组合式电池模组的制作方法

本发明涉及一种组合式电池模组。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，人们对汽车的需求越来越大。但与此同时，全球环境污染和石油紧缺的问题也愈发严重。传统油煤气等矿物能源会很快枯竭，石油的形势很严峻。

正在这样的一个大背景下，混合动力汽车/电动汽车(HEV/EV)应运而生。而作为HEV/EV主要动力来源的电池，因电力能源在使用过程中绿色环保无污染、噪声少、高效率、结构简单、维护成本低、使用范围广优点，开始逐步取代内燃机，应用于电动汽车、备用电源等领域。

因电力储能系统、电动汽车等大型能源利用工具需要相当大的动力来源，使用电池为电动汽车提供动力时，对电池的功率要求很高，并且对电池的安全性、可靠性和一致性提出了更高的要求，电池的重量、体积和与电动汽车的配合等都是电池设计需要考虑的因素。因此，为了满足大动力源装置的需求，电池的成组技术成为了一个与时俱进的重要问题。

随着新能源行业的加速崛起，考虑到各个厂家电量、电压、容量、尺寸等平台的不同需求；以及后期维护成本等因素，电池电芯尺寸设计也多种多样，而为了满足应用厂家的一些需求，有时必须先将电池电芯成组小型电池模组(例如，发明专利申请CN201420495437.2所记载的磷酸铁锂电池单块模组)，然后再将小型电池模组进行组合排布结构，而该结构方式遇到一系列技术难题，例如设计相对复杂，结构强度低、散热效果差、上下层电池模组串线等。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术设计相对复杂、结构强度低、散热效果差、上下层电池模组串线的缺陷，提供一种结构简单、强度高、散热好且接线方便的组合式电池模组。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种组合式电池模组，其包含：

两层电池组件、底部托盘、上盖和中间支撑板、多个长螺栓；

每层电池组件包含预定数量的小型电池模组，预定数量的小型电池模组左右对齐排列成一排，每个小型电池模组在小型电池模组的前后两端分别设有一个通孔，通孔在左右方向上贯穿小型电池模组；

两层电池组件在上下方向上叠放并被夹持于上盖和底部托盘之间，两层电池组件之间设置有中间支撑板；

上盖设有多个第一延伸部，多个第一延伸部从上盖的左右两侧向下延伸并固接于与中间支撑板，第一延伸部上设有第一插入孔，长螺栓穿设于第一插入孔和上层的电池组件的每个小型电池模组的通孔；

底部托盘设有多个第二延伸部，多个第二延伸部从底部托盘的左右两侧向上延伸并固接于中间支撑板，第二延伸部上设有第二插入孔，长螺栓穿设于第二插入孔和下层的电池组件的每个小型电池模组的通孔。

优选地，组合式电池模组还包含多个竖支撑板，多个竖支撑板分别设置于电池组件的前后两侧并固接于底部托盘、上盖和多个中间支撑板。

优选地，底部托盘、上盖和多个中间支撑板的前后两侧均设置有螺柱，竖支撑板上设置有竖支撑板固定孔，螺柱插入竖支撑板固定孔中。

优选地，上盖设置有向上凹陷的第一槽，上层的电池组件设置于第一槽中；

底部托盘设有向下凹陷的第二槽，下层的电池组件设置于第二槽中；

中间支撑板设有两个第三槽，两个第三槽分别向上和向下凹陷，两层电池组件分别设于两个第三槽中。

优选地，第一槽和第三槽的底部被镂空或挖空。

优选地，中间支撑板的左右两侧分别设有固定部，固定部的上表面和下表面分别设有中间支撑板固定孔，第一延伸部、第二延伸部分别在对应于中间支撑板固定孔的位置设有延伸部固定孔，紧固件穿设于中间支撑板固定孔和延伸部固定孔。

优选地，第一延伸部和第二延伸部均包含在上下方向上延伸的竖直部分和在左右方向上延伸的水平部分，水平部分连接于竖直部分并相对于竖直部分设于电池组件的相反侧，延伸部固定孔设于水平部分。

优选地，竖直部分紧贴电池组件的左右两侧。

一种组合式电池模组，其包含：

三层以上的电池组件、底部托盘、上盖和多个中间支撑板、多个长螺栓；

每层电池组件包含预定数量的小型电池模组，预定数量的小型电池模组左右对齐排列成一排，每个小型电池模组在小型电池模组的前后两端分别设有一个通孔，通孔在左右方向上贯穿小型电池模组；

多层电池组件在上下方向上叠放并被夹持于上盖和底部托盘之间，相邻的两层电池组件之间设置有中间支撑板；

上盖设有多个第一延伸部，多个第一延伸部从上盖的左右两侧向下延伸并固接于与最上方的中间支撑板，第一延伸部上设有第一插入孔，长螺栓穿设于第一插入孔和最上层的电池组件的每个小型电池模组的通孔；

底部托盘设有多个第二延伸部，多个第二延伸部从底部托盘的左右两侧向上延伸并固接于最下方的中间支撑板，第二延伸部上设有第二插入孔，长螺栓穿设于第二插入孔和最下层的电池组件的每个小型电池模组的通孔；

相邻的中间支撑板之间设有第三延伸部，第三延伸部从相邻的中间支撑板中的一个的左右两侧延伸到相邻的中间支撑板中的另一个并固接于相邻的中间支撑板中的另一个，第三延伸部上设有第三插入孔，长螺栓穿设于第三插入孔和相邻的中间支撑板之间的电池组件的每个小型电池模组的通孔。

优选地，组合式电池模组还包含多个竖支撑板，多个竖支撑板分别设置于电池组件的前后两侧并固接于底部托盘、上盖和多个中间支撑板。

优选地，底部托盘、上盖和多个中间支撑板的前后两侧均设置有螺柱，竖支撑板上设置有竖支撑板固定孔，螺柱插入竖支撑板固定孔中。

优选地，上盖设置有向上凹陷的第一槽，最上层的电池组件设置于第一槽中；

底部托盘设有向下凹陷的第二槽，最下层的电池组件设置于第二槽中；

每个中间支撑板均设有两个第三槽，两个第三槽分别向上和向下凹陷，与中间支撑板相邻的电池组件分别设于两个第三槽中。

优选地，第一槽和第三槽的底部被镂空或挖空。

优选地，中间支撑板的左右两侧分别设有固定部，固定部的上表面和下表面分别设有中间支撑板固定孔，第一延伸部、第二延伸部和第三延伸部分别在对应于中间支撑板固定孔的位置设有延伸部固定孔，紧固件穿设于中间支撑板固定孔和延伸部固定孔。

优选地，第一延伸部、第二延伸部和第三延伸部均包含在上下方向上延伸的竖直部分和在左右方向上延伸的水平部分，水平部分连接于竖直部分并相对于竖直部分设于电池组件的相反侧，延伸部固定孔设于水平部分。

优选地，竖直部分紧贴电池组件的左右两侧。

本发明的积极进步效果在于：该组合式电池模组通过延伸部与长螺栓的组合，实现以简单的结构将各个小型电池模组固定在一起，并且未采用现有技术的封闭式的钣金结构，因此提高了散热效果并且方便了从组合式电池模组的未封闭位置接线。

附图说明

图1为实施例1的小型电池模组的结构示意图；

图2为实施例1的组合式电池模组的结构示意图；

图3为实施例1的组合式电池模组的分解结构示意图；

图4为实施例1的上盖的结构示意图；

图5为实施例1的底部托盘的结构示意图；

图6为实施例1的中间支撑板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

如图1-3所示，组合式电池模组10包含：两层电池组件11、底部托盘13、上盖12和中间支撑板14、四个长螺栓15、两个竖支撑板16。

每层电池组件11包含预定数量的小型电池模组111，预定数量的小型电池模组111左右对齐排列成一排，每个小型电池模组111在小型电池模组111的前后两端分别设有一个通孔112，通孔112在左右方向上贯穿小型电池模组111。

两层电池组件11在上下方向上叠放并被夹持于上盖12和底部托盘13之间，两层电池组件11之间设置有中间支撑板14。

如图4所示，上盖12设有四个第一延伸部17，四个第一延伸部17从上盖12的左右两侧向下延伸并固接于与中间支撑板14，第一延伸部17上设有第一插入孔171，长螺栓15穿设于第一插入孔171和上层的电池组件11的每个小型电池模组111的通孔112。第一延伸部17的数量可以根据需要设置，左右两侧的第一延伸部17的数量优选为相同。长螺栓15在穿过第一插入孔171和通孔112后，其另一端由螺母紧固，螺母未在图中示意。

如图5所示，底部托盘13设有四个第二延伸部18，四个第二延伸部18从底部托盘13的左右两侧向上延伸并固接于中间支撑板14，第二延伸部18上设有第二插入孔181，长螺栓15穿设于第二插入孔181和下层的电池组件11的每个小型电池模组111的通孔112。第二延伸部18的数量可以根据需要设置，左右两侧的第二延伸部18的数量优选为相同。长螺栓15在穿过第二插入孔181和通孔112后，其另一端由螺母紧固，螺母未在图中示意。

两个竖支撑板16分别设置于电池组件11的前后两侧并固接于底部托盘13、上盖12和多个中间支撑板14。底部托盘13、上盖12和多个中间支撑板14的前后两侧均设置有螺柱19，竖支撑板16上设置有竖支撑板固定孔161，螺柱19插入竖支撑板固定孔161中。竖支撑板16的数量可以根据需要设置，前后两侧的竖支撑板16的数量优选为相同。螺柱19插入竖支撑板固定孔161中后，由螺母紧固，图中未示出螺母。

上盖12设置有向上凹陷的第一槽121，最上层的电池组件11设置于第一槽121中；底部托盘13设有向下凹陷的第二槽131，最下层的电池组件11设置于第二槽131中；中间支撑板14设有两个第三槽141，两个第三槽141分别向上和向下凹陷，两层电池组件11分别设于两个第三槽141中。第一槽121、第二槽131、第三槽141的形状与电池组件11的形状适配，从而电池组件11安稳地放置于上盖12、底部托盘13组成的支撑结构中。

第一槽121和第三槽141的底部被挖空，以帮助散热和减轻重量。当然，第一槽121和第三槽141的底部也可以只被镂空。这样可以在保证散热和轻量的同时，增加强度。

如图6所示，中间支撑板14的左右两侧分别设有固定部20，固定部20的上表面和下表面分别设有中间支撑板固定孔21，第一延伸部17、第二延伸部18分别在对应于中间支撑板固定孔21的位置设有延伸部固定孔23，紧固件穿设于中间支撑板固定孔21和延伸部固定孔23。第一延伸部17和第二延伸部18均包含在上下方向上延伸的竖直部分31和在左右方向上延伸的水平部分32，水平部分32连接于竖直部分31并相对于竖直部分31设于电池组件11的相反侧，延伸部固定孔23设于水平部分32。固定部20上还设有装配孔22，该装配孔22用于与电池箱固定。

竖直部分31紧贴电池组件11的左右两侧，从而上盖12、底部托盘13组成的支撑结构与电池组件11较好地适配，从而装配稳定性高，电池组件11不容易晃动。

组合式电池模组10通过延伸部与长螺栓15的组合，实现以简单的结构将各个小型电池模组111固定在一起，并且未采用现有技术的封闭式的钣金结构，大大减轻了电池重量，提高了电池的能量密度，也提高了散热效果并且方便了从组合式电池模组10的未封闭位置即未被竖支撑板16遮蔽的部位接线。

实施例2

实施例2的组合式电池模组与实施例1的组合式电池模组10大致相同，其不同之处在于：

本实施例的组合式电池模组包含：三层以上的电池组件和多个中间支撑板、多个长螺栓。

多层电池组件在上下方向上叠放并被夹持于上盖和底部托盘之间，相邻的两层电池组件之间设置有中间支撑板；

上盖设有多个第一延伸部，多个第一延伸部从上盖的左右两侧向下延伸并固接于与最上方的中间支撑板，第一延伸部上设有第一插入孔，长螺栓穿设于第一插入孔和最上层的电池组件的每个小型电池模组的通孔；

底部托盘设有多个第二延伸部，多个第二延伸部从底部托盘的左右两侧向上延伸并固接于最下方的中间支撑板，第二延伸部上设有第二插入孔，长螺栓穿设于第二插入孔和最下层的电池组件的每个小型电池模组的通孔；

相邻的中间支撑板之间设有第三延伸部，第三延伸部从相邻的中间支撑板中的一个的左右两侧延伸到相邻的中间支撑板中的另一个并固接于相邻的中间支撑板中的另一个，第三延伸部上设有第三插入孔，长螺栓穿设于第三插入孔和相邻的中间支撑板之间的电池组件的每个小型电池模组的通孔。

组合式电池模组还包含多个竖支撑板，多个竖支撑板分别设置于电池组件的前后两侧并固接于底部托盘、上盖和多个中间支撑板。

上盖设置有向上凹陷的第一槽，最上层的电池组件设置于第一槽中；

底部托盘设有向下凹陷的第二槽，最下层的电池组件设置于第二槽中；

每个中间支撑板均设有两个第三槽，两个第三槽分别向上和向下凹陷，与中间支撑板相邻的电池组件分别设于两个第三槽中。

第一槽和第三槽的底部被镂空或挖空。

中间支撑板的左右两侧分别设有固定部，固定部的上表面和下表面分别设有中间支撑板固定孔，第一延伸部、第二延伸部和第三延伸部分别在对应于中间支撑板固定孔的位置设有延伸部固定孔，紧固件穿设于中间支撑板固定孔和延伸部固定孔。

第一延伸部、第二延伸部和第三延伸部均包含在上下方向上延伸的竖直部分和在左右方向上延伸的水平部分，水平部分连接于竖直部分并相对于竖直部分设于电池组件的相反侧，延伸部固定孔设于水平部分。

竖直部分紧贴电池组件的左右两侧。

竖支撑板和延伸部的数量可以根据电池模组的强度需要来设置。

实施例2的组合式电池模组是实施例1的组合式电池模组10的简单变型，其层数较多，适用于成组更大型的电池模组。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。