一種動力電池模組、組裝方法及電動車的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及車用動力電池技術領域，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】
[0002]鋰離子電池技術已日漸成熟，而其中的軟包電芯電池組由于具有輕、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。現(xiàn)有技術中，人們通常先采用錫焊工藝將若干個單體電池通過串、并聯(lián)方式組裝成一個動力電池模組，然后再將若干動力電池模組串接成一個動力電池使用。然而，對于軟包電芯電池而言，焊錫時的高溫對軟包電芯本身具有很大的損害，而且對操作人員的要求較高，生產(chǎn)效率低，同時焊錫所產(chǎn)生的煙霧對環(huán)境造成污染。此外，現(xiàn)有技術的動力電池模組中的軟包電芯一般是先通過膠帶捆綁固定后再進行串并聯(lián)接的，因此造成操作困難，不利于提高生產(chǎn)效率。在中國專利文獻上公開的“一種動力電池模組連接結構及其連接方法”，其公布號為CN103035870A，動力電池模組由若干單體電池組成，相鄰動力電池模組之間通過連接結構進行連接，連接結構包括PCB板，PCB板上設有一個以上的連接器；連接器包括兩端相通的金屬外殼，外殼內設有彈簧片，彈簧片與外殼內壁之間設有用于將彈簧片與外殼固定的支撐環(huán)；PCB板上設有通孔，連接器的外殼與PCB板電性連接，連接器內形成連接孔；連接時，將處于PCB板兩側的動力電池模組中的每個單體電池上的插針插入與其對應的連接器的連接孔中，并保持插針與連接器內的彈簧片電性連接，使相鄰動力電池模組中的單體電池通過連接器電性連接。該方案通過連接器連接兩個動力電池模組中對應的單體電池，單體電池上插針與連接器之間實現(xiàn)彈性連接，從而有利于避免因振動而產(chǎn)生松脫現(xiàn)象，并且可解決錫焊連接所存在的容易對軟包電芯本身產(chǎn)生損害以及對環(huán)境造成污染的問題。但是上述方案仍然存在組裝效率低、不適合自動化生產(chǎn)以及在經(jīng)過較長時間使用后會因彈簧片的彈性下降而影響連接可靠性的問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的動力電池模組結構所存在的組裝效率低、不適合自動化生產(chǎn)以及連接的可靠性低的問題，提供一種組裝效率高、適合自動化生產(chǎn)以及可確保可靠連接的動力電池模組、該動力電池模組的組裝方法以及應用該動力電池模組的電動車。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
一種動力電池模組，包括電池倉、設置在電池倉內的若干軟包電芯以及設置在電池倉上部的PCB板，所述軟包電芯的上側設有極耳，極耳由片狀的正極耳和負極耳構成，所述電池倉包括中間的主固定支架，在主固定支架左右兩側分別卡接有拼接支架，電池倉的左右兩側分別設有若干由主固定支架以及拼接支架拼接構成的電芯卡槽，所述電芯卡槽沿電池倉的縱向排列，所述軟包電芯依次卡位于各電芯卡槽內，所述PCB板上對應極耳位置設有極耳穿孔，軟包電芯的正、負極耳分別向上穿出對應的極耳穿孔后形成連接部，連接部彎折后貼靠PCB板，所述連接部與PCB板表面的導電鎳片點焊連接。
[0005]本發(fā)明的電池倉由主固定支架和兩側的拼接支架卡接而成，安裝時，電池倉處于打開狀態(tài)，這樣，軟包電芯可方便地依次放入主固定支架的電芯卡槽內，然后將拼接支架卡接到主固定支架上即可形成完整的電池倉，使軟包電池無需捆綁，并且不易發(fā)生破損。特別是，極耳的連接部折彎后與PCB板點焊連接，既可避免焊錫時的高溫對軟包電芯造成的損害以及焊錫所產(chǎn)生的煙霧對環(huán)境造成的污染，有利于降低對操作人員的要求，同時便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，可顯著地提高生產(chǎn)效率，避免長時間使用容易產(chǎn)生的連接松動問題。
[0006]作為優(yōu)選，所述拼接支架上設有若干沿電池倉的縱向等間距分布的極耳分隔板，所述主固定支架的左右兩側分別設有若干極耳分隔板，主固定支架每側的各極耳分隔板與相應一側的拼接支架上的各極耳分隔板一一對應，極耳分隔板包括豎直的隔板以及連接在隔板上端的擋板，所述電芯卡槽由拼接支架和主固定支架上一一對應的隔板在電池倉的左右兩側分隔形成，設置在電芯卡槽的上端開口處的擋板上設有極爾卡槽，軟包電芯的極耳卡位于極爾卡槽內。
[0007]豎直的隔板便于分隔軟包電芯，而橫向的擋板則可使軟包電芯在高度方向得以可靠的限位，擋板上的極耳卡槽使得極耳得以良好的定位。特別是，拼接支架和主固定支架上的極耳分隔板相互對接，從而可縮短極耳分隔板的寬度，有利于電池倉的模塑成型，同時方便組裝時軟包電芯的安裝。
[0008]作為優(yōu)選，所述正、負極耳的連接部端部一體地連接有豎直的導向段，所述連接部與導向段的夾角在140度至150之間，從而形成傾斜的連接部，所述極耳穿孔呈矩形，極耳穿孔的寬度為正、負極耳厚度的1.4倍至1.5倍。
[0009]由于在組裝時連接部本身處于傾斜狀態(tài)，也就是說，連接部有一個初始折彎角度，因此既便于安裝好PCB板后對連接部的折彎，又有利于準確定位連接部的折痕位置。PCB板在安裝時，豎直的導向段可引導連接部方便地從PCB板較寬的極耳穿孔中穿出。此外，在彎折連接部時，我們可抵壓導向段的上端部，這樣，當連接部彎折靠近PCB板時，導向段也相應地呈向上傾斜狀，因此，彎折連接部時我們只需使連接部與導向段的折彎處貼靠PCB板即可，而此時的導向段向上傾斜的端部與PCB板處于分離狀態(tài)，從而有利于降低對折彎時壓機下移距離的控制精度，避免因壓機下移距離過大造成PCB板的損壞。
[0010]作為優(yōu)選，所述正、負極耳的導向段中間部分具有左右弧形彎折從而呈波浪形的形變部，所述形變部弧形彎折部分的弦高與半徑之比為0.234-0.357。
[0011]當彎折連接部時，我們只需使連接部與導向段的折彎處貼靠PCB板即可，而中間呈波浪形的導向段在靠近PCB板時具有一定的壓縮變形余量，從而有利于降低對折彎時壓機下移距離的控制精度，避免因壓機下移距離過大造成PCB板的損壞。而形變部弧形彎折部分的弦高與半徑之比為0.234-0.357則有利于組裝時極耳從PCB板的極耳穿孔中穿出。
[0012]作為優(yōu)選，所述主固定支架和拼接支架至少在二個對應的極耳分隔板的擋板上設有豎直向上的支撐板，所述PCB板擱置在支撐板的上端部上。
[0013]支撐板是PCB板得以可靠平穩(wěn)的支撐，同時便于調整PCB板的定位高度。
[0014]作為優(yōu)選，所述拼接支架上與主固定支架對接的前后兩側的外側壁上分別設有向主固定支架一側延伸且矩形的卡環(huán)，所述主固定支架前后兩側的外側壁上對應卡環(huán)位置分別設有卡位在對應卡環(huán)內的卡接凸塊，卡接凸塊上靠近拼接支架一側的外側邊設有導向倒角，從而使卡接凸塊的水平橫截面呈劈形。
[0015]當需要組裝電池倉時，拼接支架可從側向靠近主固定支架，此時的導向倒角可頂開卡環(huán)；當拼接支架和主固定支架拼接到位時，卡環(huán)復位，卡接凸塊即可牢固地卡位在卡環(huán)內。
[0016]作為優(yōu)選，所述拼接支架上與主固定支架對接的前后兩側的外側壁上分別設置具有矩形外卡接孔的外卡環(huán)，拼接支架的外側壁上與外卡接孔對應處還設有矩形的內卡接孔，并且在拼接支架的外側壁上與外卡環(huán)的上下側邊對應處分別設有貫通拼接支架邊緣的直槽，從而在拼接支架的外側壁上形成可彈性彎折的內卡環(huán)，外卡環(huán)在遠離主固定支架一側設有與拼接支架的外側壁連接成一體的連接塊，從而在外卡環(huán)和內卡環(huán)之間形成卡接縫，所述主固定支架前后兩側的外側壁上對應外卡環(huán)位置分別設有向拼接支架一側延伸且卡位在卡接縫內的卡接板，卡接板側壁上對應內、外卡接孔處分別設有卡接凸塊，卡接凸塊上靠近拼接支架一側的內、外側邊分別設有導向倒角，從而使卡接板的端部呈楔形。
[0017]當需要組裝電池倉時，拼接支架可從側向靠近主固定支架，此時主固定支架上的卡接板即進入拼接支架的外卡環(huán)和內卡環(huán)之間的卡接縫內，卡接板兩側的卡接凸塊則分別向內外兩側頂開內卡環(huán)和外卡環(huán)；當拼接支架和主固定支架拼接到位時，內卡環(huán)和外卡環(huán)復位，卡接凸塊即可分別卡位在內卡環(huán)的內卡接孔內、外卡環(huán)的外卡接孔內。這樣，當組裝好的電池倉的拼接支架和主固定支架之間產(chǎn)生輕微錯位時，可確?？ń影迨冀K有一側的卡接凸塊卡位在內卡環(huán)或外卡環(huán)內，從而顯著地提高卡接的可靠性，同時有利于降低卡接凸塊的高度，避免內、外卡環(huán)因過渡變形而損壞。
[0018]一種動力電池模組的組裝方法，包括如下步驟:
a.將偶數(shù)個的軟包電芯豎直地放入電池倉的主固定支架的左右兩側內，其中軟包電芯上部的正極耳排列成正極耳串，軟包電芯上部的負極耳排列成負極耳串，奇數(shù)序號的軟包電芯與后續(xù)相鄰的偶數(shù)序號的軟包電芯構成一個軟包電芯對，然后將兩個拼接支架分別卡接在主固定支架的左右兩側，從而使各軟包電芯依次卡位在由主固定支架以及拼接支架拼接構成的電芯卡槽內；
b.在電池倉的左右兩側上部分別設置水平的PCB板，所述PCB板擱置在電池倉兩側豎直的支