電池模組的組裝工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電池模組的組裝工藝，其包括：清潔兩個端板及各電池待涂膠的表面；對電池的兩個正表面及兩個端板的內(nèi)表面涂膠；將電池依次靠疊形成電池組；將兩個端板分別置于電池組的靠疊方向的兩端、將兩個側(cè)板分別置于電池組的兩側(cè)；利用裝配夾具預(yù)加緊兩端板；將置于電池組的靠疊方向兩端的端板與置于電池組兩側(cè)的側(cè)板進(jìn)行焊接并形成圍框；將底板的內(nèi)表面涂膠；將內(nèi)表面涂膠的底板裝配；安裝連接片，以將電池組中的電池進(jìn)行串聯(lián)和/或并聯(lián)；將蓋板裝配于圍框；其中，電池的兩個正表面及兩個端板的內(nèi)表面所涂的膠為粘接性能為主的膠；底板的內(nèi)表面所涂的膠為導(dǎo)熱性能為主的膠。由此，提高電池模組的抗振穩(wěn)定性、電連接性、安全性和可靠性。
【專利說明】電池模組的組裝工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種電池模組的組裝工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]動力電池組由多個電池依次靠疊，兩個支架分別置于靠疊的電池組兩端并通過螺栓前后緊固。該結(jié)構(gòu)和組裝方式的電池組雖然在起始階段也緊固了，但在使用過程中因充放電的鼓膨及收縮而使電池厚度產(chǎn)生一定差異，電池組前后支架的夾持力會出現(xiàn)波動，再加上因振動和熱脹冷縮導(dǎo)致連接強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)受到影響，就會出現(xiàn)個別電池上下攢動，致使導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電阻變大甚至結(jié)構(gòu)失效。
[0003]目前各電池間采用螺絲將連接片和電池連接在一起，該方案在組裝過程中，因電池極柱通常為鋁或銅材料，螺絲受力過大易滑牙，所以螺絲的扭力強(qiáng)度不夠高。在使用過程中，因振動和熱脹冷縮會導(dǎo)致連接強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)受到影響，從而帶來連接電阻變大，導(dǎo)致連接處溫度升高的問題，進(jìn)而帶來系列的安全性和可靠性問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電池模組的組裝工藝，其能提高電池模組的抗振穩(wěn)定性和電連接性。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種電池模組的組裝工藝，其能提高電池模組的安全性和可靠性。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電池模組的組裝工藝，其包括步驟:清潔兩個端板及各電池待涂膠的表面；對電池的兩個正表面及兩個端板的內(nèi)表面涂膠；將兩個正表面已涂膠的電池依次靠疊形成電池組；將內(nèi)表面已涂膠的兩個端板分別置于電池組的靠疊方向的兩端、將兩個側(cè)板分別置于帶有兩個端板的電池組的兩側(cè)，以使兩個端板與兩個側(cè)板將電池組圍起；利用裝配夾具預(yù)加緊兩端板，以使電池模組預(yù)加緊到尺寸設(shè)計值；將置于電池組的靠疊方向兩端的端板`與置于電池組兩側(cè)的側(cè)板進(jìn)行焊接，以固定電池組并使兩個端板與兩個側(cè)板形成圍框；將底板的內(nèi)表面涂膠；將內(nèi)表面涂膠的底板裝配，以使底板置于電池模組的底部并與電池組底部壓緊貼合且與圍框固定連接；安裝連接片，以將電池組中的電池進(jìn)行串聯(lián)和/或并聯(lián)；以及將蓋板裝配于圍框；其中，電池的兩個正表面及兩個端板的內(nèi)表面所涂的膠為粘接性能為主的膠；底板的內(nèi)表面所涂的膠為導(dǎo)熱性能為主的膠。
[0007]本發(fā)明的有益效果如下:
[0008]通過采用粘接性能為主的膠，充分利用膠的流體、填補(bǔ)和粘接功能，將各電池的兩個正表面及兩個端板的內(nèi)表面涂膠，經(jīng)過涂膠可填充電池表面不平整所產(chǎn)生的縫隙從而可以保證相鄰兩電池的接觸面積相同，避免出現(xiàn)電池表面局部出現(xiàn)受壓過大或受不到壓力，并采用預(yù)夾緊兩端板，從而提高電池模組的抗振穩(wěn)定性和電連接性；通過在底板采用導(dǎo)熱性能為主的膠，可使電池的熱量快速散發(fā)出去。由此，提高電池模組的安全性和可靠性?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1為根據(jù)本發(fā)明的電池模組的一俯視圖，其中去掉絕緣板和蓋板；
[0010]圖2為根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝后的立體圖；
[0011]圖3為圖2的去掉蓋板后的視圖；
[0012]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0013]I端板5底板
[0014]2電池6連接片
[0015]21極柱 7蓋板
[0016]3膠8絕緣板
[0017]4 側(cè)板
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面參照附圖來詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝。
[0019]參照圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝包括步驟:清潔兩個端板I及各電池2待涂膠3的表面；對各電池2的兩個正表面及兩個端板I的內(nèi)表面涂膠3 ;將兩個正表面已涂膠3的電池2依次靠疊形成電池組；將內(nèi)表面已涂膠3的兩個端板I分別置于電池組的靠疊方向的兩端、將兩個側(cè)板4分別置于帶有兩個端板I的電池組的兩側(cè)，以使兩個端板I與兩個側(cè)板4將電池組圍起；利用裝配夾具預(yù)加緊兩端板1，以使電池模組預(yù)加緊到尺寸設(shè)計值；將置于電池組的靠疊方向兩端的端板I與置于電池組兩側(cè)的側(cè)板4進(jìn)行焊接，以固定電池組并使兩個端板I與兩個側(cè)板4形成圍框；將底板5的內(nèi)表面涂膠3 ;將內(nèi)表面涂膠3的底板5裝配，以使底板5置于電池模組的底部并與電池組底部壓緊貼合且與圍框固定連接；安裝連接片6，以將電池組中的電池2進(jìn)行串聯(lián)和/或并聯(lián)(在圖1中示出為串聯(lián));以及將蓋板7裝配于圍框；其中，電池2的兩個正表面及兩個端板I的內(nèi)表面所涂的膠3為粘接性能為主的膠；底板5的內(nèi)表面所涂的膠3為導(dǎo)熱性能為主的膠。通常電池的表面不夠平整相鄰兩電池的接觸面積就會有大小波動，本發(fā)明電池模組的組裝工藝充分利用膠的流體、填補(bǔ)和粘接功能，將電池2的兩個正表面及兩個端板I的內(nèi)表面涂膠3，經(jīng)過涂膠可填充電池表面不平整所產(chǎn)生的縫隙從而可以保證相鄰兩電池2的接觸面積相同，避免出現(xiàn)電池表面局部出現(xiàn)受壓過大或受不到壓力采用預(yù)夾緊兩端板1，從而保證電池模組的抗振穩(wěn)定性和電連接性。通過在底板5采用導(dǎo)熱性能為主的膠，可使電池2的熱量快速散發(fā)出去。由此，提高電池模組的安全性和可靠性。該電池模組的組裝工藝可靠可控，可工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用在性能要求高的電池模組領(lǐng)域。
[0020]在根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝的一實(shí)施例中，清潔為等離子體清潔。采用等離子體清潔處理后會提高表面張力，這樣可使表面涂的膠與表面微觀上充分地浸潤接觸，由此提高膠與表面的粘接力。在根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝中，所述粘接性能為主的膠的主要成分為聚氨酯、環(huán)氧樹脂以及碳酸鈣。在一實(shí)施例中，電池2的兩個正表面及兩個端板I的內(nèi)表面可由自動涂膠機(jī)涂上規(guī)定形狀的膠層。
[0021]在根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝的一實(shí)施例中，利用裝配夾具預(yù)加緊兩端板I時的夾緊力為400~10000N。利用裝配夾具預(yù)加緊兩端板I可以大大提高電池2之間的牢靠性。在一實(shí)施例中，裝配夾具上安裝有壓力感應(yīng)器。通過安裝有壓力感應(yīng)器的裝配夾具預(yù)加緊兩個端板1，以使電池模組預(yù)加緊到尺寸設(shè)計值，之后進(jìn)行焊接固定兩個端板I與兩個側(cè)板4。焊接方式可為冷金屬過渡(CMT)弧焊、可激光焊加填充焊絲、可激光焊加CMT弧焊。
[0022]在根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝的一實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱性能為主的膠的主要成分為聚氨酯、環(huán)氧樹脂以及氧化鋁。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝的一實(shí)施例中，所述電池模組的組裝工藝還包括步驟:在利用裝配夾具預(yù)加緊兩端板I之后(可定義為第一時間點(diǎn))、和/或置于電池組的靠疊方向的兩端的端板I與置于電池組的兩側(cè)的側(cè)板4焊接之后(可定義為第二時間點(diǎn))、和/或?qū)?nèi)表面涂膠3的底板5裝配之后(可定義為第三時間點(diǎn))、和/或安裝連接片6之后(可定義為第四時間點(diǎn))，烘烤電池模組。換句話說，烘烤電池模組可以在這四個時間點(diǎn)中的一個時間點(diǎn)或多個(兩個及以上)時間點(diǎn)進(jìn)行。在一實(shí)施例中，烘烤電池模組在電烘箱中進(jìn)行。烘烤電池模組主要目的是烘烤固化組件涂膠和底板涂膠。
[0024]在根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝的一實(shí)施例中，所述電池模組的組裝工藝還包括步驟:在將置于電池組的靠疊方向兩端的端板I與置于電池組兩側(cè)的側(cè)板4進(jìn)行焊接之后，對各電池2之間、各電池2與端板I之間進(jìn)行絕緣阻抗測試。
[0025]在根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝的一實(shí)施例中，所述電池模組的組裝工藝還包括步驟:在安裝連接片6之后且在將蓋板7裝配于圍框之前，對電池模組進(jìn)行模組性能測試。在一實(shí)施例中，所述模組性能測試包括模組尺寸測試、模組電壓測試、模組內(nèi)阻測試、總輸出極與殼體阻抗測試、總輸出極與殼體漏電流測試。
[0026]在根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝的一實(shí)施例中，端板I是由鋁合金材料經(jīng)擠壓和/或機(jī)床加工而成,厚度通常為4mm?25mm。
[0027]在根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝的一實(shí)施例中，側(cè)板4是由鋁合金板材經(jīng)機(jī)床加工和折彎而成,厚度通常為0.5mm?3_。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝的一實(shí)施例中，底板5是由鋁合金板材經(jīng)機(jī)床加工和折彎而成,厚度通常為0.5mm?3_。
[0029]在根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝的一實(shí)施例中，參照圖3并結(jié)合圖1，在安裝連接片6時，連接片6安裝于帶有鏤空結(jié)構(gòu)的絕緣板8中，絕緣板8安裝在電池模組的上方，連接片6與電池2的極柱21的貼合面進(jìn)行焊接(圖1中連接片6上的陰影部分示出為焊接區(qū)域，在圖3中連接片6上的孔為工藝孔，觀察焊接時的連接片6和相應(yīng)極柱21之間的對位情況)；安裝完成連接片6之后，蓋板7包封絕緣板8并裝配于圍框。連接片6與電池2通過焊接連接在一起與傳統(tǒng)的采用螺絲將連接片6與電池2連接在一起相比，可避免使用過程中因振動和熱脹冷縮導(dǎo)致連接強(qiáng)度和模組結(jié)構(gòu)受到影響，從而避免連接電阻變大，導(dǎo)致連接處溫度升高的問題，由此提高電池模組的安全性和可靠性。焊接優(yōu)選采用激光焊接。
[0030]在根據(jù)本發(fā)明的電池模組的組裝工藝的一實(shí)施例中，電池2的電芯可以為卷繞式電芯、疊片式電芯或卷繞疊片組合式電芯。電池2可為鋰離子電池、鎳氫電池或鎳鎘電池。在一實(shí)施例中，鋰離子電池可為棱形鋼殼或棱形鋁殼鋰離子電池。根據(jù)本發(fā)明組裝成的電池模組可應(yīng)用于電動車、混合電動車、電力儲能等項目中。
【權(quán)利要求】
1.一種電池模組的組裝工藝，其特征在于，包括步驟: 清潔兩個端板(I)及各電池(2 )待涂膠(3 )的表面； 對電池(2)的兩個正表面及兩個端板(I)的內(nèi)表面涂膠(3)； 將兩個正表面已涂膠(3)的電池(2)依次靠疊形成電池組； 將內(nèi)表面已涂膠(3)的兩個端板(I)分別置于電池組的靠疊方向的兩端、將兩個側(cè)板(4)分別置于帶有兩個端板(I)的電池組的兩側(cè)，以使兩個端板(I)與兩個側(cè)板(4)將電池組圍起； 利用裝配夾具預(yù)加緊兩端板(I)，以使電池模組預(yù)加緊到尺寸設(shè)計值； 將置于電池組的靠疊方向兩端的端板(I)與置于電池組兩側(cè)的側(cè)板(4)進(jìn)行焊接，以固定電池組并使兩個端板(I)與兩個側(cè)板(4)形成圍框； 將底板(5)的內(nèi)表面涂膠(3)； 將內(nèi)表面涂膠(3)的底板(5)裝配，以使底板(5)置于電池模組的底部并與電池組底部壓緊貼合且與圍框固定連接； 安裝連接片(6)，以將電池組中的電池(2)進(jìn)行串聯(lián)和/或并聯(lián)；以及 將蓋板(7)裝配于圍框； 其中，電池(2)的兩個正表面及兩個端板(I)的內(nèi)表面所涂的膠(3)為粘接性能為主的膠；底板(5)的內(nèi)表面所涂的膠(3)為導(dǎo)熱性能為主的膠。`
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組的組裝工藝，其特征在于，清潔為等離子體清潔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組的組裝工藝，其特征在于，所述粘接性能為主的膠的主要成分為聚氨酯、環(huán)氧樹脂以及碳酸鈣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組的組裝工藝，其特征在于，利用裝配夾具預(yù)加緊兩端板(I)時的夾緊力為400~10000N。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組的組裝工藝，其特征在于，所述導(dǎo)熱性能為主的膠的主要成分為聚氨酯、環(huán)氧樹脂以及氧化鋁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組的組裝工藝，其特征在于，所述電池模組的組裝工藝還包括步驟: 在利用裝配夾具預(yù)加緊兩端板(I)之后、和/或置于電池組的靠疊方向的兩端的端板(I)與置于電池組的兩側(cè)的側(cè)板(4)焊接之后、和/或?qū)?nèi)表面涂膠(3)的底板(5)裝配之后、和/或安裝連接片(6)之后，烘烤電池模組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組的組裝工藝，其特征在于，所述電池模組的組裝工藝還包括步驟: 在將置于電池組的靠疊方向兩端的端板(I)與置于電池組兩側(cè)的側(cè)板(4)進(jìn)行焊接之后，對各電池(2 )之間、各電池(2 )與端板(I)之間進(jìn)行絕緣阻抗測試。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組的組裝工藝，其特征在于，所述電池模組的組裝工藝還包括步驟: 在安裝連接片(6)之后且在將蓋板(7)裝配于圍框之前，對電池模組進(jìn)行模組性能測試。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池模組的組裝工藝，其特征在于，所述模組性能測試包括模組尺寸測試、模組電壓測試、模組內(nèi)阻測試、總輸出極與殼體阻抗測試、總輸出極與殼體漏電流測試。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組的組裝工藝，其特征在于， 在安裝連接片(6)時，連接片(6)安裝于帶有鏤空結(jié)構(gòu)的絕緣板(8)中，絕緣板(8)安裝在電池模組的上方，連接片(6)與相應(yīng)電池(2)的極柱(21)的貼合面進(jìn)行焊接； 安裝完成連接片(6)之后，蓋 板(7)包封絕緣板(8)并裝配于圍框。
【文檔編號】H01M10/653GK103560263SQ201310552058
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】趙賓, 余峰, 黃世霖, 蔡毅, 唐啟滔, 姚己華 申請人:寧德時代新能源科技有限公司