一種便于自動組裝的動力電池模組及電動車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及車用動力電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的動力電池模組以及應用該動力電池模組的電動車。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池技術(shù)已日漸成熟，因而被廣泛地應用于車用的動力電池，軟包電芯電池組是將若干大致呈長方形的軟包電芯并排地裝入一個固定外殼中，再對軟包電芯的極耳通過匯流排進行并聯(lián)，從而構(gòu)成一個軟包電芯模組。使用時，可根據(jù)需要將若干軟包電芯模組再次進行串、并聯(lián)以構(gòu)成動力電池。由于其中的軟包電芯具有輕、薄、循環(huán)壽命長、安全性能好、能量密度高、放電平臺穩(wěn)定、功率性能出色、環(huán)保無污染等諸多優(yōu)勢而得以快速發(fā)展。例如，在中國專利文獻上公開的“軟包裝電池及電池模組”，其公告號為CN203950857U，包括電芯、第一極耳、第二極耳、電解液、以及包裝膜。電芯包括:第一集流體和第一活性材料層構(gòu)成的第一極片、第二集流體和第二活性材料層構(gòu)成的第二極片、以及設(shè)置在第一極片與第二極片之間的隔離膜。第一極耳電連接于第一極片的第一集流體，第二極耳電連接于第二極片的第二集流體。包裝膜封裝電芯并容納電解液，第一極耳從包裝膜中密封導出，第二極耳從包裝膜中密封導出。第一、第二極耳被包裝膜分成膜內(nèi)部分及膜外部分，膜外部分包括固定連接于外部并設(shè)置有缺口的首連接段。當軟包裝電池發(fā)生封裝不良、包裝膜表面破損、角位破損、電芯水含量超標、以及過充、過放、短路等問題導致軟包裝電池鼓脹時，該軟包裝電池在第一、第二極耳的缺口處扯斷，由此可以將軟包裝電池自身與外部之間的電回路切斷，從而提高軟包裝電池對外界的安全性。
[0003]但是現(xiàn)有的軟包電芯動力電池模組結(jié)構(gòu)存在如下缺陷:首先，連接匯流排和極耳時，需要操作人員將極耳一個一個穿到匯流排的極耳插孔內(nèi)，從而造成員工操作困難，生產(chǎn)效率低下，不利于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。其次，由于其軟包電芯外面的鋁塑包裝膜形狀不固定，因此，造成軟包電芯電池組的外形不規(guī)則，一方面使外形尺寸誤差大，組裝時軟包電芯裝入固定外殼困難。另一方面，相鄰的二個軟包電芯的極耳之間的間距一致性差，從而造成相鄰極耳的間距與匯流排上相鄰極耳插孔的間距誤差大，不利于組裝時極耳與匯流排之間的連接。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有采用軟包電芯的動力電池模組所存在的軟包電芯極耳與匯流排連接困難、難以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的問題，提供一種方便軟包電芯極耳與匯流排連接從而便于自動組裝的動力電池模組以及應用該動力電池模組的電動車。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種便于自動組裝的動力電池模組，包括若干軟包電芯以及二個匯流排，各軟包電芯沿著其厚度方向并排布置，軟包電芯上設(shè)有由正極耳和負極耳組成的極耳，各軟包電芯的正極耳線性排列成正極耳串并通過一個匯流排相連接，相應地，各軟包電芯的負極耳線性排列成負極耳串并通過另一個匯流排相連接，連接正極耳串的匯流排以及連接負極耳串的匯流排并排相對布置，并且兩個匯流排上相互靠近的一側(cè)邊緣上分別間隔地設(shè)有極耳槽，所述極耳槽的開口邊角處設(shè)有逐步增大的喇叭口，各軟包電芯的極耳依次卡位在兩側(cè)匯流排對應的極耳槽內(nèi)，極耳伸出匯流排的上端彎折后貼靠匯流排上表面并與匯流排上表面相連接。
[0007]由于匯流排的一側(cè)邊緣上間隔地設(shè)有極耳槽，從而使匯流排呈梳子狀，組裝時，匯流排可方便地從兩側(cè)橫向移動至軟包電芯上方，使極耳卡入?yún)R流排的極耳槽內(nèi)。由于極耳槽的開口邊角處設(shè)有逐步增大的喇叭口，因此使極耳槽具有自動導向?qū)χ行Ч垢鬈洶娦旧系臉O耳可順利地進入對應的極耳槽內(nèi)，從而消除極耳位置偏差對組裝造成的困難，便于通過機械裝置實現(xiàn)自動組裝，極耳貼靠在匯流排的上端則可用激光焊接機焊接在匯流排上表面上。特別是，匯流排是從側(cè)向移動到軟包電芯上方與極耳相連接的，因此，我們可將極耳直接制成上部折彎的L形，從而可免除組裝時對極耳的折彎程序，從而可有效地簡化組裝程序，并避免折彎極耳時對軟包電芯造成損傷。
[0008]作為優(yōu)選，匯流排包括底層的絕緣基板以及上層的焊接銅板，焊接銅板的下表面鉚接有若干連接螺柱，焊接銅板的上表面對應連接螺柱位置設(shè)有螺釘過孔，所述焊接銅板嵌設(shè)在絕緣基板的上表面上。
[0009]絕緣基板可由阻燃ABS制成，焊接銅板和絕緣基板可通過注射成型模具制成一體結(jié)構(gòu)，從而使匯流排的下表面與軟包電芯單元之間形成良好的絕緣，同時焊接銅板具有較高的剛性。相應地，焊接銅板上的連接螺柱可用于后續(xù)多個動力電池模組的串并聯(lián)，以便適用于多種應用場合。特別是，嵌設(shè)在絕緣基板內(nèi)的多個連接螺柱可顯著地提高焊接銅板與絕緣基板之間的連接強度。
[0010]作為優(yōu)選，所述軟包電芯的邊緣外側(cè)繞設(shè)有定形圍框，定形圍框的前后兩側(cè)貫通，在定形圍框與其內(nèi)部的軟包電芯之間的空隙處填充有熱熔膠，從而使各軟包電芯與外側(cè)的定形圍框分別連接成一體的軟包電芯單元，各軟包電芯單元沿著定形圍框的前后方向并排布置形成動力電池模組，在所述動力電池模組的外側(cè)繞設(shè)有封裝環(huán)，從而使動力電池模組形成一體結(jié)構(gòu)。
[0011]本實用新型由于在軟包電芯的外側(cè)設(shè)有定形圍框，并且用熱熔膠填充定形圍框與其內(nèi)部的軟包電芯之間的空隙，從而使軟包電芯與外側(cè)的定形圍框連接成形狀規(guī)則的軟包電芯單元，有效地解決了現(xiàn)有的動力電池模組結(jié)構(gòu)所存在的軟包電芯外形不規(guī)則、外形尺寸誤差大的問題。另外，外包的定形圍框可顯著地提高軟包電芯的強度，并且動力電池模組在受到異物刮擦碰撞時，定形圍框可很好地保護軟包電芯，也就是說，動力電池模組中各軟包電芯單元的定形圍框并排排列形成一個保護外殼，從而使軟包電芯的鋁塑軟包裝膜不會受到異物的刮擦碰撞，有效地避免軟包電芯的破損。特別是，本實用新型只需用封裝環(huán)將若干外形規(guī)則的軟包電芯單元并排疊放并捆綁在一起，即可形成一個獨立的動力電池模組，因此方便其采用自動化設(shè)備進行自動組裝，而且有利于動力電池模組中軟包電芯單元數(shù)量的調(diào)整，從而可方便地組裝成不同規(guī)格型號的動力電池模組。
[0012]作為優(yōu)選，所述定形圍框上部前側(cè)邊緣對應正、負極耳位置分別設(shè)有沿定形圍框的前后方向延伸的極耳卡槽，定形圍框上部后側(cè)邊緣對應極耳卡槽位置設(shè)有卡位凸塊，軟包電芯的正、負極耳定位在對應的極耳卡槽底部，前側(cè)的軟包電芯單元的卡位凸塊卡位在后側(cè)相鄰的軟包電芯單元對應的極耳卡槽內(nèi)并抵壓該極耳卡槽內(nèi)的極耳。
[0013]由于軟包電芯的正、負極耳被統(tǒng)一定位在定形圍框的極耳卡槽內(nèi)，因而可準確定位每個軟包電芯單元中極耳的位置，有利于匯流排與極耳的組裝連接。特別是，當動力電池模組中的軟包電芯單元并排地疊置在一起時，前側(cè)的軟包電芯單元中定形圍框上的卡位凸塊剛好卡位在后側(cè)相鄰的軟包電芯單元對應的極耳卡槽內(nèi)，從而便于動力電池模組中各軟包電芯單元的整齊排列，使動力電池模組具有規(guī)則統(tǒng)一的外形尺寸。通過相鄰的軟包電芯單元之間卡位凸塊和極耳卡槽的配合，使各軟包電芯單元之間相互楔合在一起，使得由封裝環(huán)捆綁形成的動力電池模組具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，避免包電芯單元之間相互移位。特別是，卡位凸起抵壓極耳卡槽內(nèi)的極耳，因此，使極耳能可靠定位，避免其受力后移位受損。
[0014]作為優(yōu)選，所述定形圍框的左右兩側(cè)面上分別設(shè)有至少一對外凸且間隔設(shè)置的U形彎折，從而在定形圍框的左右兩側(cè)面上該對U形彎折之間形成相對下凹的封裝定位槽，所述封裝環(huán)嵌設(shè)在封裝定位槽內(nèi)。
[0015]—對外凸且間隔設(shè)置的U形彎折既可在定形圍框的側(cè)面上形成封裝定位槽，從而有利于封裝環(huán)的準確定位，使封裝環(huán)的位置整齊劃一，有利于改善動力電池模組的外觀質(zhì)量，并且可有效地避免封裝環(huán)的滑落。與此同時，在定形圍框的內(nèi)側(cè)形成貫通前后兩側(cè)的凹槽，因而有利于熱熔膠在定形圍框內(nèi)前后兩側(cè)之間的流動，便于用熱熔膠將定形圍框與軟包電芯連接在一起。
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