專利名稱：電動(dòng)汽車電源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車動(dòng)力電源領(lǐng)域，尤其是一種電動(dòng)汽車電源模塊。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車電源模塊化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為動(dòng)力電源系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢；中國專利公告號(hào)CN102306717A的發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池包及其制作方法，所述電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池包，包括電池包殼體及與電池包殼體適配的電池包蓋，在所述電池包殼體內(nèi)部設(shè)有電池模塊；在所述電池模塊與所述電池包蓋間設(shè)有絕緣層I，與電池包蓋正對的電池包殼體面及電池模塊間設(shè)有絕緣層II ;所述電池包殼體上設(shè)有與電池模塊連接的快接插件，位于電池包殼體內(nèi)部相鄰的電池模塊相互卡接；該電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力電池包即電動(dòng)汽車電源模塊，所述的電池模塊即電池單元，目前電動(dòng)汽車電源模塊的電池單元間的連接方式多采用螺釘緊固、插件卡接等機(jī)械緊固方式，這些連接方式存在連接處接觸阻抗大易發(fā)熱效率較低且在使用過程中由于振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)有安全隱患的不足；因此，設(shè)計(jì)一種在連接處接觸阻抗小不易發(fā)熱效率較高且在使用過程中不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)安全性好的電動(dòng)汽車電源模塊，成為亟待解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服目前的電動(dòng)汽車電源模塊的電池單元間的連接存在連接處接觸阻抗大易發(fā)熱效率較低且在使用過程中由于振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)有安全隱患的不足；，提供一種在連接處接觸阻抗小不易發(fā)熱效率較高且在使用過程中不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)安全性好的電動(dòng)汽車電源模塊。本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案是:一種電動(dòng)汽車電源模塊，包括若干個(gè)帶有固定框架和一端伸出固定框架的一側(cè)邊外的兩個(gè)鋁極耳的正電池單元、與正電池單元間隔排列的若干個(gè)帶有固定框架和一端伸出固定框架的一側(cè)邊外的兩個(gè)銅極耳的負(fù)電池單元、用于串接正電池單元和負(fù)電池單元的若干個(gè)匯流排；兩個(gè)相鄰的正電池單元的一個(gè)鋁極耳和負(fù)電池單元的一個(gè)銅極耳分別與一個(gè)匯流排焊接。該電動(dòng)汽車電源模塊在連接處接觸阻抗小不易發(fā)熱效率較高且在使用過程中不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)安全性好。作為優(yōu)選，所述的正電池單元的固定框架的一側(cè)邊外側(cè)鑲嵌有兩個(gè)金屬支承塊；鋁極耳包括兩塊一端伸出固定框架的一側(cè)邊外的鋁側(cè)板和壓住一個(gè)金屬支承塊并與兩塊鋁側(cè)板的一端連接的鋁橫板；負(fù)電池單元的固定框架的一側(cè)邊外側(cè)鑲嵌有兩個(gè)金屬支承塊；銅極耳包括兩塊一端伸出固定框架的一側(cè)邊外的銅側(cè)板和壓住一個(gè)金屬支承塊并與兩塊銅側(cè)板的一端連接的銅橫板。鋁極耳或銅極耳壓住金屬支承塊剛性好。作為優(yōu)選，所述的金屬支承塊的一端設(shè)有弧形面。鋁極耳或銅極耳與金屬支承塊良好接觸并利于焊接。作為優(yōu)選，所述的匯流排包括鋁片和銅片；鋁片的一端沿厚度方向設(shè)有若干個(gè)凹槽；銅片的一端沿厚度方向設(shè)有若干個(gè)與凹槽匹配的凸塊；凸塊插入凹槽內(nèi)并固態(tài)擴(kuò)散連接；一個(gè)匯流排的鋁片與一個(gè)正電池單元的一個(gè)鋁橫板和一個(gè)金屬支承塊激光焊接，銅片與一個(gè)相鄰的負(fù)電池單元的一個(gè)銅橫板和一個(gè)金屬支承塊激光焊接。固態(tài)擴(kuò)散連接是一種在固態(tài)下將兩個(gè)同種或異種的材料連接在一起的先進(jìn)連接方法；這種方法既可以連接低碳鋼，也可以連接陶瓷，甚至還可以連接傳統(tǒng)焊接方法所不能連接的材料；匯流排的鋁片和銅片固態(tài)擴(kuò)散連接接觸阻抗?。患す夂附?，激光束可聚焦在很小的區(qū)域，熱影響所導(dǎo)致的變形和金相變化范圍小，可焊接間隔很近的小型被焊接件且激光器可放置在離與被焊接件適當(dāng)?shù)木嚯x，激光焊接薄材或細(xì)徑線材時(shí)，不會(huì)像電弧焊接產(chǎn)生回熔；激光焊接不受磁場所影響能精確的對準(zhǔn)焊件；同類材料的鋁片和鋁橫板或銅片和銅橫板激光焊接后接觸阻抗小。作為優(yōu)選，所述的凹槽的橫截面形狀為三角形；凸塊的橫截面形狀為三角形。易于制作且接觸面大連接強(qiáng)度高。作為優(yōu)選，所述的固定框架的一端面設(shè)有若干個(gè)定位銷；固定框架的另一端面設(shè)有與定位銷匹配的若干個(gè)定位孔；一個(gè)固定框架的定位銷插入相鄰的另一個(gè)固定框架的定位孔中。方便裝配定位。所述的電動(dòng)汽車電源模塊的連接方法，(I)匯流排的銅片的凸塊插入鋁片的凹槽內(nèi)壓緊后固態(tài)擴(kuò)散連接；(2)若干個(gè)正電池單元和若干個(gè)負(fù)電池單元間隔排列并用專用夾具固持；(3)把匯流排的鋁片和銅片分別放在相應(yīng)的鋁橫板和銅橫板上并用專用夾具固持；(4)把固持好的若干個(gè)正電池單元和若干個(gè)負(fù)電池單元及匯流排放置在只露出焊接部位的具有真空或負(fù)壓的封閉箱內(nèi)；(5)用激光器分別將相應(yīng)的鋁片、鋁橫板和金屬支承塊進(jìn)行激光焊接及相應(yīng)的銅片、銅橫板和金屬支承塊進(jìn)行激光焊接。連接方法實(shí)用可靠。作為優(yōu)選，所述的用于激光焊接的激光器的相關(guān)參數(shù):功率，600W;激光模 式，脈沖光纖；聚焦，F(xiàn)-200mm;傾斜角度，10° ;當(dāng)被焊接件材料為鋁，鍍層厚度為0.4mm，鋁極耳厚度為0.2mm，金屬支承塊厚度為3mm時(shí)的參數(shù)設(shè)置:頻率10Hz，脈寬10ms，功率
5.4kw(90 % )，散焦+8.5mm,速度7mm/s，補(bǔ)助氣體N2 ;當(dāng)被焊接件材料為銅，鍍層厚度為
0.4臟，銅極耳厚度為0.2臟，金屬支承塊厚度為3mm時(shí)的參數(shù)設(shè)置:頻率10Hz，脈寬10ms，功率5.4kW(90%)，散焦+5.0mm，速度4mm/s，補(bǔ)助氣體Air。激光器及激光焊接的參數(shù)設(shè)置適用于電動(dòng)汽車電源模塊激光焊接的需要且效果較好。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:一.該電動(dòng)汽車電源模塊在連接處接觸阻抗小不易發(fā)熱效率較高且在使用過程中不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)安全性好。二.鋁極耳或銅極耳壓住金屬支承塊剛性好。三.金屬支承塊的一端設(shè)有弧形面，鋁極耳或銅極耳與金屬支承塊良好接觸并利于焊接。四.匯流排的鋁片和銅片固態(tài)擴(kuò)散連接接觸阻抗??；同類材料的鋁片和鋁橫板或銅片和銅橫板激光焊接后接觸阻抗小。五.凹槽和凸塊的橫截面形狀均為三角形，易于制作且接觸面大連接強(qiáng)度高。六.固定框架設(shè)有定位銷和定位孔方便裝配定位。

圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中正電池單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中匯流排的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖中:金屬支承塊-1、弧形面-11、鋁極耳-2、鋁側(cè)板-21、鋁橫板-22、正電池單元_3、銅極耳_4、銅側(cè)板-41、銅橫板-42、負(fù)電池單元-5、匯流排-6、鋁片-61、凹槽-62、銅片-63、凸塊-64、固定框架-7、定位銷-71、定位孔-72、電芯-8。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述。如附圖1、附圖2、附圖3所示:一種電動(dòng)汽車電源模塊，包括五個(gè)帶有固定框架7和一端伸出固定框架7的一側(cè)邊外的兩個(gè)鋁極耳2的正電池單元3、與正電池單元3間隔排列的五個(gè)帶有固定框架7和一端伸出固定框架7的一側(cè)邊外的兩個(gè)銅極耳4的負(fù)電池單元5、用于串接正電池單元3和負(fù)電池單元5的九個(gè)匯流排6 ;兩個(gè)相鄰的正電池單元3的一個(gè)鋁極耳2和負(fù)電池單元5的一個(gè)銅極耳4分別與一個(gè)匯流排6焊接。所述的固定框架7的一端面設(shè)有六個(gè)定位銷71 ;固定框架7的另一端面具有與定位銷71間隙配合的六個(gè)定位孔72 ;—個(gè)固定框架7的定位銷71插入相鄰的另一個(gè)固定框架7的定位孔72中。每個(gè)正電池單元3或負(fù)電池單元5由一片或多片極性一致的電芯8并聯(lián)構(gòu)成。本實(shí)施例中，每個(gè)正電池單元3或負(fù)電池單元5由兩片極性一致的電芯8并聯(lián)構(gòu)成；所述的正電池單元3的固定框架7的一側(cè)邊外側(cè)鑲嵌有兩個(gè)金屬支承塊I ;所述的金屬支承塊I的一端具有弧形面11 ;鋁極耳2包括兩塊一端伸出固定框架7的一側(cè)邊外的鋁側(cè)板21和壓住一個(gè)金屬支承塊I并與兩塊鋁側(cè)板21的一端連接的鋁橫板22 ;兩塊鋁側(cè)板21和招橫板22 —體構(gòu)成；負(fù)電池單兀5的固定框架7的一側(cè)邊外側(cè)鑲嵌有兩個(gè)金屬支承塊I ;銅極耳4包括兩塊一端伸出固定框架7的一側(cè)邊外的銅側(cè)板41和壓住一個(gè)金屬支承塊I并與兩塊銅側(cè)板41的一端連接的銅橫板42 ;兩塊銅側(cè)板41和銅橫板42 —體構(gòu)成；固定框架7的材料為塑料，金屬支承塊I通過注塑成型鑲嵌在固定框架7的一側(cè)邊上；所述的匯流排6包括鋁片61和銅片63 ;鋁片61的一端沿厚度方向具有兩個(gè)凹槽62 ;銅片63的一端沿厚度方向具有兩個(gè)與凹 槽62過渡配合的凸塊64 ;所述的凹槽62的橫截面形狀為三角形；凸塊64的橫截面形狀為三角形；凸塊64插入凹槽62內(nèi)并固態(tài)擴(kuò)散連接；一個(gè)匯流排6的鋁片61與一個(gè)正電池單元3的一個(gè)鋁橫板22和一個(gè)金屬支承塊I激光焊接，銅片63與一個(gè)相鄰的負(fù)電池單元5的一個(gè)銅橫板42和一個(gè)金屬支承塊I激光焊接。所述的電動(dòng)汽車電源模塊的連接方法，其特征是:(I)匯流排6的銅片63的凸塊64插入鋁片61的凹槽62內(nèi)壓緊后固態(tài)擴(kuò)散連接；(2)若干個(gè)正電池單元3和若干個(gè)負(fù)電池單元5間隔排列并用專用夾具固持；(3)把匯流排6的鋁片61和銅片63分別放在相應(yīng)的鋁橫板22和銅橫板42上并用專用夾具固持；(4)把固持好的若干個(gè)正電池單元3和若干個(gè)負(fù)電池單元5及匯流排6放置在只露出焊接部位的具有真空或負(fù)壓的封閉箱內(nèi)；(5)用激光器分別將相應(yīng)的鋁片61、鋁橫板22和金屬支承塊I進(jìn)行激光焊接及相應(yīng)的銅片63、銅橫板42和金屬支承塊I進(jìn)行激光焊接。所述的用于激光焊接的激光器的相關(guān)參數(shù):功率，600W ;激光模式，脈沖光纖 ’聚焦，F(xiàn)-200mm;傾斜角度，10° ;當(dāng)被焊接件材料為鋁，鍍層厚度為0.4mm，鋁極耳2厚度為
0.2mm，金屬支承塊I厚度為3mm時(shí)的參數(shù)設(shè)置:頻率10Hz，脈寬10ms，功率5.4kff(90% )，散焦+8.5mm,速度7mm/s,補(bǔ)助氣體N2 ;當(dāng)被焊接件材料為銅，鍍層厚度為0.4mm,銅極耳4厚度為0.2mm，金屬支承塊I厚度為3mm時(shí)的參數(shù)設(shè)置:頻率10Hz，脈寬10ms，功率5.4kff (90% )，散焦 +5.0mm,速度 4mm/s,補(bǔ)助氣體 Air。本實(shí)用新型的有益效果是:該電動(dòng)汽車電源模塊在連接處接觸阻抗小不易發(fā)熱效率較高且在使用過程中不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)安全性好。鋁極耳或銅極耳壓住金屬支承塊剛性好。金屬支承塊的一端設(shè)有弧形面，鋁極耳或銅極耳與金屬支承塊良好接觸并利于焊接。匯流排的鋁片和銅片固態(tài)擴(kuò)散連接接觸阻抗??；同類材料的鋁片和鋁橫板或銅片和銅橫板激光焊接后接觸阻抗小。凹槽和凸塊的橫截面形狀均為三角形，易于制作且接觸面大連接強(qiáng)度高。固定框架設(shè)有定位銷和定位孔方便裝配定位。本實(shí)用新型可改變?yōu)槎喾N方式對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的，這樣的改變不認(rèn)為脫離本實(shí)用新型的范圍。所有這樣的對所述領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的修改，將包括在本權(quán)利要求的范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)汽車電源模塊，其特征是:包括若干個(gè)帶有固定框架和一端伸出固定框架的一側(cè)邊外的兩個(gè)鋁極耳的正電池單元、與正電池單元間隔排列的若干個(gè)帶有固定框架和一端伸出固定框架的一側(cè)邊外的兩個(gè)銅極耳的負(fù)電池單元、用于串接正電池單元和負(fù)電池單元的若干個(gè)匯流排；兩個(gè)相鄰的正電池單元的一個(gè)鋁極耳和負(fù)電池單元的一個(gè)銅極耳分別與一個(gè)匯流排焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車電源模塊，其特征是:所述的正電池單元的固定框架的一側(cè)邊外側(cè)鑲嵌有兩個(gè)金屬支承塊；鋁極耳包括兩塊一端伸出固定框架的一側(cè)邊外的鋁側(cè)板和壓住一個(gè)金屬支承塊并與兩塊鋁側(cè)板的一端連接的鋁橫板；負(fù)電池單元的固定框架的一側(cè)邊外側(cè)鑲嵌有兩個(gè)金屬支承塊；銅極耳包括兩塊一端伸出固定框架的一側(cè)邊外的銅側(cè)板和壓住一個(gè)金屬支承塊并與兩塊銅側(cè)板的一端連接的銅橫板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車電源模塊，其特征是:所述的金屬支承塊的一端設(shè)有弧形面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)汽車電源模塊，其特征是:所述的匯流排包括鋁片和銅片；鋁片的一端沿厚度方向設(shè)有若干個(gè)凹槽；銅片的一端沿厚度方向設(shè)有若干個(gè)與凹槽匹配的凸塊；凸塊插入凹槽內(nèi)并固態(tài)擴(kuò)散連接；一個(gè)匯流排的鋁片與一個(gè)正電池單元的一個(gè)鋁橫板和一個(gè)金屬支承塊激光焊接，銅片與一個(gè)相鄰的負(fù)電池單元的一個(gè)銅橫板和一個(gè)金屬支承塊激光焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)汽車電源模塊，其特征是:所述的凹槽的橫截面形狀為三角形；凸塊的橫截面形狀為三角形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的電動(dòng)汽車電源模塊，其特征是:所述的固定框架的一端面設(shè)有若干個(gè)定位銷；固定框架的另一端面設(shè)有與定位銷匹配的若干個(gè)定位孔；一個(gè)固定框架 的定位銷插入相鄰的另一個(gè)固定框架的定位孔中。
專利摘要本實(shí)用新型涉及汽車動(dòng)力電源領(lǐng)域，尤其是一種電動(dòng)汽車電源模塊。一種電動(dòng)汽車電源模塊，包括若干個(gè)帶有固定框架和一端伸出固定框架的一側(cè)邊外的兩個(gè)鋁極耳的正電池單元、與正電池單元間隔排列的若干個(gè)帶有固定框架和一端伸出固定框架的一側(cè)邊外的兩個(gè)銅極耳的負(fù)電池單元、用于串接正電池單元和負(fù)電池單元的若干個(gè)匯流排；兩個(gè)相鄰的正電池單元的一個(gè)鋁極耳和負(fù)電池單元的一個(gè)銅極耳分別與一個(gè)匯流排焊接。該電動(dòng)汽車電源模塊在連接處接觸阻抗小不易發(fā)熱效率較高且在使用過程中不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)安全性好。
文檔編號(hào)B60L11/18GK203165971SQ201320110508
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者高司利, 何亞飛 申請人:萬向電動(dòng)汽車有限公司, 萬向集團(tuán)公司