本发明涉及电池领域，具体涉及一种便于维护维修的动力电池包。
背景技术：
近几年来，电动汽车的市场保有量越来越多，销量也在逐年递增，在电动汽车的售后服务中，关键零部件动力电池维护维修工作的快捷性和便利性也越来越得到大家的重视。最近电动汽车起火冒烟事件频发，其主要原因之一就是车载动力电池没有进行定期细致的维护，导致电池出现问题而引发事故。
目前市面上绝大多数的动力电池包都是通过大量涂胶粘接打包的方式进行制作组装的，导致电池包不能无损拆解，很难对电池包进行细致的维护，只能粗略检测整个电池包的信息，维修也很难进行。比如有时候电池包中一个单体电芯出问题，导致包含这个电芯的模组都要更换。所以常常一辆电动车的动力电池如果出现问题需要维修，少则需要一个星期，多则需要几个月进行维修，降低了用户的体验感，对电动车的普及也有一定的影响。
技术实现要素：
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种便于维护维修的动力电池包，可快速低损耗拆解到单体电芯，使动力电池包在维护中更加细致，在维修时更加方便。
为实现上述目的，本发明所设计的便于维护维修的动力电池包，包括电池包底板、电池包箱体和电池包上盖，所述电池包底板安装在整车底盘下表面上，所述电池包箱体安装在所述电池包底板下方，所述电池包上盖安装在所述电池包箱体下表面上，所述电池包箱体内放置有电芯模组总成，所述电芯模组总成的电芯极柱朝向所述电池包底板，所述电芯模组总成通过螺栓从底面往极柱面进行紧固连接在所述电池包底板上，所述电池包底板上设有连接所述电芯模组总成总正和总负以及模组低压信号采集接口的高低压连接总成，所述电芯模组总成与所述电池包上盖之间放置有水冷板。
优选地，所述电芯模组总成包括若干个电池模组组合，每个所述电池模组组合包括两个并排摆放的单体模组，所述单体模组的总正和总负分别位于所述单体模组的两端，其中所述电池模组组合的一端设有一个所述单体模组的总正和另一个所述单体模组的总负，每个所述电池模组组合该处总正和总负通过单体连接铜排连接，所述电池模组组合的另一端设有一个所述单体模组的总负和模组低压信号采集接口以及另一个所述单体模组的总正和模组低压信号采集接口，因为都在所述电池模组组合的同一边，所以方便所述高低压连接总成中高压连接总成和低压采集模块的安装，增加安全性，节约成本，所述电池模组组合该处总正、总负及模组低压信号采集接口与所述高低压连接总成连接。
优选地，所述单体模组包括若干个放置单个电芯的固定框，所述固定框包括包裹所述电芯上端的上固定框架和包裹所述电芯下端的下固定框架，所述电芯的两个窄侧面上均设有侧保护板，所述侧保护板的上下两端均设有插销，所述上固定框架向下的框口设有与所述插销配合的插槽，所述下固定框架向上的框口上设有与所述插销配合的插槽，所述侧保护板的两端通过所述插销和插槽插入所述上固定框架和下固定框架，所述固定框并排放置形成固定框组，所述固定框组位于所述上固定框架位置缠绕有钢扎带，所述固定框组位于所述下固定框架位置缠绕有钢扎带，所述钢扎带使用长螺栓和螺母锁紧。
优选地，所述单体模组上设有用于电芯电连接的转接装置，所述转接装置包括焊接组件和转接组件，所述转接组件包括转接片和通过旋铆铆钉安装在所述转接片上的若干个采集片插销，所述转接片尾部连有若干个插片，所述插片向下折弯至与所述转接片平行，所述焊接组件包括焊接在电芯极柱上的焊接部和与所述转接组件连接的连接部，所述连接部上从下至上依次设有弹片和转接上铝片，所述连接部、弹片与所述转接上铝片之间通过设在四个角的四个双头铆钉固定连接，所述弹片中部下凹形成弹片凹槽，所述弹片凹槽的底部与所述连接部之间留有间隙，所述间隙的距离小于所述转接组件下部的插片的厚度，所述弹片凹槽中心位置设有固定弹簧一端的凸起，所述弹簧的另一端套有定位销，所述转接上铝片上开有与所述定位销配合的第一定位孔，所述转接组件上开有与所述第一定位孔对应的第二定位孔，所述焊接组件跟电芯极柱焊接在一起，需要更换维护电芯时跟电芯一同取出，转接组件是利用所述定位销和弹片与所述焊接组件压实，在更换电芯时可直接取下来，可重复利用，利用这套装置，可以使模组中任意一个单体电芯能够单独低损耗的取出进行维护或者维修，从而不影响模组中其它正常电芯的使用，降低成本，使维护更加精确，维修效率更高。
优选地，所述高低压连接总成与所述电池模组组合总正、总负及模组低压信号采集接口之间通过弹性装置进行压接，不需要螺栓。
优选地，所述上固定框架的两个宽侧面上均设有若干个导向柱和导向凹槽，相邻的两个所述上固定框架之间通过所述导向柱和导向凹槽的配合相连接，通过所述导向柱和导向凹槽可以使安装时更加方便，并有一定的防呆防错的作用，所述上固定框架上表面中部设有低压采集片垫板，成组后可放置用来采集模组各种信息的低压采集集成片，所述低压采集片垫板下方开有排气孔，当电芯有废气时可顺利排出从而减小安全隐患，所述侧保护板上开有若干个散热孔，所述散热孔的直径小于1.5mm，这样在既保证散热不受影响的情况下，可以防止大颗粒异物进入模组内部划伤电芯蓝膜，降低模组短路的风险，所述下固定框架的下表面内凹，其作用是给所述电芯底部和所述水冷板之间留出放置导热材料的空间，使电芯能够更好地散热，增加安全性，所述固定框组的两端设有固定端板，所述固定端板朝向所述固定框组的一面设有若干个导向柱和导向凹槽，所述固定端板通过所述导向柱和导向凹槽的配合固定在所述固定框组上，可以有效地保护所述电池模组组合。
优选地，所述插片的数量与所述电芯的串并联数相匹配，所述采集片插销与所述插片的数量相等，可以根据实际需要设计两联、三联或者五联、六联等不同的形式，只要增减所述插片数量和采集片插销的数量即可。
优选地，所述单体模组上表面设有模组上盖，所述模组上盖具有绝缘耐压阻燃的作用，保护所述电池模组组合的电连接部分，所述模组上盖利用卡扣结构与所述上固定框架连接。
优选地，所述电池包箱体上设有防爆透气阀和连接器总成。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、整个电池包的制造不用结构胶，全部用螺栓螺母紧固连接，方便快捷，特别是需要维护和维修的时候，大大缩短了时间，提高了效率，节约了成本，提高了用户体验度，对电动车的普及也有推动作用；
2、模组的电连接部分采用了传统的焊接和创新的转接相结合的方式，使模组中的电芯能够单独的取出，这样在维护和维修的过程中，发现问题更加精确，极大的降低了其中的损耗，降低了成本，提高了维护和维修效率，大大降低了维护和维修的时间；
3、可快速低损耗拆解单体电芯，使动力电池包在维护中更加细致，在维修时更加方便；
4、电池包向整车上安装时则是采用倒装的形式，即上盖朝着地面方向，底板与整车底盘上放电池包的地方进行紧固连接，在维修电池包时，不需要将整个电池包都拆卸下来，只需要将车抬高，人在车底将上盖拆下来，就可以对电池包内部进行检查和维修，方便快捷；
5、将电池包箱体化整为零，对于箱体的制造来说更加的简单，对于箱体的运输来说会更加方便，二者加起来可以大大的节约成本。
附图说明
图1为本发明便于维护维修的动力电池包的结构示意图；
图2为本发明安装在整车底盘下表面上的示意图；
图3为图1中电芯模组总成的安装示意图；
图4为图3中电池模组组合总正总负的示意图；
图5为图3中单体模组的结构示意图；
图6为图5中固定框的结构示意图；
图7为图5中电芯的极柱连接示意图；
图8为图7中转接组件的结构示意图；
图9为图8中转接组件的爆炸图；
图10为图7中焊接组件的结构示意图；
图11为图10中焊接组件的爆炸图。
图中各部件标号如下：
电池包底板1、电池包箱体2、电池包上盖3、电芯模组总成4、总正5、总负6、模组低压信号采集接口7、高低压连接总成8、连接器总成9、水冷板10、电池模组组合11、单体模组12、单体连接铜排13、电芯14、固定框15、上固定框架16、下固定框架17、侧保护板18、插销19、插槽20、固定框组21、钢扎带22、转接装置23、焊接组件24、转接组件25、转接片26、旋铆铆钉27、采集片插销28、插片29、焊接部30、连接部31、弹片32、转接上铝片33、双头铆钉34、弹片凹槽35、弹簧36、定位销37、第一定位孔38、第二定位孔39、导向柱40、导向凹槽41、低压采集片垫板42、排气孔43、散热孔44、固定端板45、模组上盖46、防爆透气阀47、螺栓48。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2、图3及图4所示，本发明便于维护维修的动力电池包，包括电池包底板1、电池包箱体2和电池包上盖3，电池包底板1安装在整车底盘下表面上，电池包箱体2安装在电池包底板1下方，电池包箱体2上设有防爆透气阀47和连接器总成9，电池包上盖3安装在电池包箱体2下表面上，电池包箱体2内放置有电芯模组总成4，电芯模组总成4的电芯极柱朝向电池包底板1，电芯模组总成4通过螺栓48从底面往极柱面进行紧固连接在电池包底板1上，电池包底板1上设有连接电芯模组总成4总正5和总负6以及模组低压信号采集接口7的高低压连接总成8，电芯模组总成1与电池包上盖3之间放置有水冷板10。
如图1所示，电芯模组总成4包括若干个电池模组组合11，结合图3所示，每个电池模组组合11包括两个并排摆放的单体模组12，结合图4所示，单体模组12的总正5和总负6分别位于单体模组12的两端，其中电池模组组合11的一端设有一个单体模组12的总正5和另一个单体模组12的总负6，每个电池模组组合11该处总正5和总负6通过单体连接铜排13连接，电池模组组合11的另一端设有一个单体模组12的总负6和模组低压信号采集接口7以及另一个单体模组12的总正5和模组低压信号采集接口7，电池模组组合11该处总正5、总负6及模组低压信号采集接口7与高低压连接总成8连接，高低压连接总成8与电池模组组合11总正5、总负6及模组低压信号采集接口7之间通过弹性装置进行压接。另外，本实施例中，单体模组12上表面设有模组上盖46，模组上盖46利用卡扣结构与上固定框架16连接。
结合图5及图6所示，单体模组12包括若干个放置单个电芯14的固定框15，固定框15包括包裹电芯14上端的上固定框架16和包裹电芯14下端的下固定框架17，电芯14的两个窄侧面上均设有侧保护板18，侧保护板18的上下两端均设有插销19，上固定框架16向下的框口设有与插销19配合的插槽20，下固定框架17向上的框口上设有与插销19配合的插槽20，侧保护板18的两端通过插销19和插槽20插入上固定框架16和下固定框架17，固定框15并排放置形成固定框组21，固定框组21位于上固定框架16位置缠绕有钢扎带22，固定框组21位于下固定框架17位置缠绕有钢扎带22，钢扎带22使用长螺栓和螺母锁紧。
其中，上固定框架16的两个宽侧面上均设有若干个导向柱40和导向凹槽41，相邻的两个上固定框架16之间通过导向柱40和导向凹槽41的配合相连接，上固定框架16上表面中部设有低压采集片垫板42，低压采集片垫板42下方开有排气孔43，侧保护板18上开有若干个散热孔44，散热孔44的直径小于1.5mm，下固定框架17的下表面内凹，固定框组21的两端设有固定端板45，固定端板45朝向固定框组21的一面设有若干个导向柱40和导向凹槽41，固定端板45通过导向柱40和导向凹槽41的配合固定在固定框组21上。
如图7所示，单体模组12上设有设有用于电芯14电连接的转接装置23，转接装置23包括焊接组件24和转接组件25，结合图8及图9所示，转接组件25包括转接片26和通过旋铆铆钉27安装在转接片26上的若干个采集片插销28，转接片26尾部连有若干个插片29，插片29的数量与电芯14的串并联数相匹配，采集片插销28与插片29的数量相等，本实施例中，采集片插销28与插片29的数量均为4个，插片29向下折弯至与转接片26平行。如图10及图11所示，焊接组件24包括焊接在电芯极柱上的焊接部30和与转接组件25连接的连接部31，连接部31上从下至上依次设有弹片32和转接上铝片33，连接部31、弹片32与转接上铝片33之间通过设在四个角的四个双头铆钉34固定连接，弹片32中部下凹形成弹片凹槽35，弹片凹槽35的底部与连接部31之间留有间隙，间隙的距离小于转接组件25下部的插片29的厚度，弹片凹槽35中心位置设有固定弹簧36一端的凸起，弹簧36的另一端套有定位销37，转接上铝片33上开有与定位销37配合的第一定位孔38，转接组件25上开有与第一定位孔38对应的第二定位孔39。
本实施例使用时，电池包底板1、电池包箱体2和电池包上盖3之间用螺栓连接，利用工艺手段使其能达到ip67及以上防护等级。电池包向整车上安装时采用倒装的形式，即电池包上盖3朝着地面方向，电池包底板1与整车底盘上放电池包的地方进行紧固连接，这样在维修电池包时，不需要将整个都拆卸下来，只需要将车抬高，人在车底将电池包上盖3拆下来，就可以对电池包内部进行检查和维修，方便快捷。另外，本实施例中，电池模组组合11中两个单体模组12一端的总正5和总负6在装箱前先用单体连接铜排13串联起来，高低压连接总成8是在一开始就固定在电池包底板1上，在电池模组组合11往电池包底板1上安装紧固好后，其总正5总负6高压输出端即可压好。转接装置23安装时，将插片29插入焊接组件24中弹片凹槽35的底部与连接部31之间的间隙，转接组件25上的第二定位孔39与焊接组件24中的定位销37配合，在转接组件25从侧面推入焊接组件24时，定位销37从第一定位孔38和第二定位孔39中弹出即为组装成功。
本实施例拆解过程如下：如果本发明中动力电池包需要维护和维修，先用技术手段检测出电池包中哪个单体模组12出现问题后，可以先将车抬高，将维修开关打开，人在车底将电池包上盖3拆下来，其他部件都留在车上，然后再将该单体模组12上高压电连接的螺栓和四个角的固定螺栓卸下来，这样就可以将单个有问题的单体模组12取出，再进一步检测模组中那个电芯出现问题，然后再使用工具将电连接装置上的转接部分取下来，将单个电芯取出来进行维修或者更换即可，方便快捷，损耗率低，节约成本。
本发明便于维护维修的动力电池包，整个电池包的制造不用结构胶，全部用螺栓螺母紧固连接，方便快捷，特别是需要维护和维修的时候，大大缩短了时间，提高了效率，节约了成本，提高了用户体验度，对电动车的普及也有推动作用；模组的电连接部分采用了传统的焊接和创新的转接相结合的方式，使模组中的电芯能够单独的取出，这样在维护和维修的过程中，发现问题更加精确，极大的降低了其中的损耗，降低了成本，提高了维护和维修效率，大大降低了维护和维修的时间；另外，可快速低损耗拆解单体电芯，使动力电池包在维护中更加细致，在维修时更加方便；本发明中，电池包向整车上安装时则是采用倒装的形式，即上盖朝着地面方向，底板与整车底盘上放电池包的地方进行紧固连接，在维修电池包时，不需要将整个电池包都拆卸下来，只需要将车抬高，人在车底将上盖拆下来，就可以对电池包内部进行检查和维修，方便快捷；且将电池包箱体化整为零，对于箱体的制造来说更加的简单，对于箱体的运输来说会更加方便，二者加起来可以大大的节约成本。
1.一种便于维护维修的动力电池包，包括电池包底板(1)、电池包箱体(2)和电池包上盖(3)，其特征在于：所述电池包底板(1)安装在整车底盘下表面上，所述电池包箱体(2)安装在所述电池包底板(1)下方，所述电池包上盖(3)安装在所述电池包箱体(2)下表面上，所述电池包箱体(2)内放置有电芯模组总成(4)，所述电芯模组总成(4)的电芯极柱朝向所述电池包底板(1)，所述电芯模组总成(4)通过螺栓从底面往极柱面进行紧固连接在所述电池包底板(1)上，所述电池包底板(1)上设有连接所述电芯模组总成(4)总正(5)和总负(6)以及模组低压信号采集接口(7)的高低压连接总成(8)，所述电芯模组总成(1)与所述电池包上盖(3)之间放置有水冷板(10)。
2.根据权利要求1所述便于维护维修的动力电池包，其特征在于：所述电芯模组总成(4)包括若干个电池模组组合(11)，每个所述电池模组组合(11)包括两个并排摆放的单体模组(12)，所述单体模组(12)的总正(5)和总负(6)分别位于所述单体模组(12)的两端，其中所述电池模组组合(11)的一端设有一个所述单体模组(12)的总正(5)和另一个所述单体模组(12)的总负(6)，每个所述电池模组组合(11)该处总正(5)和总负(6)通过单体连接铜排(13)连接，所述电池模组组合(11)的另一端设有一个所述单体模组(12)的总负(6)和模组低压信号采集接口(7)以及另一个所述单体模组(12)的总正(5)和模组低压信号采集接口(7)，所述电池模组组合(11)该处总正(5)、总负(6)及模组低压信号采集接口(7)与所述高低压连接总成(8)连接。
3.根据权利要求2所述便于维护维修的动力电池包，其特征在于：所述单体模组(12)包括若干个放置单个电芯(14)的固定框(15)，所述固定框(15)包括包裹所述电芯(14)上端的上固定框架(16)和包裹所述电芯(14)下端的下固定框架(17)，所述电芯(14)的两个窄侧面上均设有侧保护板(18)，所述侧保护板(18)的上下两端均设有插销(19)，所述上固定框架(16)向下的框口设有与所述插销(19)配合的插槽(20)，所述下固定框架(17)向上的框口上设有与所述插销(19)配合的插槽(20)，所述侧保护板(18)的两端通过所述插销(19)和插槽(20)插入所述上固定框架(16)和下固定框架(17)，所述固定框(15)并排放置形成固定框组(21)，所述固定框组(21)位于所述上固定框架(16)位置缠绕有钢扎带(22)，所述固定框组(21)位于所述下固定框架(17)位置缠绕有钢扎带(22)，所述钢扎带(22)使用长螺栓和螺母锁紧。
4.根据权利要求3所述便于维护维修的动力电池包，其特征在于：所述单体模组(12)上设有设有用于电芯(14)电连接的转接装置(23)，所述转接装置(23)包括焊接组件(24)和转接组件(25)，所述转接组件(25)包括转接片(26)和通过旋铆铆钉(27)安装在所述转接片(26)上的若干个采集片插销(28)，所述转接片(26)尾部连有若干个插片(29)，所述插片(29)向下折弯至与所述转接片(26)平行，所述焊接组件(24)包括焊接在电芯极柱上的焊接部(30)和与所述转接组件(25)连接的连接部(31)，所述连接部(31)上从下至上依次设有弹片(32)和转接上铝片(33)，所述连接部(31)、弹片(32)与所述转接上铝片(33)之间通过设在四个角的四个双头铆钉(34)固定连接，所述弹片(32)中部下凹形成弹片凹槽(35)，所述弹片凹槽(35)的底部与所述连接部(31)之间留有间隙，所述间隙的距离小于所述转接组件(25)下部的插片(29)的厚度，所述弹片凹槽(35)中心位置设有固定弹簧(36)一端的凸起，所述弹簧(36)的另一端套有定位销(37)，所述转接上铝片(33)上开有与所述定位销(37)配合的第一定位孔(38)，所述转接组件(25)上开有与所述第一定位孔(38)对应的第二定位孔(39)。
5.根据权利要求2所述便于维护维修的动力电池包，其特征在于：所述高低压连接总成(8)与所述电池模组组合(11)总正(5)、总负(6)及模组低压信号采集接口(7)之间通过弹性装置进行压接。
6.根据权利要求3所述便于维护维修的动力电池包，其特征在于：所述上固定框架(16)的两个宽侧面上均设有若干个导向柱(40)和导向凹槽(41)，相邻的两个所述上固定框架(16)之间通过所述导向柱(40)和导向凹槽(41)的配合相连接，所述上固定框架(16)上表面中部设有低压采集片垫板(42)，所述低压采集片垫板(42)下方开有排气孔(43)，所述侧保护板(18)上开有若干个散热孔(44)，所述散热孔(44)的直径小于1.5mm，所述下固定框架(17)的下表面内凹，所述固定框组(21)的两端设有固定端板(45)，所述固定端板(45)朝向所述固定框组(21)的一面设有若干个导向柱(40)和导向凹槽(41)，所述固定端板(45)通过所述导向柱(40)和导向凹槽(41)的配合固定在所述固定框组(21)上。
7.根据权利要求4所述便于维护维修的动力电池包，其特征在于：所述插片(29)的数量与所述电芯(14)的串并联数相匹配，所述采集片插销(28)与所述插片(29)的数量相等。
8.根据权利要求4所述便于维护维修的动力电池包，其特征在于：所述单体模组(12)上表面设有模组上盖(46)，所述模组上盖(46)利用卡扣结构与所述上固定框架(16)连接。
9.根据权利要求1所述便于维护维修的动力电池包，其特征在于：所述电池包箱体(2)上设有防爆透气阀(47)和连接器总成(9)。
技术总结