一種18650鋰電池的模塊總成的製作方法
2023-06-17 13:43:26
本發明屬於電動汽車技術領域，更加具體地說，涉及一種用於電動車動力電池系統的18650鋰電池模塊總成。
背景技術：
新能源汽車節能減排的效果已在世界政府與業界取得共識，我國又是幾年來汽車產銷2000多萬第一大國，能源與環境安全迫在眉睫；全國已經有86個示範城市在推動示範，同時各國政府也推出了強力的政策補貼政策。動力電池的成組與應用技術仍然是當前新能源汽車發展的關鍵技術；由於汽車行駛負荷的變化鋰電池經常處在交變惡略的環境下工作，鋰電池的正負極難免脫落、內阻增加、產生氣脹、功率與能量密度衰減、最後產生失效損壞，所以對鋰電池的應用技術與維護和更換是當前電動車發展的關鍵技術之一。
當前現有的技術是電池的外形規格繁雜不能通用，電動車電池的用量太大，一個幾十萬臺車產量的工廠很難配套相應的電池廠；不採用標準化、通用化、系列化電池模塊產品滿足不了電動車發展的需要。
當前國內外18650鋰電池已經在車上使用，國內第一汽車廠的電動車，國外美國的特斯拉公司的電動車；前者通風、加熱、冷卻等有困難；美國的特斯拉採用了液體冷卻，結構複雜價格昂貴，通風條件差，也不方便維修和更換。
為此，本案發明了18650鋰電池的模塊總成，該模塊總成保證了18650鋰電池的單體通風條件、電連結條件、殼體組裝安裝條件、電池管理系統的安全控制條件，使動力電池組變成了標準化的鋰電池模塊；方便了使用、更換與維修，標準化程度高、供應充足、價格低、安全方便、利於推廣。
如此，如果車輛上的電池箱也是標準化的結構，賣車就可以不帶電池，不管車賣到哪裡，都能採購到標準化電池芯與小組模塊，類似於手電筒式的更換模式，那麼車輛電池的更換、保養、維護就特別方便。如此也方便商業化運營，解決了電動車的能源補給困難，保證其順利發展。
技術實現要素：
一種18650鋰電池的模塊總成其技術特徵是：該總成包括：鋰電池組4、下鎳帶組2、上鎳帶組6、下卡模3、上卡模5、下夾緊殼體1、上夾緊殼體7、保險盒8、保險盒蓋9、夾緊殼體緊固螺栓10、模塊總成固定螺栓11；所述鋰電池組4是由多個鋰電池單體根據並聯與串聯的要求排列的，如圖2中的4-1是並聯的一串負極朝上，4-2是並聯的一串正極朝上；用下卡模3與上卡模5將鋰電池組4夾在中間後，組裝成如圖4的形狀，之後用帶有正極板的下鎳帶組2與帶有負極板的上鎳帶組6將其點焊連結形成如圖6的組裝形狀，再將其放在下夾緊殼體1與上夾緊殼體7中間，用夾緊殼體緊固螺栓10緊固形成如圖8的組裝形狀；然後再將下鎳帶組2的信號採集線2-5與上鎳帶組6的信號採集線6-5接入保險盒8，保險盒8上的插座8-2對本案以外的電氣部分連結；最後裝上保險盒蓋9就形成了如圖11的組裝形狀，也就是本案所述的一種18650鋰電池模塊總成。
如上所述的一種18650鋰電池模塊總成，其特徵還在於：所述下卡模3與上卡模5底面上排列的通風孔3-2與5-2與所述下夾緊殼體1與上夾緊殼體7底面上排列的通風孔1-2與7-2的位置一致並保證同心，空氣可順暢通過。
如上所述的一種18650鋰電池模塊總成，其特徵還在於：在所述下夾緊殼體1與上夾緊殼體7的側面形成了電池模塊配電倉，見圖7的1-4和7-4，其配電倉裡面放置了保險盒如圖9，再安裝保險盒蓋如圖10，圖5中的電池採集線2-5與6-5接入保險盒中的保險絲8-4，保險盒上的插座8-2再與本案以外的線路連接。
如上所述的一種18650鋰電池模塊總成，其特徵還在於：下卡模3與上卡模5及下夾緊殼體1與上夾緊殼體7的材料是SMC等熱固性材料，具有抗高溫、高絕緣與抗電弧衝擊的電氣性能。
附圖說明
圖1是一種18650鋰電池的模塊總成分解圖。
圖2是鋰電池組。
圖3是上下卡模分解圖。
圖4是鋰電池組與上下卡模的組裝圖。
圖5是上下鎳帶組分解圖。
圖6是鋰電池組、上下卡模、上下鎳帶組的組裝圖。
圖7是上下夾緊殼體的分解圖。
圖8是鋰電池組、上下卡模、上下鎳帶組及上下夾緊殼體的組裝圖。
圖9是保鮮盒。
圖10是保險盒蓋。
圖11是一種18650鋰電池的模塊總成。
具體實施方式
下面對一種18650鋰電池的模塊總成做具體實施列說明：
圖1是一種18650鋰電池的模塊總成分解圖，其中1是下夾緊殼體，2是下鎳帶組，3是下卡模，4是鋰電池組，5是上卡模，6是上鎳帶組，7是上夾緊殼體，8是保鮮盒，9是保險盒蓋，圖中10是殼體夾緊螺栓套件，圖中4個螺栓起到夾緊上下夾緊殼體的作用，圖中11是模塊總成固定螺栓，圖中較長的4個螺栓起到固定整個電池模塊的作用；此分解圖表示了一種18650鋰電池的模塊總成的裝配關係與結構。
圖2是鋰電池組，其中4-1是一串並聯的電池單體，其表示負極向上，其中4-2是一串並聯的電池單體，其表示正極向上。
圖3是上下卡模分解圖，3是下卡模5是上卡模，其結構完全一致僅是位置不同，為方便細述我們將固定電池的面叫內面，其另一面稱做外面，圖中3-1與5-1是18650鋰電池單體排列的固定孔，當然卡摸5面向電池的內面也是一樣的18650鋰電池單體排列的固定孔，在卡摸5外面上的5-3是固定並聯鎳帶排列的溝槽，5-4是放置串聯較短的鎳帶排列的溝槽，當然卡摸3的外面也是一樣排列的溝槽結構；圖中3-2是下卡模3上排列的通風孔，5-2是上卡模5上排列的通風孔，所述排列的通風孔3-2與5-2位置相對一致並同心，要保證上下通風。
圖4是鋰電池組與上下卡模的組裝圖，3是下卡模，5是上卡模，4是電池組。
圖5是上下鎳帶組分解圖，圖中2是下鎳帶組，6是上鎳帶組，下鎳帶組上的2-1是並聯鎳帶，2-2是串聯鎳帶，2-3是直角串聯鎳帶，2-4是正極板，2-4-1是正極板體，2-4-2是正極板對外連接孔，2-5是對外輸出的信號採集線；同理，上鎳帶組上的6-1是並聯鎳帶，6-2是串聯鎳帶，6-3是直角串聯鎳帶，6-4是負極板，6-4-1是正極板體，6-4-2是正極板對外連接孔，2-5是對外輸出的信號採集線。
值得說明的是：並聯鎳帶是連結電池的正極或者負極的鎳帶，根據電池的並聯數多少決定長度，本案是34並用兩條並聯鎳帶各點焊連結17個電池單體，並聯鎳帶先與電池電焊上；串聯鎳帶是並聯後的一串電池正極與另一串電池的負極連結的一段平直鎳帶，串聯鎳帶通過並聯鎳帶的交叉點處正是電池的中心，將串聯鎳帶壓著並聯鎳帶一起點焊到電池上；直角鎳帶是一端點焊連結一串電池後再與極板點焊的鎳帶，極板是導電好的銅板，其上面的孔6-4-2與2-4-2可對外連接導線；信號採集線2-5與6-5是與保險盒輸入端連接的，連結保險絲8-4再對外部線路連接。
圖6是鋰電池組、上下卡模、上下鎳帶組的組裝圖，圖中2是下鎳帶組，3是下夾緊殼體，4是鋰電池組，5是上夾緊殼體，6是上鎳帶組，圖中2-5是下鎳帶組的信號採集線，6-5是上鎳帶組的信號採集線。
圖7是上下夾緊殼體的分解圖，圖中1是下夾緊殼體，1-1是整個模塊的固定螺栓孔，1-2是夾緊殼體底面上的通風孔，1-3上下夾緊殼體之間的夾緊螺栓孔，1-4是保險盒倉的下半部，1-4-1是保險盒倉下半部的半個過線孔，1-5是加強筋；同理，圖中7是下夾緊殼體，7-1是整個模塊的固定螺栓孔，7-2是夾緊殼體底面上的通風孔，7-3上下夾緊殼體之間的夾緊螺栓孔，7-4是保險盒倉的上半部，7-4-1是保險盒倉上半部的半個過線孔，1-5是加強筋。
上面細述了上下夾緊殼體的主要結構，當然可根據組裝的電池多少其結構做相應變動，但是不影響本發明的基本原理。
圖8是鋰電池組、上下卡模、上下鎳帶組及上下夾緊殼體的組裝圖，圖中的1是下夾緊殼體，7是上夾緊殼體，2-5是下鎳帶組的信號採集線，6-5是上鎳帶組的信號採集線，10是上下夾緊殼體的加緊螺栓組件。
圖9是保險盒組件示意圖，圖中8是保險盒組件，8-1是保險盒體，8-2是插座，8-3是保險絲與插座8-2的連結導線，8-4是保險絲，8-5是狀態指示燈，圖中的2-5與6-5仍然是上下鎳帶組2與6的信號採集線，圖中表示了與保險絲的連結。
圖10是保險盒蓋，圖中9是保險盒蓋組件，9-1是插座8-2的通過孔，9-2是觀察窗，9-3是保險盒蓋固定孔，9-4是保險盒蓋固定螺釘。
圖11是一種18650鋰電池的模塊總成，圖中2-4-1是正極對外連接孔，6-4-1是負極對外連接孔，8-2是保險盒的對外連結插座，該插座將電池模塊總成的信息向外傳輸，圖中10是殼體夾緊螺栓套件，圖中4個螺栓起到夾緊上下夾緊殼體的作用，圖中11是模塊總成固定螺栓，圖中較長的4個螺栓起到固定整個電池模塊的作用。
值得說明的是：為保證通風散熱，下夾緊殼體1底面上排列的通風孔1-2、上夾緊殼體7底面上排列的通風孔7-2、下卡模3底面上排列的通風孔3-2、上卡模5底面上排列的通風孔5-2，在組裝過程中要保證位置一致與保證孔同心。
此外，在所述下夾緊殼體1與上夾緊殼體7的側面形成了電池模塊配電倉，見圖7的1-4和7-4，其配電倉裡面放置了保險盒8如圖9，再安裝保險盒蓋如圖10，圖5中的電池採集線2-5與6-5接入保險盒中的保險絲8-4，保險盒上的插座8-2再與本案以外的線路連接，這樣保證了外部線路出現短路故障時模塊的電能量不會洩露，保證了安全。
再有所述的一種18650鋰電池模塊總成，為保證絕緣強度下卡模3與上卡模5及下夾緊殼體1與上夾緊殼體7的材料採用了SMC等熱固性材料，具有抗高溫、高絕緣與抗電弧衝擊的電氣性能。
本發明通過上面的實施例進行舉例說明，但是，應當理解，本案在這裡包含這些特殊實例和實施方案的目的在於幫助本領域中的技術人員實踐本發明；任何本領域中的技術人員很容易在不脫離本發明精神和範圍的情況下進行進一步的改進和完善，因此本發明只受到本發明權利要求的內容和範圍的限制，其意圖涵蓋所有包括在由所附權利要求所限定的本發明精神和範圍內的備選方案和等同方案。
雖然上面已經結合附圖詳細說明了本發明，但本領域技術人員應該意識到上述說明僅僅是對具體實施列的示意闡述，在實施具體鋰電池模塊設計時，其具體結構、點焊連結順序、工藝方法等仍視具體情況而定。