电池模组及具有该模组的电动车的制作方法

本实用新型属于动力电池技术领域，具体提供一种电池模组及具有该模组的电动车。

背景技术：

目前，电动自行车行业内的电池主要是采用全新的18650三元锂电池，这种三元锂电池的电芯单体体积小，可以适用于各种车型，但是，由于电动自行车的电芯大部分为小厂商生产，其设计标准较低、制造水平较低、能量密度较低，致使其安全性能不足，且电池循环次数较低。

目前，我国每年有大量的四轮电动车投入市场，在运行一段时间后，四轮电动车上携带的动力电池，因为容量衰减，老化等原因，逐步退出使用环节，成为梯次电池。这些梯次电池，虽然达不到四轮电动车的服役要求，但是却比全新的18650三元锂电池的设计标准、制造水平和能量密度高出许多，且由于是二次使用，其价格也远远低于三元锂电池。

由于梯次电池的电芯的单体容量通常是2kwh左右，而电动自行车的电芯的单体容量通常是0.5kwh左右，这就使得梯次电池的电芯较大，不适合放置于电动自行车上。

相应的，本领域需要一种新的电池模组来解决现有的梯次电池的电芯不能够被安装于电动自行车上的问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的梯次电池的电芯不能够被安装于电动自行车上的问题，本实用新型提供了一种电池模组，包括外壳，所述外壳内能够容纳新能源汽车的动力电池的电芯，所述外壳内设置有电池控制板，所述外壳上安装有连接器，所述连接器与所述电池控制板连接，所述电池控制板与所述电芯连接。

在上述电池模组的优选技术方案中，所述外壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体连接，所述电芯和所述电池控制板设置在所述下壳体内，所述连接器设置在所述上壳体上。

在上述电池模组的优选技术方案中，所述外壳内还设置有支撑架，所述支撑架与所述下壳体连接并且所述支撑架与所述下壳体围设出一个安装空间，所述电芯设置在所述安装空间内，所述电池控制板固定在所述支撑架远离所述电芯的表面上。

在上述电池模组的优选技术方案中，所述上壳体上还设置有把手。

在上述电池模组的优选技术方案中，所述上壳体与所述下壳体的连接位置还设置有密封圈。

在上述电池模组的优选技术方案中，所述外壳内还设置有散热器，所述散热器设置在所述电池控制板上。

在上述电池模组的优选技术方案中，所述连接器包括母座组件，所述母座组件与所述电池控制板连接，并且所述母座组件能够与对应地公座组件配合连接。

在上述电池模组的优选技术方案中，所述母座组件包括母座信号端子、母座电源端子、母座壳体和母座前盖，所述母座信号端子和所述母座电源端子嵌入所述母座壳体的圆柱孔内，所述母座前盖盖设在所述母座壳体上并开设有与所述圆柱孔相匹配的通孔，在所述母座壳体上、所述母座前盖和所述母座壳体之间、所述母座信号端子上和所述母座电源端子上均设置有防水胶圈。

在上述电池模组的优选技术方案中，所述公座组件上设置有辅助凸点，相应地所述母座组件内设置有辅助凹坑；并且/或者，所述公座组件上设置有防呆滑条，相应地所述母座组件内设置有防呆滑槽。

本实用新型还提供了一种电动车，所述电动车包括上述技术方案中任一项所述的电池模组。

本领域人员能够理解的是，在本实用新型的技术方案中，电池模组包括外壳，外壳内能够容纳新能源汽车的动力电池的电芯，外壳内设置有电池控制板，外壳上安装有连接器，连接器与电池控制板连接，电池控制板与电芯连接。

通过上述设置方式，使得本实用新型的电池模组能够容纳新能源汽车的动力电池，从而使电动汽车淘汰下来的梯次电池能够被安装在电动车上，也就是能够安装在电动自行车、电动摩托车或电动三轮车上，从而使梯次电池能够得以二次利用，并且，由于梯次电池本身的设计标准、制造水平和能量密度就比常规电动车的动力电池高出许多，这样的重复利用，既降低了电动车的生产成本，又增加了电动车的安全性能和续航能力，还使得梯次电池能够更好地得到处理，物尽其用。

附图说明

下面参照附图来描述本实用新型的电池模组和具有该模组的电动车。附图中：

图1为本实用新型的电池模组的结构示意图；

图2为本实用新型的电池模组的结构爆炸图；

图3为本实用新型的散热器的结构示意图；

图4为本实用新型的母座组件的结构爆炸图；

图5为本实用新型的公座组件的结构爆炸图。

附图标记列表:

1、外壳；11、上壳体；111、把手；12、下壳体；13、密封圈；

2、电池控制板；

3、连接器；31、母座组件；311、母座信号端子；312、母座电源端子；313、母座壳体；3131、圆柱孔；314、母座前盖；3141、通孔；315、防水胶圈；316、辅助凹坑；317、防呆滑槽；32、公座组件；321、辅助凸点；322、防呆滑条；

4、电芯；

5、支撑架；

6、散热器。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管说明书中是以连接器为母座组件，母座组件设置在上壳体上为例进行描述的，但是，本实用新型显然可以采用连接器为公座组件，公座组件设置在上壳体上的结构形式，只要能够使电芯内的电源通过连接器进行输出即可。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

首先参照图1和图2，对本实用新型的电池模组进行描述。其中，图1为本实用新型的电池模组的结构示意图，图2为本实用新型的电池模组的结构爆炸图。

如图1和图2所示，为解决现有的梯次电池的电芯不能够被安装于电动自行车上的问题，本实用新型的电池模组包括外壳1，外壳1内能够容纳新能源汽车的动力电池的电芯4，外壳1内设置有电池控制板2，外壳1上安装有连接器3，连接器3与电池控制板2连接，电池控制板2与电芯4连接。

上述设置方式的优点在于：由于电动汽车的动力电池的电芯4与电动自行车的常规使用电芯外形、尺寸均不同，为了使电动汽车的动力电池能够应用于电动车上，本实用新型的电池模组设计成能够容纳新能源汽车的动力电池的结构，也即针对电动汽车的动力电池进行设计，对动力电池的电芯4进行重组打包，从而使单个电池模组的单体容量降低，体积减小，从而使电动汽车淘汰下来的梯次电池(也就是电动汽车上的旧的动力电池)能够被安装在电动车上，也就是能够安装在电动自行车、电动摩托车或电动三轮车上，从而使梯次电池能够得以二次利用，并且，由于梯次电池本身的设计标准、制造水平和能量密度就比常规电动车的动力电池高出许多，这样的重复利用，既降低了电动车的生产成本，又增加了电动车的安全性能和续航能力，还使得梯次电池能够更好地得到处理，物尽其用。

下面进一步参照图2至图5，对本实用新型的电池模组进行详细描述。其中，图3为本实用新型的散热器的结构示意图，图4为本实用新型的母座组件的结构爆炸图，图5为本实用新型的公座组件的结构爆炸图。

如图2所示，在一种可能的实施方式中，外壳1包括上壳体11和下壳体12，上壳体11与下壳体12连接，电芯4和电池控制板2设置在下壳体12内，连接器3设置在上壳体11上。

上述设置方式的优点在于：通过将外壳1分离成上壳体11和下壳体12，使装配人员更便于将电芯4和电池控制板2等装置安装在外壳1内部。上壳体11和下壳体12的分离，由于其结构拆分后较为简单，不再具有密闭的腔室，因此不必制作复杂的模具，使其加工制造也更为简单，成本更低。上壳体11与下壳体12的连接方式可以是螺钉连接，当然也可以是卡槽卡扣连接等，连接方式较为常见，不再一一列举。上壳体11与下壳体12的材质可以是塑料，通过注塑得到，当然还可以是金属材质，通过机加工等方式得到。

如图2所示，在一种可能的实施方式中，外壳1内还设置有支撑架5，支撑架5与下壳体12连接并且支撑架5与下壳体12围设出一个安装空间，电芯4设置在安装空间内，电池控制板2固定在支撑架5远离电芯4的表面上。

上述设置方式的优点在于：通过围设出一个安装空间，能够在电芯4放入下壳体12后，将电芯4牢牢固定在下壳体12内，避免其产生震动，确保了电芯4的安全。支撑架5可以通过螺钉连接的方式连接在下壳体12上，当然还可以是其它连接方式，例如卡槽卡扣连接等，只要能够将电芯4固定即可。由于电池控制板2上具有许多电器元件，其也特别惧怕振动，如果承受较大的振动，将导致其不能正常工作，而支撑架5是固定的，将电池控制板2固定在支撑架5上，相较于固定在外壳1上，其整体稳固性更好，当受到外力撞击外壳1时，支撑架5所受到的冲击是小于外壳1的，因此能够更好地保护电池控制板2。

如图2和图3所示，在一种可能的实施方式中，上壳体11上还设置有把手111，上壳体11与下壳体12的连接位置还设置有密封圈13，外壳1内还设置有散热器6，散热器6设置在电池控制板2上。

上述设置方式的优点在于：由于电池模组都相对较重，在上壳体11上设置把手111，能够使操作人员较为轻松地搬运和安装电池模组。把手111优选为尼龙把手，且上壳体11上设置有两个尼龙把手，尼龙把手不容易对操作人员造成划伤，当然还可以金属材质的把手等。在上壳体11与下壳体12上设置密封圈13，能够使外壳1内部整体处于封闭空间，以防电芯4进水短路，还能够防止灰尘杂物进入外壳1内部，延长电池模组的使用寿命。在外壳1内设置一个散热器6，并将散热器6安装在电池控制板2上的优点在于，由于电池控制板2上精密零件较多，电芯4在放电过程中难免会产生热量，这些热量传导至电池控制板2上后，会影响精密零件的运转，而通过设置一个散热器6，使电池控制板2上精密零件的热量能够快速导出，减轻高温环境对其造成的损伤，使电池控制板2工作更稳定，寿命更长。优选地，散热器6采用了图3中所示的长条凹槽状，散热效果更佳。

如图1、图2、图4和图5所示，在一种可能的实施方式中，连接器3包括母座组件31，母座组件31与电池控制板2连接，并且母座组件31能够与对应地公座组件32配合连接。从而使电芯4的电量能够在电池控制板2的控制下，通过母座组件31传输到电池模组的外侧。

母座组件31包括母座信号端子311、母座电源端子312、母座壳体313和母座前盖314，母座信号端子311和母座电源端子312嵌入母座壳体313的圆柱孔3131内，母座前盖314盖设在母座壳体313上并开设有与圆柱孔3131相匹配的通孔3141，在母座壳体313上、母座前盖314和母座壳体313之间、母座信号端子311上和母座电源端子312上均设置有防水胶圈315。优选地，母座信号端子311的数量为五个，母座电源端子312的数量为两个。较为优选地，母座电源端子312的直径为4.5mm，当然，还可以是其它数值，例如5.5mm、4.3mm、3.5mm等。

上述设置方式的优点在于：将母座组件31当做连接器3设置在上壳体11上，其优点在于，母座组件31是内陷于母座壳体313内部的，其与公座组件32不同，公座组件32在外侧是能够看到多根独立的细杆的，因此，公座组件32更容易造成短路，母座组件31更容易进行防水处理，因此其更适宜与电芯4进行连接。母座电源端子312数量选取两个，相较于四个母座电源端子，占用空间更小，通常现有技术中，当母座电源端子为四个时，其电源端子的直径较小，其组成的电池模组允许的额定电流也较小，而本申请通过直接增大两个母座电源端子312的直径，使其达到4.5mm左右，从而使本实用新型的电池模组的额定电流可以达到60a。母座信号端子311设置五个，可以检测电芯4更多的信息，从而更全面地反馈电芯4的使用状态，例如一个信号端子作为检测电量信息，一个信号端子作为测量温度信息等，相较于传统的连接器3，本实用新型的信号端子设置的更多，从而能够更全面地了解电芯4的工作状态。在母座壳体313上、母座前盖314和母座壳体313之间、母座信号端子311上和母座电源端子312上均设置防水胶圈315，使得本实用新型的连接器3的防水等级极高，经申请人试验测试，其防水等级可以达到ip57的防护等级，从而更有效地避免由于进水而造成的短路。在母座前盖314上预留通孔3141是为了使公座组件32能够与母座组件31正常插拔。

如图4和图5所示，在一种可能的实施方式中，公座组件32上设置有辅助凸点321，相应地母座组件31内设置有辅助凹坑316；公座组件32上设置有防呆滑条322，相应地母座组件31内设置有防呆滑槽317。

上述设置方式的优点在于：通过辅助凸点321与辅助凹坑316的设计，使公座组件32插入母座组件31后，辅助凸点321卡在辅助凹坑316内，不容易自然滑落，而是需要借助外力才可以拔出，连接更稳固，更符合人们的使用习惯。通过防呆滑条322和防呆滑槽317的设计，使用户不会将插头插反，也就避免了在使用较大力量且插反了的情况下，将公座组件32和母座组件31插坏的情况。

特别地，辅助凹坑316设计成通孔形式，不能进入母座的水，将会顺着辅助凹坑316的通孔排出母座组件，防止在母座组件31内有雨水残留，留下短路的隐患。母座前盖314与母座壳体313可以通过过盈的方式连接，密闭性更好，固定能力也更强。母座信号端子311和母座电源端子312都可以设置成变直径的结构，从而使母座信号端子311和母座电源端子312在母座壳体313的圆柱孔3131内固定更牢固。

综上所述，本实用新型的电池模组能够通过对梯次电池的电芯4进行重组打包，从而使单个电池模组的单体容量降低，体积减小，进而能够安装于电动自行车上。上下壳体拆分更易于制造。增加支撑架5，使电芯4和电池控制板2固定更牢固。增加密封圈13使电池模组密封性更好。增加把手111使电池模组更容易搬运。增加散热器6使电池模组散热更好，使用寿命更长。连接器3选用母座组件31，更容易实现高等级防水性能。增加辅助凸点321和辅助凹坑316，使母座组件31与公座组件32不易松开。增加防呆滑槽317和防呆滑条322，使用户不会插反。

需要说明的是，上述实施方式仅仅用来阐述本实用新型的原理，并非旨在与限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本实用新型能够应用于更加具体的应用场景。

例如，在一种可替换的实施方式中，母座信号端子311还可以是三个，母座电源端子312的数量还可以四个，只要能正常输送电流和信号即可，其数量可以根据实际使用情况进行变化，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

例如，在另一种可替换的实施方式中，连接器3还可以是公座组件32，只要能将电芯4的电能导出即可，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

例如，在另一种可替换的实施方式中，辅助凸点321当然还可以是安装在母座组件31上，相应地辅助凹坑316安装在公座组件32上，同理，防呆滑条322安装在母座组件31上，防呆滑槽317安装在公座组件32上，这些简单的变换都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

例如，在另一种可替换的实施方式中，辅助凸点321和辅助凹坑316的设计，还可以替换成螺丝锁附，或者塑胶件过盈配合等，同样能够使母座组件31与公座组件32不易分离，这些都不偏离本实用新型的原理，因此都将落入本实用新型的保护范围之内。

此外，本实用新型还提供了一种电动车，该电动车具有上述任一实施方式中所述的电池模组。需要说明的是，本申请中，电动车指的是电池模组可人工拆卸充电的两轮电动车或三轮电动车。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。