专利名称：电池模块及电池模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池模块，尤其涉及一种体积小、重量轻、具有良好通风效果和各单体电池汇流均匀的电池模块；本发明还涉及一种电池模组，尤其涉及一种适应性强、灵活性大以及性能稳定的电池模组。属于电池模块技术领域。
背景技术：
与传统汽车相比，电动车在环保方面具有明显的优势。废弃污染和噪音污染是内燃机汽车的两大污染。电动车则不消耗汽油，无废气污染，低噪音，辐射小，是一种理想的清洁交通工具。随着人类的环保意识的增强，电动车的应用日益广泛，从而电动车用电动力电池组的开发成为一项重要的课题。现可用于电动汽车的动力电池的种类很多。中国专利号为96210741. 7的专利公开了一种单个单体组合干荷蓄电池，包括单个单体蓄电池、接柱、连接板、组合夹槽及紧固件，特点是可随意组合成所需的蓄电池。中国专利号为200620152371. 2的专利公开了一种电池模组，由两个或两个以上的电池模组组成，每个电池模组由两端的侧板、若干个单体电池以及单体电池之间夹有的散热板组成，相邻的电池模块之间共用紧固条，特点是减少了紧固条的用量。中国专利申请号为00262096.0的专利申请公开了一种方形密封电池紧固组装结构，主要包括短板、压板和绝缘隔板，电池组合根据需要有几个和几十个单体电池组合而成，电池组的首尾两端外侧放置绝缘隔板，然后再放置端板；两个侧面上各放两条压条，特点是具有优良的散热通风性能。现有的电池模块中，还没有技术上比较成熟的电池模块，电池模块在优化体积、重量、散热性能、机械强度以及各单体电池的电性能上不能兼顾，还没有真正实现电池的模块化。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种体积小、重量轻、具有良好通风效果和各单体电池汇流均匀的电池模块。本发明的另一目的在于提供一种体积小、重量轻、具有良好通风效果、各单体电池汇流均匀和组合灵活的电池模组。为实现本发明的主要目的，本发明提供一种电池模块，包括两个托盘、两块以上串并联片、两个集流体和多个单体电池；托盘底部均匀设置有多个卡孔，在卡孔之间设置有多个通孔；串并联片固定设置于托盘底部，串并联片上均匀设置有多个与卡孔位置对应的电池焊接点和与通孔位置对应的开孔；集流体包括压板、侧板和电极，集流体固定设置于托盘底部的一侧或两侧，通过压板与托盘底部设置的串并联片紧密连接；单体电池的两极分别限定在托盘底部设置的卡孔内；
两个托盘相对固定连接在一起。为实现本发明的又一目的，本发明提供一种电池模组，包括连接跨桥和两个以上电池模块，连接跨桥将两个以上电池模块连接起来组成一个电池模组。本发明的电池模块，托盘底部均匀设置有多个卡孔，单体电池的两极分别限定在卡孔内，从而实现对电池的有效固定；在卡孔之间设置有多个通孔，通过通孔电池模块得到及时散热；串并联片固定设置于托盘底部，串并联片上均匀设置有多个与卡孔位置对应的电池焊接点和与通孔位置对应的开孔，不同的串并联片的组合可以使单体电池的组合灵活多变；集流体包括压板、侧板和电极，集流体根据单体电池的组合模式固定设置于同一托盘底部的两侧或不同的托盘底部的两侧，通过压板与托盘底部设置的串并联片紧密连接，从而使各单体电池的汇流均匀，进一步提高了各单体电池的使用寿命；两个托盘相对固定连接在一起，使电池模块的结构稳定。
图I为本发明电池模块一实施例的组合示意图；图2为本发明电池模块一实施例的托盘的结构示意图；图3为图2中托盘的A-A向剖视图；图4为本发明电池模块又一实施例的集流体的结构示意图；图5为本发明电池模块又一实施例的单串串并联片的结构示意图；图6为本发明电池I旲块又一实施例的双串串并联片的结构不意图；图7为本发明电池模块又一实施例的塞条的结构示意图；图8为本发明电池模组一实施例的组合示意图；图9为图8中电池模组的俯视图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明的电池模块和电池模组进行进一步详细说明。图I为本发明电池模块一实施例的组合示意图，图2为本发明电池模块一实施例的托盘的结构示意图，图3为图2中托盘的A-A向剖视图，图4为本发明电池模块又一实施例的集流体的结构示意图，如图I、图2、图3和图4所示，本发明的电池模块包括两个托盘10、两块以上串并联片，两个集流体20和多个单体电池80。托盘10底部均匀设置有多个卡孔101，在卡孔101之间设置有多个通孔102。串并联片固定设置于托盘10底部，与托盘10底部通过螺杆、卡合或嵌入的方式固定。串并联片上均匀设置有多个与卡孔101位置对应的电池焊接点和与通孔102位置对应的开孔。集流体20包括压板201、侧板202和电极203，集流体20固定设置于托盘10底部的一侧或两侧，通过压板201与托盘10底部设置的串并联片紧密连接。单体电池80的两极分别限定在托盘10底部设置的卡孔101内。两个托盘10相对固定连接在一起。本发明的电池模块，根据一定的单体电池的组合模式，将集流体20设置于托盘10底部的一侧或两侧，通过螺杆、卡合、嵌入或其他方式与托盘10固定连接。将对应于一定组合模式的串并联片固定在托盘10底部，使串并联片上的电池焊接点与托盘10底部的卡孔101的位置对准，使单体电池80的两极焊接在串并联片上的焊接点后，分别限定在托盘10 的卡孔101内；串并联片上的开孔和托盘10底部的通孔102位置对准，使电池模组通过通孔102进一步散热。串并联片位于集流体20的压板201的上方或下方，并与压板201充分接触，确保同一电池模块中的各单体电池的汇流均匀，从而提高了电池模块的安全性，增强了可靠性，延长了电池的使用寿命。最后，将两个托盘10通过铰接、卡合、螺杆固定或其他方式相对固定连接在一起。不同单体电池的组合模式一般有单串联和双串联两种模式，为了适应一定的组合模式的需要，串并联片设计为两种形式。图5为本发明电池模块又一实施例的单串串并联片的结构示意图，图6为本发明电池模块又一实施例的双串串并联片的结构示意图，如图5 和图6所示，串并联片包括两种形式，即单串串并联片30和双串串并联片40。本发明的串并联片为单串串并联片30或双串串并联片40，可根据电池组合的方案灵活选择不同形式的串并联片组合。。当电池模块采用单串联模式时，在两个托盘10的底部分别设置一单串串并联片 30 ;在其中一个托盘10底部的一侧设置一集流体20，所有单体电池的正极/负极与此托盘 10内设置的单串串并联片连接，此托盘10内设置的集流体20作为电池模块的正极 /负极； 在另一个托盘10底部的另一侧，即与前一托盘10的集流体20相对的另一侧设置另一集流体20，以确保电池模块中的各单体电池的汇流均匀，此另一集流体20作为电池模块的负极 /正极。当电池模块采用双串联模式时，在一个托盘10的底部设置一单串串并联片30 ;在另一个托盘10的底部设置两个双串串并联片40，另一个托盘10底部的两侧分别设置两个集流体20，确保了电池模块中的各单体电池的汇流均匀。单体电池分为两组，一组单体电池的正极/负极与其中一个双串串并联片40连接，与此双串串并联片40连接的集流体20作为电池模块的正极/负极。另一组电池的负极/正极与另一个双串串并联片40连接，与此另一个双串串并联片40连接的集流体20作为电池模块的负极/正极。更优地，为了将集流体20方便、快捷以及稳定地固定在托盘10底部的一侧或两侧，托盘10底部的两侧均设置有与集流体20的压板201配合的压板凹槽103。更优地，为了将串并联片方便、快捷以及稳定地固定在托盘10底部，托盘10底部设置有与串并联片配合的串并联片槽104。更优地，为了更好地组合和固定各单体电池80，使电池模块更加牢固，本发明的电池模块还包括两个垫片70，垫片70的底部和侧面具有与集流体20的压板201和侧板202 相同的形状，垫片70固定设置于托盘10底部没有设置集流体20的一侧或两侧，从而使电池模块固定平稳。更优地，为了更好地固定和保护各单体电池80，本发明的电池模块还包括两个以上塞条50，塞条50固定在托盘10的侧面，通过卡合、螺钉、嵌入或其他方式与托盘10的侧面固定连接，位于串并联片和集流体20的上部，从而实现了更好地固定串并联片和集流体 20，对单体电池80进一步起保护作用。图7为本发明电池模块又一实施例的塞条的结构示意图，如图2和图7所示，为了方面、快捷和稳定地固定塞条50，塞条50的侧面设置有滑道501，托盘10的两个内侧面设置有与所述滑道501配合的凸起105，塞条50通过滑道501和凸起105的配合，固定在托盘10的侧面。
更优地，为了更好地固定塞条50，托盘10底部的两侧设置有螺孔106，塞条50通过螺孔106更好地固定在托盘10的侧面。更优地，为了方便地输出电池组的功率信号，本发明电池模块还包括两个接线柱60，接线柱60设置在集流体20的电极203的内侧，接线柱60的两端通过卡合、螺钉、嵌入或其他方式分别固定于托盘10底部，充当电池组功率信号的引出端子。更优地，为了方便地输出电池组的电压信号，单串串并联片30的一端设置有一接线端子303。接线端子303与单串串并联片30为一体结构，或者与单串串并联片30固定连接在一起。更优地，电池模块还包括一电池模块管理单元，电池模块管理单元设置于电池模块的表面，与电池模块固定连接，接线柱60和/或接线端子303与电池模块管理单元通过信号线相连，将电池组功率信号和/或电压信号输出到电池模块管理单元，从而进一步实现对电源模块的电能和/或电压的监控。电池模组的实施方式图8为本发明电池模组一实施例的组合示意图，图9为图8中电池模组的俯视图，如图8和图9所示，本发明的电池模组，包括连接跨桥2和两个以上上述的电池模块I，连接跨桥2将两个以上电池模块I连接起来。为了适应不同的用电需求，本发明的电池模组通过连接跨桥2用螺母3固定连接在一起，将两个以上电池模块I串联或并联连接，从而进一步增加了电池模组的适应性和灵活性。最后应当说明的是，很显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。
权利要求
1.一种电池模块，其特征在于包括两个托盘(10)、两块以上串并联片(30，40)、两个集流体(20)和多个单体电池(80)； 所述托盘(10)底部均匀设置有多个卡孔(101)，在所述卡孔(101)之间设置有多个通孔(102)； 所述串并联片固定设置于所述托盘(10)底部，所述串并联片上均匀设置有多个与所述卡孔(101)位置对应的电池焊接点(301，401)和与所述通孔(102)位置对应的开孔(302,402)； 所述集流体(20)包括压板(201)、侧板(202)和电极(203)，所述集流体(20)固定设置于所述托盘(10)底部的一侧或两侧，通过所述压板(201)与所述托盘(10)底部设置的所述串并联片紧密连接； 所述单体电池(80)的两极分别限定在托盘(10)底部设置的卡孔(101)内； 两个托盘相对固定连接在一起。
2.根据权利要求I所述的电池模块，其特征在于所述串并联片为单串串并联片(30)或双串串并联片(40)。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于在两个所述托盘(10)的底部分别设置一所述单串串并联片(30);在其中一个所述托盘(10)底部的一侧设置一所述集流体(20)，在另一个所述托盘(10)底部的另一侧设置另一所述集流体(20)。
4.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于在一个所述托盘(10)的底部设置一所述单串串并联片(30);在另一个所述托盘(10)的底部设置两个所述双串串并联片(40)，另一个所述托盘(10)底部的两侧分别设置两个所述集流体(20)。
5.根据权利要求I所述的电池模块，其特征在于所述托盘(10)底部的两侧均设置有与所述压板(201)配合的压板凹槽(103)。
6.根据权利要求I所述的电池模块，其特征在于所述托盘(10)底部设置有与所述串并联片配合的串并联片槽(104)。
7.根据权利要求I所述的电池模块，其特征在于还包括两个垫片(70)，所述垫片(70)的底部和侧面具有与所述集流体(20)的所述压板(201)和所述侧板(202)相同的形状，所述垫片(70)固定设置于所述托盘(10)底部没有设置所述集流体(20)的一侧或两侧。
8.根据权利要求I所述的电池模块，其特征在于还包括两个以上塞条(50)，所述塞条(50)固定在所述托盘(10)的侧面，位于所述串并联片和所述集流体(20)的上部。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于所述塞条(50)的侧面设置有滑道(501)，所述托盘(10)的两个内侧面设置有与所述滑道(501)配合的凸起，所述塞条(50)通过所述滑道(501)固定在所述托盘(10)的侧面。
10.根据权利要求8或9所述的电池模块，其特征在于所述塞条(50)通过设置在所述托盘(10)底部的两侧的螺孔(106)固定在所述托盘(10)的侧面。
11.根据权利要求I所述的电池模块，其特征在于还包括两个接线柱(60)，所述接线柱(60)设置于所述集流体(20)的所述电极(203)的内侧，所述接线柱(60)的两端分别固定于所述托盘(10)底部。
12.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于所述单串串并联片(30)的一端设置有一接线端子(303)。
13.根据权利要求11或12所述的电池模块，其特征在于还包括一电池模块管理单元，所述电池模块管理单元设置于电池模块的表面，与电池模块固定连接，所述接线柱(60)或所述接线端子(303)与所述电池模块管理单元通过信号线相连。
14.一种电池模组，其特征在于包括连接跨桥(2)和两个以上权利要求I 13中任意一个所述的电池模块(I)，所述连接跨桥(2)将两个以上所述电池模块(I)连接起来。
全文摘要
本发明公开了一种电池模块，包括两个托盘、两块以上串并联片、两个集流体和多个单体电池；托盘底部均匀设置有多个卡孔，在卡孔之间设置有多个通孔；串并联片固定设置于托盘底部；集流体固定设置于托盘底部的一侧或两侧，通过压板与串并联片紧密连接；单体电池的两极分别限定在托盘底部设置的卡孔内；两个托盘相对固定连接在一起。本发明还公开了一种电池模组，包括两个以上电池模块和连接跨桥，连接跨桥将两个以上电池模块连接起来。本发明的电池模块，体积小、重量轻、具有良好的通风效果；电池模组的适应性、灵活性和稳定性较强。
文档编号H01M2/26GK102623736SQ201110033309
公开日2012年8月1日 申请日期2011年1月30日 优先权日2011年1月30日
发明者孙伟, 孙晓东, 谢秀峰, 赵远, 马克明 申请人:北京利维能电源设备有限公司