一種汽車動力電池組框架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車動力電池組框架，具有：前端板和后端板；串聯(lián)單元，串聯(lián)單元包括至少兩個單體電芯，相鄰單體電芯連接；串聯(lián)卡板；串聯(lián)單元和串聯(lián)卡板在前端板和后端板之間交替設(shè)置；設(shè)置在前端板和后端板兩端的、連接各個串聯(lián)單元的串聯(lián)銅排；設(shè)置在前端板和后端板兩側(cè)的前后加強(qiáng)板；穿過每個串聯(lián)卡板的橫向拉桿，橫向拉桿兩端固定在前后加強(qiáng)板上；沿前后加強(qiáng)板面方向設(shè)置在前后加強(qiáng)板上的縱向加長螺桿，縱向加長螺桿與電池包下殼體連接，依靠前后加強(qiáng)板、橫向拉桿和縱向加長螺桿形成高強(qiáng)度框架結(jié)構(gòu)，高效利用了空間且滿足整車各種工況下對動力電池組的標(biāo)準(zhǔn)要求。
【專利說明】
一種汽車動力電池組框架
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電動汽車動力電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車動力電池組框架。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著家用汽車的逐漸普及，全球環(huán)境惡化、霧霾天氣加劇和資源減少等問題的不斷出現(xiàn)，各大汽車廠將視線轉(zhuǎn)移到新能源汽車上?；旌蟿恿ζ嚒⒓冸妱悠?、增程式電動汽車等各種電動汽車層出不窮。
[0003]在電動汽車上，動力電池是關(guān)鍵零部件，如果動力電池設(shè)計(jì)不合理，使用不當(dāng)，將危及人身安全。我們通常在設(shè)計(jì)動力電池組時(shí)主要考慮機(jī)械強(qiáng)度、熱管理性能、動力性能、安全性。其中動力電池組機(jī)械強(qiáng)度是核心問題，電池組在整車上的布置位置，功能安全，碰撞安全均受到各大電動汽車廠商的關(guān)注。電池組固定的機(jī)械強(qiáng)度直接關(guān)系到整車正常行駛工況下、翻滾及碰撞等極端工況下的安全性，尤其是動力電池組裝配在車內(nèi)的情況下，此種安全隱患更為突出。
[0004]其中乘用車的空間限制及高標(biāo)準(zhǔn)要求更增加了動力電池設(shè)計(jì)的難度，更加有效的利用有限的空間成為動力電池設(shè)計(jì)的熱點(diǎn)。目前電動汽車動力電池組選用的單體電芯有軟包、方形鋁殼、圓柱三種，根據(jù)選用的單體不同有不同的布置方式。
[0005]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:其中針對方形鋁殼單體的布置比較單一，基本均采用單層模塊化成組后直接固定到電池箱殼體，此種方式只適用于空間充足的布置形式，對與布置在混合動力汽車內(nèi)的空間緊湊的動力電池?zé)o法實(shí)施。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種框架結(jié)構(gòu)具有高強(qiáng)度，高效利用了空間且滿足整車各種工況下對動力電池組的標(biāo)準(zhǔn)要求，拓展了方形鋁殼電芯在混合動力汽車領(lǐng)域的應(yīng)用的汽車動力電池組框架。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種汽車動力電池組框架，具有:
[0008]前端板和后端板；
[0009]串聯(lián)單元，所述串聯(lián)單元包括至少兩個單體電芯，相鄰單體電芯連接；
[0010]串聯(lián)卡板；
[0011]所述串聯(lián)單元和串聯(lián)卡板在所述前端板和后端板之間交替設(shè)置；
[0012]設(shè)置在所述前端板和后端板兩端的、連接各個串聯(lián)單元的串聯(lián)銅排；
[0013]設(shè)置在所述前端板和后端板兩側(cè)的前后加強(qiáng)板；
[0014]穿過每個串聯(lián)卡板的橫向拉桿，所述橫向拉桿兩端固定在所述前后加強(qiáng)板上；
[0015]沿所述前后加強(qiáng)板面方向設(shè)置在前后加強(qiáng)板上的縱向加長螺桿，所述縱向加長螺桿與電池包下殼體連接。
[0016]所述串聯(lián)卡板上下兩端均設(shè)有卡槽，所述橫向拉桿與所述卡槽相適配。
[0017]所述橫向拉桿有多個，在所述串聯(lián)卡板上下兩端均勻分布。
[0018]所述串聯(lián)單元外部包裹有絕緣層。
[0019]所述串聯(lián)單元上還設(shè)有端子保護(hù)蓋。
[0020]所述前后加強(qiáng)板上還設(shè)有縱向加強(qiáng)梁，所述縱向加強(qiáng)梁與所述前后加強(qiáng)板通過螺栓連接。
[0021 ]所述串聯(lián)單元上還設(shè)有廢氣導(dǎo)槽。
[0022]上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果，依靠前后加強(qiáng)板、橫向拉桿和縱向加長螺桿形成高強(qiáng)度框架結(jié)構(gòu)，和下殼體安裝結(jié)構(gòu)件的作用，即使在強(qiáng)烈振動時(shí)，模組間的配合結(jié)構(gòu)仍然可靠。應(yīng)用臺架對動力電池組總成進(jìn)行了振動試驗(yàn)，結(jié)果表明電池包內(nèi)部各結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度可靠，模組無位移，經(jīng)過整車碰撞試驗(yàn)驗(yàn)證后，該結(jié)構(gòu)形式的動力電池組滿足國標(biāo)安全要求。避免了動力電池組在極端工況下產(chǎn)生位移，甚至進(jìn)入乘員艙，危機(jī)人身安全。
[0023]通過簡單的裝配就可以完成靈活成組，有效利用空間，從而使方形鋁殼電芯在混合動力汽車領(lǐng)域的使用更可靠，更安全。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中提供的汽車動力電池組框架的串聯(lián)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為圖1的串聯(lián)單兀的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖3為圖1的串聯(lián)單兀的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖4為圖1的串聯(lián)單兀的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中提供的汽車動力電池組框架的串聯(lián)卡板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中提供的汽車動力電池組框架的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7為串聯(lián)單元連接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖8為本發(fā)明實(shí)施例中提供的汽車動力電池組框架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖9為本發(fā)明實(shí)施例中提供的汽車動力電池組框架的完整結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]上述圖中的標(biāo)記均為:1、單體電芯，2、鋁排，3、廢氣導(dǎo)槽，4、絕緣層，5、前端板，6、串聯(lián)單元，7、串聯(lián)卡板，71、卡槽，8、后端板，9、橫向拉桿，10、串聯(lián)銅排，11、端子保護(hù)蓋，12、前后加強(qiáng)板，13、縱向加強(qiáng)梁，14、縱向加長螺桿，15、螺栓，16、電池包下殼體。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0035]參見圖1-9，一種汽車動力電池組框架，具有:
[0036I前端板5和后端板8;
[0037]串聯(lián)單元6，串聯(lián)單元6包括至少兩個單體電芯I，相鄰單體電芯I連接，通過焊接鋁排2連接，如圖1所示；
[0038]串聯(lián)卡板7，如圖5所示；
[0039 ]串聯(lián)單元6和串聯(lián)卡板7在前端板5和后端板8之間交替設(shè)置，如圖6所示；
[0040]設(shè)置在前端板5和后端板8兩端的、連接各個串聯(lián)單元6的串聯(lián)銅排10，如圖7所示；
[0041]設(shè)置在前端板5和后端板8兩側(cè)的前后加強(qiáng)板12，如圖8和9所示；
[0042]穿過每個串聯(lián)卡板7的橫向拉桿9，橫向拉桿9兩端固定在前后加強(qiáng)板12上，如圖6所示；
[0043]沿前后加強(qiáng)板12面方向設(shè)置在前后加強(qiáng)板12上的縱向加長螺桿14，縱向加長螺桿14與電池包下殼體16連接，如圖9所示。
[0044]串聯(lián)卡板7上下兩端均設(shè)有卡槽71，橫向拉桿9與卡槽71相適配，如圖5所示。
[0045]橫向拉桿9有多個，在串聯(lián)卡板7上下兩端均勻分布，如圖6所示。
[0046]串聯(lián)單元6外部包裹有絕緣層4，如圖3所示。
[0047]串聯(lián)單元6上還設(shè)有端子保護(hù)蓋11，如圖7所示。
[0048]前后加強(qiáng)板12上還設(shè)有縱向加強(qiáng)梁13，縱向加強(qiáng)梁13與前后加強(qiáng)板12通過螺栓15連接。
[0049]串聯(lián)單元6上還設(shè)有廢氣導(dǎo)槽3，如圖2所示。
[0050]本發(fā)明是以電動汽車動力電池組為依據(jù)，它具有單體電芯1、焊接鋁排2、廢氣導(dǎo)槽
3、絕緣層4、4串聯(lián)單兀、串聯(lián)卡板7、^iJ端板5、后端板8、48串I旲組結(jié)構(gòu)、串聯(lián)銅排I O、端子保護(hù)蓋11、下殼體、前后加強(qiáng)板12、縱向加強(qiáng)梁13、加長螺桿、橫向拉桿9、螺栓15等組成高強(qiáng)度框架結(jié)構(gòu)。
[0051 ] 一個電動汽車動力電池組中有若干個單體電芯I，要保證電池組整體的機(jī)械強(qiáng)度，就要控制好每個單體電芯I的固定、每串小單元的固定、每個模組的固定。要保證在整車運(yùn)行工況下及其他極端工況下動力電池組無位移，固定結(jié)構(gòu)無斷裂。
[0052]本發(fā)明由若干個單體電芯1、焊接鋁排2、廢氣導(dǎo)槽3、絕緣層4、4串聯(lián)單元、串聯(lián)卡板7、前端板5、后端板8、48串模組結(jié)構(gòu)、串聯(lián)銅排1、端子保護(hù)蓋11、前后加強(qiáng)板12、縱向加強(qiáng)梁13、橫向拉桿9、螺栓15等組成。4個單體電芯I由焊接鋁排2串起組成一個4串聯(lián)單元，在每個4串聯(lián)單元上方安裝廢氣導(dǎo)槽3后包裹絕緣層4，在工裝臺上放置好前端板5，依次放上一個4串聯(lián)單元、一個串聯(lián)卡板7，再一個4串聯(lián)單元，一個串聯(lián)卡板7，依次類推組裝好12個4串聯(lián)單元，最后放上后端板8，安裝兩端串聯(lián)銅排10、端子保護(hù)蓋11、橫向拉桿9、組成48串模組結(jié)構(gòu)。裝配雙層48串模組結(jié)構(gòu)組成96串動力電池組，將電池組吊裝到電池包下殼體16內(nèi)，安裝前后加強(qiáng)板12、縱向加強(qiáng)梁13、縱向加長螺桿14、螺栓15。
[0053]采用上述的方案后，由于該動力電池組上下兩層依靠前后加強(qiáng)板12、橫向拉桿9和縱向加長螺桿14形成高強(qiáng)度框架結(jié)構(gòu)，和下殼體安裝結(jié)構(gòu)件的作用，即使在強(qiáng)烈振動時(shí)，模組間的配合結(jié)構(gòu)仍然可靠。應(yīng)用臺架對動力電池組總成進(jìn)行了振動試驗(yàn)，結(jié)果表明電池包內(nèi)部各結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度可靠，模組無位移，經(jīng)過整車碰撞試驗(yàn)驗(yàn)證后，該結(jié)構(gòu)形式的動力電池組滿足國標(biāo)安全要求。避免了動力電池組在極端工況下產(chǎn)生位移，甚至進(jìn)入乘員艙，危機(jī)人身安全。
[0054]通過簡單的裝配就可以完成靈活成組，有效利用空間，從而使方形鋁殼電芯在混合動力汽車領(lǐng)域的使用更可靠，更安全。
[0055]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車動力電池組框架，其特征在于，具有: 前端板(5)和后端板(8)； 串聯(lián)單元(6)，所述串聯(lián)單元(6)包括至少兩個單體電芯(I)，相鄰單體電芯(I)連接； 串聯(lián)卡板(7)； 所述串聯(lián)單元(6)和串聯(lián)卡板(7)在所述前端板(5)和后端板(8)之間交替設(shè)置； 設(shè)置在所述前端板(5)和后端板(8)兩端的、連接各個串聯(lián)單元(6)的串聯(lián)銅排(10); 設(shè)置在所述前端板(5)和后端板(8)兩側(cè)的前后加強(qiáng)板(12); 穿過每個串聯(lián)卡板(7)的橫向拉桿(9)，所述橫向拉桿(9)兩端固定在所述前后加強(qiáng)板(12)上; 沿所述前后加強(qiáng)板(12)面方向設(shè)置在前后加強(qiáng)板(12)上的縱向加長螺桿(14)，所述縱向加長螺桿(14)與電池包下殼體(16)連接。2.如權(quán)利要求1所述的汽車動力電池組框架，其特征在于，所述串聯(lián)卡板(7)上下兩端均設(shè)有卡槽(71)，所述橫向拉桿(9)與所述卡槽(71)相適配。3.如權(quán)利要求2所述的汽車動力電池組框架，其特征在于，所述橫向拉桿(9)有多個，在所述串聯(lián)卡板(7)上下兩端均勻分布。4.如權(quán)利要求3所述的汽車動力電池組框架，其特征在于，所述串聯(lián)單元(6)外部包裹有絕緣層(4)。5.如權(quán)利要求4所述的汽車動力電池組框架，其特征在于，所述串聯(lián)單元(6)上還設(shè)有端子保護(hù)蓋(11)。6.如權(quán)利要求5所述的汽車動力電池組框架，其特征在于，所述前后加強(qiáng)板(12)上還設(shè)有縱向加強(qiáng)梁(13)，所述縱向加強(qiáng)梁(13)與所述前后加強(qiáng)板(12)通過螺栓(15)連接。7.如權(quán)利要求6所述的汽車動力電池組框架，其特征在于，所述串聯(lián)單元(6)上還設(shè)有廢氣導(dǎo)槽(3)。
【文檔編號】H01M2/10GK105957990SQ201610504958
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】安淑展
【申請人】奇瑞汽車股份有限公司