一种磷酸铁锂辅助电池结构的制作方法

本技术属于辅助电池pack，具体涉及一种辅助磷酸铁锂电池结构。

背景技术：

1、12v磷酸铁锂辅助电池系统，又称12v小电瓶，是一种磷酸铁锂的新能源锂电池，主要针对新能源汽车。主要功能：开启动力电池的开关，为车辆双闪、灯光、仪表、中控锁、整车控制器、电机控制系统、电池管理系统、以及高压电气设备的控制器和冷却电动水泵等辅助部件进行供电。遇到车辆紧急熄火的情况，低压辅助电池可确保刹车、灯光、速度传感器等系统的安全，时刻为突发情况做好准备。对汽车来说是必不可少的一种电池，满足车上电子元件的用电需求和暗电流消耗，让司机开车更安全。传统铅酸蓄电池整体重量重，占用体积大，采用了铅等不环保材料，生产污染大，对人体和环境及其不友好。磷酸铁锂辅助电池系统整体结构采用与传统铅酸蓄电池类似的立式布局和下固定模式,在整车上固定方式保持不变，完美的替换了原有铅酸电池。相对传统的铅酸蓄电池，磷酸铁锂电池重量轻，体积小，为整车减重、轻量化和空间做出了不少贡献，提高了燃油经济性，减少二氧化碳排放，符合目前汽车轻量化和智能化的大趋势。与此同时，磷酸铁锂电池循环寿命长，电池材料包含的有害物质少，满足现有更高要求的环保法规。相对传统铅酸蓄电池，磷酸铁锂辅助电池结构上增加了fpcb和bms，fpcb能够很好的采集每个电池的温度和电压，通过bms的控制策略能够监控整包的电压和温度；根据监控的电压、温度，辅助以相应的控制策略，能够保持整包soc、soh处于一个健康的工作水平，满足越来越复杂的新能源汽车用车工况。而传统的铅酸蓄电池，缺少控制、反馈和调节，对新能源车越来越复杂的用车工况难以满足使用工况要求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种磷酸铁锂辅助电池结构，具有结构简单、安装方便、可拆卸维修和重量低的特点。

2、本实用新型的技术解决方案是：一种磷酸铁锂辅助电池结构，用于12v辅助锂电池，包括相互盖合的上盖和下箱体，装于上盖与下箱体腔体内的电池模组和bms板，所述电池模组与bms板之间设有绝缘膜，所述bms板设有通讯接插件和bms连接器，上盖与bms采用m4*10的螺钉固定，其特征是：所述上盖与下箱体通过第一螺钉、密封垫和卡扣安装固定，通过压缩密封垫完成上盖和下箱体结合面的密封；所述上盖上开有用于固定bms板的天窗，所述天窗装有可密封天窗的二封小盖，天窗用于在上盖和下箱体装配完成后，固定bms板上的m6*14螺钉的安装，然后安装二封小盖，最后完成密封；所述上盖设有与通讯接插件配合的接插件，这种连接方式节省了通常使用的连接线束，降低了成本；所述电池模组与下箱体之间通过结构胶限位固定。

3、本实用新型的技术解决方案中所述的结构胶的上表面位于下箱体的高度的40~60%位置处；所述下箱体内一个方向上设有限制方壳电芯位移的下箱体限位筋，和用于与模组载体上的卡扣装配对中的第一卡扣，实现模组在下箱体中的定位。

4、本实用新型的技术解决方案中所述的二封小盖由二封小盖注塑本体和o型圈构成；与上盖天窗装配后，通过压缩o型圈实现密封功能。

5、本实用新型的技术解决方案中所述的上盖外周设有与密封垫配合的密封槽；所述密封垫对应凹槽及凹槽之间的连接筋，凹槽结构减少了密封垫的材料，使得密封垫更好压缩，实现装配，连接筋确保了密封垫的强度。

6、本实用新型的技术解决方案中所述的电池模组包括fpcb板，所述fpcb板依次排布多个用于采集电池模组中的各电池的电压或温度的镍端子、ntc；所述fpcb板上设有与bms连接器对插连接的fpcb连接器，和与模组载体装配用于定位和安装的卡孔。

7、本实用新型的技术解决方案中所述的镍端子包括第一镍端子、第二镍端子、第三镍端子、第四镍端子和第五镍端子；所述ntc包括第一ntc、第二ntc和第三ntc；其中，第二镍端子、第四镍端子和第五镍端子分别与第一ntc、第二ntc和第三ntc焊接。

8、本实用新型的技术解决方案中所述的电池模组包括4个平行堆叠组成的方壳电芯和模组载体；所述电芯具有正极极耳和负极极耳；所述模组载体上端面有可承载fpcb板、串联铝排、模组正极输出排和模组负极输出排的凹槽，上有供正极极耳、负极极耳和串联铝排焊接的极耳天窗，背面设有电芯限位筋、串联铝排限位卡扣、fpcb定位卡扣、定位柱和支撑面防止旋转的筋位；所述模组载体上正面布置有螺钉锁紧模组正极输出排和模组负极输出排的注塑基台和螺母；所述4个方壳电芯之间经模组载体和串联铝排焊接连接成一体。

9、本实用新型的技术解决方案中所述的bms板上设有第一模组正极铜排输入、第一模组正极铜排输出、第一模组负极分流器输入和第一模组负极分流器输出；所述bms板通过m4*10螺钉与上盖安装固定，同时bms板上的通讯接插件和上盖的接插件对插装配，完成信号的交互；所述第一模组负极分流器输出通过m6*14螺钉与负极端子输出排一端锁紧连接，第一模组负极分流器输入通过m6*14螺钉与模组负极输出排一端锁紧连接；所述第一模组正极铜排输入通过m6*14螺钉与模组正极输出排一端锁紧连接；所述第一模组正极铜排输出通过m6*14螺钉与上盖上的正极铝锥锁紧连接；所述负极端子输出排通过m6*14螺钉与上盖上的负极铝锥锁紧连接。

10、本实用新型的技术解决方案中所述的上盖设有负极铝锥、正极铝锥、排气管、卡扣和上盖加强筋；所述模组载体上设有吊耳；所述电池模组的电芯间预留膨胀间隙。

11、本实用新型采用由上盖、下箱体、电池模组和bms板构成的一种磷酸铁锂辅助电池结构，用于12v辅助锂电池，电池模组和bms板装于上盖与下箱体的封闭腔体内，电池模组与bms板之间设有绝缘膜，bms板设有通讯接插件和bms连接器。其中，上盖和下箱体相互盖合，上盖与下箱体通过m4*16螺钉和密封垫安装固定，可拆卸且售后维护成本低。上盖上开有用于固定bms板的天窗，天窗装有可密封天窗的二封小盖，既方便了安装，又达成了密封效果。上盖设有与通讯接插件配合的接插件，取消传统采用线速对插的方式，结构简单，成本低廉。电池模组与下箱体之间通过结构胶限位固定，不仅使电池模组在下箱体中固定牢固，也可使电池模组与下箱体之间配合的空间增大，同一型号的下箱体可适合多种不同型号的电池模组。

12、本实用新型具有结构简单、安装方便、可拆卸维修和重量低的特点，主要用于12v辅助磷酸铁锂锂电池。

技术特征：

1.一种磷酸铁锂辅助电池结构，用于12v辅助锂电池，包括相互盖合的上盖（1）和下箱体（8），装于上盖（1）与下箱体（8）腔体内的电池模组（13）和bms板（3），所述电池模组（13）与bms板（3）之间设有绝缘膜（4），所述bms板（3）设有通讯接插件（31）和bms连接器（36），其特征是：所述上盖（1）与下箱体（8）通过第一螺钉（10）、密封垫（2）和卡扣安装固定；所述上盖（1）上开有用于固定bms板（3）的天窗（1-1），所述天窗（1-1）装有可密封天窗（1-1）的二封小盖（9）；所述上盖（1）设有与通讯接插件（31）配合的接插件（1-6）；所述电池模组（13）与下箱体（8）之间通过结构胶（7）限位固定。

2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂辅助电池结构，其特征是：所述的结构胶（7）的上表面位于下箱体（8）的高度的40~60%位置处；所述下箱体（8）内一个方向上设有限制方壳电芯位移的下箱体限位筋（86），和用于与模组载体（5）上的卡扣（55）装配对中的第一卡口（81）。

3.根据权利要求2所述的一种磷酸铁锂辅助电池结构，其特征是：所述的二封小盖（9）由二封小盖注塑本体（91）和o型圈（92）构成。

4.根据权利要求3所述的一种磷酸铁锂辅助电池结构，其特征是：所述的上盖（1）外周设有与密封垫（2）配合的密封槽（1-7）；所述密封垫（2）对应凹槽（21）及凹槽（21）之间的连接筋（22）。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种磷酸铁锂辅助电池结构，其特征是：所述的电池模组（13）包括fpcb板（6）；所述fpcb板（6）依次排布多个用于采集电池模组（13）中的各电池的电压或温度的镍端子、ntc；所述fpcb板（6）上设有与bms连接器（36）对插连接的fpcb连接器（65），和与模组载体装配用于定位和安装的卡孔（66）。

6.根据权利要求5所述的一种磷酸铁锂辅助电池结构，其特征是：所述的镍端子包括第一镍端子（60）、第二镍端子（61）、第三镍端子（62）、第四镍端子（63）和第六镍端子（64）；所述ntc包括第一ntc、第二ntc和第三ntc；其中，第二镍端子（61）、第四镍端子（63）和第六镍端子（64）分别与第一ntc、第二ntc和第三ntc焊接。

7.根据权利要求1-4、6中任一项所述的一种磷酸铁锂辅助电池结构，其特征是：所述的电池模组（13）包括多个平行堆叠组成的方壳电芯（0）和模组载体（5）；所述方壳电芯（0）具有正极极耳（01）和负极极耳（02）；所述模组载体（5）上端面有可承载fpcb板（6）、串联铝排（132）、模组正极输出排（133）和模组负极输出排（131）的凹槽，上有供正极极耳（01）、负极极耳（02）和串联铝排（132）焊接的极耳天窗（51），背面设有电芯限位筋（58）、串联铝排限位卡（56）、fpcb定位卡扣（57）、定位柱（510）和支撑面防止旋转的筋位（511）；所述模组载体（5）上正面布置有螺钉锁紧模组正极输出排（133）和模组负极输出排（131）的注塑基台（54）和螺母（53）；所述多个方壳电芯（0）之间经模组载体（5）和串联铝排（132）焊接连接成一体。

8.根据权利要求1-4、6中任一项所述的一种磷酸铁锂辅助电池结构，其特征是：所述的bms板（3）上设有第一模组正极铜排输入（32）、第一模组正极铜排输出（33）、第一模组负极分流器输入（34）和第一模组负极分流器输出（35）；所述bms板（3）通过m4*10第二螺钉（11）与上盖（1）安装固定，同时bms板（3）上的通讯接插件和上盖（1）的接插件（1-6）对插装配；所述第一模组负极分流器输出（35）通过m6*14第三螺钉（12）与负极端子输出排（14）一端锁紧连接，第一模组负极分流器输入（34）通过m6*14第三螺钉（12）与模组负极输出排（131）一端锁紧连接；所述第一模组正极铜排输入（32）通过m6*14第三螺钉（12）与模组正极输出排（133）一端锁紧连接；所述第一模组正极铜排输出（33）通过m6*14第三螺钉（12）与上盖（1）上的正极铝锥（1-3）锁紧连接；所述负极端子输出排（14）通过m6*14第三螺钉（12）与上盖（1）上的负极铝锥（1-2）锁紧连接。

9.根据权利要求2-4、6中任一项所述的一种磷酸铁锂辅助电池结构，其特征是：所述的上盖（1）设有负极铝锥（1-2）、正极铝锥（1-3）、排气管（1-5）、卡口（1-4）和上盖加强筋（1-8）；所述模组载体（5）上设有吊耳（52）；所述电池模组（13）的方壳电芯（0）间预留膨胀间隙（b）。

技术总结本技术的名称为一种磷酸铁锂辅助电池结构。属于辅助电池PACK技术领域。它主要是解决现有传统的铅酸蓄电池或12V辅助磷酸铁锂电池系统存在重量重和无法拆卸的问题。它的主要特征是：包括相互盖合的上盖和下箱体，装于上盖与下箱体腔体内的电池模组和BMS板；所述电池模组与BMS板之间设有绝缘膜，所述BMS板设有通讯接插件和BMS连接器；所述上盖与下箱体通过第一螺钉和密封垫安装固定；所述上盖上开有用于固定BMS板的天窗，所述天窗装有可密封天窗的二封小盖；所述上盖设有与通讯接插件配合的接插件；所述电池模组与下箱体之间通过结构胶限位固定。本实新型具有结构简单、安装方便、可拆卸维修和重量低的特点，主要用于12V辅助磷酸铁锂锂电池。技术研发人员：陈伟国,刘长来,夏诗忠,孙光忠,解正安受保护的技术使用者：骆驼集团新能源电池襄阳有限公司技术研发日：20231229技术公布日：2024/9/19