一种集散热加热一体的动力电池模块制造技术

本实用新型专利技术公开一种集散热加热一体的动力电池模块，包括电芯支架、电芯和铝壳夹板，电芯支架为长方体内部空腔，两个以上的电芯放置在电芯支架中，电芯最外两侧紧贴铝壳夹板，其特征在于，电芯的一面粘贴绿特棉和电芯极耳处粘贴硅胶片；两个以上粘贴好绿特棉和硅胶片的电芯，再在其中一个电芯中与粘贴绿特棉面同一面上粘贴导热石墨片，加热片放置在两个电芯之间且加热片两侧面分别与绿特棉面相粘贴；温度传感器与导热石墨片连接；电芯的正、负极耳的连接结构采用激光焊接或铆钉铆接。本实用新型专利技术实现了动力锂离子电池的快速成组模块化，有利于电池的维修和保养及节省开发周期、设计费用、生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种集散热加热一体的动力电池模块
本技术涉及新能源动力电池领域，更具体地说，本技术涉及一种集散热加热一体的动力电池模块。
技术介绍
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。作为一种新的清洁能源，由于锂离子动力电池具有能量密度大、安全性好、重量轻、循环寿命长等优点，现已广泛应用于新能源汽车中的储能系统中。尤其在电动汽车储能领域，锂离子动力电池已经成为首选电池种类。锂离子动力电池在高温65℃以上充、放电时，电池气胀，造成电池失效或形成安全问题，而动力电池工作电流大，产热量大，需要快速把动力电池的热量传递散发出去，防止温度过高产生安全隐患；锂离子动力电池在低温条件下，车辆的启动性能会变差，因而纯电动汽车动力电池组需要保温或加温措施。目前高温散热及低温启动性能是电动汽车电源系统目前存在的主要问题之一。传统软包动力电池模块设计是首先在电芯极耳处打孔，在用高温胶带把几串或几并电芯缠绕在一起，然后和支架上的嵌件汇流片用螺丝紧固组装，两侧面粘贴EVA泡棉，在用热缩套管整体热缩；此工艺在电芯极耳处打孔严重破坏电芯极耳过电流能力和增大极耳的内阻，导致电芯在工作状态下温度升高，靠螺丝在支架内部来紧固极耳和汇流片，此操作困难且易损坏电芯极耳；外部使用热缩套管包覆严重影响电芯的散热；上述结构工艺严重影响锂离子动力电池在新能源汽车应用的安全性。为解决上述问题，现有技术中同时考虑散热及加热两个方面的技术，也有一些申请专利且各具特点，如：CN201210215864.6《控温型车用锂离子电池模块》，电池芯通过簸箕型铝盒将热量传递到两侧的导热铝板上，半导体制冷片将热量从导热铝板上面引出到散热板上，散热板内部通有冷却水将热量带走。散热板与导热铝板之间有一块隔热板，隔热板将电池内部与电池外部隔离开，隔热板上面开有一个与制冷片同样大小的口，制冷片放在其中完成制冷(或加热)的功能。此过程是通过装在导热铝板中的电子感温包来控制电控系统自动实现的。CN201310522402.3《用于间接冷却环保型汽车的电池模块的装置》，包括：导热界面板，其中嵌有超模压的热管，该导热界面板布置在至少两个单元电池之间；以及散热器，其整体连接于每个超模压的热管的上端部，该散热器布置在冷却空气流路中。从而提高界面板与单元电池之间的粘附力，因此可以最大化地提高电池的散热性能，以防止因散热而引起的体积膨胀。该装置还包括：具有等于或小于大约0.5mm厚度的平面发热体，其被布置在未配置界面板的单元电池之间，以便在冷启动和低温环境下将电池加热到适当水平的温度，以改善电池性能并防止车辆动力的下降。CN201420352061.X《电池模块及相应的电池组》，电芯的上下方，分别铺有与电芯两端焊接相连的导电板，电芯排的相应于两凹槽框架之间位置的外围部分缠绕有防火密封胶带，一导电板的上方铺有加热膜，另一导电板的下方铺有绝缘层，绝缘层或/和导电板或/和加热膜上设有散热孔；导电板带有出线端。电池模块的上下两面分别设有绝缘层、加热膜，使每一电池模块的所有电芯都被固定于绝缘层与加热膜之间，且电芯排的外周缠绕有防火密封胶带，导电板、加热膜与绝缘层上都带有散热孔，具有温度调节功能及轻量化特点。尽管如此，现有技术还需不断优化。
技术实现思路
本技术针对的目的：针对现有锂离子软包电池组装工艺复杂及成组散热及加热整合的结构所存在的问题，而提供一种集散热加热一体的动力电池模块。本技术是这样实现的：一种集散热加热一体的动力电池模块，包括电芯支架、电芯和铝壳夹板，电芯支架为长方体内部空腔，两个以上的电芯放置在电芯支架中，电芯最外两侧紧贴铝壳夹板，其特征在于，电芯的一面粘贴绿特棉和电芯极耳处粘贴硅胶片；两个以上粘贴好绿特棉和硅胶片的电芯，再在其中一个电芯中与粘贴绿特棉面同一面上粘贴导热石墨片，加热片放置在两个电芯之间且加热片两侧面分别与绿特棉面相粘贴；温度传感器与导热石墨片连接；电芯的正、负极耳的连接结构采用激光焊接或铆钉铆接。进一步，加热片放置在两个电芯之间用高温胶带缠绕固定；温度传感器通过传感器固定支架安装在电芯支架上端中间的圆孔内。进一步，所述电芯支架上端有2个长方形开孔邻边有4个嵌件螺母，侧面下端三边有安装扣位，上下端有4个圆形安装孔，两侧面有凹孔和凸台圆柱定位结构；所述电芯采用上端短边设两个极耳的方形软包装锂离子电池，两个电芯并联一起放置在电芯支架空腔中，电芯支架进行多串或是多并的组合，组合时由电芯支架侧面设有的定位结构控制电池模块组合的偏差。进一步，所述铝壳夹板为铝合金钣金件两侧折弯并开安装孔位，下部也有一部分折弯和安装孔，使其和电芯支架安装扣位部分组合装配和电芯支架空腔内电芯侧面紧密贴合，电芯热量通过铝壳热传递到外部空间或与外部冷却系统连接。进一步，所述绿特为长形条的防火泡棉类的垫片，粘贴在电芯一侧或两侧；电芯两个或多个串并联一起，通过中间放置绿特棉预留电芯中间部位形成防刺破空间和膨胀空间。进一步，所述加热片为长方形薄片下端焊接有公母接插器，上端焊接有温控开关，温控开关中设有过热保护装置；加热片安装在两组贴好绿特棉的电芯之间，使加热片两侧面同时与两组电芯面接触。进一步，所述导热石墨片为长形条的石墨片，粘贴在电芯中心部位延伸至极耳之间最顶端；所述温度传感器紧密贴合在电芯上的导热石墨片上；所述传感器固定支架压住温度传感器的橡胶套上部，将橡胶套固定在电芯支架上。进一步，所述硅胶片为长形条的硅胶垫片，粘贴固定在软包电芯极耳位置；优选，极耳连接片或铝板与电芯正负极耳连接，所述极耳连接为长形条开孔铜板，使电芯极耳穿过极耳连接片开孔处再折弯贴平极耳连接片上表面。进一步，电芯正极端设有正极点焊镍片时，电芯极耳与极耳连接片激光点焊牢固的结合，所述正极点焊镍片为长形条镍片；电芯正极端没有设置正极点焊镍片时，电芯极耳直接与铝板激光点焊。优选，电芯的极耳折叠后平铺在极耳连接片上，极耳压板盖在极耳上，极耳压板和极耳连接片通过螺丝固定在电芯支架的极耳槽中，极耳压板、极耳和极耳连接片之间通过激光焊接形成导电连接结构。优选，折叠后的正极极耳上盖有正极点焊镍片，极耳压板、正极点焊镍片和极耳连接片通过螺丝固定在电芯支架的极耳槽中，极耳压板、正极点焊镍片、极耳和极耳连接片之间通过激光焊接形成导电连接结构。优选，导电连接结构中，极耳压板形成激光穿孔，极耳和极耳连接片上没有激光穿孔。优选，正极点焊镍片形成激光穿孔。进一步，两个以上连续卷绕电池芯并列捆扎在一起成为一个并列电芯，连续卷绕电池芯的正、负极片上端设有正极耳和负极耳，正极耳和负极耳上各设有铆钉孔，外壳盖板上设有盖板极柱连接片；正极耳和负极耳分别通过其铆钉孔、铆钉及铆接压片与各自的盖板极柱连接片铆接形成电池的正电极和负电极。优选，电芯外层套有绝缘袋，绝缘袋安装在电芯支架内或固定在电芯外壳内再通过电芯外壳安装在电芯支架内，电芯外壳和外壳盖板的连接处设有绝缘支架，电芯外壳和外壳盖板采用激光焊封口。优选，铆钉在正极时采用铝铆钉，负极采用铜铆钉；铆接压片在正极时采用铝铆接压片，负极采用为铜铆接压片；盖板极柱连接片分正极柱连接片和负极柱连接片。优选，正极耳的连接结构为：从上至下依次是第一铝铆接压片、第一正极耳、正极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集散热加热一体的动力电池模块，包括电芯支架(102)、电芯(103)和铝壳夹板(101)，电芯支架(102)为长方体内部空腔，两个以上的电芯(103)放置在电芯支架(102)中，电芯(103)最外两侧紧贴铝壳夹板(101)，其特征在于，电芯(103)的一面粘贴绿特棉(109)和电芯(103)极耳处粘贴硅胶片(111)；两个以上粘贴好绿特棉(109)和硅胶片(111)的电芯(103)，再在其中一个电芯(103)中与粘贴绿特棉(109)面同一面上粘贴导热石墨片(110)，加热片(104)放置在两个电芯(103)之间且加热片(104)两侧面分别与绿特棉(109)面相粘贴；温度传感器(105)与导热石墨片(110)连接；电芯(103)的正、负极耳的连接结构采用激光焊接或铆钉铆接。

【技术特征摘要】
1.一种集散热加热一体的动力电池模块，包括电芯支架(102)、电芯(103)和铝壳夹板(101)，电芯支架(102)为长方体内部空腔，两个以上的电芯(103)放置在电芯支架(102)中，电芯(103)最外两侧紧贴铝壳夹板(101)，其特征在于，电芯(103)的一面粘贴绿特棉(109)和电芯(103)极耳处粘贴硅胶片(111)；两个以上粘贴好绿特棉(109)和硅胶片(111)的电芯(103)，再在其中一个电芯(103)中与粘贴绿特棉(109)面同一面上粘贴导热石墨片(110)，加热片(104)放置在两个电芯(103)之间且加热片(104)两侧面分别与绿特棉(109)面相粘贴；温度传感器(105)与导热石墨片(110)连接；电芯(103)的正、负极耳的连接结构采用激光焊接或铆钉铆接。2.根据权利要求1所述的一种集散热加热一体的动力电池模块，其特征在于，加热片(104)放置在两个电芯(103)之间用高温胶带缠绕固定；温度传感器(105)通过传感器固定支架(106)安装在电芯支架(102)上端中间的圆孔内。3.根据权利要求1或2所述的一种集散热加热一体的动力电池模块，其特征在于，所述电芯支架(102)上端有2个长方形开孔邻边有4个嵌件螺母，侧面下端三边有安装扣位，上下端有4个圆形安装孔，两侧面有凹孔和凸台圆柱定位结构；所述电芯(103)采用上端短边设两个极耳的方形软包装锂离子电池，两个电芯并联一起放置在电芯支架(102)空腔中，电芯支架(102)进行多串或是多并的组合，组合时由电芯支架(102)侧面设有的定位结构控制电池模块组合的偏差。4.根据权利要求1或2所述的一种集散热加热一体的动力电池模块，其特征在于，所述铝壳夹板(101)为铝合金钣金件两侧折弯并开安装孔位，下部也有一部分折弯和安装孔，使其和电芯支架(102)安装扣位部分组合装配和电芯支架(102)空腔内电芯(103)侧面紧密贴合，电芯(103)热量通过铝壳热传递到外部空间或与外部冷却系统连接。5.根据权利要求1或2所述的一种集散热加热一体的动力电池模块，其特征在于，所述绿特棉(109)为长形条的防火泡棉类的垫片，粘贴在电芯(103)一侧或两侧；电芯(103)两个或多个串并联一起，通过中间放置绿特棉(109)预留电芯(103)中间部位形成防刺破空间和膨胀空间。6.根据权利要求1或2所述的一种集散热加热一体的动力电池模块，其特征在于，所述加热片(104)为长方形薄片下端焊接有公母接插器，上端焊接有温控开关，温控开关中设有过热保护装置；加热片(104)安装在两组贴好绿特棉(109)的电芯(103)之间，使加热片(104)两侧面同时与两组电芯(103)面接触。7.根据权利要求1或2所述的一种集散热加热一体的动力电池模块，其特征在于，所述导热石墨片(110)为长形条的石墨片，粘贴在电芯(103)中心部位延伸至极耳之间最顶端；所述温度传感器(105)紧密贴合在电芯(103)上的导热石墨片(110)上；所述传感器固定支架(106)压住温度传感器(105)的橡胶套上部，将橡胶套固定在电芯支架(102)上。8.根据权利要求1所述的一种集散热加热一体的动力电池模块，其特征在于，所述硅胶片(111)为长形条的硅胶垫片，粘贴固定在软包电芯(103)极耳位置。9.根据权利要求1所述的一种集散热加热一体的动力电池模块，其特征在于，极耳连接片(107)或铝板与电芯(103)正负极耳连接，所述极耳连接片(107)为长形条开孔铜板，使电芯(103)极耳穿过极耳连接片(107)开孔处再折弯贴平极耳连接片(107)上表面。10.根据权利要求9所述的一种集散热加热一...

【专利技术属性】
技术研发人员：章波，叶建良，
申请(专利权)人：江西迪比科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江西,36