电池模组及电池包的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电池模组及电池包。本实用新型电池模组，包括：底部绝缘壳、若干电池、顶部绝缘壳、导电元件、电池上盖以及外接导柱，底部绝缘壳设置底部固定槽，若干电池构成供电单元，供电单元的底部嵌入底部固定槽中，顶部绝缘壳放置在供电单元的顶部，顶部绝缘壳上设置有顶部固定槽，所有电池的极柱均从顶部固定槽伸出，导电元件设置在顶部绝缘壳背离供电单元的一侧，将所有电池以及外接导柱连接形成第一电路结构，其中，电池上盖套设在顶部绝缘壳远离电池的一侧，外接导柱露出顶部绝缘壳及电池上盖。本实用新型实现了合理安排电池模组内部件的结构，从而达到能量转换效率高、使用寿命长的效果。
【专利说明】
电池模组及电池包
技术领域
[0001]本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及电池包。
【背景技术】
[0002]目前，随着新能源行业的快速发展，电池应用领域更加广泛，例如在通讯基站或储能系统中使用，而且使用也非常方便，相比其他可携带能源具有更高的发展前景。
[0003]—般的，在通讯基站或储能系统中通常需要使用具有大容量的动力电池作为电源，这些动力使用电池包或电池包，其除了具有高容量以外，还应当具有良好的安全性及较长的循环寿命等，才能达到使用的标准和满足人们的需求。
[0004]本申请的发明人发现，相关技术中的电池模组及电池包，不适用于在通讯基站或储能系统等环境中使用，因此，本申请的发明人提出了一种适用于通讯基站或储能系统等环境中使用的电池模组及电池包。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种电池模组及电池包，以克服相关技术中的电池模组，由于不适用于在通讯基站或储能系统等环境中使用，从而造成使用寿命较短的问题。
[0006]本实用新型提供一种电池模组，包括:底部绝缘壳、若干电池、顶部绝缘壳、导电元件、电池上盖以及外接导柱；
[0007]所述底部绝缘壳包括底板和侧板，所述底板和所述侧板形成底部固定槽，若干所述电池以侧面相邻的形式排布构成一个供电单元，所述供电单元的底部嵌入所述底部固定槽中；
[0008]所述顶部绝缘壳放置在所述供电单元的顶部，所述顶部绝缘壳上设置有顶部固定槽，若干所述电池的极柱均从所述顶部固定槽伸出；
[0009]所述导电元件设置在所述顶部绝缘壳背离所述供电单元的一侧，且将所有所述电池以及所述外接导柱连接形成第一电路结构，
[0010]所述电池上盖套设在所述顶部绝缘壳远离所述电池的一侧，所述外接导柱露出所述顶部绝缘壳及所述电池上盖。
[0011 ]进一步地，上述电池模组，所述导电元件包括输出电极元件和转接元件，
[0012 ]所述输出电极元件连接所述外接导柱以及所述电池；
[0013]所述转接元件连接所有所述电池。
[0014]进一步地，上述电池模组，所述顶部绝缘壳远离所述电池的一侧表面上设置有导电元件凹槽，所述导电元件嵌入所述导电元件凹槽，所述导电元件凹槽的数量与所述导电元件的数量一致。
[0015]进一步地，上述电池模组，所述顶部绝缘壳靠近所述电池的一侧表面上设置有所述导电元件凹槽，所述顶部绝缘壳两侧的所述导电元件凹槽对称设置。
[0016]进一步地，上述电池模组，还包括:加热膜片；
[0017]所述加热膜片包括膜片本体、膜片导线及插头；
[0018]所述膜片导线的一端连接在所述膜片本体，所述膜片导线的另一端连接所述插头;
[0019]所述膜片本体设置在所述底部固定槽内，并与所述供电单元的底部均接触；
[0020]所述底部绝缘壳设置有导线出孔，所述膜片导线穿过所述导线出孔。
[0021 ]进一步地，上述电池模组，还包括:采样端子、第一线束和第二线束；
[0022]所述采样端子的一端与所述导电元件连接，所述采样端子的另一端连接所述第一线束；
[0023]所述第二线束连接所述导电元件。
[0024]进一步地，上述电池模组，还包括:螺钉；
[0025]所述顶部绝缘壳设置有螺纹孔，所述电池上盖设置有螺钉孔，所述螺钉穿过所述螺钉孔与所述螺纹孔螺纹连接。
[0026]进一步地，上述电池模组，所述顶部绝缘壳设置有用于捆绑所述线束的扎带孔。
[0027]本实用新型还提供一种电池包，包括箱体以及设置在所述箱体中的上述任一电池模组。
[0028]进一步地，上述电池包，还包括:U型固定支架；
[0029]所述U型固定支架固定在所述箱体内，所述电池模组嵌入所述U型固定支架的内部。
[0030]进一步地，上述电池包，还包括:连接元件、电源线以及电源输出接口 ；
[0031]所述电源输出接口设置在所述箱体的外侧，所述电源输出接口包括两个输出端；所述电池模组有多个，所述连接元件将所有所述电池模组的外接导柱连接形成第二电路结构;所述电源线为两根，每根所述电源线分别连接一个位于所述第二电路结构端部的所述外接导柱以及一个所述输出端。
[0032]本实用新型电池模组及电池包，其中底部绝缘壳包括底板和侧板，底板和侧板形成底部固定槽，若干电池以侧面相邻的形式排布构成一个供电单元，并且供电单元的底部嵌入底部固定槽中，将设置有顶部固定槽的顶部绝缘壳放置在供电单元的顶部，使得所有电池的极柱均从顶部固定槽伸出，使用外界导柱以及设置在背离供电单元的一侧的导电元件将所有电池以及外接导柱连接形成第一电路结构，电池上盖套设在顶部绝缘壳远离电池的一侧，外接导柱露出顶部绝缘壳及述电池上盖，克服相关技术中的电池模组及电池包，由于不适用于在通讯基站或储能系统等环境中使用，从而造成使用寿命较短的问题，实现了在有限的空间内合理安排电池模组内部件的结构，从而达到能量转换效率高、使用寿命长的效果。
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本实用新型电池模组实施例的爆炸图；
[0035]图2为本实用新型电池模组实施例的整体结构示意图；
[0036]图3为本实用新型电池模组实施例的局部结构示意图；
[0037]图4为本实用新型电池模组实施例的另一局部结构示意图；
[0038]图5为本实用新型电池模组实施例的又一局部结构示意图；
[0039]图6为本实用新型电池包实施例的整体结构示意图。
[0040]附图标记:
[0041]I—电池模组
[0042]11一底部绝缘壳
[0043]! η一底部固定槽
[0044]112—导线出孔
[0045]12—电池
[0046]13—顶部绝缘壳
[0047]131—导电元件凹槽
[0048]132—螺纹孔柱
[0049]133—扎带孔
[0050]14—导电元件[0051 ]141一输出电极元件
[0052]! 42—转接元件
[0053]15一电池上盖
[0054]151 一螺纹孔
[0055]16—外接导柱
[0056]17—加热膜片
[0057]171—膜片本体
[0058]172—膜片导线
[0059]173—插头
[0060]18 一采样端子
[0061]19 一第一线束
[0062]20—第二线束
[0063]21—螺钉
[0064]2—箱体
[0065]3—U型固定支架
[0066]4一连接元件
[0067]5—电源输出接口
[0068]51—输出端
[0069]6—电源线
【具体实施方式】
[0070]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0071 ] 实施例一
[0072]图1为本实用新型电池模组实施例的爆炸图，图2为本实用新型电池模组实施例的整体结构示意图，如图1和图2所示，本实施例的电池模组，可以包括:底部绝缘壳11、若干电池12、顶部绝缘壳13、导电元件14、电池上盖15以及外接导柱16。
[0073]本实施例的电池模组可用于通讯基站以及光伏储能系统等环境中，其中，电池12可以使用铅蓄电池、锂离子电池等电池，并且顶盖上还可以设置有配套的防爆阀，底部绝缘壳11包括底板和侧板，且底板和侧板形成底部固定槽111。如图1所示，底部绝缘壳11使用3个较短的侧板和2两个较长的侧板形成两个用于与电池12的底部相匹配的底部固定槽111，相邻两个底部固定槽111之间留有间隙，以利于电池12固定在底部固定槽111中，相邻的电池12之间留有空隙，有利于电池12进行散热，且还可以防止电池12之间相互触碰而易发生短路的危险。电池12与底部绝缘壳11装配时，若干电池12以侧面相邻的形式排布构成一个供电单元，供电单元的底部嵌入底部固定槽111中。如图1所示，电池12共有6块，其中3块以侦W相邻的形式排布，放置在一个底部固定槽111中，另外3块以侧面相邻的形式排布，放置在另一个底部固定槽111中，通过将供电单元嵌入底部固定槽111的方式，实现了提高空间利用率的效果。
[0074]为了将电池12的能量得到汇聚，可以使用一定的连接方式将各个电池12连接起来，由于连接过程中需要使用连接线或其他导电的部件来实现，容易发生短路的风险，因此需要在供电单元的顶部设置顶部绝缘壳13，顶部绝缘壳13放置在供电单元中的各个电池12上方，顶部绝缘壳13上设置有顶部固定槽(图中未示出)，电池12的极柱均从顶部固定槽伸出，在实现了将电池12与其他容易导电的部件隔离的同时，还方便了电池12之间连接的效果O
[0075]在提高空间利用率的同时，还需要调整电池12的排布顺序，因此，可以采用将电池模组内的电池12采用串联的方式来实现，通过使用导电元件14将所有电池12以及外接导柱16依次串联形成第一电路结构，导电元件14设置在顶部绝缘壳13背离供电单元的一侧，夕卜接导柱16可以为两个，其中一个为正极外接导柱，另一个为负极外接导柱，两个外接导柱16分别位于第一电路结构的首尾两端，使用串联的方式连接电池12，不会因为电池12排布顺序不同而受影响，实现了便于使用的效果。
[0076]另外，两个外接导柱16作为整个第一结构的能量输出端，且还需要露出至电池上盖15的外面共其他连接部件连接使用，在电池上盖15套设在顶部绝缘壳13远离电池12的一侧时，使得两个外接导柱16均露出顶部绝缘壳13及电池上盖15。电池上盖15可以采用塑料制成，用于遮挡整个电池模组的上部的同时还具有绝缘的功能，实现了避免电池模组内部相互接触，或与外界的可以导电的元件接触而出现短路危险的效果。
[0077]此外，在对电池12进行连接时，还可以采用并联的方式，也可以采用串并联并存的方式，本实施例中的电池12的连接方式仅为示例性说明，并不是唯一的连接方式，具体的连接方式以实际应用中为准。
[0078]其中，底部绝缘壳11和顶部绝缘壳13可以采用塑胶制成，在实现良好的绝缘效果的同时还能够减轻重量，且还可以降低成本。
[0079]因为电池12的极柱的长度是固定的，因此为了使得焊接效果更加的良好，可以使用导电元件14来与电池12的极柱进行焊接，例如可以采用片状金属材料制成，为了方便于焊接，使用在顶部绝缘壳13设置的有用于电池12的极柱伸出的顶部固定槽以将各个极柱隔开，避免在安装过程中，各个电池12的极柱碰到一起而引起短路，实现了将顶部绝缘壳13安装在电池12上的时候，可以将极柱露出而利于进行焊接的效果。
[0080]其中，导电元件14包括输出电极元件141和转接元件142，图3为本实用新型电池模组实施例的局部结构示意图，如图3所示，使用转接元件142连接所有电池12，在实际应用的过程中，转接元件142可以使用具有良好导电性的铝巴，且在转接元件142上开设与极柱相匹配的方形孔，通过激光焊接的方式将铝巴与电池12的极柱焊接在一起。使用输出电极元件141分别连接外接导柱16以及电池12，在实际应用的过程中，输出电极元件141优选采用具有连接强度较好的铜巴，以避免因铝巴的连接强度不足容易导致阻抗过大的问题，通过超声波焊接的方式将铜巴与外接导柱16以及极柱焊接在一起。
[OO81 ]根据电池12的数量来匹配转接元件142的数量，输出电极元件141的数量与外接导柱16的数量相对应。
[0082]为了将焊接好的导电元件14固定，可以在顶部绝缘壳13远离电池12的一侧表面上设置导电元件凹槽131，导电元件凹槽131的数量与导电元件14的数量一致，并将焊接好的导电元件14嵌入导电元件凹槽131中。实现了通过导电元件凹槽131将导电元件14固定，提高安全性以及可靠性的效果。
[0083]为了安装方便，还可以在顶部绝缘壳13靠近电池12的一侧表面上还设置导电元件凹槽131，并且顶部绝缘壳两侧的导电元件凹槽131对称设置，在靠近电池12的一侧表面上设置有导电元件凹槽131在方便安装的同时一定程度上还可以起到保护电池12的极柱的作用。
[0084]本实施例中的电池模组可以使用在通讯基站以及光伏储能系统等环境中，通信基站或光伏储能系统等大都处于室外的环境，因室外环境的温度会随着天气的变化而变化，无法保持一个适于电池模组发挥最佳效果的良好温度。因此，可以在电池模组中增加加热膜片17的部件，图4为本实用新型电池模组实施例的另一局部结构示意图，如图4所示，加热膜片17包括膜片本体171、膜片导线172及插头173。其中，膜片导线172的一端连接在膜片本体171上，且膜片导线172的另一端连接插头173，插头173可用于连接电池模组内的电路板或电池模组外的的其他设备，如电源管理系统等。为了使得加热膜片17可以对电池12良好的加热，需要与电池12紧密的接触，以利于热量的传递。因此，膜片本体171设置在底部固定槽111内，因底部绝缘壳11与电池12的尺寸相匹配，就需要将膜片导线伸出至底部绝缘壳11外部，所以底部绝缘壳11设置有导线出孔112，膜片导线172穿过导线出孔112。实现了通过加热膜片17对电池12进行加热的效果。另外，膜片本体171采用可变形的材料制成，使得安装过程中，膜片本体171可随着底部固定槽111的形状而弯折，实现了提高膜片本体171与电池12之间的贴合度的效果。
[0085]加热膜片17的数量可以随着底部固定槽111的数量多少来进行设定，以利于根据需要对电池12进行加热。
[0086]使用加热膜片17在对电池12进行加热的过程中，还需要对加热的时间及加热的效果等进行控制，因上述结构中，没有体现出可以知晓电池12温度的部件，因此在上述结构的基础上增加了采样端子18、第一线束19和第二线束20，采样端子18的数量在实际应用过程中，可以根据电池12的数量多少来进行确定。采样端子18用于电池12温度的采样，将每个采样端子18—端分别与导电元件14采用超声波焊接方式连接，每个采样端子18的另一端连接第一线束19，第一线束19可以根据需要连接电路板或外部的温度控制系统等用于控制加热的装置，使用采样端子18连接导电元件14后，就可以通过采样端子18采集电池12的温度，并通过第一线束19将温度信息传递至电路板或其他温度控制系统等装置，实现了可以根据采样端子18采集的温度信息来控制加热膜片17在电池12需要加热的时候进行加热，在电池12温度达到标准后停止加热，有利于使得电池12的温度达到理想工作状态时的所需温度的效果O
[0087]为了判断电池模组在使用过程中的是否正常，还需要知道电池模组的电压数值，通过使用第二线束20分别连接导电元件14，以通过第二线束20来获取供电单元中的每个电池12的电压，以及整体的输出电压等数据，实现了有利于使用者根据电压数值来判断电池模组的工作状态是否正常。
[0088]本实施例中的电池模组在实际应用过程中，采样端子18可以与铝巴以及铜巴之间采用超声波焊接在一起，并且可以在铝巴上开圆孔并将第二线束20穿过圆孔与铝巴进行焊接，以避免因为外接的振动时产生较大的拉拔力使得第二线束20与铝巴脱落。还可以在铜巴和铝巴上开设方形孔，使得电池12的极柱可以从铜巴和铝巴上开设的方形孔穿过，便于极柱与铝巴和铜巴进行激光焊接。第一线束19和第二线束20可以捋顺在同一方向上，防止相互之间发生缠绕。
[0089]为了保护电池模组内的导电元件14以及第一线束19、第二线束20，本实施例的电池模组还设置有螺钉21，在顶部绝缘壳13上设置有螺纹孔132，在电池上盖15设置有螺钉孔151，将螺钉21从螺钉孔151穿过后与螺纹孔132螺纹连接。其中，在实际生产顶部绝缘壳13的时候，螺纹孔132可以依靠注塑成型的内嵌螺母的形式实现。将电池上盖15与顶部绝缘壳13锁紧以后，就可以实现具有导电功能的部件与外界的导电部件隔离，提高了电池模组的安全性与可靠性的效果。
[0090]使用螺钉21锁紧电池上盖15与顶部绝缘壳13的时候，如果用力过大，可能会使得顶部绝缘壳13发生变形或损坏，因此可以在顶部绝缘壳13远离电池12的一侧表面上设置有加强筋，用于加固顶部绝缘壳13，例如，可以设置在导电元件凹槽131附近，还可以设置在顶部绝缘壳13的四个角，又可以设置在螺钉孔151的附近等需要加固的地方。
[0091]由于不同的使用环境所需要的电池模组也会不同，因此电池12的数量也是不固定的，电池12数量越多，使用的线束19就会越多，线束19过多会呈现相互缠绕比较杂乱的现象，因此，可以在顶部绝缘壳13设置有用于捆绑线束的扎带孔133，还可以在顶部绝缘壳13上设置多个走线槽，用于线束19走线并方便固定。将线束按照一定的顺便排布在走线槽中以后，使用扎带穿过扎带孔133，将线束19固定。实现了电池模组内部线束19排列整齐，且避免了因为振动而容易导致线束19间相互摩擦而导致短路事故发生的效果。
[0092]本实施例的电池模组，克服相关技术中的电池模组，由于不适用于在通讯基站或储能系统等环境中使用，从而造成使用寿命较短的问题，实现了在有限的空间内合理安排电池模组内部件的结构，从而达到能量转换效率高、使用寿命长的效果。
[0093]实施例二
[0094]图6为本实用新型电池包实施例的整体结构示意图，如图6所示，本实施例的电池包，可以包括:上述实施例一中的电池模组I以及箱体2。
[0095]根据使用的需求，将不同数量的电池模组I设置在箱体2中。并且，因电池模组I具有一定的体积以及质量，当数量较多，需安装一定的顺序堆叠时，就容易发生不稳定，容易产生晃动的情形，因此还需要使用U型固定架3来固定电池模组I，U型固定支架3固定在箱体2内，电池模组I嵌入U型固定支架3的内部。其中，U型固定支架3的尺寸可以根据箱体2以及电池模组I的尺寸来进行设定。从而实现了根据不同的需要使得电池包内的所有电池模组I稳定，使得电池包提高了安全性的效果。
[0096]为了使得电池包的电能输出的更加方便，可以在电池包中增加连接元件4、电源输出接口 5以及电源线6，其中，电源输出接口 5设置在箱体2的外侧且包括两个输出端51，分别为正极输出端和负极输出端。设定电池模组I的数量有多个，通过使用连接元件4将所有电池模组I的外接导柱16连接形成第二电路结构，使用两根电源线6，每根电源线6分别连接一个位于第二电路结构端部的外接导柱16以及一个输端51，实现电池包内的电池模组I的电能可以输出的效果，并且还具有达到最大能量转化率的效果。
[0097]本实施例的电池包，克服相关技术中的电池模组I，由于不适用于在通讯基站或储能系统等环境中使用，从而造成使用寿命较短的问题，实现了在有限的空间内合理安排电池模组I内部件的结构，从而达到能量转换效率高、使用寿命长的效果。
[0098]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种电池模组，其特征在于，包括:底部绝缘壳、若干电池、顶部绝缘壳、导电元件、电池上盖以及外接导柱； 所述底部绝缘壳包括底板和侧板，所述底板和所述侧板形成底部固定槽，若干所述电池以侧面相邻的形式排布构成一个供电单元，所述供电单元的底部嵌入所述底部固定槽中； 所述顶部绝缘壳放置在所述供电单元的顶部，所述顶部绝缘壳上设置有顶部固定槽，若干所述电池的极柱均从所述顶部固定槽伸出； 所述导电元件设置在所述顶部绝缘壳背离所述供电单元的一侧，且将所有所述电池以及所述外接导柱连接形成第一电路结构， 所述电池上盖套设在所述顶部绝缘壳远离所述电池的一侧，所述外接导柱露出所述顶部绝缘壳及所述电池上盖。2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述导电元件包括输出电极元件和转接元件， 所述输出电极元件连接所述外接导柱以及所述电池； 所述转接元件连接所有所述电池。3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述顶部绝缘壳远离所述电池的一侧表面上设置有导电元件凹槽，所述导电元件嵌入所述导电元件凹槽，所述导电元件凹槽的数量与所述导电元件的数量一致。4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述顶部绝缘壳靠近所述电池的一侧表面上还设置有所述导电元件凹槽，所述顶部绝缘壳两侧的所述导电元件凹槽对称设置。5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括:加热膜片； 所述加热膜片包括膜片本体、膜片导线及插头； 所述膜片导线的一端连接在所述膜片本体，所述膜片导线的另一端连接所述插头； 所述膜片本体设置在所述底部固定槽内，并与所述供电单元的底部接触； 所述底部绝缘壳设置有导线出孔，所述膜片导线穿过所述导线出孔。6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括:采样端子、第一线束和第二线束； 所述采样端子的一端与所述导电元件连接，所述采样端子的另一端连接所述第一线束； 所述第二线束连接所述导电元件。7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括:螺钉； 所述顶部绝缘壳设置有螺纹孔，所述电池上盖设置有螺钉孔，所述螺钉穿过所述螺钉孔与所述螺纹孔螺纹连接。8.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述顶部绝缘壳设置有用于捆绑所述线束的扎带孔。9.一种电池包，其特征在于，包括箱体以及设置在所述箱体中的上述权利要求1-8中任一项所述的电池模组。10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，还包括:U型固定支架； 所述U型固定支架固定在所述箱体内，所述电池模组嵌入所述U型固定支架的内部。11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，还包括:连接元件、电源线以及电源输出接口； 所述电源输出接口设置在所述箱体的外侧，所述电源输出接口包括两个输出端;所述电池模组有多个，所述连接元件将所有所述电池模组的外接导柱连接形成第二电路结构；所述电源线为两根，每根所述电源线分别连接一个位于所述第二电路结构端部的所述外接导柱以及一个所述输出端。
【文档编号】H01M2/26GK205488244SQ201620009442
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月5日
【发明人】潘腾飞, 陈亚杰
【申请人】宁德时代新能源科技股份有限公司