電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)保概念的深入人心，純電動(dòng)汽車(chē)作為一種真正意義上的綠色環(huán)保汽車(chē)也必將成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。長(zhǎng)期以來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展一直受限于電池成本高，壽命短這兩個(gè)技術(shù)瓶頸。隨著近年來(lái)技術(shù)的創(chuàng)新和改進(jìn)，電池技術(shù)得到了飛速發(fā)展。動(dòng)力電池也逐漸從傳統(tǒng)的鉛蓄電池發(fā)展到如今的鎳氫電池、鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等先進(jìn)的綠色動(dòng)力電池。然而，雖然這些新型動(dòng)力鋰電池在性能上獲得了極大提高，但這些性能上的提高往往是針對(duì)電芯的。在電動(dòng)汽車(chē)上，動(dòng)力電池需要以成組電池的形式工作，而現(xiàn)有成組電池在實(shí)際使用過(guò)程中新型電芯的優(yōu)點(diǎn)往往會(huì)大打折扣。例如鋰電芯的循環(huán)壽命是1500次，相當(dāng)于電芯每天完全充放電，在理想狀態(tài)下可以達(dá)到3-5年左右的使用壽命，已經(jīng)與汽車(chē)的使用壽命相接近。但在實(shí)際電動(dòng)車(chē)的使用中通過(guò)對(duì)成組電池的測(cè)試就會(huì)發(fā)現(xiàn)，成組電池的循環(huán)使用壽命往往會(huì)銳減到作為單體使用時(shí)的一半甚至更低。因此，如何提高電池成組的性能是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵。
[0003]電池包結(jié)構(gòu)的合理性、防水防塵性能、電池模塊溫場(chǎng)的一致性、以及電芯的抗燃性等都會(huì)影響成組電池的使用壽命，而現(xiàn)有電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包在這些方面的性能還有待提尚。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包，采用由碳纖維強(qiáng)化的不飽和樹(shù)脂與玻璃纖維覆蓋的鎂鋁合金復(fù)合材料制備的電池包箱體及碳纖維強(qiáng)化鈦包鎂鋁合金底板，使電池包的外殼具有較高的強(qiáng)度與良好的導(dǎo)熱性以及超強(qiáng)的抗腐蝕能力，并在電池包內(nèi)部及電池模塊內(nèi)部填充有機(jī)硅膠，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為合理，從而提高電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包的抗震性、防水防塵性能、電池模塊溫場(chǎng)的一致性、以及電芯的抗燃性等性能，延長(zhǎng)電池包的使用壽命。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包，包括:電池包箱體、與所述電池包箱體相對(duì)設(shè)置的電池包底板、設(shè)于所述電池包箱體內(nèi)部的數(shù)個(gè)電池模塊、及設(shè)于所述電池包箱體側(cè)面并與所述電池模塊連接的接插件，所述數(shù)個(gè)電池模塊中由若干電芯組成，所述電池包內(nèi)部及電池模塊內(nèi)部均通過(guò)有機(jī)硅膠進(jìn)行填充。
[0006]所述電池包箱體呈殼體狀，所述電池包箱體內(nèi)部設(shè)有放置部，所述電池包箱體底面的邊緣位置設(shè)有數(shù)個(gè)均勻分布的凸起部，所述電池包箱體側(cè)面設(shè)有一鏤空部，四周內(nèi)壁設(shè)有數(shù)個(gè)均勻分布的連接部，所述數(shù)個(gè)連接部上分別設(shè)有螺紋孔，所述電池包底板上對(duì)應(yīng)所述連接部的位置分別設(shè)有數(shù)個(gè)通孔。
[0007]所述電池包箱體的材料為碳纖維強(qiáng)化不飽和樹(shù)脂與玻璃纖維覆蓋的鎂鋁合金復(fù)合材料，所述電池包底板的材料為碳纖維強(qiáng)化鈦包鎂鋁合金復(fù)合材料。
[0008]所述碳纖維增強(qiáng)鈦包鎂鋁合金復(fù)合材料的制備過(guò)程中碳纖維表面改性的方法為氣相沉積法或液鈉法。
[0009]所述電池模塊分成數(shù)列設(shè)于所述電池包箱體的放置部?jī)?nèi)部。
[0010]所述電池模塊包括:電池模塊外殼、設(shè)于所述電池模塊外殼內(nèi)部且設(shè)有數(shù)個(gè)容置部的支撐部、分別設(shè)于所述數(shù)個(gè)容置部?jī)?nèi)部的數(shù)個(gè)電芯、包覆于所述支撐部外圍的導(dǎo)熱部、及設(shè)于所述支撐部的端面上且與所述數(shù)個(gè)電芯相連接的銅排，所述數(shù)個(gè)容置部?jī)?nèi)部的數(shù)個(gè)電芯用有機(jī)硅膠填充。
[0011 ] 所述數(shù)個(gè)電芯外部分別設(shè)有銷制外殼，一部分電芯的正極設(shè)有正極封口板，另一部分電芯的負(fù)極設(shè)有負(fù)極封口板，所述正極封口板與負(fù)極封口板分別與其對(duì)應(yīng)的電芯的正極或負(fù)極電性連接，設(shè)有正極封口板的電芯與設(shè)有負(fù)極封口板的電芯在容置部中間隔設(shè)置，所述銅排將所述數(shù)個(gè)電芯的正極封口板及負(fù)極封口板相連接。
[0012]所述數(shù)個(gè)電芯通過(guò)銅排串聯(lián)組成電池模塊，所述數(shù)個(gè)電池模塊并聯(lián)組成電池包。
[0013]所述接插件采用防水設(shè)計(jì)。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的一種電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包，采用由碳纖維強(qiáng)化的不飽和樹(shù)脂與玻璃纖維覆蓋的鎂鋁合金復(fù)合材料制備的電池包箱體及碳纖維強(qiáng)化鈦包鎂鋁合金底板，使電池包的外殼具有較高的強(qiáng)度與良好的導(dǎo)熱性以及超強(qiáng)的抗腐蝕能力，并在電池包內(nèi)部及電池模塊內(nèi)部填充有機(jī)硅膠，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為合理，從而提高電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包的抗震性、防水防塵性能、電池模塊溫場(chǎng)的一致性、以及電芯的抗燃性等性能，延長(zhǎng)電池包的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖，通過(guò)對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)描述，將使本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其它有益效果顯而易見(jiàn)。
[0016]附圖中，
[0017]圖1為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包的電池包底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包的電池包箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包的電池模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包電池模塊的溫場(chǎng)一致性測(cè)試溫度圖；
[0022]圖6為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包的電池模塊溫場(chǎng)一致性測(cè)試溫差圖；
[0023]圖7為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包的過(guò)充測(cè)試數(shù)據(jù)圖；
[0024]圖8為本實(shí)用新型電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包的循環(huán)壽命測(cè)試數(shù)據(jù)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型所采取的技術(shù)手段極其效果，以下結(jié)合本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例極其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型提供一種電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子動(dòng)力電池包，包括電池包箱體1、與所述電池包箱體I相對(duì)設(shè)置的電池包底板2、設(shè)于所述電池包箱體I內(nèi)部的數(shù)個(gè)電池模塊3、及設(shè)于所述電池包箱體I側(cè)面并與所述電池模塊3連接的接插件6，所述數(shù)個(gè)電池模塊3中由若干電芯32組成，所述電池包內(nèi)部及電池模塊3內(nèi)部均通過(guò)有機(jī)硅膠7進(jìn)行填充。
[0027]請(qǐng)同時(shí)參閱圖1-3，所述電池包箱體I呈殼體狀，所述電池包箱體I內(nèi)部設(shè)有放置部11，用于容納電池包的電池模塊3，可以通過(guò)向電池包箱體I內(nèi)部灌注有機(jī)硅膠7的方式進(jìn)行封裝，使電池模塊3之間填充有機(jī)硅膠7，有機(jī)硅膠7固化后可以進(jìn)行減震保護(hù)，以減輕電池包箱體I受沖擊時(shí)對(duì)內(nèi)部電池模塊3的影響。所述電池包箱體I底面的邊緣位置設(shè)有數(shù)個(gè)均勻分布的凸起部12，用以保證電池包箱體I在電動(dòng)汽車(chē)中放置平穩(wěn)。
[0028]所述電池包箱體I側(cè)面設(shè)有一鏤空部13，用于使連接于電池模塊3的接插件6穿過(guò)，并延伸至電池包外部。所述電池包箱體I四周內(nèi)壁設(shè)有數(shù)個(gè)均勻分布的連接部14，所述數(shù)個(gè)連接部14上分別設(shè)有螺紋孔15，所述電池包底板2上對(duì)應(yīng)所述連接部14的位置分別設(shè)有數(shù)個(gè)通孔24，使用螺釘將所述電池包箱體I與電池包底板2固定在一起，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池模塊3的保護(hù)。
[0029]優(yōu)選的，所述電池包箱體I的材料為碳纖維強(qiáng)化不飽和樹(shù)脂與玻璃纖維覆蓋的鈦包鎂鋁合金復(fù)合材料，以增加電池包箱體I的強(qiáng)度與抗腐蝕能力。
[0030]優(yōu)選的，所述電池包底板2的材料為碳纖維強(qiáng)化鈦包鎂鋁合金復(fù)合材料，在增加強(qiáng)度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱的功能，將電池包長(zhǎng)時(shí)間工作產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)，確保電池包的安全性。
[0031]所述碳纖維增強(qiáng)鈦包鎂鋁合金復(fù)合材料的制備過(guò)程中碳纖維表面改性的方法為氣相沉積法或液鈉法。
[0032]如圖1所示，在該較佳實(shí)施例中，所述電池模塊3的數(shù)量為22個(gè)，分成4列設(shè)于所述電池包箱體I的放置部11內(nèi)部。具體地，靠近電池包箱體I其中一側(cè)的兩列分別設(shè)置6個(gè)電池模塊3，靠近電池包箱體I另一側(cè)的兩列分別設(shè)置5個(gè)電池模塊3。接插件6設(shè)置在5個(gè)電池模塊3所在兩列的一端，并穿過(guò)電池包箱體I側(cè)面的鏤空部13，延伸至電池包箱體I外部。該接插件6為電連接器，可以根據(jù)電池包的工作電流的大小對(duì)其型號(hào)進(jìn)行選擇。其通過(guò)軟銅牌或軟電纜線61與電池模塊3連接。該接插件6采用防水設(shè)計(jì)且可以實(shí)現(xiàn)快速插接與更換。優(yōu)選的，該接插件6的IP等級(jí)為67。
[0033]請(qǐng)參閱圖4，所述電池模塊3包括電池模塊外殼30、設(shè)于所述電池模塊外殼30內(nèi)部且設(shè)有24個(gè)容置部311的支撐部31、分別設(shè)于所述24個(gè)容置部311內(nèi)部的24個(gè)電芯32、包覆于所述支撐部31外圍的導(dǎo)熱部33、及設(shè)于所述支撐部31的端面上且與所述24個(gè)電芯32相連接的銅排34。電池模塊3的內(nèi)部填充有機(jī)硅膠7，所述數(shù)個(gè)容置部311內(nèi)部的數(shù)個(gè)電芯32用有機(jī)硅膠7填充。
[0034]具體地，所述24個(gè)電芯32外部分別設(shè)有鋁制外殼320，一部分電芯的正極設(shè)有正極封口板321，另一部分電