用于制造车辆蓄电池的方法和设备技术

本发明专利技术公开一种蓄电池模块总成和组装蓄电池的方法。该蓄电池模块总成包括多个蓄电池单元预先组装在其中的多个模块。所述模块被由多个连接部件在压迫状态下保持在一起的端板压迫。所述端板可以包括对所述模块内的蓄电池单元的中心部分施加压力的凸出部分。所述端板的中心部分可以是部分球形的、部分圆柱形的或平表面。

【技术实现步骤摘要】
用于制造车辆蓄电池的方法和设备
本专利技术涉及制造具有电力牵引电机的车辆的蓄电池的方法并且涉及蓄电池总成的部件。
技术介绍
用于车辆的高压（HV）蓄电池系统通过组装蓄电池单元、电气连接和冷却设备来制造，以提供具有最小的开放空间的紧密封装。盒式单元电池可以用在高容积、产品HV蓄电池系统中。盒式单元电池通常是诸如锂离子电池的大体平面的分层离子电池，其可以夹在结构层和/或热调节层之间。大量的单元电池叠放在一行或多行中并且保持在压迫的阵列中。保持蓄电池阵列的支架或托架应当稳健以将蓄电池单元可靠地保持在车辆中。此外，在被安装到车辆之前，蓄电池单元可以组装成离开装配线的子组件。在组装期间处理大量的、水平排列的单元组（stack）将会出现问题，因为在移动时单元组可能弯曲或位移。单元阵列可以在单元组的一侧上用电线连接并且在相反的一侧上可以具有冷却部件。如果单元组与相邻的单元组设置很紧密，则在单元组的一侧上电连接单元很困难。如果若干个蓄电池以紧密间隔设置的方式叠放在一起，也很难将单元组连接于冷却系统。蓄电池在充电和放电期间膨胀和收缩。如果单元不保持在压力下，盒式单元在充电时可以产生气体膨胀包。气体膨胀包降低蓄电池的效率。如下所述，公开的蓄电池模块总成和制造蓄电池的方法用来解决上述问题和其他问题。
技术实现思路
公开的实施例关于模块蓄电池阵列，其提供高密度包装并且在可重复的过程中容易组装。该方法和设备还提供简单、稳健和高效的单元压缩系统。根据本专利技术的一方面，提供一种蓄电池模块总成（moduleassembly），其中多个单元叠放成具有端壁的模块组（modulepack）。多个模块组组装于在两个端板之间延伸的底部连接部件。一个或多个连接部件从该底部连接部件在模块组的相反两侧上的两个端板之间延伸。该底部连接部件和一个或多个相反的连接部件以受压的方式将模块组保持在一起并且与端板间隔开预定的距离。该连接部件可以是能够用来连接端板的条、杆、带或管。根据蓄电池模块总成的另一方面，每个端板可以具有在该端板的外边缘周围延伸的框架部分和在该框架内的中心部分。每个端板的中心部分朝着另一个端板向内凸出以压迫该总成的相反两侧上的端板的中心部分之间的蓄电池单元。该中心部分可以由朝着另一个端板向内凸出以压迫该总成的相反两侧上的端板的中心部分之间的蓄电池单元的部分圆柱形弯曲表面限定。可选地，该中心部分可以由朝着另一个端板向内凸出的部分球形弯曲表面限定，以压迫该总成的相反两侧上的端板的中心部分之间的蓄电池单元。根据本专利技术的另一方面，当本专利技术涉及蓄电池总成时，连接部件可以具有与端板上的第二组紧固件接纳位置对齐的第一组紧固件接纳位置。紧固件可以安装在第一和第二紧固件位置中，以在端板之间设置预定的距离。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于包括电力牵引电机的车辆的蓄电池总成。该总成包括安装在车辆上的蓄电池接收器。蓄电池单元的第一模块阵列排列成一行，其中第一和第二端板组装在该行蓄电池单元的相反两端。第一多个连接部件将该第一和第二端板固定在一起。连接于每个蓄电池单元的第一组电接头设置在第一模块阵列的一侧上。蓄电池单元的第二模块阵列设置成一行，其中第三和第四端板组装在该行蓄电池的相反两端。第二多个连接部件将该第三和第四端板固定在一起。连接于每个蓄电池单元的第二组电接头设置在第二模块阵列的一侧上。该第一和第二模块阵列组装于蓄电池接收器，其中第一和第二组电接头相互面向。根据本专利技术的另一方面，当本专利技术涉及用于车辆的蓄电池总成时，可以设置用于蓄电池单元的冷却系统，该冷却系统在背离包括该电接头一侧的模块阵列的侧上连接于第一和第二模块阵列。该冷却系统还可以包括至少一个机械地连接于蓄电池单元的冷却管，以方便该冷却系统和蓄电池单元之间的热能传输。该冷却系统与模块阵列的一侧上的冷却管流体流动连通。蓄电池总成还可以包括第一多个连接部件，该第一多个连接部件固定于形成在端板上的凸缘，该凸缘在与连接部件相同的板中延伸并且具有与该端板相同的高度。第二多个连接部件可以具有偏移的凸缘，该偏移的凸缘通过中间部分连接于该连接部件。该中间部分垂直于该连接部件和偏移的凸缘。多个加强肋可以形成在由该中间部分和偏移的凸缘形成的角处。该偏移的凸缘固定于形成在与该偏移的凸缘在同一个平面上延伸的端板上的凸缘，并且设置在比该连接部件低的高度处。根据本专利技术的另一方面，公开一种用于制造车辆的蓄电池的方法。该方法包括在模块中叠放多个盒式（pouch）单元。一对端板组装于至少一个底部连接部件。多个模块被堆放在该至少一个底部连接部件上以填充该端板之间的空间。至少一个顶部连接部件连接于该端板之间，以保持该两个端板分开预定的距离。盒式单元在第一组多个模块上电连接在一起。至少一些盒式单元连接于与第一侧相反的多个模块的第二侧上的冷却系统接口。在将模块安装在端板之间、堆放该模块在底部连接部件上、连接顶部连接部件在端板之间、将标准部件叠放在底部连接部件上、将顶部连接部件连接在端板之间、将单元电连接在一起、并且将盒式单元连接于冷却系统之后，多个模块装载在车辆中的蓄电池保持器中。根据该方法的其他方面，突片（tab）分布在阵列中，以通过该模块的顶侧上的突片并且通过该模块的前侧上的突片支撑该模块。根据该方法的另一方面，在装载步骤期间模块可以具有在其中限定槽的突片，提供一种包括钩的工具，该钩从工具延伸并且取向成接纳在由该模块中的该突片限定的槽中。该方法还包括从该模块的上方提升由工具支撑的模块。该蓄电池保持器可以是包括多个焊接螺柱的托架。端板限定槽，该槽沿着连接部件在端板之间延伸的方向是细长的。在该方法中，将多个模块装载在蓄电池保持器上的步骤还可以包括将端板的槽与托架上的螺柱对齐，以将模块保持在托架上。根据该方法的另一方面，该方法还包括在该多个模块的第一侧上将盒式蓄电池单元电连接在一起的步骤。根据该方法的另一方面，该方法还包括将至少一些盒式蓄电池单元连接于与该第一侧相反的多个模块的第二侧上的冷却系统接口的步骤。根据该方法的另一方面，该方法还包括将至少一些盒式蓄电池单元连接于在与该第一侧相反的该多个模块的第二侧上的冷却系统接口的步骤。考虑到附图和下面的所示实施例的详细描述，本专利技术的上述各方面和其他各方面将会得到更好地理解。附图说明图1是蓄电池模块总成的透视图，包括组装在由多个连接部件连接的一对端板之间的组装的多个模块组。图2是具有通过紧固件连接于连接部件的向外延伸的凸缘的端板的局部后视图。图3是在分解的透视图中的端板和蓄电池单元的示意透视图。图4是沿着图3中的线4-4截取的剖视图。图5是类似于图4端板可选实施例的剖视图。图6是蓄电池托架或保持器的透视图，包括由两种不同类型的连接部件连接在一起的两种不同类型的端板。图7是具有通过紧固件连接于连接部件的向内延伸的凸缘的端板的局部后视图。图8是示出端板的可选实施例的局部剖视的局部透视图，该端板具有连接于连接部件的向外取向的凸缘，该连接部件具有偏移的凸缘，该偏移凸缘具有加强肋。图8A和8B是沿着图8的线8A-8A和8B-8B截取的一个顶部连接部件的剖视图。图9是工具的透视图，该工具可以提升多个模块蓄电池单元的阵列以装配至蓄电池托架或保持器。图10是没有端部框架的蓄电池模块总成的示意透视图，并且其中端子板从模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池模块总成，包括：叠放成模块组的多个蓄电池单元；被组装至延伸于两个端板之间的底部连接部件的多个模块组；从所述底部连接部件在所述模块组的相反两侧上的所述两个端板之间延伸的至少一个顶部连接部件，并且其中所述顶部连接部件和底部连接部件保持所述模块组处于受压状态。

【技术特征摘要】
2011.12.21 US 61/578,805;2012.03.05 US 13/411,7701.一种蓄电池模块总成，包括：叠放成模块组的多个蓄电池单元；被组装至在两个端板之间延伸的底部连接部件的多个模块组，每个所述端板具有在该端板的外边缘周围延伸的框架部分和在所述框架内的中心部分；以及从所述底部连接部件在所述模块组的相反两侧上的所述两个端板之间延伸的至少一个顶部连接部件，并且其中所述顶部连接部件和底部连接部件保持所述模块组处于受压状态，每个端板的所述中心部分朝着所述另一个端板向内凸出以压迫所述总成的相反两侧上的所述端板的所述中心部分之间的蓄电池单元。2.根据权利要求1所述的蓄电池模块总成，其中所述中心部分由弯曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·D·马奎尔，G·斯里尼瓦桑，S·F·楚利安，K·盆塔帕提，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：