CN209418577U - 一种电动汽车动力电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车动力电池模组，包括电池模组主体(100)，所述电池模组主体(100)包括多个平行并列设置的单体电池(11)；每个单体电池(11)的极耳位于其顶面；所述电池模组主体(100)的左右两侧分别垂直设置有一个钣金端板(1)；所述电池模组主体(100)的前后两侧分别垂直设置有一个钣金侧板(4)；每个钣金端板(1)的边缘与相邻的钣金侧板(4)边缘之间为激光焊接。本实用新型公开的一种电动汽车动力电池模组，其结构设计科学合理，具有较高的结构强度和绝缘性能，有力提升了电池模组的整体安全性能，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

Description

一种电动汽车动力电池模组

技术领域

本实用新型涉及电动汽车动力电池技术领域，特别是涉及一种电动汽车动力电池模组。

背景技术

目前，环境保护已经成为当今世界各个技术领域所要研究的重要课题。新能源汽车以其零污染、零排放、对环境负面影响小等特点，近年来普及率逐步升高。

电池模组作为电动汽车动力源的重要组成单元，其可靠性、安全性、可装配性以及相关的电性能等特性直接影响了整车的性能和质量。

作为电池模组各项性能的物理载体，模组结构的设计是否合理对于整个模组的性能表现有着至关重要的决定性的影响。

但是，目前现有的电动汽车动力电池模组的结构强度较低，绝缘性较差，安全性有待提高，还无法充分满足电动汽车的使用需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电动汽车动力电池模组，其结构设计科学合理，具有较高的结构强度和绝缘性能，有力提升了电池模组的整体安全性能，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本实用新型提供了一种电动汽车动力电池模组，包括电池模组主体，所述电池模组主体包括多个平行并列设置的单体电池；

每个单体电池的极耳位于其顶面；

所述电池模组主体的左右两侧分别垂直设置有一个钣金端板；

所述电池模组主体的前后两侧分别垂直设置有一个钣金侧板；

每个钣金端板的边缘与相邻的钣金侧板边缘之间为激光焊接。

其中，每个钣金侧板的左右两侧分别具有一个朝向钣金端板方向的翻边；

所述钣金侧板和钣金端板的端面通过翻边贴合。

其中，所述电池模组主体的顶部设置有叠层母排；

所述叠层母排与每个单体电池顶面的极耳通过激光焊焊接在一起。

其中，所述叠层母排的顶部纵向中间位置，还焊接有横向分布的温度电压信号采样板；

所述温度电压信号采样板的末端粘接有温度电压采样连接器；

所述温度电压信号采样板的正上方具有上盖；

所述上盖的前后两端与所述钣金侧板的顶部相卡接。

其中，每个所述钣金端板的内侧垂直设置有一个塑料衬板；

所述塑料衬板的外侧顶部固定设置有支架；

所述支架上栓接固定有温度电压采样连接器；

所述钣金端板在与所述支架相对应的位置预留有装配卡槽；

所述支架位于所述装配卡槽中，并且通过内六角螺栓与所述钣金端板固定连接。

其中，位于电池模组主体左边的钣金端板的顶部前后两侧，在与所述叠层母排左侧的输出端子相对应的位置，对应卡接有一个防尘罩；

叠层母排左侧的输出端子位于防尘罩里面。

其中，所述温度电压采样连接器的外部具有保护罩。

其中，每个钣金侧板的内侧面粘接有绝缘膜。

其中，任意相邻的单体电池之间设置有一个隔热垫；

位于最左侧以及最右侧的单体电池外部，分别罩有一个绝缘护罩。

其中，所述上盖的顶部纵向中间位置开有多个第一长圆孔；

所述温度电压信号采样板顶部纵向中间位置开有多个第二长圆孔；

所述第一长圆孔和第二长圆孔上下正对应设置；

所述第一长圆孔和第二长圆孔位于单体电池顶部的排气阀的正上方；

所述上盖的顶部前后两端，还分别开有多个胶位槽，用于填充粘胶。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种电动汽车动力电池模组，其结构设计科学合理，具有较高的结构强度和绝缘性能，有力提升了电池模组的整体安全性能，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种电动汽车动力电池模组的立体装配爆炸结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种电动汽车动力电池模组中温度传感器的局部示意图；

图3为本实用新型提供的一种电动汽车动力电池模组中的端板装配爆炸图；

图4为本实用新型提供的一种电动汽车动力电池模组中的上盖与钣金侧壁之间的连接安装接口示意图；

图5为本实用新型提供的一种电动汽车动力电池模组中上盖排气孔的结构示意图；

图6为本实用新型提供的一种电动汽车动力电池模组中温度电压信号采集柔性板FPC上的排气孔的结构示意图；

图7为本实用新型提供的一种电动汽车动力电池模组的上盖上的胶位示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1至图7，本实用新型提供了一种电动汽车动力电池模组，包括电池模组主体100，所述电池模组主体100包括多个平行并列设置的单体电池11(不限于图示的二十四个)；

每个单体电池11的极耳位于其顶面；

所述电池模组主体100的左右两侧分别垂直设置有一个钣金端板1；

所述电池模组主体100的前后两侧分别垂直设置有一个钣金侧板4；

每个钣金端板1的边缘与相邻的钣金侧板4边缘之间为激光焊接(具体为激光穿透焊接)。

在本实用新型中，具体实现上，每个钣金侧板4的左右两侧分别具有一个朝向钣金端板1方向的翻边；

所述钣金侧板4和钣金端板1的端面通过翻边贴合。

在本实用新型中，具体实现上，每个钣金端板1的边缘与相邻的钣金侧板4边缘之间的焊缝形状可以为38mm长的直线，位于钣金端板1和钣金侧板4的端面贴合面。

在本实用新型中，具体实现上，所述电池模组主体100的顶部设置有叠层母排(即汇流铝排)8；

所述叠层母排8与每个单体电池11顶面的极耳通过激光焊焊接在一起。

具体实现上，所述叠层母排8的顶部纵向中间位置，还焊接有横向分布的温度电压信号采样板(FPC)7；

所述温度电压信号采样板(FPC)7的末端粘接有温度电压采样连接器5。

具体实现上，每个所述钣金端板1的内侧(即朝向电池模组主体的一侧) 垂直设置有一个塑料衬板9；

所述塑料衬板9的外侧顶部固定设置有支架2；

所述支架2上栓接固定有温度电压采样连接器5；

所述钣金端板1在与所述支架2相对应的位置预留有装配卡槽；

所述支架2位于所述装配卡槽中，并且通过内六角螺栓17与所述钣金端板1固定连接。

需要说明的是，对于本实用新型，为避免叠层母排8与钣金端板1发生干涉，所述支架2与钣金端板1为分离式设计。

对于本实用新型，钣金端板1与支架2之间的装配卡槽结构设置了拔模斜度，位于支架2上的凸起结构和钣金端板1上的卡槽结构均为椎形，在支架2推入钣金端板1后，可以紧密贴合而不发生松动。

具体实现上，为了防止在途运输过程中，外部的粉尘对叠层母排8的输出端子形成污染,位于电池模组主体100左边的钣金端板1的顶部前后两侧，在与所述叠层母排8左侧的输出端子相对应的位置，对应卡接有一个防尘罩 15；

叠层母排8左侧的输出端子位于防尘罩15里面。

需要说明的是，本实用新型可以在钣金端板1的前后两侧设计了卡槽，防尘罩15通过卡槽装卡入位，从而对叠层母排8的输出端子进行防护。其中，防尘罩15与钣金端板1间的装配卡槽结构，设置了拔摸斜度，位于防尘罩15上的凸起结构和钣金端板1上的卡槽结构均为椎形，在防尘罩15推入钣金端板1后，可以紧密贴合而不发生松动。

具体实现上，所述温度电压采样连接器5的两侧具有耳形结构；

所述支架2在与所述耳形结构相对应的位置具有耳形栓接安装接口，用于和温度电压采样连接器两侧的耳形结构进行栓接固定，具体通过平头螺丝 3穿过保护罩16两侧的圆孔进行连接固定。

具体实现上，所述温度电压采样连接器5的外部具有保护罩16；

具体实现上，所述支架2和电压温度采样连接器5粘接的温度电压信号采样板(FPC)7通过内六角螺栓17栓接固定。

具体实现上，每个钣金侧板4的内侧面(即朝向电池模组主体的侧面) 粘接有绝缘膜。

具体实现上，所述绝缘膜为0.25mm厚的Formex绝缘膜，以0.15mm 的打胶厚度，均匀粘接于钣金侧板4的内侧面。

在本实用新型中，具体实现上，任意相邻的单体电池11之间设置有一个隔热垫12；

位于最左侧以及最右侧的单体电池11外部，分别罩有一个绝缘护罩13。

在本实用新型中，具体实现上，所述温度电压信号采样板(FPC)7的正上方具有上盖6；

所述上盖6的前后两端与所述钣金侧板4的顶部相卡接。

需要说明的是，对于本实用新型，可以在上盖6和钣金侧板4之间设计了装配卡扣结构，在装配时，将上盖6上的鹅颈状卡扣装卡入位于钣金侧板 4顶端的卡口中。

具体实现上，所述上盖6的顶部纵向中间位置开有多个第一长圆孔60；

所述温度电压信号采样板(FPC)7顶部纵向中间位置开有多个第二长圆孔70；

所述第一长圆孔60和第二长圆孔70上下正对应设置；

所述第一长圆孔60和第二长圆孔70位于单体电池11顶部的排气阀的正上方。因此，第一长圆孔60和第二长圆孔70可以作为单体电池的排气阀开启时的排气通道。

具体实现上，所述上盖6的顶部前后两端，还分别开有多个胶位槽61，用于填充粘胶，所述上盖6通过在胶位槽61中涂抹粘胶，与位于下方的叠层母排8相粘接，从而保证装配的强度(需要说明的是，温度电压信号采样板FPC7只是位于叠层母排8顶部纵向中间位置)。

具体实现上，所述温度电压信号采样板7分布有多个温度传感器71；

每个所述温度传感器71的镍片为翼型设计，每个所述温度传感器71的镍片分别与两个单体电池11顶部的极柱相焊接，因此，可以同时测量两只单体电池11的温度。

需要说明的是，对于本实用新型，两个钣金端板1和两个钣金侧板4通过激光穿透焊连接，形成了模组外框架。其中钣金侧板4的两端折弯，在折弯的内侧面与钣金端板的端面相贴合。每个钣金端板和钣金侧板4之间为激光穿透焊接。

对于本实用新型，其在钣金端板内部放置输出端的塑料衬板和非输出端的塑料衬板。其中，为避免钣金端板和铝排输出端子的干涉，输出端塑料衬板和温度电压采样连接器支架为分离式设计。在非输出端塑料衬板和温度电压采样连接器支架间设计了装配卡槽结构。在侧支架内部设置了0.25mm 厚的绝缘膜。模组内置二十四个电芯。电芯间放置隔热垫。在最外侧的两个电芯的外部放置了绝缘护罩。

在本实用新型中，多个单体电池11之间的电连接通过叠层母排8来实现。温度电压信号采样板7与叠层母排8之间为焊接连接。

在本实用新型中，电压温度采样连接器5粘接固定于位于FPC采样板末端的硬板上。此硬板通过内六角螺栓栓接固定于支架上。保护罩、电压温度采样连接器和支架通过平头螺丝栓接固定。

在本实用新型中，具体实现上，所述钣金端板1和钣金侧板4的材质优选为高强度的不锈钢201，由于钣金侧板4的翻边内侧和钣金端板的贴合面处实现激光穿透焊接。因此，形成的该框架结构强度较高，可承受20000N 以上拉力。

在本实用新型中，具体实现上，输出端的塑料衬板9和非输出端的塑料衬板9，其材料优选PPO+20％GF，该种材料具有很好的强度，硬度及韧性。可承受15000N以上拉力。

在本实用新型中，具体实现上，任意相邻的单体电池11之间的隔热垫，材质优选二氧化硅气凝胶，该种材料具有导热系数低，隔热性能好，压缩率大等特点，可以在模组中起到很好的隔热，厚度调节等作用。

在本实用新型中，具体实现上，绝缘护罩13材质优选为0.4mm厚度的 PC片,吸塑工艺制作,具有很好的阻燃、绝缘性能。

在本实用新型中，具体实现上，在组装时，先取用钣金端板1一件，非输出端的塑料衬板9一件压合，再取用绝缘护罩13一只，于绝缘护罩13内侧打胶，使绝缘护罩13与单体电池粘接。

然后，再取用隔热垫一片粘接于单体电池另一侧。将绝缘护罩外端面紧贴塑料衬板内侧。如此依次将单体电池、隔热垫和输出端的钣金端板顺序码放，装配入位，最后再挤压，使得电池模组达到要求的外廓尺寸。

然后，可以进行外部框架的激光焊。焊缝位于模组端面，钣金侧板的折弯内侧面与钣金端板端面的贴合处，长度为38mm。

最后，在焊接完成后，即可取下电池模组。

在本实用新型中，具体实现上，叠层母排8可以由串联铝排和输出铝排构成。串联铝排材质优选Al 1060-O态，输出铝排材质为铜铝复合材料。铝排，输出铝排采用PI膜整体压接。温度电压信号采样板7与压合后的叠层母排焊接在一起。

具体实现上，将电池模组放入专用的焊接工装，压入叠层母排8，叠层母排8上的温度传感器镍片同时搭接于相邻的两只电芯，如图2所示。压好工装盖板，进行铝排的激光焊接。

具体实现上，上述完成铝排焊接的电池模组可以进行接下来的端板和上盖的装配。

具体实现上，所述支架2和保护罩16的材质优选为PC+ABS材料。

具体实现上，如图3所示，支架2两侧有凸起，在钣金端板1的对应位置上设置了卡槽结构。电池包完成铝排激光焊接后，将支架2推入端板(14) 的卡槽中,将电压温度采样连接器5下方粘接的硬板置于支架2的相应位置上,对准安装孔孔位，盖上保护罩16。支架2、电压温度采样连接器5下方粘接的硬板以及保护罩16通过内六角螺栓17栓接。

具体实现上，上盖6材质优选为PC+ABS材料，阻燃特性好，有弹性，便于装配。

具体实现上，在上盖6设置了鹅颈卡扣结构，相应地在钣金侧板4上设置了安装卡口，如图4所示。在装配时扣上上盖，鹅颈卡扣卡入安装卡扣，可实现模组上盖的装配。

基于以上的技术方案可知，对于本实用新型提供的电动汽车动力电池模组，其具有以下的有益技术效果：

1、输出端端板采用分离式设计，有效避免了安装过程中端板与输出端子的干涉。

2、电压温度采样连接器支架与输出端板间设置了装配卡槽结构，避免了模组在吊装过程中在支架与端板间的连接螺栓处产生的弯矩过大而发生连接器支架折断的风险。

3、在输出端板处设计了防尘罩，保证了运输过程中对输出端子的有效防护。

4、电压温度采样连接器支架与输出端板之间，防尘罩与输出端板之间的装配卡槽结构皆设置了拔模斜度，接口形状为椎形，装配后可有效胀紧。

5、在上盖上设置了胶位，可保证上盖与模组结构的有效粘接，保证强度。

6、温度传感器镍片同时焊接于相邻的两个电芯上，可同时测量两个电芯的温度，保证了测量数据的准确性。

因此，综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种电动汽车动力电池模组，其结构设计科学合理，具有较高的结构强度和绝缘性能，有力提升了电池模组的整体安全性能，能够形成产业的规模化，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车动力电池模组，其特征在于，包括电池模组主体(100)，所述电池模组主体(100)包括多个平行并列设置的单体电池(11)；

每个单体电池(11)的极耳位于其顶面；

所述电池模组主体(100)的左右两侧分别垂直设置有一个钣金端板(1)；

所述电池模组主体(100)的前后两侧分别垂直设置有一个钣金侧板(4)；

每个钣金端板(1)的边缘与相邻的钣金侧板(4)边缘之间为激光焊接。

2.如权利要求1所述的电动汽车动力电池模组，其特征在于，每个钣金侧板(4)的左右两侧分别具有一个朝向钣金端板(1)方向的翻边；

所述钣金侧板(4)和钣金端板(1)的端面通过翻边贴合。

3.如权利要求1所述的电动汽车动力电池模组，其特征在于，所述电池模组主体(100)的顶部设置有叠层母排(8)；

所述叠层母排(8)与每个单体电池(11)顶面的极耳通过激光焊焊接在一起。

4.如权利要求3所述的电动汽车动力电池模组，其特征在于，所述叠层母排(8)的顶部纵向中间位置，还焊接有横向分布的温度电压信号采样板(7)；

所述温度电压信号采样板(7)的末端粘接有温度电压采样连接器(5)；

所述温度电压信号采样板(7)的正上方具有上盖(6)；

所述上盖(6)的前后两端与所述钣金侧板(4)的顶部相卡接。

5.如权利要求4所述的电动汽车动力电池模组，其特征在于，每个所述钣金端板(1)的内侧垂直设置有一个塑料衬板(9)；

所述塑料衬板(9)的外侧顶部固定设置有支架(2)；

所述支架(2)上栓接固定有温度电压采样连接器(5)；

所述钣金端板(1)在与所述支架(2)相对应的位置预留有装配卡槽；

所述支架(2)位于所述装配卡槽中，并且通过内六角螺栓(17)与所述钣金端板(1)固定连接。

6.如权利要求4所述的电动汽车动力电池模组，其特征在于，位于电池模组主体(100)左边的钣金端板(1)的顶部前后两侧，在与所述叠层母排(8)左侧的输出端子相对应的位置，对应卡接有一个防尘罩(15)；

叠层母排(8)左侧的输出端子位于防尘罩(15)里面。

7.如权利要求5所述的电动汽车动力电池模组，其特征在于，所述温度电压采样连接器(5)的外部具有保护罩(16)。

8.如权利要求1所述的电动汽车动力电池模组，其特征在于，每个钣金侧板(4)的内侧面粘接有绝缘膜。

9.如权利要求1所述的电动汽车动力电池模组，其特征在于，任意相邻的单体电池(11)之间设置有一个隔热垫(12)；

位于最左侧以及最右侧的单体电池(11)外部，分别罩有一个绝缘护罩(13)。

10.如权利要求4至7中任一项所述的电动汽车动力电池模组，其特征在于，所述上盖(6)的顶部纵向中间位置开有多个第一长圆孔(60)；

所述温度电压信号采样板(7)顶部纵向中间位置开有多个第二长圆孔(70)；

所述第一长圆孔(60)和第二长圆孔(70)上下正对应设置；

所述第一长圆孔(60)和第二长圆孔(70)位于单体电池(11)顶部的排气阀的正上方；

所述上盖(6)的顶部前后两端，还分别开有多个胶位槽(61)，用于填充粘胶。