電動汽車用鋰離子動力電池包的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車用鋰離子動力電池包。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)保概念的深入人心，純電動汽車作為一種真正意義上的綠色環(huán)保汽車也必將成為汽車產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展趨勢。長期以來，電動汽車的發(fā)展一直受限于電池成本高，壽命短這兩個技術(shù)瓶頸。隨著近年來技術(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)的綠色動力電池。然而，雖然這些新型動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電芯的。在電動汽車上，動力電池需要以成組電池的形式工作，而現(xiàn)有成組電池在實際使用過程中新型電芯的優(yōu)點往往會大打折扣。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)與汽車的使用壽命相接近。但在實際電動車的使用中通過對成組電池的測試就會發(fā)現(xiàn)，成組電池的循環(huán)使用壽命往往會銳減到作為單體使用時的一半甚至更低。因此，如何提高電池成組的性能是電動汽車發(fā)展過程中的關(guān)鍵。
[0003]電池包結(jié)構(gòu)的合理性、防水防塵性能、電池模塊溫場的一致性、以及電芯的抗燃性等都會影響成組電池的使用壽命，而現(xiàn)有電動汽車用鋰離子動力電池包在這些方面的性能還有待提尚。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種電動汽車用鋰離子動力電池包，采用由碳纖維強(qiáng)化的不飽和樹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，從而提高電動汽車用鋰離子動力電池包的抗震性、防水防塵性能、電池模塊溫場的一致性、以及電芯的抗燃性等性能，延長電池包的使用壽命。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種電動汽車用鋰離子動力電池包，包括:電池包箱體、與所述電池包箱體相對設(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)個均勻分布的連接部，所述數(shù)個連接部上分別設(shè)有螺紋孔，所述電池包底板上對應(yīng)所述連接部的位置分別設(shè)有數(shù)個通孔。
[0007]所述電池包箱體的材料為碳纖維強(qiáng)化不飽和樹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內(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)個容置部的支撐部、分別設(shè)于所述數(shù)個容置部內(nèi)部的數(shù)個電芯、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)個電芯相連接的銅排，所述數(shù)個容置部內(nèi)部的數(shù)個電芯用有機(jī)硅膠填充。
[0011 ] 所述數(shù)個電芯外部分別設(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)個電芯的正極封口板及負(fù)極封口板相連接。
[0012]所述數(shù)個電芯通過銅排串聯(lián)組成電池模塊，所述數(shù)個電池模塊并聯(lián)組成電池包。
[0013]所述接插件采用防水設(shè)計。
[0014]本實用新型的有益效果:本實用新型的一種電動汽車用鋰離子動力電池包，采用由碳纖維強(qiáng)化的不飽和樹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，從而提高電動汽車用鋰離子動力電池包的抗震性、防水防塵性能、電池模塊溫場的一致性、以及電芯的抗燃性等性能，延長電池包的使用壽命。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖，通過對本實用新型的【具體實施方式】詳細(xì)描述，將使本實用新型的技術(shù)方案及其它有益效果顯而易見。
[0016]附圖中，
[0017]圖1為本實用新型電動汽車用鋰離子動力電池包的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型電動汽車用鋰離子動力電池包的電池包底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實用新型電動汽車用鋰離子動力電池包的電池包箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實用新型電動汽車用鋰離子動力電池包的電池模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實用新型電動汽車用鋰離子動力電池包電池模塊的溫場一致性測試溫度圖；
[0022]圖6為本實用新型電動汽車用鋰離子動力電池包的電池模塊溫場一致性測試溫差圖；
[0023]圖7為本實用新型電動汽車用鋰離子動力電池包的過充測試數(shù)據(jù)圖；
[0024]圖8為本實用新型電動汽車用鋰離子動力電池包的循環(huán)壽命測試數(shù)據(jù)圖。
【具體實施方式】
[0025]為更進(jìn)一步闡述本實用新型所采取的技術(shù)手段極其效果，以下結(jié)合本實用新型的優(yōu)選實施例極其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026]請參閱圖1，本實用新型提供一種電動汽車用鋰離子動力電池包，包括電池包箱體1、與所述電池包箱體I相對設(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)部均通過有機(jī)硅膠7進(jìn)行填充。
[0027]請同時參閱圖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受沖擊時對內(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)個均勻分布的凸起部12，用以保證電池包箱體I在電動汽車中放置平穩(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，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)個均勻分布的連接部14，所述數(shù)個連接部14上分別設(shè)有螺紋孔15，所述電池包底板2上對應(yīng)所述連接部14的位置分別設(shè)有數(shù)個通孔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，從而實現(xiàn)對電池模塊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，實現(xiàn)導(dǎo)熱的功能，將電池包長時間工作產(chǎn)生的熱量及時散發(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，在該較佳實施例中，所述電池模塊3的數(shù)量為22個，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個電池模塊3。接插件6設(shè)置在5個電池模塊3所在兩列的一端，并穿過電池包箱體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其型號進(jìn)行選擇。其通過軟銅牌或軟電纜線61與電池模塊3連接。該接插件6采用防水設(shè)計且可以實現(xiàn)快速插接與更換。優(yōu)選的，該接插件6的IP等級為67。
[0033]請參閱圖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個容置部311的支撐部31、分別設(shè)于所述24個容置部311內(nèi)部的24個電芯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)個容置部311內(nèi)部的數(shù)個電芯32用有機(jī)硅膠7填充。
[0034]具體地，所述24個電芯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