一種用于新能源汽車的電池組件的制作方法

本發明屬于新能源電池技術領域，具體涉及一種用于新能源汽車的電池組件。

背景技術：

眾所周知，將石油發電后以電池儲存能量來驅動汽車，所耗損的能量約直接使用燃油的1/4。同時，隨著環保概念的興起，各種新能源車輛目前更積極的發展。

目前常用的車載電池，為了追求較高的能量密度，大多數廠家使用的是鋰電池。然而，鋰電池最大的缺點就在于不穩定及發熱高，當鋰電池受到外部的撞擊變形時，容易蓄積高溫，甚至起火燃燒、爆炸。

而針對上述技術難題，市場也出現一些自帶滅火性能的電池，其主要原理是：在電芯的一側全面覆蓋式的設有滅火袋，且該滅火袋中填充有滅火劑，一旦電芯出現燃燒或爆炸，其滅火袋被破壞，滅火劑能夠泄出并將火源撲滅，有效的防止汽車的自燃，從而大幅度的提高汽車的安全等級。

但是，在實際操作中，其存在以下明細缺陷：

1）由于電芯是一個立體形狀的，滅火袋無法全面的對電芯進行滅火處理，因此，有可能延長撲滅火源的時間，降低了汽車的安全等級。

2）滅火袋的容量有限，無法確保滅火的效果。

3）電芯的分布不合理，直接導致電池的體積過大，無法滿足實際需求。

4）在電池溫度過高以后，控制電路板容易損壞、芯體起火、爆炸的概率也成倍增加。

5）電芯一旦發生燃燒或爆炸時，電流不易被切斷，容易引發更大的火災。

技術實現要素：

為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種改進的用于新能源汽車的電池組件。其能夠全面的防護每一個電芯，增大滅火劑的最大使用量，確保滅火效果，同時電芯合理分布，縮小電池組件的體積，滿足實際要求，此外，還能夠及時對電芯和控制電路板進行散熱，從而大幅度的提高汽車的安全等級。

為達到上述目的，本發明提供一種用于新能源汽車的電池組件，其包括殼體、放置在殼體內的多個電芯、設置在殼體內將空腔分隔呈多個分腔的分隔件、電池上蓋、散熱組件、控制電路板，其中多個分腔橫向成排縱向成列或者縱向成排分布，電池組件還包括位于每個分腔內的內膽，電芯對應設置在內膽中，分隔件內部具有相互連通的容納空間，電池組件還包括填充在容納空間內的滅火劑，散熱組件包括固定設置在控制電路板上的散熱片、下端部連接電芯的電極片上端部且與控制電路板的下表面相抵的導熱件，其中導熱件位于殼體內，控制電路板將導熱件的上表面和散熱片的下表面相隔開設置。

優選地，導熱件為串聯相鄰電芯的串接組件，且導熱件包括分別與相鄰兩個電芯的電極片連接的第一連接部和第二連接部、與控制電路板的下表面相抵的第三連接部、連接第一連接部和第三連接部的第四連接部、以及連接第二連接部與第三連接部的第五連接部。

優選地，電池組件還包括用于將多個內膽與殼體相定位連接的定位件，該定位件包括用于將多個內膽與殼體的頂部和底部相定位的上定位單元和下定位單元。

根據本發明的一個具體實施和優選方面，分腔縱向成排分布，上定位單元包括沿著殼體頂部外輪廓設置且能夠定位在殼體上的圍框條、位于圍框條內且與內膽的布局一一對應的連接框條，內膽上端部可拆卸地設置在連接框條上，連接框條一體成型設置，且將多個內膽相隔開設置。

優選地，下定位單元包括自殼體的底面向上凸起的隔條，該隔條沿著殼體的寬度方向延伸，且多個隔條與分隔件相對應設置，分隔件的底部架設在隔條上，當內膽安裝后，內膽的側邊抵觸在隔條的側邊。

進一步的，下定位單元還包括自隔條的兩側向上延伸有多個隔塊、以及自殼體外輪廓的底部向內凸起形成凸起部，其中凸起部分布在每個分腔的側邊，當內膽安裝在分腔時，凸起部和隔塊抵觸在內膽的下側部。

更進一步的，在隔塊和凸起部上設有沿著豎直方向延伸的缺槽，在內膽的外周設有能夠與缺槽相配合的突棱，凸起部的高度小于等于隔塊的高度；隔塊與隔條的高度之和為殼體高度的1/6~1/3。

根據本發明的又一個具體實施和優選方面，電池上蓋包括蓋本體、位于蓋本體上兩端部的正極柱和負極柱，電池組件還包括用于將控制電路板分別與正極柱和負極柱相連通的導電部件，其中正極柱和負極柱分別采用雙孔接口，蓋本體呈薄板狀，且由鋁型材拉伸并壓鉚注塑成型。

此外，上述的電芯包括正極板、負極板、橫設在正極板和負極板之間的多個芯體、以及分別貼合在正極板和負極板外側面并抵觸在每個芯體兩端部的導電片，其中多個芯體通過兩側的導電片相并聯連接，導電片包括片本體、設置在片本體上且與多個芯體一一對應設置的導流接觸部，當某個芯體發生爆炸時，芯體的端部能夠沖斷或導致與之對應的導流接觸部的變形，使得導流接觸部與芯體脫離，該芯體形成的電路斷開。

優選地，在芯體端部對應位置的片本體上形成有避讓孔，導流接觸部位于避讓孔內且與片本體一體成型設置。

優選地，導流接觸部與片本體的連接處所占用的長度為避讓孔周長的1/20~1/6。

根據本發明的又一個具體實施和優選方面，避讓孔呈圓形，導流接觸部與片本體的連接處所占用的弧長為避讓孔周長的1/20~1/6。

優選地，導流接觸部與片本體的連接處形成有便于導流接觸部與本體脫離的易撕線，該易撕線以避讓孔的中心為圓心構成避讓孔的一段圓弧。進一步方便導流接觸部的變形和沖斷。

根據本發明的又一個具體實施和優選方面，導流接觸部包括自圓形避讓孔的周邊向內延伸的接觸片，接觸片的數量至少有一個，當接觸片的數量大于或等于兩個時，相鄰的兩個接觸片之間隔開設置。當接觸片很多時，便于沖斷，多個接觸片以避讓孔的中心為圓心間隔分布設置。

進一步的，在接觸片上設有連接孔，芯體的兩端部分別設有能夠插入連接孔的接頭。便于每個芯體的定位安裝，同時確保相鄰兩個芯體之間不會相互干擾。

更優地，在正極板和負極板上分別設有定位孔，芯體兩端分別定位在定位孔中，接頭穿出定位孔插入連接孔內。

此外，上述的電芯還包括橫設在正極板和負極板之間的定位桿，該定位桿與芯體相互平行設置，且位于正極板和負極板的邊緣。提高電芯整體的強度，提高抗沖擊性能。

優選地，導電片為鎳片或銅片。本例中，為鎳片，其主要有兩個好處：一是方便焊接；二是具有良好的導電性。

同時，導電片還包括自片本體的上邊緣向一側水平延伸的連接部，當導電片安裝后，連接部和片本體分別貼合在正極板或負極板的頂面和外側面。方便導電片的準確安裝，同時確保每個芯體的電路連通。

此外，上述的分隔件由聚乙烯或者聚對苯二甲酸乙二醇酯或者聚苯乙烯制成，且熔點在71~350℃之間。當電芯出現意外時，便于分隔件的破壞，從而及時的排泄出滅火劑。

根據本發明的又一個具體實施和優選方面，滅火劑呈液態、氣態或粉末態。

具體的，滅火劑為阻燃液體、干粉、鹵代烷、氮氣、惰性氣體、及二氧化碳中的一種。

相較于現有技術，本發明具有如下優點：

本發明能夠全面的防護每一個電芯，增大滅火劑的最大使用量，確保滅火效果，同時電芯合理分布，縮小電池組件的體積，滿足實際要求，此外，還能夠及時對電芯和控制電路板進行散熱，從而大幅度的提高汽車的安全等級。

附圖說明

圖1為本發明的電池組件的結構分解示意圖；

圖2為本發明的電池組件的部分結構的分解示意圖；

圖3為本發明的殼體的主視示意圖；

圖4為圖3中A-A向剖視示意圖；

圖5為本發明的散熱組件的局部剖視示意圖；

圖6為本發明的導熱件的立體結構示意圖；

圖7為圖6的主視圖；

圖8為本發明的電芯的立體結構示意圖（易撕線顯示部分）；

圖9為本發明的正極板和負極板的立體結構示意圖；

圖10為本發明的導電片的立體結構示意圖（易撕線顯示部分）；

附圖中：1、殼體；10、空腔；100、分腔；11、定位條；2A、電芯；1a、正極板；2a、負極板；3a、芯體；4a、導電片；40a、片本體；400、避讓孔；41a、導流接觸部；410、接觸片；42a、連接部；f、連接孔；g、接頭；h、定位孔；5a、定位桿；50a、支桿；X、易撕線；3、分隔件；4、內膽；40、連接部；5、定位件；50、上定位單元；500、圍框條；501、連接框條；51、下定位單元；510、隔條；511、隔塊；512、凸起部；a、插槽；b、插接部；c、缺槽；d、突棱；e、繩槽；6、電池上蓋；60、蓋本體；61、正極柱；62、負極柱；7B、散熱組件；4b、散熱片；41b、連接部；42b、導熱部；421、第一固定孔；43b、分散部；20b、定位柱；21b、第一限位部；22b、第二限位部；220、固定塊；221、抵觸桿件；5b、串接組件；51b、第一連接部；52b、第二連接部；53b、第三連接部；54b、第四連接部；55b、第五連接部；j、定位孔；k、避讓缺口；m、安裝部；m1、面板；m2、圍板；n、安裝缺口；8、控制電路板；81、電路芯片；82、卡槽；83、導熱塊；84、第二固定孔。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明優選的實施方式進行詳細說明。

如圖1至圖10所示，本實施例涉及的用于新能源汽車的電池組件，其包括殼體1、放置在殼體1內的多個電芯2A、設置在殼體1內將空腔10分隔呈多個分腔100的分隔件3、位于每個分腔內的內膽4、用于將多個內膽4與殼體1相定位連接的定位件5、電池上蓋6、散熱組件7B、控制電路板8，其中多個分腔100橫向成排縱向成列或者縱向成排分布，其中電芯2A對應設置在內膽4中，分隔件3內部具有相互連通的容納空間，電池組件還包括填充在容納空間內的滅火劑。

本例中，殼體1呈長方形，分腔100有4個，且沿著殼體1的長度方向縱向成排分布。充分利用空腔10的空間，最大化的減小電芯2A占用的體積。

定位件5包括用于將多個內膽4與殼體1的頂部和底部相定位的上定位單元50和下定位單元51。

具體的，上定位單元50包括沿著殼體1頂部外輪廓設置且能夠定位在殼體1上的圍框條500、位于圍框條500內且與內膽4的布局一一對應的連接框條501，其中內膽4上端部可拆卸地設置在連接框條501上，連接框條501一體成型設置，且將多個內膽4相隔開設置。當內膽4拆卸時，只需將圍框條500與殼體1脫離后，向上提起圍框條500，即可將四個內膽4一起取出，操作十分方便。

殼體1與圍框條500相匹配的連接方式有很多，本例中，采用最簡單的方式，在殼體1上設有沿自身周向設置的定位條11，圍框條500的內側由連接框條501形成缺口，殼體1與圍框條500自缺口相卡合設置，且圍框條500的底部抵觸在定位條11上。

而便于內膽4的連接，在每個內膽4的頂部設有自頂部邊緣向外水平延伸的連接部40，連接框條501與連接部40相固定連接。

具體的，在連接部40上設有插槽a，在連接框條501的底部設有相匹配的插接部b。從而方便內膽4與連接框條501的拆卸和安裝。

下定位單元51包括自殼體1的底面向上凸起的隔條510、自隔條510的兩側向上延伸有多個隔塊511、以及自殼體1外輪廓的底部向內凸起形成凸起部512，其中隔條510沿著殼體1的寬度方向延伸，且多個隔條510與分隔件3相對應設置，且分隔件3的底部架設在隔條510上，凸起部512分布在每個分腔100的側邊，該當內膽4安裝在分腔100時，凸起部512和隔塊511抵觸在內膽4的下側部。

同時，在隔塊511和凸起部512上設有沿著豎直方向延伸的缺槽c，在內膽4的外周設有能夠與缺槽c相配合的突棱d，凸起部512的高度等于隔塊511的高度；隔塊511與隔條510的高度之和為殼體1高度的1/6~1/3，具體的，隔塊511與隔條510的高度之和為殼體1高度的1/4。

進一步的，每個隔條510在殼體1的底部形成開口朝下的繩槽e。該繩槽e的設置主要方便整個電池組件的提拉，也就是常規的提拉條卡位的設計。

同時，分隔件3由聚乙烯或者聚對苯二甲酸乙二醇酯或者聚苯乙烯制成，且熔點在71~350℃之間，電池組件還包括填充在分隔件3內部的滅火劑，滅火劑為阻燃液體、干粉、鹵代烷、氮氣、惰性氣體、及二氧化碳中的一種。分隔件的設置，不僅能夠劃分區域，而且還能夠防火，提高電池的安全性能。

電池上蓋6包括蓋本體60、位于蓋本體60上兩端部的正極柱61和負極柱62，其中正極柱61和負極柱62分別采用雙孔接口，蓋本體60呈薄板狀，且由鋁型材拉伸并壓鉚注塑成型。

散熱組件7B包括固定設置在控制電路板8上的散熱片4b、下端部連接電芯2A的電極片上端部且與控制電路板8的下表面相抵的導熱件5b，其中導熱件5b位于殼體1內，控制電路板8將導熱件5b的上表面和散熱片4b的下表面相隔開設置。通過導熱件5b將電芯2A上的熱量傳導至控制電路板8、并通過設置在控制電路板8上的散熱片4b將熱量帶走，能夠同時降低電芯2A和控制電路板8的溫度，提升車載電池的安全性能。

具體的，散熱片4b下部具有矩形向下凸出的連接部41b，控制電路板8上具有多個電路芯片81b，多個電路芯片81b沿著連接部41b的長度方向排布并在其上形成一個矩形的卡槽82b，連接部41b卡設在卡槽82b中。電路芯片81b為控制電路板8的主要發熱源，將電路芯片81b直接與散熱片4b的連接部41b相抵能加快電路芯片81b的散熱。

進一步的，電路芯片81b分布在控制電路板8的一側，在控制電路板8的另一側沿著卡槽82b的延伸方向設置有多個導熱塊83b，連接部41b與導熱塊83b相抵設置。導熱塊83b采用導熱性能較好的絕緣材料支撐，能更好地將導熱件5b上的熱量傳導給散熱片4b。

本例中，散熱片4b包括與控制電路板8連接的導熱部42b、自導熱部42b的上端水平延伸呈平面狀的分散部43b和設置在分散部43b上多個散熱翅片。分散展開的分散部43b的結構有利于熱量的散發。

導熱部42b上具有至少兩個上下貫通的第一固定孔421，控制電路板8上對應設置有與第一固定孔421一一對應的第二固定孔84b。采用螺釘即可將散熱片4b固定在控制電路板8上，安裝較為方便。

導熱部42b的兩側面沿其長度方向凸起設置有散熱翅片。該部分的散熱翅片能夠提前向空氣中散發部分熱量。

導熱件5b也可以稱串接組件，其主要將相鄰的兩個電芯2A之間相串接，并將串接后的電芯與電池殼體相固定連接，不僅十分方便電芯2A的組裝和拆卸，而且進一步的穩定電芯2A，防止電池的電芯2A發生碰撞，確保電池的安全性能。

本例中，相鄰兩個內膽4之間由分隔件3的沿著殼體1寬度方向的間隔部隔開設置，串接組件5b包括位于間隔部的兩側且分別與相鄰兩個電芯2A相串聯連接的第一連接部51b和第二連接部52b、定位在該間隔部上且位于第一連接部51b和第二連接部52b之間上方的第三連接部53b、位于間隔部的兩側分別將第一連接部51b和第二連接部52b與第三連接部53b的兩側相連接的第四連接部54b和第五連接部55b。

第四連接部54b和第五連接部55b緊貼在相鄰兩個內膽4的側壁上，且分別與第一連接部51b、第二連接部52b、第三連接部53b相垂直設置；第三連接部53b與第一連接部51b和第二連接部52b相平行設置。由各連接部的設置，方便該串接組件5b的批量加工，同時也方便實際的對齊安裝，確保安裝后的穩定性。

進一步的，實現電芯2A與間隔部的定位，本例中采用的方案如下：

在間隔部上設有定位柱20b，第三連接部53b上設有與定位柱20b相匹配的定位孔j。

第三連接部53b沿著間隔部的長度方向延伸，且第三連接部53b的長度為間隔部長度的1/6~1/2。本例中，第三連接部53b的長度為間隔部長度的1/4。

第四連接部54b和第五連接部55b對稱設置（關于第三連接部53b），且呈自上而下逐漸變寬的梯形。其設置的主要目的便于與電池的散熱組件與電芯相連接，換言之，本例中的串接組件有三個作用：1）、便于多個電芯之間的電路串聯；2）、更加穩固電芯的定位；3）、方便電芯的散熱。

然而，為了方便其他組件的安裝，同時合理的減小電池的體積，在梯形的第四連接部54b和第五連接部55b的兩條腰部設有向內收縮的避讓缺口k。

同時，在間隔部上還設有第一限位部21b和第二限位部22b，當串接組件將相鄰兩個電芯2A串接時，第一限位部21b和第二限位部22b分別抵觸在第三連接部53b的兩端部。

然而，為了滿足不同使用要求，第一限位部21b和第二限位部22b的設置方式有兩種，一種是兩個都是固定在間隔部上；另一種是一個固定、另一個可以活動調節。本例中兩種都可以的，但是考慮到與其他部件的連接，在限位部上還設有連接孔。

具體的，第一限位部21b固定在間隔部上，第二限位部22b包括固定在間隔部上的固定塊220、能夠沿著間隔部長度方向活動地設置在固定塊220上的抵觸桿件221，其中抵觸桿件221的抵觸端部能夠沿著間隔部的長度方向遠離或靠近第一限位部21b設置，當串接組件將相鄰兩個電芯2A串接時，第一限位部21b和第二限位部22b的抵觸桿件221分別抵觸在第三連接部53b的兩端部。

本例中電芯2A包括正極板1a、負極板2a、橫設在正極板1a和負極板2a之間的多個芯體3a、以及分別貼合在正極板1a和負極板2a上并抵觸在每個芯體3a兩端部的導電片4a，其中多個芯體3a通過兩側的導電片4a相并聯連接。

在正極板1a和負極板2a上分別設有安裝部m，第一連接部51b和第二連接部52b分別架設在相鄰兩個電芯2A的正極板1a和負極板2a的安裝部m上。

具體的，安裝部m包括分別設置在正極板1a和負極板2a頂部的連接面板m1、自連接面板m1的側邊向上延伸并形成具有安裝缺口n的圍板m2，其中安裝缺口n沿著間隔部的長度方向延伸，且朝向電芯2A的外側，第一連接部51b和第二連接部52b的底部貼合在連接面板m1上、外側邊分別抵觸在所對應的圍板m2上。

導電片4a包括片本體40a、設置在片本體40a上且與多個芯體3a一一對應設置的導流接觸部41a、自片本體40a的上邊緣向一側水平延伸的連接部42a，當導電片4a安裝后，連接部42a和片本體40a分別貼合在正極板1a或負極板2a的頂面和外側面。從而方便導電片4a的準確安裝，確保每個芯體3a的電路連通。

同時，當某個芯體3a發生爆炸時，芯體3a的端部能夠沖斷或導致與之對應的導流接觸部41a的變形，使得導流接觸部41a與芯體3a脫離，該芯體3a形成的電路斷開，進而防止火勢的蔓延，確保不會因單個芯體3a的爆炸或燃燒而引發大的火災，提高電池使用的安全性。

然而，為了實現導流接觸部41a與芯體3a脫離，本實施例采用的具體實施方式如下：

在芯體3a端部對應位置的片本體40a上形成有避讓孔400，導流接觸部41a位于避讓孔400內且與片本體40a一體成型設置。

具體的，避讓孔400呈圓形，導流接觸部41a與片本體40a的連接處所占用的弧長為避讓孔400周長的1/10。

同時，導流接觸部41a與片本體40a的連接處形成有便于導流接觸部41a與片本體40a脫離的易撕線X，該易撕線X以避讓孔400的中心為圓心構成避讓孔400的一段圓弧。從而進一步方便導流接觸部41a的變形和沖斷。

具體的，導流接觸部41a包括自圓形避讓孔400的周邊向內延伸的接觸片410，接觸片410的數量至少有一個，當接觸片410的數量大于或等于兩個時，相鄰的兩個接觸片410之間隔開設置。當接觸片410很多時，便于沖斷，多個接觸片410以避讓孔400的中心為圓心間隔分布設置。本例中，接觸片410有兩個，且兩者之間隔開設置。

同時，本例中為了便于芯體3a的穩定定位，采用的技術手段如下：

在接觸片410上設有連接孔f，芯體3a的兩端部分別設有能夠插入連接孔f的接頭g。便于每個芯體3a的定位安裝，同時確保相鄰兩個芯體3a之間不會相互干擾。

在正極板1a和負極板2a上分別設有定位孔h，芯體3a兩端分別定位在定位孔h中，接頭g穿出定位孔h插入連接孔f內。

此外，上述的電芯還包括橫設在正極板1a和負極板2a之間的定位桿5a，該定位桿5a與芯體3a相互平行設置，且位于正極板1a和負極板2a的邊緣。提高電芯整體的強度，增強抗沖擊性能。

具體的，定位桿5a有四個，呈矩形分布。且每個定位桿5a包括兩節自一端部相對接的支桿50a，同時兩節支桿50a的另一端部分別固定設置在正極板1a和負極板2a上。

本例中，導電片4a為鎳片或銅片。本例中，為鎳片，其主要有兩個好處：一是方便焊接定位；二是具有良好的導電性。

此外，上述的分隔件3由聚乙烯或者聚對苯二甲酸乙二醇酯或者聚苯乙烯制成，且熔點在71~350℃之間。當電芯2A出現意外時，便于分隔件3的破壞，從而及時的排泄出滅火劑。

具體的，滅火劑呈液態、氣態或粉末態。

本例中，滅火劑為阻燃液體、干粉、鹵代烷、氮氣、惰性氣體、及二氧化碳中的一種。

綜上所述，本實施例具有以下優勢：

1、滅火劑全面的將每個電芯的四周包圍，一旦分隔件被破壞（熔化、沖裂等），滅火劑能夠快速排泄至火源處將火源撲滅，達到較好的滅火效果。

2、分隔件各分布的位置相連通設置，一旦某一個電芯出現意外，所有的滅火劑能夠快速且集中的排向該處，不僅增大了滅火劑的用量，而且有效地縮短滅火時間，從而大幅度的提高汽車的安全等級。

3、由內膽、連接框條、圍框條的設置，便于內膽的布局定位，同時也十分方便內膽與殼體的安裝和拆卸。

4、分腔的合理的布局，縮小電池的體積。

5、通過定位件的設置，將多個內膽、內膽和殼體之間隔開設置，準確地進行每個內膽的定位，防止箱體內的各部件之間的碰撞，提高電池的安全性能。

6、不會因單個芯體的爆炸或燃燒，而引發大的火災，同時通過易撕線和避讓孔的設置，導流接觸部在芯體的沖擊下容易變形或脫落，從而斷開電路，操控十分方便，進一步提高電池的安全性.

7、由串接組件的設置，便于多個電芯之間的電路串聯，同時更加穩固電芯的定位，防止電池的電芯發生碰撞，確保電池的安全性能；

8、通過導熱件將電芯上的熱量傳導至控制電路板、并通過設置在控制電路板上的散熱片將熱量帶走，能夠同時降低電芯和控制電路板的溫度，提升車載電池的安全性能。

上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。