[發明專利]一種可級連解裂電池包

有效

• 申請號: 201310261376.3
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103346282A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 陳燕洲;張少紅;孫永樂;高研;姚亮
• 申請（專利權）人: 富奧汽車零部件股份有限公司
• 主分類號: H01M2/20
• 分類號: H01M2/20;H01M2/34;H01M2/10
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 陳宏偉

技術領域

本發明屬于汽車電子技術領域，涉及一種可級連解裂電池包；特別適用于純電動乘用車動力電池組故障發生時的安全保護控制。

背景技術

現有車用動力電池包包括電池單體、托架、連接導片；由單節電池螺栓連接或焊接連接，缺點是：電池組連接成為一個整體不可分割，即便在整個串聯系統中有幾點可以分割，在極端條件下也不能自動主動解裂，某一節電池熱失控產生熱沖擊燃燒、爆炸，造成其它電池短路，鏈式反應故障惡化擴大，使電池組能量的集中釋放造成重大事故。焊接時，脈沖電流小易產生虛焊，焊接不牢；脈沖電流大電池易擊穿；焊接困難，廢品率高。從機械設計結構上，實現在嚴重碰撞、外部火燒、內部局部熱失控、水淹后局部短路等極端條件下乘用車動力電池組故障發生時電池組各單體自動主動解裂，從根本杜絕電池包的電池單體與連接導片焊接工藝問題是本領域工程技術人員一直探索研究的課題。

發明內容

本發明公開了一種可級連解裂電池包，以解決以往電池包焊接連接整體不可分割，在極端條件下也不能自動主動解裂；焊接時脈沖電流小產生虛焊，脈沖電流大電池易擊穿，焊接困難，廢品率高等問題。

本發明一種可級連解裂電池包，包括電池模塊組；電池模塊組包括螺栓、電池單體、托架、導電片；電池模塊組串聯連接形成電池包；其特征在于：電池模塊組還包括電池絕緣上罩、電池絕緣下罩；托架材質為導體材料；螺栓為強沖擊可折斷且高溫軟化阻燃材質；導電片包括彈簧鋼片、卡扣夾頭、彈性簧片；卡扣夾頭緊固連接安裝在彈簧鋼片的正向表面上；彈簧鋼片負向表面上具有沖壓的彈性簧片；電池絕緣上罩上具有導電片卡扣夾頭通過孔；導電片安裝在電池絕緣上罩外側，電池單體的正極嵌入導電片的卡扣夾頭內；托架安裝在電池絕緣下罩內；電池單體的負極與托架緊密接觸；螺栓安裝在電池單體中間，螺栓一端具有外螺紋連接端頭，螺栓另一端具有內螺紋連接端頭；電池模塊組串聯連接，第二電池模塊組導電片負向表面上的彈性簧片與第一電池模塊組托架緊密接觸；第二電池模塊組螺栓外螺紋連接端頭與第一電池模塊組螺栓的內螺紋連接端頭緊固連接，電池單體的正極由卡扣夾頭連接在一個整體的導電片上，電流會平行的流過整個工作面；在嚴重沖擊碰撞時，電池包扭曲變形，電池單體正極與卡扣夾頭脫離，實現電池包自動解裂；在電池包過熱、或燃燒時，阻燃尼龍螺栓與電池絕緣上罩、電池絕緣下罩軟化或碎化解體，實現電池包自動解裂。

本發明還包括等溫支架、漲擠彈性柱；等溫支架安裝在電池絕緣上罩、電池絕緣下罩內；等溫支架上具有間隔板，間隔板將等溫支架間隔成電池單體模塊空間；電池單體安裝在等溫支架內，漲擠彈性柱安裝在電池單體間隙中；電池單體工作發熱時具有徑向膨脹空間；確保電池工作時可靠導電，在高強度振動時剛性聯接可靠，電池可靠導通，無解裂；當外力大于尼龍螺栓的強度或內部溫度達到螺栓阻燃尼龍軟化點時，單體模塊的結合力減小或消失，單體模塊自動解裂；單體模塊分割事故時的最大可能容量。

本發明還包括導電膠；電池單體負極與托架間具有0.1--0.8mm的滑動間隙；導電膠涂敷在電池單體負極與托架的間隙內；第二導電片的彈性簧片與托架緊密接觸；電池單體的正極嵌入第一導電片的卡扣夾頭內；電池單體工作發熱時具有軸向膨脹空間。確保電池工作時可靠導電，在高強度振動時剛性聯接可靠，電池可靠導通，無解裂。

本發明導電片一種優化方案，導電片包括彈簧鋼片、卡扣夾頭、彈性簧片；卡扣夾頭點焊連接安裝在彈簧鋼片的正向表面上。

本發明導電片另一種優化方案還包括鉚釘；卡扣夾頭由鉚釘緊固連接安裝在彈簧鋼片的正極面上。

本發明螺栓優化材質為阻燃尼龍；?托架為導電導熱系數高材質的托架；優化為等溫鋁托架。

本發明單體模塊空間4個。

本發明的積極效果在于：電池組非剛性連接，各單節電池組對在一起也具有相對彈性；在電池工作時可靠導電，在高強度振動時剛性聯接可靠，電池可靠導通；而在極端條件下電池包故障時，實現可靠自動解裂，阻斷故障擴大，實現安全保護控制。無需昂貴的高精度焊接設備，也不存在焊接時焊漏或內部熱損壞電芯的問題。只需要一層一層的往支架上裝電芯，擰螺栓就行。工藝與檢測簡單、生產成本低，有利于自動化生產，成品率高。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明電池模塊組結構示意圖；

圖3為本發明電池模塊組分解示意圖；

圖4為本發明導電片結構示意圖；

圖5為本發明導電片A-A剖示圖；

圖6為本發明螺栓結構示意圖；