[发明专利]一种便于拆装的电池模组在审
申请号: | 201710914859.7 | 申请日: | 2017-09-30 |
公开(公告)号: | CN107768566A | 公开(公告)日: | 2018-03-06 |
发明(设计)人: | 陈敏;孙世强;刘勇;罗冲 | 申请(专利权)人: | 杭州捷能科技有限公司 |
主分类号: | H01M2/10 | 分类号: | H01M2/10 |
代理公司: | 杭州赛科专利代理事务所(普通合伙)33230 | 代理人: | 郭薇 |
地址: | 310015 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 便于 拆装 电池 模组 | ||
技术领域
本发明属于用于直接转变化学能为电能的方法或装置,例如电池组的技术领域,特别涉及一种便于拆装的电池模组。
背景技术
目前在国家的支持和市场的利好下,动力锂电池行业发展非常迅速,其应用已经扩展到了电动大巴、电动小汽车、微公交和储能等领域。
动力锂电池中的核心部分即是电芯,现有技术中,方形电芯的成组方式都比较类似,大都采用框架式结构,即使用端板和侧板做成一个外框架,电芯间通过有粘接性能的胶带或者胶水,使用成为一个整体,同时,由于电芯之间通过粘接的方式连接,为了粘接牢靠,一般都需要在两个端板上施加一定的力,使得粘接材料发挥作用。
在这种结构形式下,端板和侧板一般使用焊接、铆接、螺接等方式连接固定,然而,传统的连接固定都或多或少存在劣势,包括:
1)对零件的尺寸精度要求较高;使用激光焊接时,焊接位置的尺寸需要控制在±0.5mm,而一款模组一般都有5颗以上的电芯,即使在尺寸控制比较好的电芯企业,电芯的厚度也需要保留±0.2mm的误差,再加上侧板和端板的公差,还有定位工装的公差,最后的累积公差远远大于±0.5mm,激光焊接实际应用的效果较差,在使用激光焊接时,对电芯尺寸、端板尺寸、侧板尺寸等各个物料的尺寸精度要求很高,物料成本非常大;
2)对材料要求高、适应性较低;激光焊接的原理是通过高温来融化两个焊接零件,冷却后凝固在一起,这就要求两种材料的熔点比较接近,甚至是要求同种材料,这导致了材料的选择存在比较多限制,如,金属和塑料就无法激光焊接,且一些轻量化的材料无法使用;
3)对生产工装的要求高;激光焊接要求两个零件之间的间隙小于一定的值,则在加工过程中就需要夹紧工装,这导致了对夹紧工装也要求很高的精度,高精度的工装价格非常高;
4)焊缝检查很困难;激光焊接过程中,一旦材料有杂质、表面有污渍等都会引起焊接异常,出现虚焊、焊穿等情况,而这种焊接异常很难被检查出来;
5)连接强度不足;由于电芯在循环过程中会产生膨胀,多个电芯累积的膨胀,最后将转化为力的表现;电芯膨胀力一般都在10000N以上,固定螺栓或者铆接位是有限的,螺接或者铆接很难满足膨胀力的要求,一旦电芯的膨胀力大于连接强度时,由端板和侧板形成的外框架就会失效,整个模组也就会失效;
6)吸收形变的能力较差;不论是焊接还是螺接、铆接,都不允许出现位移的情况,当电芯的膨胀力出现,导致尺寸增加时,现有的连接方式吸收形变的能力很差;
7)生产过程中安全较差;高温熔焊的过程中容易出现金属颗粒飞溅,一旦有金属颗粒飞溅到电芯之间,就会引起绝缘耐压不良,整个模组存在报废的隐患;
8)可维护性差;焊接是通过融化两种材料来进行连接的,如需返修只能是破坏性的,可维护性很差;
9)对设备要求较高、资金投入大;现有的焊接方式,不管是激光焊接,还是CMT焊接,都需要专门的焊接设备,并且这些焊接设备的价值都比较高,需要很大的投入,成本过高。
发明内容
本发明解决的技术问题是,现有技术中,电池模组的端板和侧板一般使用焊接、铆接、螺接等方式连接固定,而导致的对零件的尺寸精度要求较高、对材料要求高、适应性较低、对生产工装的要求高、焊缝检查很困难、连接强度不足、吸收形变的能力较差、生产过程中安全较差、可维护性差、对设备要求较高、资金投入大的问题,进而提供了一种优化结构的便于拆装的电池模组。
本发明所采用的技术方案是,一种便于拆装的电池模组,包括电芯,所述电芯前端和后端分别设有前端板和后端板,所述电芯的左侧和右侧分别设有左侧板和右侧板,所述前端板、左侧板、后端板、右侧板顺次连接,所述前端板的前部左侧和前部右侧对应设有安装胶槽,所述后端板的后部左侧和后部右侧对应设有安装胶槽,所述左侧板的前端和后端分别设有左翻板,所述右侧板的前端和后端分别设有右翻板;所述左翻板和右翻板的厚度小于安装胶槽的宽度;所述左侧板的左翻板和右侧板的右翻板外包覆有胶层,所述左侧板的左翻板通过胶层分别与对应的前端板的前部左侧和后端板的后部左侧的安装胶槽贴合,所述右侧板的右翻板通过胶层分别与对应的前端板的前部右侧和后端板的后部右侧的安装胶槽贴合。
优选地,所述安装胶槽为燕尾槽,所述燕尾槽的槽底垂直于前端板或后端板,所述燕尾槽的槽壁和槽底的夹角为α,45°<α≤90°。
优选地,所述左翻板与左侧板间的夹角为β,45°<β<135°。
优选地,所述右翻板与右侧板间的夹角为γ,45°<γ<135°。
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