CN112038534A - 一种结构简化的电池包及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种结构简化的电池包及其制作方法，所述电池包包括下外壳、底部托盘、电芯、顶部隔板、连接片、上壳盖和导热硅胶片；下外壳的壳体底部设有加强梁，下壳体的内部固定连接底部托盘；电芯为多个，且叠加放置，每个电芯的一个端面均与底部托盘相接触，每相邻电芯之间通过一个导热硅胶片隔开；电芯的上部盖有顶部隔板，顶部隔板与底部托盘用于将导热硅胶片的上下位置限定；连接片设置于所述顶部隔板的上部，根据设计的串并联结构连接正负极柱端子；顶部隔板与上壳盖固定连接，上壳盖设置于连接片的上部并与下外壳连接。本发明的电池包各部分都能紧密连接在一起，因此pack结构部分则可以采用简单结构强度设计即可满足使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体的说是一种结构简化的电池包及其制作方法。
背景技术
目前在锂离子电池包领域，基本都是先将锂电池单体通过串并联的方式先组合成模组，然后模组再通过或串或并的方式组装成电池包。由于电池模组需要用到大量的结构材料，因此降低了整个包体的能量密度。电池模组的制作周期也较长且工艺复杂，因此也降低了整个包体的制作效率，推升了制造成本。
随着新能源车用市场的发展，消费者要求电池pack的在能量密度更高的同时成本能够更低，因此减少pack中不提供能量存储的结构件是一种行之有效的方法，需要提高单个电芯的能量密度和强度，就需要采用大尺寸的电芯，并且同时该电芯还需要具有极高的强度。大尺寸电芯的强度低，这就要求pack部分提供更高的强度支撑，增加了pack的复杂性。而现有的技术方案，在去模组化精简pack包的同时也引入了热管理复杂、pack包体强度下降、热失控风险增大、pack维修困难等一系列问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种结构简化的电池包及其制作方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种结构简化的电池包，包括下外壳、底部托盘、电芯、顶部隔板、连接片、上壳盖和导热硅胶片；所述下外壳的壳体底部设有加强梁，所述下壳体的内部固定连接所述底部托盘，所述底部托盘用于承载所述电芯；所述电芯为多个，且叠加放置，每个电芯的一个端面均与所述底部托盘相接触，每相邻电芯之间通过一个导热硅胶片隔开，所述导热硅胶片延伸至所述电芯外部；所述电芯的上部盖有顶部隔板，所述顶部隔板与所述底部托盘用于将所述导热硅胶片的上下位置限定；所述顶部隔板在所述电芯的正负极柱端子和防爆阀的对应位置设有槽孔，使所述正负极柱端子和防爆阀暴露于所述顶部隔板的另一侧；所述连接片设置于所述顶部隔板的上部，根据设计的串并联结构连接所述正负极柱端子；所述顶部隔板与所述上壳盖固定连接，所述上壳盖设置于所述连接片的上部并与下外壳连接。
所述下外壳为金属壳体结构。
所述底部托盘为塑胶件。
所述加强梁为3个，位置分别对应相邻所述电芯极柱端子的中间位置。
所述顶部隔板的上部设有与所述连接片形状对应的凹槽和线束布置的卡扣。
所述连接片为工字型结构。
所述上壳盖和连接片之间设有若干个顶部隔板支架，所述顶部隔板支架连接所述上壳盖。
还包括电池管理系统，固定于所述下外壳的外部。
一种结构简化的电池包的制作方法，包括以下步骤：
将底部托盘固定连接于下外壳的内部；
在底部托盘的底部放入加热膜或将加热膜贴在电芯的底部，然后将电芯逐一放入底部托盘中，并在每相邻电芯之间胶粘导热硅胶片；
放置顶部隔板于电芯的上方，所述顶部隔板与底部托盘将导热硅胶片的上下位置固定；
然后用焊接的方式固定连接片与电芯的正负极柱，实现电芯之间的串并联连接；
将顶部隔板支架与上壳盖固定，将上壳盖与下壳体固定。
还包括：在所述下壳体的外部固定连接电池管理系统。
本发明具有以下优点及有益效果：
1、本发明的电池包各部分都能紧密连接在一起，因此pack结构部分则可以采用简单结构强度设计即可满足使用要求。
2、本发明可以采用大电芯结构，结构简化的同时，降低了管理系统的复杂性，材料成本和制造成本都大幅降低。
3、本发明采用强度更高的连接片连接均匀分布的多个极柱端子，增强了电芯之间的强度与连接。
4、本发明的底部托盘为凹凸设计，正好与加热片和下壳体的加强梁吻合，同时底部托盘与顶部隔板将导热硅胶片限位使其能与电池表面紧紧贴合。
附图说明
图1为本发明实施例的电池包的爆炸结构；
图2为本发明实施例的下外壳的结构图；
图3为本发明实施例的底部托盘的结构图；
图4为本发明实施例的连接片的结构图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1-2所示，包括下外壳1、底部托盘3、电芯4、顶部隔板5、连接片6、上壳盖7和导热硅胶片8；所述下外壳1的壳体底部设有加强梁2，所述下壳体1的内部固定连接所述底部托盘3，所述底部托盘3用于承载所述电芯4；所述电芯4为多个，且叠加放置，每个电芯4的一个端面均与所述底部托盘3相接触，每相邻电芯4之间通过一个导热硅胶片8隔开，所述导热硅胶片8延伸至所述电芯4外部；所述电芯4的上部盖有顶部隔板5，所述顶部隔板5与所述底部托盘3用于将所述导热硅胶片8的上下位置限定；所述顶部隔板5在所述电芯4的正负极柱端子和防爆阀的对应位置设有槽孔，使所述正负极柱端子和防爆阀暴露于所述顶部隔板5的另一侧；所述连接片6设置于所述顶部隔板5的上部，根据设计的串并联结构连接所述正负极柱端子；所述顶部隔板5与所述上壳盖7固定连接，所述上壳盖7设置于所述连接片6的上部并连接所述下外壳1。所述上壳盖7和连接片6之间设有若干个顶部隔板支架11，所述顶部隔板支架11连接所述上壳盖7。
如图2所示，下外壳1的材质是钣金件，主要作用是作为pack包的外壳，承载各个元器件，并且底部在对着两极柱端子的中间位置设有加强梁2以支撑电池4。
如图3所示，底部托盘3的材质为塑胶件，主要作用是承载和隔开各个电芯4。底部托盘3为凹凸设计，凸起31的下方对应加强梁2，凹陷部31对应加热膜10的位置，本实施例设有三处加强梁。
进行顶部隔板5的结构设计时，需要根据相应的电芯4的尺寸进行槽孔的设计，使得电芯4的所有正负极柱端子和防爆阀完全暴露出来，顶部隔板5上设有连接片6的凹槽以及线束布置的卡扣，然后用焊接的方式固定连接片6与电芯4的正负极柱，实现电芯之间的串并联连接，本发明可以使电芯串并联灵活设计。
如图4所示，连接片6的“工”字设计可以增强电池的抗震效果，在受到外力撞击时，避免发生位移，同时当有一个极柱端子发生脱焊等情况断开时，电池包仍能继续工作。多个连接片6可以使电芯4实现设计的串并联结构。
如图1所示，本发明所述的电池包的制作方法如下：
1)首先需要将底部托盘3通过螺栓连接的方式与pack的下外壳1进行固定。
2)在底部托盘3的底部预先放入加热膜10或将加热膜10贴在电芯4的底部，然后将电芯4逐一放入底部托盘3的凹槽中，电芯之间胶粘有导热硅胶片8，最后再放置顶部隔板5于电芯4的上方，顶部隔板5正好与底部托盘3将导热硅胶片8的上下位置固定，避免发生位移，同时完成电芯4的相对固定，以保证相邻电芯4互相之间不会接触。
3)顶部隔板5上设有连接片6的凹槽以及线束布置的卡扣，然后用焊接的方式固定连接片与电芯的正负极柱，实现电芯之间的串并联连接，本发明可以使电芯串并联灵活设计。
4)安装线束，然后通过螺栓连接的方式将顶部隔板支架11与pack的上壳盖7固定，而BMU(电池管理单元)或BMS(电池管理系统9)及所需电气件均安装于pack外部，与电池部分分开。
Claims (10)
1.一种结构简化的电池包，其特征在于，包括下外壳、底部托盘、电芯、顶部隔板、连接片、上壳盖和导热硅胶片；所述下外壳的壳体底部设有加强梁，所述下壳体的内部固定连接所述底部托盘，所述底部托盘用于承载所述电芯；所述电芯为多个，且叠加放置，每个电芯的一个端面均与所述底部托盘相接触，每相邻电芯之间通过一个导热硅胶片隔开，所述导热硅胶片延伸至所述电芯外部；所述电芯的上部盖有顶部隔板，所述顶部隔板与所述底部托盘用于将所述导热硅胶片的上下位置限定；所述顶部隔板在所述电芯的正负极柱端子和防爆阀的对应位置设有槽孔，使所述正负极柱端子和防爆阀暴露于所述顶部隔板的另一侧；所述连接片设置于所述顶部隔板的上部，根据设计的串并联结构连接所述正负极柱端子；所述顶部隔板与所述上壳盖固定连接，所述上壳盖设置于所述连接片的上部并与下外壳连接。
2.根据权利要求1所述的一种结构简化的电池包，其特征在于，所述下外壳为金属壳体结构。
3.根据权利要求1所述的一种结构简化的电池包，其特征在于，所述底部托盘为塑胶件。
4.根据权利要求1所述的一种结构简化的电池包，其特征在于，所述加强梁为3个，位置分别对应相邻所述电芯极柱端子的中间位置。
5.根据权利要求1所述的一种结构简化的电池包，其特征在于，所述顶部隔板的上部设有与所述连接片形状对应的凹槽和线束布置的卡扣。
6.根据权利要求1所述的一种结构简化的电池包，其特征在于，所述连接片为工字型结构。
7.根据权利要求1所述的一种结构简化的电池包，其特征在于，所述上壳盖和连接片之间设有若干个顶部隔板支架，所述顶部隔板支架连接所述上壳盖。
8.根据权利要求1所述的一种结构简化的电池包，其特征在于，还包括电池管理系统，固定于所述下外壳的外部。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的结构简化的电池包的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
将底部托盘固定连接于下外壳的内部；
在底部托盘的底部放入加热膜或将加热膜贴在电芯的底部，然后将电芯逐一放入底部托盘中，并在每相邻电芯之间胶粘导热硅胶片；
放置顶部隔板于电芯的上方，所述顶部隔板与底部托盘将导热硅胶片的上下位置固定；
然后用焊接的方式固定连接片与电芯的正负极柱，实现电芯之间的串并联连接；
将顶部隔板支架与上壳盖固定，将上壳盖与下壳体固定。
10.根据权利要求9所述的一种结构简化的电池包的制作方法，其特征在于，还包括：在所述下壳体的外部固定连接电池管理系统。
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