电池固定装置及电池模组的制作方法

本实用新型涉及电池模组领域，具体而言，涉及一种电池固定装置及电池模组。

背景技术：

软包电芯具有重量轻、容量大、内阻小、安全性能好以及设计灵活等优点，越来越多的被市场采用。为了满足设备的使用要求，一般需要将多个软包电芯串联或并联组装。软包电芯由于没有刚性的外壳，在组装过程中难以固定。现有技术中的电池模组对软包电芯膨胀需求的空间及电芯厚度方向的预紧力考虑不足，同时在电芯固定方式上也存在一定的缺陷，容易导致被固定软包电芯出现松动而造成软包电芯的极耳折断或软包电芯间的连接线脱落，当所述软包电芯在充/放电膨胀时，还会因没有膨胀的空间而导致固定该电芯的结构变形甚至损坏，严重者还会导致软包电芯破裂。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种固定效果好，安全系数高的电池固定装置及电池模组，以避免现有技术中的软包电芯固定效果差以及使用时不安全等问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种电池固定装置，应用于包括多个软包电芯的电池模组，该电池固定装置包括：

两个端部固定板和设置在两个端部固定板之间的至少一个电池固定板，其中：

所述端部固定板一侧设置有多个第一容置槽；每个所述至少一个电池固定板两侧分别设置有与所述第一容置槽配合的第二容置槽；所述第一容置槽和第二容置槽配合形成容纳所述软包电芯的容置腔，所述第一容置槽或第二容置槽内设置有缓冲材料，所述端部固定板、电池固定板依次连接，以使所述容置腔一侧具有缓冲材料。

在本实用新型较佳的实施例中，所述缓冲材料为相对两面均设置有背胶的泡棉。

在本实用新型较佳的实施例中，所述两个端部固定板中的一个设置有第一定位凸起，另一个设置有第一凹槽，所述电池固定板上设置有可与所述第一定位凸起配合的第二凹槽以及与所述第一凹槽配合的第二定位凸起。

在本实用新型较佳的实施例中，相配合的一组所述第一定位凸起和第二凹槽均设有通孔，相配合的一组第一凹槽、第二定位凸起上均设有所述通孔，所述端部固定板和电池固定板通过与所述通孔相配合的螺栓或螺钉固定。

在本实用新型较佳的实施例中，所述电池固定板包括多根设置在所述第二容置槽内的隔条，同一个所述容置腔中的多根所述隔条中的至少一个设置有所述缓冲材料。

在本实用新型较佳的实施例中，所述隔条上设有用于固定所述缓冲材料的第三凹槽。

在本实用新型较佳的实施例中，所述端部固定板和/或电池固定板的一侧设置有两个用于供所述软包电芯的极耳伸出的第四凹槽。

在本实用新型较佳的实施例中，所述电池固定板上设置有用于形成通风散热通道的通风槽。

在本实用新型较佳的实施例中，所述电池固定板上的相邻两个所述第二容置槽之间设置有用于辅助所述通风槽通风散热的通风孔。

一种电池模组，包括上述的电池固定装置和多个软包电芯。

本实用新型提供一种电池固定装置及电池模组。所述电池固定装置包括两个端部固定板、至少一个电池固定板以及设置在所述端部固定板或电池固定板上的缓冲材料。与现有技术相比，所述电池固定装置结构简单，所述端部固定板和电池固定板配合而形成的容置腔中设置有缓冲材料，为软包电芯提供预紧力和膨胀空间，提高了所述软包电芯在使用过程中的安全性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的一种电池固定装置的示意图。

图2为本实用新型第二实施例提供的一种电池固定装置中的电池固定板的示意图。

图3为本实用新型第三实施例提供的电池模组的示意图。

图4为本实用新型第三实施例提供的电池模组在图3中I部位的局部放大图。

图5为本实用新型第三实施例提供的电池模组中的软包电芯的示意图。

图标：100-电池固定装置；110-端部固定板；111-缓冲材料；112-第一容置槽；113-第一定位凸起；114-第一凹槽；115-通孔；120-电池固定板；121-第二容置槽；122-第二凹槽；123-第二定位凸起；124-第三凹槽；125-通风孔；126-通风槽；127-第四凹槽；130-软包电芯；131-极耳；132-电芯本体。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例：

请参照图1，是本实用新型第一实施例提供的电池固定装置100的示意图。本实施例提供的电池固定装置100包括两个端部固定板110以及至少一个电池固定板120。其中，所述端部固定板110一侧设置有多个第一容置槽112；至少一个所述电池固定板120的两侧分别设置有与所述第一容置槽112配合的第二容置槽121；所述第一容置槽112和第二容置槽121配合形成容置腔，可以容纳例如图5所示的软包电芯130，所述第一容置槽112或第二容置槽121内设置有缓冲材料111，所述端部固定板110、电池固定板120依次连接，以使所述容置腔一侧具有缓冲材料111。

具体地，所述电池固定板120可以为一个，所述电池固定板120设置在所述两个端部固定板110之间，并配合这两个端部固定板110，在所述电池固定板120的两侧均形成用于容置软包电芯130的容置腔。所述容置腔的尺寸能和待固定的软包电芯130相匹配，即所述软包电芯130能放置在所述容置腔内。

在第一实施例中，所述缓冲材料111可以组成缓冲件，所述缓冲材料111可以是一种绝缘阻燃的弹性材料，例如由双面背胶泡棉构成的缓冲件。所述双面背胶泡棉可以是在泡棉的两侧设置有用于粘接所述软包电芯130、电池固定板120以及端部固定板110的粘接部的泡棉。所述粘接部可以是一种背胶，均匀涂布或叠加在所述泡棉上，该粘接部可以是，但不限于双面胶和胶水等。

具体地，所述软包电芯130一面通过所述粘接部与第一容置槽112或第二容置槽121粘接，另一面通过所述粘接部与缓冲材料111(例如泡棉)粘接，以增大该电芯的固定面积，从而增加该电芯的固定强度。所述软包电芯130随着充放电循环的增加，该电芯在厚度方向会逐渐膨胀，上述的缓冲材料111的剩余可压缩空间为该电芯提供了膨胀空间，从而提高该电芯在充/放电时的安全系数。实验证明，所述软包电芯130在使用过程中，在其厚度方向施加一定的压力会提高所述软包电芯130的安全系数，所述的缓冲材料111在所述电池固定板120锁紧后会产生一定的压缩量，所述缓冲材料111的弹性压缩为所述软包电芯130提供了一定的预紧力。例如，所述缓冲材料111为泡棉时，泡棉压缩产生的弹力可以根据所述软包电芯130需要的最佳预紧力进行匹配，可通过调整泡棉的密度及压缩量控制泡棉产生的压缩弹力。泡棉具有使用方便、弯曲自如、体积超薄、性能可靠等诸多特点，非常适合用作本实施例的缓冲材料111。

进一步地，所述缓冲材料111可以是，但不限于聚氨酯(Ploy Urethane，PU)泡棉、聚乙烯泡棉、氯丁橡胶、聚苯乙烯泡沫塑料、三元乙丙橡胶以及乙烯树脂等。例如，缓冲材料111选择聚苯乙烯泡沫塑料，该塑料具有闭孔结构，密度小，重量轻，机械强度好，缓冲性能优异，加工性好，温度适应性强等诸多优点，非常适合用作本实施例的缓冲材料111。

请参照图1，在第一实施例中，所述两个端部固定板110中的一个设置有第一定位凸起113，另一个设置有第一凹槽114，所述电池固定板120上设置有可与所述第一定位凸起113配合的第二凹槽122、与所述第一凹槽114配合的第二定位凸起123。

具体地，所述第二凹槽122与第一凹槽114可以为相同的结构，所述第二定位凸起123与第一定位凸起113可以为相同的结构。多个所述电池固定板120之间可以通过所述第二凹槽122和第二定位凸起123相配合，即相邻的两个所述电池固定板120中的一个的第二凹槽122与另一个的第二定位凸起123相配合，两个相邻的所述电池固定板120相对应的第二容置槽121组成容置腔，用于容置所述软包电芯130。根据所需要的电能输出功率，可以将多个所述电池固定板120以上述方式配合叠加，能让所述电池固定装置100根据需求而灵活设计、组装，这使电池固定装置100的应用范围更宽广。

在第一实施例中，相配合的一组所述第一定位凸起113、第二凹槽122或相配合的一组第一凹槽114、第二定位凸起123上均可以设有通孔115。该通孔115可以是螺纹孔，通过与所述螺纹孔相配合的螺栓或螺钉以固定所述端部固定板110和电池固定板120。若所述通孔115不是螺纹孔，所述电池固定板120和/或端部固定板110之间相对应的通孔115相互连通，相互叠加的端部固定板110和/或多个所述电池固定板120可通过一个或多个螺杆被锁紧固定。其中，所述螺杆贯穿多个连通的通孔115，以实现对所述端部固定板110和/或多个电池固定板120的锁紧固定。

具体地，相邻的两个电池固定板120的通孔115可以相互交错配合。可以理解为，将相配合在一起的多个电池固定板120依次按顺序排序，奇数个的电池固定板120的结构完全相同，偶数个的电池固定板120的结构完全相同，且奇数个的电池固定装置100与偶数个的电池固定装置100的区别在于通孔115的设置不同，两类的通孔115是相匹配的通孔115。另外，两个端部固定板110可以设置有相互配合的通孔115，两个端部固定板110可以不通过电池固定板120而直接形成容置腔，再通过螺钉或螺栓固定两个端部固定板110。

在第一实施例中，同一个所述电池固定板120两侧相对的两个第二容置槽121共用一个底板，该底板可以为所述电池固定板120的一部分。当所述电池固定装置100放置有软包电芯130时，所述底板用于将在电池厚度方向上的电池一一隔离，形成独立的容置腔，增大电池所述电池固定装置100在使用所述软包电芯130的安全系数。

请参照图1，在第一实施例中，所述端部固定板110和/或电池固定板120的一侧相对于每个所述容置腔可以设置有用于供所述软包电芯130的极耳131伸出的两个第四凹槽127。所述的两个第四凹槽127可以合并为一个能供两个极耳131伸出的第四凹槽127。

具体地，两个独立的第四凹槽127和一个合并的第四凹槽127的区别在于，所述两个第四凹槽127之间是被隔离的。在放置有所述软包电芯130时，两个独立的所述第四凹槽127能避免所述软包电芯130的两个极耳131因异物而短路连接，或者所述两个极耳131因外界力量直接短路连接等问题发生。其中，异物为导电材料，例如混有水的絮状物、金属丝或金属碎屑等。

请参照图1，在第一实施例中，所述电池固定板120上还设置有用于通风散热的通风槽126。所述软包电芯130在充/放电时，往往会产生热量，当所述软包电芯130负载的功率较大时，其产生的热量就越多，进而使所述软包电芯130处于温度较高的环境中，而高温的环境不利于所述软包电芯130充/放电。

具体地，温度对所述软包电芯130的性能影响比较大。例如，温度可以影响所述软包电芯130的内阻、充电性能、放电性能、安全性、寿命等。当所述软包电芯130的发热功率过大时，可能会导致所述软包电芯130的温度及温差迅速升高而引发热失控，其热失控可以包括短路引起的燃烧甚至爆炸等。在设置所述通风槽126之后，可以形成通风散热的通道，便可以从外界引入空气，以带走所述软包电芯130在充放电时产生的热量，从而保证该软包电芯130的正常工作。需要说明的是，所述外界为在所述电池固定装置100之外的区域。

第二实施例：

请参照图2，为本实用新型第二实施例提供的一种电池固定装置100中的电池固定板120的示意图。本实施例提供一种电池固定装置100，其形状构造、工作原理及取得的技术效果与第一实施例提供的基本相同，不同之处在于所述电池固定板120可以包括多根隔条，即第一实施例中所述的底板在本实施例中是多根隔条组成的，并形成镂空部，同一个所述电池固定板120上的相邻两个第二容置槽121之间设置有用于散热的通风孔125。两个端部固定板110上也可以对应设置有所述通风孔125。所述通风孔125辅助所述通风槽126通风散热，增加了所述电池固定装置100内部通风散热的通道条数，与第一实施例中的电池固定装置100相比，第二实施例中的电池固定装置100的重量更轻巧，移动或搬迁更方便，设置的所述通风孔125进一步提高了通风散热的效果。

具体地，多根所述隔条设置在所述第二容置槽121内，同一个所述容置腔中的多根所述隔条中的至少一个具有所述缓冲材料111，以使每个所述容置腔中都具有所述缓冲材料111组成的缓冲件。例如，同一个所述容置腔中其中一侧所对应的所有隔条均可以设置所述缓冲件，以使待固定的电池的一侧与缓冲件固定粘接，另一侧可以直接与所述隔条固定，其固定的方式可以是通过胶水或双面胶等粘接，在此不做具体的限定。

请再参照图2，在第二实施例或其他实施例中，所述隔条上可以不设置第三凹槽124，所述缓冲材料111直接粘贴在隔条上。优选地，所述隔条上设置有第三凹槽124。由缓冲材料111构成的缓冲件一部分设置在所述第三凹槽124内，另一部分冒出于所述第三凹槽124，用于为软包电芯130提供预紧力和膨胀空间，所述第三凹槽124加强了缓冲材料111的固定效果。

具体地，所述第三凹槽124从第二容置槽121的一侧延伸至另一侧。本实施例中所述的缓冲材料111可以为第一实施例中的缓冲材料111，所述缓冲件可以通过胶水或双面胶将一部分粘接在所述第三凹槽124内，另一部分与软包电芯130粘接。从而使缓冲件和软包电芯130的安装更加稳定可靠，不会轻易从第二容置槽121中脱出。

第三实施例：

请参照图3，为本实用新型第三实施例提供的电池模组的示意图。本实施例提供一种电池模组，所述电池模组基于第一实施例或第二实施例中的电池固定装置100，其形状构造、工作原理以及取得的技术效果与第一实施例提供的基本相同，不同之处在于所述电池固定装置100的容置腔安装有例如图5所示的软包电芯130。

在第三实施例中，电池固定板120上的两侧相对设置有通风槽126，相邻的两个固定板相对应的两个通风槽126形成多个用于供外界空气进入的窗口，由多个所述固定板构成的侧面形成阵列式的窗口。所述电池模组外界的空气通过一侧的窗口进入该模组内部，并经由该模组内部的多个散热孔从另一侧的窗口排出，空气排出的同时，也带走了所述软包电芯130在充放电时产生的热量，以保证所述软包电芯130的正常工作。

请参照图4，为本实用新型第三实施例提供的电池模组在图3中I部位的局部放大图。

请参照图5，为本实用新型第三实施例提供的电池模组中的软包电芯130的示意图。在本实施例中，所述软包电芯130可以包括电芯本体132和极耳131。所述电池固定板120上设置的接头凹槽所具有的结构、功能以及取得的技术效果与第一实施例中的基本相同。所述极耳131可以设置成“凸”字状的片状结构，其中宽的一端与所述电芯本体132连接，窄的一端远离所述电芯本体132。所述窄的一端可以朝一个方向弯折，以便引线的连接或焊接。所述极耳131具有上述结构，不容易被折断，能保证所述软包电芯130的正常工作。

需要说明的是，所述软包电芯130可以是一种锂离子电池。所述锂离子电池可以是，但不限于钴酸锂电池、镍酸锂电池、锰酸锂电池以及磷酸铁锂电池等。所述锂离子电池具有体积小、容量大、电压稳定、可以循环使用、安全性强以及有利于可持续发展等优点，非常适合用作本实施例的软包电芯130。

综上所述，本实用新型提供一种电池固定装置及电池模组。所述电池固定装置包括两个端部固定板和设置在两个端部固定板之间的至少一个电池固定板。所述端部固定板一侧设置有多个第一容置槽；所述至少一个电池固定板两侧分别设置有与所述第一容置槽配合的第二容置槽；所述第一容置槽和第二容置槽配合形成容纳所述软包电芯的容置腔，所述第一容置槽或第二容置槽内设置有缓冲材料。与现有技术相比，所述电池固定装置重量轻、结构简单，所述缓冲材料为软包电芯提供预紧力和膨胀空间，所述电池固定板设置有通风孔以及通风槽，以保证所述软包电芯的正常工作，提高了所述软包电芯在使用过程中的安全性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。