CN100479254C - 一种电动车用电池组及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车用电池组，其由若干个单元电池串联而成，每个单元电池的正极端和负极端均焊接有焊杯，所述的焊杯为两端开口的杯状体，该杯状体包括杯体和与杯体一体成型的杯座，焊杯的杯座和单元电池的端部焊接，所述的螺母焊接在焊杯的杯体内，通过螺栓和导电连接片与螺母相连，使若干个单元电池的正极端、负极端依次交替相连，所述的螺母为标准螺母，所述的杯体为等截面的立体结构，其尺寸和标准螺母的尺寸相适配。该电池组结构简单、便于加工、可以明显提高单元电池的生产效率。本发明同时还公开了该电动车用电池组的制作方法。

Description

一种电动车用电池组及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种电动车用电池组及其制作方法。

背景技术

混合电动车通常采用电池组作为其电源动力装置，电池组由若干个单元电池串联而成。图1至图3所示的为现有技术中的一种电动车用电池组的结构图，通过导电连接片102使若干个单元电池101的正、负极依次交替相连，构成整个电池组，其中，在各单元电池的正极端点焊有焊杯106，焊杯106为两端具有圆形开口的变截面的阶梯状的结构，一端为大开口端，另一端为小开口端，该焊杯106的小开口端与单元电池的正极端点焊连接，其大开口端内焊接有非标准螺母105，非标准螺母105也是圆柱体结构，非标准螺母105和焊杯106焊接后形成的整体结构的外缘尺寸和单元电池的外缘尺寸基本相同，在各单元电池的负极端也点焊有焊杯106，该焊杯和焊接在正极端的焊杯形状、结构均相同，不同的是其大开口端与单元电池的负极端点焊连接，小开口端与非标准螺母105焊接，单元电池101与焊杯106和非标准螺母105焊接完成后，再通过标准螺栓103和垫片104及导电连接片102将单元电池101的正极端、负极端依次交替串联成电池组。

上述的电动车用电池组有如下不足之处：1、现有技术中的电池组的焊杯的外缘尺寸和单元电池的外缘尺寸基本相等，导致焊杯的体积很大，增加原料的成本；2、与焊杯焊接的螺母采用非标准螺母，该螺母的体积大，加工所需的原材料成本也会成倍增加；3、由于所采用的非标准螺母的体积大，无形中增大了整个电池组的重量；4、螺母为非标准螺母，生产过程中需要按其尺寸进行加工，增加额外的加工工序和加工成本，费时费力；5、电池组的焊杯为具有多个弯折部的阶梯状结构，结构较复杂，给加工带来一定的难度，导致单个零部件的加工时间较长，制造成本增加，并且由于焊杯加工过程的复杂性，成品中容易出现次品或废品，增加零部件的返工率或报废率；6、由于焊杯具有多个弯折部，杯体为变截面的立体结构，导致焊杯的整体强度削弱，焊杯在加工和使用过程中容易发生变形；7、由于现有技术中焊杯和螺母加工过程中的复杂性，导致单元电池组的生产周期过长，其生产效率低下。

发明内容

本发明目的之一是提供一种车用电池组，该电池组结构简单、便于加工、可以明显提高单元电池的生产效率。

本发明的这一目的是通过以下技术方案来实现的：一种电动车用电池组，其由若干个单元电池串联而成，每个单元电池的正极端和负极端均焊接有焊杯，所述的焊杯为两端开口的杯状体，该杯状体包括杯体和与杯体一体成型的杯座，焊杯的杯座和单元电池的端部焊接，所述的螺母焊接在焊杯的杯体内，通过螺栓和导电连接片与螺母相连，使若干个单元电池的正极端、负极端依次交替相连，其特征在于所述的螺母为标准螺母，所述的杯体为等截面的立体结构，其尺寸和标准螺母的尺寸相适配。

本发明中的螺母采用标准螺母，可省去螺母的加工工序，避免了螺母在生产加工过程中可能出现废品率的现象，在明显降低生产成本的同时，可以大大缩短生产周期。采用标准螺母后，其螺母的体积大大减小，减轻了单元电池的重量，并且也减少了与标准螺母配套使用的焊杯的体积，降低焊杯的生产成本，同时焊杯的杯体采用等截面的立体结构，使得焊杯的刚度不会削弱，保证其在后续的加工过程中能够满足所需的强度要求，不易产生形变，可减少零件的废品率或次品率。

本发明可作如下的改进：所述的杯座为沿杯体的外折边向外伸展的圆盘形结构，所述的杯座所在的平面与杯体相垂直，杯座上沿其中心线均匀开有若干个条形的分割缺口，该缺口将杯座均匀分割成若干个裙边单元，每一个裙边单元上均开有若干个焊孔，多个焊孔均匀分布在同一圆周上，通过该焊孔将杯座焊接在单元电池的端部。

杯座采用圆盘形结构，其具有若干个裙边单元，保证杯座和单元电池的正极端/负极端具有良好的面接触，便于焊杯的定位和安装，在杯座上开有若干个分割缺口，焊接时电极的正极端和负极端分别位于分割缺口两边的焊点上，可以提高焊接效果。

所述的裙边单元为扇形，该裙边单元的外缘轮廓线为光滑的圆弧线。

本发明中所述焊杯的杯体为横截面为正六边形的立体结构，杯体的外侧壁面均为光滑表面，所述螺母的端面为光滑表面，螺母和杯体焊接后，所述螺母的端面与杯体的端面相平齐。杯体采用横截面为正六边形的立体结构，和螺母的外部形状相适配，将螺母安装在杯体内的安装位后，通过在杯体侧壁进行点焊，将螺母焊接在杯体内。

所述焊杯的杯体和螺母同心安装，并且和单元电池的中心线相重合。

本发明还可作如下进一步的改进：所述的焊杯还具有杯沿，该杯沿为沿杯体的内折边向内收缩的圆环形结构，杯沿中心处的通孔的尺寸大小和焊接在杯体内的螺母的螺孔尺寸大小相适配，杯沿所在的平面与所述的杯体相垂直，焊接在杯体内的螺母的端面与杯沿的内表面之间为面接触。焊杯设置有杯沿，并且杯沿的内表面和螺母的端面之间为面接触，这样螺母在焊接过程中不但受到焊杯周向力的作用，并且其一端还受到杯沿轴向力的作用，有利于螺母的定位，焊杯设置杯沿后，导电连接片与杯沿的外表面相接触，杯沿的外表面为平面，便于导电连接片的安装。

所述的杯体与杯沿和杯座之间均采用倒圆过渡。焊杯的各组成零部件之间采用倒圆过渡，可以避免零部件的接合处产生应力集中，并且使得焊杯在保证一定刚度的同时还具有一定的韧性。

所述的焊杯为厚度为0.2-0.4mm的镀镍钢板。

本发明目的之二是提供一种车用电池组的制作方法，该制作方法简单，可以大大缩短单元电池组的生产周期、提高其生产效率。

本发明的这一目的是通过以下技术方案实现的：一种电动车用电池组的制作方法，其包括以下步骤：

a)将钢板冲压成焊杯；

b)在焊杯上焊接标准螺母；

c)将带有标准螺母的焊杯焊接到单元电池的正极端和负极端；

d)通过标准螺栓与标准螺母连接，将导电连接片固定在单元电池的正极端和负极端上，实现单元电池的串联，完成电池组的组装。

与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

1)螺母采用标准螺母，减少了非标准螺母的加工工序，提高整个电池组的组装效率，并且相对于非标准螺母来说，标准螺母的体积更小、造价更低；

2)焊杯的杯体采用等截面的立体结构，不会削弱杯体的支撑刚度，满足其在生产过程中的强度要求，焊杯的杯体和杯座一体冲压成型，其结构简单，易于加工，生产效率高且成品率高；

3)焊杯的杯座采用圆盘形结构，保证杯座和单元电池的端部均具有良好的面接触，便于焊杯的准确定位，杯座周向开有的若干个分割缺口可以有效避免杯座在冲压过程中由于产生应力集中而导致杯座发生变形甚至整个零件破损的情况发生；

4)焊杯设置有杯沿，焊接在焊杯内的螺母被杯沿包覆，螺母和导电连接片之间没有任何接触，由于螺母在焊接过程中要保证其端面平齐难度较大，而要保证杯沿的外表面平齐在加工过程中很容易实现，因此本发明采用杯沿结构后，导电连接片与杯沿接触，能保证导电连接片和杯沿的接触面之间为平面接触，避免两者间可能发生的导电接触不良的现象；

5)杯沿的设置，使得螺母在焊接过程中除了受到杯体的周向力的作用，同时还受到杯沿轴向力的作用，有利于螺母在焊接过程中的定位；

6)由于焊杯结构简单，且螺母为标准螺母，使得单元电池组的生产周期缩短，大大提高其生产效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是现有技术中电池组的组装图；

图2是图1的A向放大图，显示现有技术中单元电池正极端的装配图；

图3是图1的B向放大图，显示现有技术中单元电池负极端的装配图；

图4是本发明电池组实施例一的组装图；

图5是图4的C向放大图，显示本发明电池组实施例一中单元电池正极端的装配图；

图6是图4的D向放大图，显示本发明电池组实施例一中单元电池负极端的装配图；

图7是本发明实施例一中的螺母和焊杯的装配图；

图8是图7的正视图；

图9是本发明实施例一中的焊杯的结构图；

图10是本发明实施例二中的螺母和焊杯的装配图；

图11是图10的正视图；

图12是本发明实施例二中的焊杯的结构图。

具体实施方式

实施例一

如图4至图9所示的一种电动车用电池组，其由若干个单元电池1串联而成，每个单元电池1的正极端和负极端均焊接有焊杯3，焊杯3内焊接有螺母4，其中，螺母4采用M8的标准镀镍螺母，焊杯3为厚度为0.2-0.4毫米的镀镍钢板制成，该焊杯3为两端开口的杯状体，其包括一体成型的杯沿33、杯体32和杯座31，杯体32位于焊杯的中部，杯沿33位于焊杯的顶部，杯座31位于焊杯的底部，杯体32与杯沿33和杯座31之间均采用倒圆过渡。

焊杯3的杯座31为沿杯体32的外折边向外伸展的圆盘形结构，杯座31所在的平面与杯体32相垂直，杯座31上沿其中心线均匀开有多个条形的分割缺口312，该缺口312将杯座31均匀分割成若干个扇形的裙边单元311，裙边单元311的外缘轮廓线均为光滑的圆弧线，每一个裙边单元311上均开有2个焊点313，多个焊点313均匀分布在同一圆周上，通过该焊点313将杯座31焊接在单元电池1的正极端或负极端。

焊杯3的杯体32为横截面为正六边形的等截面的立体结构，杯体32的外侧壁面均为光滑表面，杯体32的侧壁和标准螺母4通过点焊相连，标准螺母4的两端面均为光滑表面，焊杯3的杯体32的尺寸和标准螺母4的尺寸相适配，焊接时，焊杯3的杯体32和螺母4同心安装，并且和单元电池1的中心线相重合，与杯体32相连的杯沿33为沿杯体32的内折边向内收缩的圆环形结构，杯沿33中心处的通孔的尺寸大小和焊接在杯体32内的螺母4的螺孔尺寸大小相适配，一般略大于螺孔的尺寸大小即可，杯沿33所在的平面与杯体32相垂直，焊接在杯体32内的螺母4的端面与杯沿33的内表面相接触，且两者之间为面接触。

将标准螺母4焊接在焊杯3的杯体32内，然后通过标准螺栓5、垫片6和导电连接片2与螺母4相连，使多个单元电池1的正极端、负极端依次交替相连组成整个单元电池组。

上述电动车用电池组的制作方法，包括以下步骤：

1、将镀镍钢板冲压成焊杯3；

2、在焊杯3上焊接标准螺母4；

3、将带有标准螺母4的焊杯3焊接到单元电池1的正极端和负极端；

4、通过标准螺栓5与标准螺母4连接，将导电连接片2固定在单元电池1的正极端和负极端上，实现单元电池1的串联，完成电池组的组装。

实施例二

如图10至12所示，和实施例一不同的是，本实施例中的焊杯3没有设置杯沿，焊杯3为敞口结构，其由杯座31和杯体32组成，此时，当标准螺母4焊接在焊杯3的杯体32内，保证螺母4的端面与杯体32的端面相平齐。焊接完成后，再通过标准螺栓5、垫片6和导电连接片2与螺母4相连组成整个单元电池组。

Claims (10)

1.一种电动车用电池组，其由若干个单元电池串联而成，每个单元电池的正极端和负极端均焊接有焊杯，所述的焊杯为两端开口的杯状体，该杯状体包括杯体和与杯体一体成型的杯座，焊杯的杯座和单元电池的端部焊接，所述的螺母焊接在焊杯的杯体内，通过螺栓和导电连接片与螺母相连，使若干个单元电池的正极端、负极端依次交替相连，其特征在于：所述的螺母为标准螺母，所述焊杯的杯体为横截面为正六边形的立体结构，其尺寸和标准螺母的尺寸相适配，杯体的外侧壁面均为光滑表面，所述螺母的端面为光滑表面，螺母和杯体焊接后，所述螺母的端面与杯体的端面相平齐。

2.一种电动车用电池组，其由若干个单元电池串联而成，每个单元电池的正极端和负极端均焊接有焊杯，所述的焊杯为两端开口的杯状体，该杯状体包括杯体和与杯体一体成型的杯座，焊杯的杯座和单元电池的端部焊接，所述的螺母焊接在焊杯的杯体内，通过螺栓和导电连接片与螺母相连，使若干个单元电池的正极端、负极端依次交替相连，其特征在于：所述的螺母为标准螺母，所述焊杯的杯体为横截面为正六边形的立体结构，其尺寸和标准螺母的尺寸相适配，所述焊杯的顶部还具有杯沿，该杯沿为沿杯体的内折边向内收缩的圆环形结构，杯沿中心处的通孔的尺寸大小和焊接在杯体内的螺母的螺孔尺寸大小相适配，杯沿所在的平面与所述的杯体相垂直，焊接在杯体内的螺母的端面与杯沿的内表面之间为面接触。

3.根据权利要求1或2所述的一种电动车用电池组，其特征在于：所述的杯座为沿杯体的外折边向外伸展的圆盘形结构，所述的杯座所在的平面与杯体相垂直，杯座上开有若干个条形的分割缺口，该缺口将杯座均匀分割成若干个裙边单元，每一个裙边单元上均开有若干个焊点，多个焊点均匀分布在同一圆周上，通过该焊点将杯座焊接在单元电池的端部。

4.根据权利要求3所述的一种电动车用电池组，其特征在于：所述的裙边单元为扇形，该裙边单元的外缘轮廓线为光滑的圆弧线。

5.根据权利要求4所述的一种电动车用电池组，其特征在于：所述焊杯的杯体和螺母同心安装，并且和单元电池的中心线相重合。

6.根据权利要求1所述的一种电动车用电池组，其特征在于：所述焊杯的杯体与杯座之间采用倒圆过渡。

7.根据权利要求2所述的一种电动车用电池组，其特征在于：所述的杯体与杯沿和杯座之间均采用倒圆过渡。

8.根据权利要求3所述的一种电动车用电池组，其特征在于：所述的焊杯的厚度为0.2-0.4毫米。

9.根据权利要求8所述的一种电动车用电池组，其特征在于：所述的焊杯的材质为镀镍钢板。

10.一种电动车用电池组的制作方法，其包括以下步骤：

a)将钢板冲压成焊杯；

b)在焊杯上焊接标准螺母；

c)将带有标准螺母的焊杯焊接到单元电池的正极端和负极端；

d)通过标准螺栓与标准螺母连接，将导电连接片固定在单元电池的正极端和负极端上，实现单元电池的串联，完成电池组的组装。

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