CN107611328A - 汇流组件及注塑方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种汇流组件及注塑方法，所述注塑方法用于制造所述汇流组件。所述汇流组件应用于包括多个单体电池的电池模组，所述多个单体电池相互平行设置于两个所述汇流组件之间，所述汇流组件包括：汇流板及绝缘件。所述汇流板与所述绝缘件通过注塑方法融合成型。由此，由于所述绝缘件包裹所述汇流板，在电池模组发生热失稳时，可避免电解液直接接触汇流板，防止热失稳的扩散，提升了动力电池组的安全性，并且，所述绝缘件与所述汇流板融合成型，无需装配汇流板工位，降低了装配成本。
Description
技术领域
本发明涉及电池热管理技术领域，具体而言，涉及一种汇流组件及注塑方法。
背景技术
目前，由于能源成本以及环境污染的问题越来越突出，新能源汽车(纯电动汽车以及混合动力汽车)以其节能、环保、经济等特性，被上升到国家战略的高度。电池的热相关问题是决定新能源汽车使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。电池热管理技术解决了电池在温度过高或过低的环境下工作而引起热散逸或热失控的问题，提升了电池的整体性能。
汇流板作为电池电芯连接的载体，具有过流、散热、焊接极片、电压采集等作用。在现有技术中，通常将汇流板与ABS板单独加工，在加工汇流板时需要在汇流板上开出小孔以方便后续用铆钉与ABS板连接，在加工ABS板时需要在ABS板上安装装配汇流板的工位。采用这种单独加工方式的缺点在于：当电池模组发生热失稳时，泄漏的电解液容易直接接触汇流板，造成热失稳扩散，对电池发生热失稳时的安全性产生影响。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明提供一种汇流组件及注塑方法，其能够在电池模组发生热失稳时，避免电解液直接接触汇流板，防止热失稳的扩散，提升了动力电池组的安全性，并且无需装配汇流板工位，降低了装配成本。
本发明较佳实施例提供一种汇流组件，所述汇流组件应用于包括多个单体电池的电池模组，所述多个单体电池相互平行设置于两个所述汇流组件之间，所述汇流组件包括：汇流板及绝缘件；
所述汇流板与所述绝缘件通过注塑方法融合成型。
在本发明较佳实施例中，所述绝缘件设置为包括容置槽的板状结构，所述汇流板设置于所述容置槽内并与所述绝缘件融合成型。
在本发明较佳实施例中，所述绝缘件包括第一板面，所述容置槽的槽口位于所述第一板面上，所述汇流板靠近第一板面的一面通过所述容置槽的槽口露出，以使所述汇流板与电池模组的集流件和/或极片连接。
在本发明较佳实施例中，所述汇流板上开设有多个用于将单体电池的正极或负极露出的第一电芯孔，所述绝缘件还包括与所述第一板面相对设置的第二板面，所述第二板面上开设有多个第二电芯孔，所述第二电芯孔开设的位置与所述第一电芯孔的位置对应。
在本发明较佳实施例中，所述汇流板嵌于所述容置槽内与所述绝缘件相嵌固定，所述汇流板除去与电池模组的集流件和/或极片连接的一面的剩余部分包裹于所述绝缘件内。
在本发明较佳实施例中，所述绝缘件上设置有若干个用于辅助固定所述汇流板的固定扣，所述固定扣设置于所述第二板面的第二电芯孔处，所述固定扣穿过所述汇流板的第一电芯孔与所述汇流板靠近第一板面的一面卡扣固定。
在本发明较佳实施例中，每个所述第二电芯孔内设置一环形薄片，所述环形薄片上开设有若干个用于防止汇流板在注塑时发生形变的工艺孔。
在本发明较佳实施例中，所述绝缘件由绝缘石蜡、橡胶或合成树脂中的任意一种或组合组成。
在本发明较佳实施例中，所述汇流板两端分别设置有用于与其他电池模组串联或并联的连接片。
本发明较佳实施例还提供一种注塑方法，所述方法用于注塑制造上述中任意一项所述的汇流组件，所述汇流组件包括：汇流板及绝缘件，所述方法包括：
将汇流板放入预先制造的模具中，并将所述模具合模；
将用于制造绝缘件的绝缘材料经由注塑机填充到模具内；
对填满绝缘材料的模具进行保压处理；
对经过保压的模具进行冷却处理；
将经过冷却的模具开模并进行脱模处理，得到注塑一体成型的汇流组件。
相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
本发明较佳实施例提供一种汇流组件及注塑方法所述注塑方法用于制造所述汇流组件。所述汇流组件应用于包括多个单体电池的电池模组，所述多个单体电池相互平行设置于两个所述汇流组件之间，所述汇流组件包括：汇流板及绝缘件。所述汇流板与所述绝缘件通过注塑方法融合成型。由此，由于所述绝缘件包裹所述汇流板，在电池模组发生热失稳时，可避免电解液直接接触汇流板，防止热失稳的扩散，提升了动力电池组的安全性，并且，所述绝缘件与所述汇流板融合成型，无需装配汇流板工位，降低了装配成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明较佳实施例提供的电池模组的结构示意图。
图2为本发明较佳实施例提供的汇流组件第一视角的结构示意图。
图3为本发明较佳实施例提供的汇流组件第二视角的结构示意图。
图4为图3所示的Ⅰ部的局部放大图。
图5为本发明较佳实施例提供的注塑方法的步骤流程图。
图标：10-电池模组；100-汇流组件；110-汇流板；112-第一电芯孔；114-连接片；120-绝缘件；122-容置槽；124-第一板面；126-第二板面；1260-第二电芯孔；1262-环形薄片；1264-工艺孔；128-固定扣；200-单体电池。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，图1为本发明较佳实施例提供的电池模组10的结构示意图。本发明较佳实施例提供一种汇流组件100。所述汇流组件100应用于图1所示的电池模组10。
在本实施例中，所述电池模组10还包括多个单体电池200。所述多个单体电池200相互平行设置于两个所述汇流组件100之间。
在本实施例中，所述汇流组件100包括：汇流板110及绝缘件120，所述汇流板110与所述绝缘件120通过注塑方法融合成型。
请再次参阅图1，所述绝缘件120设置为包括容置槽122的板状结构，所述汇流板110设置于所述容置槽122内并与所述绝缘件120融合成型。
请参阅图2及图3，图2为本发明较佳实施例提供的汇流组件100第一视角的结构示意图，图3为本发明较佳实施例提供的汇流组件100第二视角的结构示意图。
在本实施例中，所述绝缘件120包括第一板面124及第二板面126，所述第一板面124与所述第二板面126相对设置。所述第二板面126为所述绝缘件120正对单体电池200的一面，所述第一板面124为所述绝缘件120背对单体电池200的一面。所述容置槽122的槽口位于所述第一板面124上，所述第二板面126设置为整板结构。
在本实施例中，所述汇流板110作为单体电池200电芯连接的载体，具有过流、散热、电压采集等作用，所述汇流板110需要与电池模组10的集流件和/或极片连接。由此，所述汇流板110靠近第一板面124的一面通过所述容置槽122的槽口露出，以使所述汇流板110与电池模组10的集流件和/或极片连接，所述汇流板110除去与所述集流件和/或极片连接的一面的剩余部分包裹于所述绝缘件120内。
在本实施例中，由于所述绝缘件120包裹所述汇流板110。由此，当电池模组10热失稳时，即使电解液发生泄漏，泄漏的电解液也不会直接接触所述汇流板110，可避免泄漏的电解液经由所述汇流板110流入其他电池模组10，以防止热失稳继续扩散到其他电池模组10，极大地提升了整个动力电池组的安全性。
在本实施例中，所述汇流板110上开设有多个用于将单体电池200的正极或负极露出的第一电芯孔112，所述第二板面126上开设有多个第二电芯孔1260，所述第二电芯孔1260开设的位置与所述第一电芯孔112的位置对应。
在本实施例的一种实施方式中，如图2所示，所述绝缘件120上设置有若干个用于辅助固定所述汇流板110的固定扣128，所述固定扣128设置于所述第二板面126的第二电芯孔1260处，所述固定扣128穿过所述汇流板110的第一电芯孔112与所述汇流板110靠近第一板面124的一面卡扣固定。
在本实施例中，在构造绝缘件120的模具时，会构造好固定扣128模型的形状及尺寸，以便于在将汇流板110放入所述模具，对绝缘件120进行注塑制造时，所述固定扣128可被注塑成型，以辅助固定所述汇流板110，可有效防止所述汇流板110在后续装配、使用过程中脱落。所述固定扣128制造工艺简单，并且，不会影响所述汇流板110与集流件和/或极片的连接。
在本实施例的另一种实施方式中，在注塑绝缘件120时，可将汇流板110的尺寸设计为略大于制造绝缘件120模具的尺寸，让所述汇流板110嵌于所述模具内，以便于在绝缘件120注塑成型后，使所述汇流板110嵌于容置槽122内，与所述绝缘件120相嵌固定。
请参阅图4，图4为图3所示的Ⅰ部的局部放大图。在本实施例中，每个所述第二电芯孔1260内设置一环形薄片1262，所述环形薄片1262上开设有若干个用于防止汇流板110在注塑时发生形变的工艺孔1264。
在本实施例中，由于制造汇流板110的材质大多铝板，质地较软，注塑机压力较大，在注塑过程中，容易使汇流板110发生形变，影响产品质量。由此，需要将汇流板110固定在注塑的模具中，在注塑之前，所述模具上会设置多个用于支撑、固定所述汇流板110的支撑柱，以使所述汇流板110在注塑过程中受力均匀，防止所述汇流板110发证形变，影响产品质量。其中，所述工艺孔1264为在注塑绝缘件120的过程中，用于支撑、固定所述汇流板110的支撑柱所留下的。
在本实施例中，所述汇流板110两端还分别设置有用于与其他电池模组10串联或并联的连接片114。所述连接片114可与所述汇流板110一体成型，也可与所述汇流板110焊接而成。
在本实施例中，制造所述绝缘件120的材料可以采用，但不限于：绝缘石蜡、橡胶或合成树脂中的任意一种或组合。
在本实施例中，合成树脂是一种人工合成的一类高分子量聚合物，是兼备或超过天然树脂固有特性的一种树脂。应用最为广泛的合成树脂主要包括五种：聚乙烯(PE，Polyethylene)、聚氯乙烯(PVC，Polyvinyl chloride polymer)、聚苯乙烯(PS，Polystyrene)、聚丙烯(PP，Polypropylene)及ABS树脂(Acrylonitrile ButadieneStyrene plastic，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)。
其中，本实施例提供的所述绝缘件120优选采用ABS树脂。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。ABS的三种组成成分使绝缘件120具有很好的性能：丙烯腈使绝缘件120具有较好的化学稳定性、耐油性及一定的刚度和硬度；丁二烯提升了绝缘件120的韧性、冲击性和耐寒性；苯乙烯使绝缘件120具有良好的介电性能，并呈现良好的加工性。
除此之外，大部分ABS树脂是无毒的，具有良好的阻燃绝缘特性，可以与铝制的汇流板110较好地结合在一起。并且，ABS的抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域。
本发明较佳实施例还提供一种注塑方法，所述方法用于注塑制造上述所述的汇流组件100，所述汇流组件100包括：汇流板110及绝缘件120。下面对注塑方法进行介绍。
请参阅图5，图5为本发明较佳实施例提供的注塑方法的步骤流程图。所述方法包括：
步骤S110，将汇流板110放入预先制造的模具中，并将所述模具合模。
步骤S120，将用于制造绝缘件120的绝缘材料经由注塑机填充到模具内。
步骤S130，对填满绝缘材料的模具进行保压处理。
步骤S140，对经过保压的模具进行冷却处理。
步骤S150，将经过冷却的模具开模并进行脱模处理，得到注塑一体成型的汇流组件100。
不同于在现有技术将汇流板110与绝缘件120单独加工后再进行装配连接方法，在本实施例中，所述汇流板110会预先放入制造绝缘件120的模具中，再将所述模具合模进行注塑处理。通过对保压温度、冷却温度以及结构等方面的调整，以便于在注塑绝缘件120的过程中使所述汇流板110与绝缘件120融合成型。
在本实施例中，由于激光焊接对工件表面的平整度有很高的要求，采用上述的注塑方法，可对汇流板110的平整性进行控制，改善后续激光焊接的质量。
在本实施例中，采用上述注塑方法将汇流板110与绝缘件120注塑成型，可提升制造效率，降低制造成本。
在本实施例中，采用上述注塑方法直接将汇流板110与绝缘件120注塑成型，可无需无装配汇流板110工位，降低装配投入的成本。
综上所述，本发明较佳实施例提供一种汇流组件及注塑方法所述注塑方法用于制造所述汇流组件。所述汇流组件应用于包括多个单体电池的电池模组，所述多个单体电池相互平行设置于两个所述汇流组件之间，所述汇流组件包括：汇流板及绝缘件。所述汇流板与所述绝缘件通过注塑方法融合成型。
由此，由于所述绝缘件包裹所述汇流板，在电池模组发生热失稳时，可避免电解液直接接触汇流板，防止热失稳的扩散，提升了动力电池组的安全性，并且，所述绝缘件与所述汇流板融合成型，无需装配汇流板工位，降低了装配成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汇流组件，其特征在于，所述汇流组件应用于包括多个单体电池的电池模组，所述多个单体电池相互平行设置于两个所述汇流组件之间，所述汇流组件包括：汇流板及绝缘件；
所述汇流板与所述绝缘件通过注塑方法融合成型。
2.根据权利要求1所述的汇流组件，其特征在于，所述绝缘件设置为包括容置槽的板状结构，所述汇流板设置于所述容置槽内并与所述绝缘件融合成型。
3.根据权利要求2所述的汇流组件，其特征在于，所述绝缘件包括第一板面，所述容置槽的槽口位于所述第一板面上，所述汇流板靠近第一板面的一面通过所述容置槽的槽口露出，以使所述汇流板与电池模组的集流件和/或极片连接。
4.根据权利要求3所述的汇流组件，其特征在于，所述汇流板上开设有多个用于将单体电池的正极或负极露出的第一电芯孔，所述绝缘件还包括与所述第一板面相对设置的第二板面，所述第二板面上开设有多个第二电芯孔，所述第二电芯孔开设的位置与所述第一电芯孔的位置对应。
5.根据权利要求3所述的汇流组件，其特征在于，所述汇流板嵌于所述容置槽内与所述绝缘件相嵌固定，所述汇流板除去与电池模组的集流件和/或极片连接的一面的剩余部分包裹于所述绝缘件内。
6.根据权利要求4所述的汇流组件，其特征在于，所述绝缘件上设置有若干个用于辅助固定所述汇流板的固定扣，所述固定扣设置于所述第二板面的第二电芯孔处，所述固定扣穿过所述汇流板的第一电芯孔与所述汇流板靠近第一板面的一面卡扣固定。
7.根据权利要求4所述的汇流组件，其特征在于，每个所述第二电芯孔内设置一环形薄片，所述环形薄片上开设有若干个用于防止汇流板在注塑时发生形变的工艺孔。
8.根据权利要求1所述的汇流组件，其特征在于，所述绝缘件由绝缘石蜡、橡胶或合成树脂中的任意一种或组合组成。
9.根据权利要求1所述的汇流组件，其特征在于，所述汇流板两端分别设置有用于与其他电池模组串联或并联的连接片。
10.一种注塑方法，其特征在于，所述方法用于注塑制造权利要求1-9中任意一项所述的汇流组件，所述汇流组件包括：汇流板及绝缘件，所述方法包括：
将汇流板放入预先制造的模具中，并将所述模具合模；
将用于制造绝缘件的绝缘材料经由注塑机填充到模具内；
对填满绝缘材料的模具进行保压处理；
对经过保压的模具进行冷却处理；
将经过冷却的模具开模并进行脱模处理，得到注塑一体成型的汇流组件。
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