一種壓接式動(dòng)力電池組裝結(jié)構(gòu)、組裝方法及電動(dòng)車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車用動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的電池組裝結(jié)構(gòu)、組裝方法以及應(yīng)用該動(dòng)力電池組裝結(jié)構(gòu)的電動(dòng)車。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池技術(shù)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(tái)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?，F(xiàn)有技術(shù)中，人們通常先采用錫焊工藝將若干個(gè)單體電池通過串、并聯(lián)方式組裝成一個(gè)動(dòng)力電池模組，然后再將若干動(dòng)力電池模組串接成一個(gè)動(dòng)力電池使用。然而，對(duì)于軟包電芯電池而言，焊錫時(shí)的高溫對(duì)軟包電芯本身具有很大的損害，而且對(duì)操作人員的要求較高，生產(chǎn)效率低，同時(shí)焊錫所產(chǎn)生的煙霧對(duì)環(huán)境造成污染。在中國專利文獻(xiàn)上公開的“一種動(dòng)力電池模組連接結(jié)構(gòu)及其連接方法”，其公布號(hào)為CN103035870A，動(dòng)力電池模組由若干單體電池組成，相鄰動(dòng)力電池模組之間通過連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，連接結(jié)構(gòu)包括PCB板，PCB板上設(shè)有一個(gè)以上的連接器；連接器包括兩端相通的金屬外殼，外殼內(nèi)設(shè)有彈簧片，彈簧片與外殼內(nèi)壁之間設(shè)有用于將彈簧片與外殼固定的支撐環(huán)；PCB板上設(shè)有通孔，連接器的外殼與PCB板電性連接，連接器內(nèi)形成連接孔；連接時(shí)，將處于PCB板兩側(cè)的動(dòng)力電池模組中的每個(gè)單體電池上的插針插入與其對(duì)應(yīng)的連接器的連接孔中，并保持插針與連接器內(nèi)的彈簧片電性連接，使相鄰動(dòng)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(gè)動(dòng)力電池模組中對(duì)應(yīng)的單體電池，單體電池上插針與連接器之間實(shí)現(xiàn)彈性連接，從而有利于避免因振動(dòng)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(duì)軟包電芯本身產(chǎn)生損害以及對(duì)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(dòng)化生產(chǎn)以及在經(jīng)過較長時(shí)間使用后會(huì)因彈簧片的彈性下降而影響連接可靠性的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的動(dòng)力電池組裝方式所存在的組裝效率低、不適合自動(dòng)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(dòng)化生產(chǎn)以及可確?？煽窟B接的壓接式動(dòng)力電池組裝結(jié)構(gòu)、組裝方法以及應(yīng)用該動(dòng)力電池組裝結(jié)構(gòu)的電動(dòng)車。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種壓接式動(dòng)力電池組裝結(jié)構(gòu)，包括上部開口的電池倉、沿電池倉的長度方向并排設(shè)置在電池倉內(nèi)的若干軟包電芯以及保護(hù)蓋，所述軟包電芯的上側(cè)設(shè)有極耳，極耳由片狀的正極耳和負(fù)極耳構(gòu)成，所述電池倉的開口側(cè)設(shè)有二塊極耳固定銅板，二塊極耳固定銅板分別覆蓋軟包電芯的正極耳和負(fù)極耳，所述極耳固定銅板上與極耳位置對(duì)應(yīng)處設(shè)有極耳穿孔，所述軟包電芯的極耳分別穿過極耳穿孔后彎折形成貼靠在極耳固定銅板上表面上的壓接部，極耳固定銅板上設(shè)有抵壓壓接部的壓緊銅板，壓緊銅板通過螺紋緊固件與極耳固定銅板相連接，所述壓緊銅板上還設(shè)有接線構(gòu)件，所述保護(hù)蓋覆蓋壓緊銅板。
[0005]本發(fā)明通過極耳固定銅板和壓緊銅板將極耳上被折彎的壓接部緊緊地壓接在一起，從而將軟包電芯并聯(lián)成一個(gè)動(dòng)力電池模組，再通過壓緊銅板上的接線構(gòu)件實(shí)現(xiàn)二個(gè)動(dòng)力電池模組之間的串聯(lián)。由于取消了錫焊工序，因此可避免焊錫時(shí)的高溫對(duì)軟包電芯造成的損害以及焊錫所產(chǎn)生的煙霧對(duì)環(huán)境造成的污染，并且有利于降低對(duì)操作人員的要求，同時(shí)便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，可顯著地提高生產(chǎn)效率。特別是，我們可在壓緊銅板上位于壓接部的兩側(cè)分別設(shè)置相應(yīng)的螺紋緊固件，從而使極耳的壓接部上下兩側(cè)與壓緊銅板和極耳固定銅板緊密貼合，有效地提高連接的可靠性和導(dǎo)電面積，避免長時(shí)間使用容易產(chǎn)生的連接松動(dòng)問題。
[0006]作為優(yōu)選，所述接線構(gòu)件包括間隔地豎直設(shè)置在壓緊銅板上的二根接線螺柱以及矩形的串接板，所述串接板的四個(gè)側(cè)邊的右側(cè)分別設(shè)有向相對(duì)的另一側(cè)邊延伸的連接插槽，所述連接插槽的底部呈半圓形，四個(gè)連接插槽的半圓形底部的圓心分別位于同一矩形的四個(gè)頂點(diǎn)上，二根接線螺柱穿過串接板一側(cè)的二個(gè)連接插槽后與一鎖緊螺母相連接，所述保護(hù)蓋上對(duì)應(yīng)接線螺柱位置設(shè)有安裝通孔，保護(hù)蓋的側(cè)邊對(duì)應(yīng)串接板位置設(shè)有串接板容置槽。
[0007]需要連接二個(gè)動(dòng)力電池模組時(shí)，可使二個(gè)動(dòng)力電池模組相互靠近，然后將串接板上其中二個(gè)相對(duì)側(cè)邊上的連接插槽分別靠近對(duì)準(zhǔn)二個(gè)動(dòng)力電池模組相對(duì)的接線螺柱，使二個(gè)接線螺柱分別進(jìn)入串接板上二個(gè)相對(duì)側(cè)邊上的連接插槽內(nèi)，接著使二個(gè)動(dòng)力電池模組相互錯(cuò)位移動(dòng)并靠近，即可使串接板產(chǎn)生傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)，二個(gè)動(dòng)力電池模組上的另一個(gè)接線螺柱即可分別進(jìn)入串接板上另外二個(gè)相對(duì)側(cè)邊上的連接插槽內(nèi)，然后在每個(gè)接線螺柱上螺紋連接一鎖緊螺母，即可固定串接板，從而使二個(gè)動(dòng)力電池模組串接成一個(gè)動(dòng)力電池。由于串接板可從側(cè)面實(shí)現(xiàn)與動(dòng)力電池模組的連接，因此連接時(shí)可避免拆除保護(hù)蓋，極大地方便動(dòng)力電池模組的串接，同時(shí)串接板上的四個(gè)連接插槽的開口分別朝向串接板的四個(gè)側(cè)邊，也就是說，與每個(gè)動(dòng)力電池模組連接的二個(gè)連接插槽呈垂直狀態(tài)，因此，有利于串接板與動(dòng)力電池模組之間定位和連接的可靠性，避免在使用時(shí)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。
[0008]作為優(yōu)選，所述壓接部上設(shè)有上凸的球面凸起，所述壓緊銅板在對(duì)應(yīng)球面凸起處設(shè)有球面凹陷，所述球面凹陷的半徑與球面凸起的半徑之比為1.1-1.3。
[0009]球面凹陷與球面凸起配合可避免壓緊銅板的滑移，特別是，如果壓緊銅板和壓接部之間為平面接觸，當(dāng)壓緊銅板的兩側(cè)通過螺紋緊固件固定時(shí)，壓緊銅板中間與壓接部接觸處會(huì)向上突起從而產(chǎn)生輕微的彎曲變形，此時(shí)的壓緊銅板與壓接部的兩個(gè)側(cè)邊之間即形成線接觸，從而使導(dǎo)電面積大大縮小。而本發(fā)明中壓緊銅板的球面凹陷的半徑比壓接部的球面凸起的半徑略大，因此，當(dāng)壓緊銅板緊壓在壓接部上時(shí)，球面凸起與球面凹陷輕微變形而使半徑相互接近，從而可顯著地提高兩者之間的接觸面積，并且可避免球面凹陷與球面凸起因過過度變形形成塑性變形。確保長期使用后兩者之間的可靠接觸。
[0010]作為優(yōu)選，極耳固定銅板上的極耳穿孔向電池倉寬度方向延伸至與極耳固定銅板的外側(cè)邊貫通，從而形成一個(gè)口大內(nèi)小的V形開口，一塊極耳固定銅板上相鄰二個(gè)正極耳的壓接部的彎折方向相反，另一塊極耳固定銅板上相鄰二個(gè)負(fù)極耳的壓接部的彎折方向相反，所述螺紋緊固件包括設(shè)置在極耳固定銅板上由彎折方向相對(duì)的二個(gè)壓接部構(gòu)成的壓接組兩側(cè)的緊固螺釘。
[0011]由于極耳固定銅板上的極耳穿孔與外側(cè)邊貫通，并具有一個(gè)口大內(nèi)小的V形開口，因此便于極耳固定銅板從側(cè)面插入到軟包電芯上方，從而使極耳的壓接部可先行加工。特別是，由于極耳固定銅板上彎折方向相對(duì)的二個(gè)壓接部形成壓接組，因此既有利于阻止極耳固定銅板在上下方向的移位，同時(shí)有利于減少螺紋緊固件的數(shù)量，也就是說，只需在壓接組的兩側(cè)設(shè)置螺紋緊固件即可同時(shí)壓緊彎折方向相對(duì)的二個(gè)壓接部。
[0012]作為優(yōu)選，在極耳固定銅板與軟包電芯之間從下至上還設(shè)有減震板和絕緣板，所述絕緣板包括由條狀的基條和垂直于基條側(cè)邊的橫隔條一體構(gòu)成的梳子狀的本體、邊擋條，所述邊擋條上設(shè)有與橫隔條對(duì)應(yīng)的卡接孔，橫隔條的懸空端設(shè)有彎折的卡勾，本體上各橫隔條的卡勾卡接在邊擋條對(duì)應(yīng)的卡接孔內(nèi)。
[0013]減震板可采用泡棉制成，其有利于保護(hù)軟包電芯，由本體和邊擋條卡接而成的絕緣板方便其安裝。
[0014]作為優(yōu)選，所述正、負(fù)極耳兩側(cè)對(duì)應(yīng)壓接部折彎位置設(shè)有折彎定位凹槽，從而使展平狀態(tài)的正、負(fù)極耳呈工字型。
[0015]在正、負(fù)極耳兩側(cè)對(duì)應(yīng)壓接部折彎位置設(shè)有折彎定位凹槽，便于準(zhǔn)確控制壓接部的折彎位置，有利于降低壓接部在折彎處的強(qiáng)度和剛性，可提高壓接部折彎角度的精度。特別是，在安裝壓緊銅板時(shí)，當(dāng)遇到多個(gè)壓接部的