一种电动汽车用圆柱电池模组的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动汽车用圆柱电池模组，所述模组结构包括：顶板、底板及两侧板组成的外部壳体结构和上阻燃板、下阻燃板、圆柱形电芯、蛇形铝管、导热/绝缘导热层、铜镍集流板及外围固定结构组成的内部电芯模块结构。所述电芯模块中的圆柱形电芯安装在上阻燃板与下阻燃板的阶梯孔中，铜镍集流板固定在上阻燃板与下阻燃板的外侧端面。蛇形铝管盘设在圆柱形电芯之间，且蛇形铝管直管段表面呈波浪形，其波浪凹槽处紧贴圆柱形电芯侧壁，此设计不仅对圆柱形电芯起到了固定作用而且增大了接触面积有效地提高了热传输效率。本发明结构简单，组装过程简单方便，结构紧凑牢固、传热效率高、电芯工作性能稳定。
【专利说明】
一种电动汽车用圆柱电池模组
技术领域
[0001]本发明涉及电动汽车电池，具体涉及一种电动汽车用圆柱电池模组。
【背景技术】
[0002]由于锂电池容量、生产工艺等方面的限制，不可能获得像铅酸电池或液流电池那样超大容量的单体，因此，锂电池规模化应用的基础就是良好的成组模块化技术。涉及到圆柱形电芯在电动汽车上的应用，目前基本采用先并后串的连接方式，将一定个数的单体电芯并起来形成一个小的模块，模块与模块之间的连接采用插拔连接或铜排连接后利用外围结构固定的连接方式，但两种连接方式存在整体结构比较复杂、结构松散，导致无法保障电芯性能的问题。在电芯模块的散热与加热方面，现有的模块基本依靠自然冷却和PTC板加热，此调节温度的方法对模块的空间、结构要求较多且效果不佳。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明设计了一种电动汽车用圆柱电池模组，电池模组连接方式简单、结构紧凑、传热效率高、对电芯的温度易于调节、电芯工作性能稳定。
[0004]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:一种电动汽车用圆柱电池模组，包括电池模组外壳和内部电芯模块;所述电池模组外壳包括顶板、底板及两侧板，并且其中一块侧板的外部设置有多条竖直支撑板和水平固定板;所述电芯模块包括若干成组的圆柱形电芯、蛇形铝管、上阻燃板、下阻燃板、铜镍集流板及外围固定结构。若干成组的圆柱形电芯置于上阻燃板和下阻燃板之间，上阻燃板的下端面以及下阻燃板的上端面分别设置有用于装配圆柱形电芯与接线柱的阶梯孔，并且上阻燃板的上端面以及下阻燃板的下端面对应每组圆柱形电芯均设置有用于装配铜镍集流板的沉孔，所述蛇形铝管盘设在圆柱形电芯之间，蛇形铝管的两端分别设置有模块进水接头和模块出水接头，蛇形铝管的直管段呈波浪状设置，且相邻两直管段的波浪交错设置，相邻两直管段之间的空间内装配有两排圆柱形电芯，直管段与电池模组外壳之间的空间内装配有一排圆柱形电芯，每个圆柱形电芯均紧贴对应直管段上的凹槽设置。
[0005]作为本发明一种电动汽车用圆柱电池模组的进一步改进:所述蛇形铝管包括四个直管段以及用于串联四个直管段的三个弯曲段。
作为本发明一种电动汽车用圆柱电池模组的进一步改进:所述所述圆柱形电芯的外表设置有绝缘层，蛇形铝管的外表设置有导热层。
[0006]作为本发明一种电动汽车用圆柱电池模组的进一步改进:所述蛇形铝管的外表设置有绝缘导热层。
[0007]作为本发明一种电动汽车用圆柱电池模组的进一步改进:所述上阻燃板和下阻燃板的材质均为ABS阻燃材料。
[0008]作为本发明一种电动汽车用圆柱电池模组的进一步改进:所述铜镍集流板通过螺栓或铆接等方式固定在上阻燃板和下阻燃板上。
[0009]有益效果
本发明的电池模组内部蛇形铝管盘设在圆柱形电芯周围，此方式不仅实现对电池模组结构内部圆柱形电芯的固定，同时又保证了电池组的高效加热、散热;蛇形铝管直管段表面呈波浪状，其凹槽与圆柱形电芯完美结合，极大地增加了接触面积，使热量得到高效传输；电芯模块框架由上下阻燃板构成阻燃板耐高温耐腐蚀并且阻燃板作为模块框架隔绝电芯与外界金属的接触，使用时更加安全。蛇形铝管外缠绕有导热/绝缘导热层，既保证了热管对热量的高效传输，同时又进一步确保了圆柱形电芯表面之间的绝缘性，增加了电池模块的安全系数。利用螺栓或铆钉等方式将铜镍集流板与阻燃板固定在一起，使得电池组整体结构的稳定性进一步提尚。
【附图说明】
[0010]图1是本发明电池模组的外壳结构示意图；
图2是本发明电池模组的电芯模块结构示意图；
图3是本发明电池模组的电芯模块分体结构示意图；
图4是本发明电池模组的铜镍集流板结构示意图；
图5是本发明电池模组的蛇形铝管结构示意图；
图6是本发明实施例中电芯模板的电性分布图；
图中标号为:1、电池模组外壳，101、顶板，102、侧板，103、支撑板，104、固定板，105、底板，2、电芯模块，3、圆柱形电芯，4、上阻燃板，5、下阻燃板，6、阶梯孔，7、铜镍集流板，701、铜板，702、镍片，801、模块出水口，802、模块进水口，8、蛇形铝管，9、接线柱。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式。
[0012]如图1所示，一种电动汽车用圆柱电池模组，包括18650圆柱形电芯3、上ABS阻燃板
4、下ABS阻燃板5、铜镍集流板7、蛇形铝管8，其中圆柱形电芯模块2采用30并8串排布方式。如图3所示，上ABS阻燃板4上端面依据排布方式划分为8个区域，每块区域设置有安装铜镍集流板7的沉孔，用于安装固定铜镍集流板7，下端面打有256个孔位，用于安装18650圆柱形电芯3和设置接线柱9;下ABS阻燃板5下端面依据排布方式划分为8个区域，每块区域设置有安装铜镍集流板7的沉孔，用于安装固定铜镍集流板7，上端面打有256个孔位，用于安装18650圆柱形电芯3和接线柱9;上ABS阻燃板与下ABS阻燃板阶梯孔6的设置，将圆柱形电芯3初步固定；各区域内部18650圆柱形电芯3并联连接，安装后的电芯对外显示电性如图6所示;如图4所示将镍片702和铜板701通过激光焊焊接在一起形成铜镍集流板7，然后将铜镍集流板7的镍片702通过阶梯孔6焊接在圆柱形电芯3的正负极上，最后将铜镍集流板7通过螺栓分别固定在上ABS阻燃板4上端面与下ABS阻燃板5下端面所划分的8个区域上；图5所示，蛇形铝管8包括四个直管段以及用于串联四个直管段的三个弯曲段且蛇形铝管的两端分别设置有模块进水接头802和模块出水接头801，蛇形铝管直管段的表面呈波浪形，蛇形铝管8两侧内凹面紧贴圆柱形电芯3侧壁，并按照图3的方式穿绕于18650圆柱形电芯3周围，波浪形的设置不仅实现了蛇形铝管8对圆柱形电芯3的固定作用同时蛇形铝管8直管段凹槽与圆柱形电芯3完美结合，极大地增加了接触面积，使热量得到高效传输;蛇形铝管8相邻两直管段之间的空间内装配有两排圆柱形电芯3，直管段与电池模组外壳I之间的空间内装配有一排圆柱形电芯3，此种设计使得蛇形铝管8每条直管段都能充分接触圆柱形电芯3表面，使热传输效率得到显著提高;最后利用外围固定结构将上述零部件固定在一起形成电芯模块2。将得到的电芯模块2利用螺栓连接固定在电池模组外壳I的底板上，组成完整的电池模组I，每个电池模组可通过固定板104与其他结构相连接。
[0013]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种电动汽车用圆柱电池模组，包括电池模组外壳(I)以及装配在电池模组外壳(I)内部的电芯模块(2)，其特征在于:所述电池模组外壳(I)包括顶板(101)、底板及两侧板(102)，并且其中一块侧板(102)的外部设置有多条竖直支撑板(103)和水平固定板(104)，所述电芯模块(2)包括若干成组的圆柱形电芯(3)、蛇形铝管(8)、上阻燃板(4)、下阻燃板(5)和铜镍集流板(7)，若干成组的圆柱形电芯(3)置于上阻燃板(4)和下阻燃板(5)之间，上阻燃板(4)的下端面以及下阻燃板(5)的上端面分别设置有用于装配圆柱形电芯(3)的阶梯孔(6)，并且上阻燃板(4)的上端面以及下阻燃板(5)的下端面对应每组圆柱形电芯(3)均设置有用于装配铜镍集流板(7)的沉孔，所述蛇形铝管(8)盘设在圆柱形电芯(3)之间，蛇形铝管(8)的两端分别设置有模块进水接头(802)和模块出水接头(801)，蛇形铝管(8)的直管段呈波浪状设置，且相邻两直管段的波浪交错设置，相邻两直管段之间的空间内装配有两排圆柱形电芯(3)，直管段与电池模组外壳(I)之间的空间内装配有一排圆柱形电芯(3)，每个圆柱形电芯(3)均紧贴对应直管段上的凹槽设置。2.如权利要求书I所述的一种电动汽车用圆柱电池模组，其特征在于:所述蛇形铝管(8)包括四个直管段以及用于串联四个直管段的三个弯曲段。3.如权利要求书I所述的一种电动汽车用圆柱电池模组，其特征在于:所述圆柱形电芯(3)的外表设置有绝缘层，蛇形铝管(8)的外表设置有导热层。4.如权利要求书I所述的一种电动汽车用圆柱电池模组，其特征在于:所述蛇形铝管(8)的外表设置有绝缘导热层。5.如权利要求书I所述的一种电动汽车用圆柱电池模组，其特征在于:所述上阻燃板(4)和下阻燃板(5)的材质均为ABS阻燃材料。6.如权利要求书I所述的一种电动汽车用圆柱电池模组，其特征在于:所述铜镍集流板(7)通过螺栓或铆接等方式固定在上阻燃板(4)和下阻燃板(5)上。
【文档编号】H01M10/613GK105914320SQ201610515824
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】楚金甫, 古伟鹏, 汪世伟, 秦哲, 岳明扬, 刘向阳
【申请人】河南森源重工有限公司