线束槽连通,所述低压连接器通过Z形连接件连接在梯形部的下表面,其中1列极片槽的两端沿着盖板的长度向外向下延伸设有极片连接座,所述线束焊接在串/并联极片和总出极片上,所述线束卡放在线束槽内,所述串/并联极片卡放在极片槽内,所述总出极片卡放在极片连接座和与极片连接座相邻的极片槽处,所述线束汇集到梯形部处的线束槽内从U形出线口引出,插入低压连接器底部的PIN角内;

所述上盖的形状尺寸刚好能完全覆盖住盖板上除了极片连接座的其他部位,所述上盖的上表面上沿着电池厚度方向设有卡槽;

所述压条为一个上表面敞开的长条形壳体;

所述端板为设有加强筋和打包带面的矩形板,所述端板向上延伸设有与压条和集成盖板相配合的连接耳,所述端板向下延伸设有安装耳,所述安装耳上设有安装角;

所述端板沿着电池厚度方向置于电池组的两端,所述打包带绕过端板的打包带面从外侧将电池组和端板捆扎,所述集成盖板置于电池组的上部,集成盖板上的串/并联极片和总出极片与电池的极柱之间采用激光焊接,集成盖板与端板采用卡扣方式连接,所述上盖置于集成盖板上部,上盖与集成盖板也采用卡扣方式连接,所述压条置于上盖的的卡槽内通过拉钉与端板连接,所述模组通过漏在侧边的极片连接座与外部的串联铜排连接。

所述盖板的长度方向上设有多列直槽口,所述直槽口上设有与电池防爆阀相对应的通气孔。

所述极片槽与直槽口间隔分布,所述极片槽上设有与电池极柱相对应的通口。

所述线束槽由多条竖向线束槽和一条横向线束槽组成,所述竖向线束槽设置在直槽口和极片槽的中间,所述横向线束槽设置在盖板的梯形部处,所述横向线束槽与竖向线束槽相互连通。

所述低压连接器包括连接器主体和安装面,所述连接器主体的下部设有PIN角。

所述Z形连接件包括依次连接的上平面、下折弯和外翻边,所述上平面上设有与盖板的U形出线口相对应的U形缺口,所述外翻边的中间设有能卡住连接器主体的方形卡口,所述外翻边的两侧与低压连接器的安装面相对应。

所述上盖上的卡槽与集成盖板上的直槽口对应,所述卡槽上设有多个腰型孔。

所述压条上设有多个排气孔。

本发明的有益效果:

1、本发明将极片、线束和低压连接器集成在盖板上形成集成盖板,提高了电池模组的集成度,有利于实现自动化,提高了生产效率;

2、本发明通过将低压连接器和极片连接座设置在模组安装角的同一侧边的上方,降低了模组的整体高度,有利于提高电池模组的空间利用率。

附图说明

图1为本发明爆炸结构示意图;

图2为集成盖板结构示意图;

图3为盖板示意图;

图4为低压连接器示意图;

图5为Z形连接件结构示意图;

图6为上盖的结构示意图;

图7为压条的结构示意图;

图8为端板的结构示意图;

图9为本发明组装成型后的结构示意图。

图中:1、电池组 2、打包带 3、集成盖板 4、上盖 5、压条 6、端板 31、盖板

32、串/并联极片 33、总出极片 34、极片连接座 35、低压连接器 36、Z形连接件

37、线束 311、极片槽 312、通口 313、直槽口 314、通气孔 315、线束槽

316、梯形部 317、U形出线口 3151、横向线束槽 3152、竖向线束槽 351、连接器主体 352、安装面 353、PIN角 361、上平面 362、U形缺口 363、下折弯 364、外翻边

365、方形卡口 41、卡槽 42、腰型孔 51、排气孔 61、加强筋 62、打包带面

63、连接耳 64、安装耳 65、安装角。

具体实施方式

为了解决低压连接器和总出极片造成的模组整体高度增加的问题,本发明提出了一种提高空间利用率的电池模组。下面结合图示进一步阐述本发明。

如图1所示,一种提高空间利用率的电池模组,包括由多个电池依次堆叠形成矩阵型的电池组(1),每个所述电池上设有极性相反的两个矩形极柱, 还包括打包带(2)、集成盖板(3)、上盖(4)、压条(5)和端板(6)。

如图2所示,集成盖板(3)包括长方形的盖板(31)以及集成在盖板(31)上的串/并联极片(32)、总出极片(33)、线束(37)和低压连接器(35)。

如图3所示,盖板(31)的长度方向上设有多列极片槽(311)、线束槽(315)和直槽口(313),所述盖板(31)其中一短边的中间位置向外凸出设有梯形部(316),所述极片槽(311)上设有与电池极柱相对应的通口(312),所述极片槽(311)与直槽口(313)间隔分布,所述直槽口(313)上设有与电池防爆阀相对应的通气孔(314),所述线束槽(315)由多列竖向线束槽(3152)和一列横向线束槽(3151)组成,所述竖向线束槽(3152)设置在直槽口(313)和极片槽(311)的中间,所述横向线束槽(3151)设置在盖板(31)的梯形部(316)处,所述横向线束槽(3151)与竖向线束槽(3152)相互连通,所述梯形部(316)的中间设有U形出线口(317),所述U形出线口(317)与横向线束槽(3151)连通,所述其中1列极片槽(311)的两端沿着盖板(31)的长度向外向下延伸设有极片连接座(34)。

如图4所示,低压连接器(35)包括连接器主体(351)和安装面(352),所述连接器主体(351)的下部设有PIN角(353)。

如图5所示, Z形连接件(36)包括依次连接的上平面(361)、下折弯(363)和外翻边(364),所述上平面(361)上设有与盖板(31)的U形出线口(317)相对应的U形缺口(362),所述外翻边(364)的中间设有能卡住连接器主体(351)的方形卡口(365),所述外翻边(364)的两侧与低压连接器(35)的安装面(352)相对应。

如图2所示,低压连接器(35)通过Z形连接件(36)连接在梯形部(316)的下表面,所述线束(37)焊接在串/并联极片(32)和总出极片(33)上,所述线束(37)卡放在线束槽(315)内,所述串/并联极片(32)卡放在极片槽(311)内,所述总出极片(33)卡放在极片连接座(34)和与极片连接座(34)相邻的极片槽(311)处,所述线束(37)汇集到梯形部(316)处的线束槽(315)内从U形出线口(317)引出,插入低压连接器(35)底部的PIN角(353)内。

如图6所示,上盖(4)的形状尺寸刚好能完全覆盖住盖板(31)上除了极片连接座(34)的其他部位,所述上盖(4)的上表面上沿着电池厚度方向设有卡槽(41),所述卡槽(41)与集成盖板(3)上的直槽口(313)对应,所述卡槽(41)上设有多个腰型孔(42)。

如图7所示,压条(5)为一个上表面敞开的长条形壳体,所述压条(5)上设有多个排气孔(51)。

如图8所示,所述端板(6)为设有加强筋(61)和打包带面(62)的矩形板,所述端板(6)向上延伸设有与压条(5)和集成盖板(3)相配合的连接耳(63),所述端板(6)向下延伸设有安装耳(64),所述安装耳(64)上设有安装角(65)。

组装方式:如图9所示,端板(6)沿着电池厚度方向置于电池组(1)的两端,所述打包带(2)绕过端板(6)的打包带面(62)从外侧将电池组(1)和端板(6)捆扎,所述集成盖板(3)置于电池组(1)的上部,集成盖板(3)上的串/并联极片(32)和总出极片(33)与电池的极柱之间采用激光焊接,集成盖板(3)与端板(6)采用卡扣方式连接,低压连接器(35)和极片连接座(34)位于模组安装角(65)的同一侧边的上方,所述上盖(4)置于集成盖板(3)上部对整个模组进行防护,上盖(4)与集成盖板(3)也采用卡扣方式连接,所述压条(5)置于上盖(4)的的卡槽(41)内通过拉钉与端板(6)连接,当电池防爆阀打开时气体依次经过集成盖板(3)上的通气孔(314)和上盖(4)上的腰型孔(42)从压条(5)上的排气孔(51)排出,所述模组通过漏在侧边的极片连接座(34)与外部的串联铜排连接。

本发明将极片、线束和低压连接器集成在盖板上形成集成盖板,提高了电池模组的集成度,有利于实现自动化,提高了生产效率。本发明通过将低压连接器和极片连接座设置在模组安装角的同一侧边的上方,降低了模组的整体高度,有利于提高电池模组的空间利用率。

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