方形电池模组的制作方法

本发明涉及一种方形电池模组。

背景技术：

随着新能源电池应用领域日益扩大的市场形势，不同的场景需求的电池电压平台与容量也不同，这样就需要组装成不同结构的电池模组。现有技术中的电池模组一般都是采用固定连接方式，只能采用一个固定的电压输出，通用性差；在电池模组连接时需要使用到连接片，而连接片本身为带电体，在将电池模组直接使用或者将多个电池模组组装成电池包时，为了降低安全隐患，一般会考虑对连接片进行安全防护处理，而目前的处理方式一般是从电池包整体考虑，采用专用绝缘板防护，这样的话就使得整个电池包的空间占用大，容易影响冷却风道布置，还无法避免装配过程中的安全风险。另外，现有风冷电池模组风阻高，冷却风道相互影响大，过程中容易形成湍流，造成冷却效率不高。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种结构简单、紧凑、体积小、安装方便、冷却效率高的方形电池模组。

本发明通过以下方案实现：

一种方形电池模组，包括若干个方形单体电池、若干个安装隔离件和两个端盖板，所述安装隔离件包括第一本体，所述第一本体整体为框架结构，所述第一本体的顶部和底部的中间位置均匀跨装有若干个隔离柱，相邻两个隔离柱之间间隔一定距离，若干个隔离柱将第一本体均分成两个电池安装总空间，每个电池安装总空间均分成至少两个第一单体电池放置区，所述第一本体顶部的两侧对应每个第一单体电池放置区的位置上分别设置有两个半圆弧形的第一极端穿槽和一个半圆形的第一泄气半孔，所述安装隔离件第一本体顶部的位于相邻两个隔离柱之间的位置处分别开设有第一出风孔，所述安装隔离件第一本体底部的位于相邻两个隔离柱之间的位置处分别开设有第一进风孔，所述第一进风孔、第一出风孔分别与相对应的两个隔离柱之间的间隙相连通；

所述端盖板朝内一面的四周周边设置有围成一圈的凸起部分，所述凸起部分围成的空间均分成至少两个第二单体电池放置区且第二单体电池放置区的数量与第一单体电池放置区的数量相同，所述端盖板朝内一面位于每个第二单体电池放置区内垂直设置有若干个相隔一定距离的连接端盖板顶部和底部的隔离块，所述端盖板朝内一面的位于顶部的凸起部分对应每个第二单体电池放置区的位置上分别设置有两个半圆弧形的第二极端穿槽和一个半圆形的第二泄气半孔，所述端盖板朝外一面的顶部对应每个第二单体电池放置区的位置上分别设置有两个朝外凸出的极端引出端口且极端引出端口与第二极端穿槽一一对应呈直线布置，所述端盖板朝外一面的底部两端分别设置有固定底座，所述端盖板的顶部位于相邻两个隔离块之间的位置处开设有第二出风孔，所述端盖板的底部位于相邻两个隔离块之间的位置处开设有第二进风孔，所述第二进风孔、第二出风孔分别与相对应的两个隔离块之间的间隙相连通；所述若干个安装隔离件依次叠放在一起，在叠放在一起的安装隔离件的最外侧分别叠放端盖板，相邻两个安装隔离件的第一单体电池放置区、最外侧安装隔离件的第一单体电池放置区与相对应端盖板的第二单体电池放置区一一对应配套合并形成单体电池安装区，相邻两个安装隔离件的第一极端穿槽、最外侧安装隔离件的第一极端穿槽与相对应端盖板的第二极端穿槽一一对应配套合并形成极端穿孔，相邻两个安装隔离件的第一泄气半孔、最外侧安装隔离件的第一泄气半孔与相对应端盖板的第二泄气半孔一一对应配套合并形成泄气孔，若干个方形单体电池一一安装在单体电池安装区内且方形单体电池的正极端、负极端分别穿过相对应的极端穿孔、方形单体电池的泄气阀口正对泄气孔，方形单体电池的侧面紧贴相对应的隔离柱或隔离块，若干个方形单体电池通过连接片相互连接且在连接线路上设置有熔断器，所述熔断器安装在其中一个端盖板的相邻两个极端引出端口上，另一个端盖板的其中两个极端引出端口与相连接在一起的若干个方形单体电池的总正端、总负端一一对应连接且该两个极端引出端口作为整个电池模组的总正引出端、总负引出端，叠放在一起的端盖板、安装隔离件通过缠绕带缠绕固定在一起。实际制作时，可在端盖板的朝外一面上设置加强筋。为方便线束卡固，提高整体美观，降低整体空间占用，可在安装隔离件的第一本体顶部设置线束固定耳；为方便整个方形电池模组的搬运，可在端盖板朝外一面的顶部两端分别设置朝外凸出的吊耳。安装隔离件中隔离柱的数量及间隔距离可根据需要进行调整设计，隔离柱之间间隔一定距离以形成冷却风道，距离间隔多远以气流不形成湍流为宜。若干个方形单体电池相连接的方式包括串联、并联或串并联。端盖板上设置了多个极端引出端口，可根据需要的电压来选择相应的两个极端引出端口。

进一步地，所述连接片上罩有连接片防护盖板，所述连接片防护盖板包括第二本体，所述第二本体为内部中空且底部开口的盒体结构，所述第二本体的横截面两端呈圆弧形、中间呈方形，所述第二本体一侧或两侧的外侧面两端分别垂直设置有开口方向与第二本体开口方向相同的采样线束防护槽且采样线束防护槽与第二本体内部相连通，所述连接片防护盖板与相对应的安装隔离件或端盖板之间通过卡扣方式固定在一起，在以下两种方式中择一采用实现：方式一：所述第二本体的两侧底部垂直设置有外端带卡舌的凸起卡柱，所述安装隔离件、端盖板的顶部开设有卡孔，所述卡孔与凸起卡柱的卡舌一一对应相配套卡合在一起；方式二：所述第二本体的两侧靠近底部的位置上开设有卡孔，所述安装隔离件、端盖板的顶部垂直设置有外端带卡舌的凸起卡柱，所述卡孔与凸起卡柱的卡舌一一对应相配套卡合在一起。卡孔、凸起卡柱的数量可根据需要进行调整设计。

进一步地，所述第二本体的顶部设置有朝外凸起的凸台，所述采样线束防护槽的顶部设置有朝内凹进的凹槽。凸台、凹槽的设置，可提高整个连接片防护盖板的强度。同时，凹槽还可减少采样线束上部空间，增加防护性能。实际制作时，在哪些采样线束防护槽顶部设置凹槽可根据需要进行选择。

进一步地，所述第一进风孔的宽度、第一出风孔的宽度分别比隔离柱的厚度大0.5～2mm，所述第二进风孔的宽度、第二出风孔的宽度分别为第一出风孔宽度的一半。

进一步地，所述安装隔离件两端的下端分别超出安装隔离件底部即安装隔离件底部为架空结构，所述端盖板两端的下端分别超出端盖板底部即端盖板底部为架空结构。

进一步地，在所述安装隔离件的相邻两个第一单体电池放置区共用的隔离柱的两面分别垂直设置有若干个第一分隔块，相邻两个第一分隔块之间间隔一定距离；在所述端盖板的相邻两个第二单体电池放置区共用的隔离块的朝外一面上垂直设置有若干个第二分隔块，相邻两个第二分隔块之间间隔一定距离。第一分隔块、第二分隔块的数量及间隔距离可根据需要进行调整设计。第一分隔块、第二分隔块的设置，可将同一侧的多个单体电池隔离开，相邻两个第一分隔块之间的距离、相邻两个第二分隔块之间的距离可根据需要进行调整设计，以适量降低安装隔离件、端盖板的重量。

进一步地，所述安装隔离件的电池安装总空间的四周端面上、所述端盖板的四周凸起部分的端面上分别设置有卡槽和凸起块，相邻两个安装隔离件的卡槽与凸起块相对应卡合在一起，最外侧安装隔离件与相对应端盖板的卡槽与凸起块相对应卡合在一起。卡槽、凸起块的数量可根据需要进行调整设计，卡槽、凸起块的设置，可将相邻两个安装隔离件、最外侧安装隔离件与相对应的端盖板更好地卡固在一起，方便相邻安装隔离件的装配定位，提高电池模组整体强度，降低整个方形电池模组的体积。

进一步地，所述安装隔离件的两端外侧面、端盖板的两端外侧面分别设置有缠绕带安装槽，缠绕带安装在缠绕带安装槽内。

本发明的方形电池模组，结构简单、紧凑，安装方便，安装隔离件之间、安装隔离件与端盖板之间通过卡槽与凸起块的配合，使得其更紧密地配合安装在一起，降低了整个方形电池模组的体积，同时也可提高整体强度。端盖板上设置了多个极端引出端口，可根据需要的电压来选择相应的两个极端引出端口，同一个电池模组通过不同的内部连接方式可输出不同的电压值，可满足不同电压需求，适用范围较广。对每个连接片分别罩上连接片防护盖板，可提高整体安全性。熔断器的安装位置，可节省空间占用。隔离柱、隔离块是与方形单体电池侧面紧密贴合，相邻两个隔离柱或隔离块之间的间隙形成独立的冷却风道，多个独立的冷却风道并排布置，这样可有效减小风道的相互干扰，从而更好地达到温度均衡的作用，使得各方形单体电池之间的温差较小，保证电池模组内部温度场的一致性；气流从安装隔离件的第一进风孔、端盖板的第二进风孔进入，流经相对应的两个隔离柱或隔离块之间的间隙形成的冷却风道，再从安装隔离件的第一出风孔、端盖板的第二出风孔流出，气流流动较规律，同时安装隔离件和端盖板下方采用架空设计，减少底部进风扰流出现，使各第一进风孔、第二进风孔的进风压力趋于一致，可更好地对各方形单体电池进行散热，降低整个电池模组的温度。

附图说明

图1为实施例1中方形电池模组(不含连接片防护盖板)的整体结构示意图；

图2为实施例1中安装隔离件的结构示意图；

图3(a)为实施例1中端盖板朝内一面的结构示意图；

图3(b)为实施例1中端盖板朝外一面的结构示意图；

图4为实施例1中方形单体电池安装在安装隔离件上的示意图；

图5为实施例1中连接片防护盖板罩住连接片的局部放大示意图；

图6为实施例1中连接片防护盖板的结构示意图；

图7(a)为实施例3中连接片防护盖板的正面结构示意图；

图7(b)为实施例3中连接片防护盖板的背面结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。

实施例1

一种方形电池模组，如图1所示，包括若干个方形单体电池1、若干个安装隔离件2和两个端盖板3，如图2所示，安装隔离件2包括第一本体4，第一本体4整体为框架结构，第一本体4的顶部和底部的中间位置均匀跨装有若干个隔离柱5，相邻两个隔离柱5之间间隔一定距离，若干个隔离柱5将第一本体4均分成两个电池安装总空间6，每个电池安装总空间6均分成两个第一单体电池放置区7，在安装隔离件2的相邻两个第一单体电池放置区7共用的隔离柱5的两面分别垂直设置有若干个第一分隔块8，相邻两个第一分隔块8之间间隔一定距离，第一本体4顶部的两侧对应每个第一单体电池放置区7的位置上分别设置有两个半圆弧形的第一极端穿槽9和一个半圆形的第一泄气半孔10，安装隔离件2第一本体4顶部的位于相邻两个隔离柱5之间的中间位置处分别开设有第一出风孔11，安装隔离件2第一本体4底部的位于相邻两个隔离柱5之间的中间位置处分别开设有第一进风孔12，第一进风孔12的宽度、第一出风孔11的宽度分别比隔离柱5的厚度大1mm，第一进风孔12、第一出风孔11分别与相对应的两个隔离柱5之间的间隙相连通，安装隔离件2的第一本体4顶部设置有线束固定耳13，安装隔离件2两端的下端分别超出安装隔离件2底部即安装隔离件2底部为架空结构；

如图3(a)、图3(b)所示，端盖板3朝内一面的四周周边设置有围成一圈的凸起部分14，凸起部分14围成的空间均分成三个第二单体电池放置区15且第二单体电池放置区15的数量与第一单体电池放置区7的数量相同，端盖板3朝内一面位于每个第二单体电池放置区15内垂直设置有若干个相隔一定距离的连接端盖板顶部和底部的隔离块16，在端盖板3的相邻两个第二单体电池放置区15共用的隔离块16的朝外一面上垂直设置有若干个第二分隔块17，相邻两个第二分隔块17之间间隔一定距离，端盖板3朝内一面的位于顶部的凸起部分14对应每个第二单体电池放置区15的位置上分别设置有两个半圆弧形的第二极端穿槽18和一个半圆形的第二泄气半孔19，端盖板3朝外一面的顶部对应每个第二单体电池放置区15的位置上分别设置有两个朝外凸出的极端引出端口20且极端引出端口20与第二极端穿槽18一一对应呈直线布置，端盖板3朝外一面的顶部两端分别设置有朝外凸出的吊耳21，端盖板3的朝外一面上设置有加强筋22，端盖板3朝外一面的底部两端分别设置有固定底座23，端盖板3的顶部位于相邻两个隔离块16之间的位置处开设有第二出风孔24，端盖板3的底部位于相邻两个隔离块16之间的位置处开设有第二进风孔25，第二进风孔25的宽度、第二出风孔24的宽度分别为第一出风孔11宽度的一半，第二进风孔25、第二出风孔24分别与相对应的两个隔离块16之间的间隙相连通，端盖板3两端的下端分别超出端盖板3底部即端盖板3底部为架空结构；如图2、图3(a)所示，安装隔离件2的电池安装总空间6的四周端面上、端盖板3的四周凸起部分14的端面上分别设置有卡槽26和凸起块27；

如图1所示，若干个安装隔离件2依次叠放在一起，在叠放在一起的安装隔离件2的最外侧分别叠放端盖板3，相邻两个安装隔离件2的卡槽26与凸起块27相对应卡合在一起，最外侧安装隔离件2与相对应端盖板3的卡槽26与凸起块27相对应卡合在一起，相邻两个安装隔离件2的第一单体电池放置区7、最外侧安装隔离件2的第一单体电池放置区7与相对应端盖板3的第二单体电池放置区15一一对应配套合并形成单体电池安装区，相邻两个安装隔离件2的第一极端穿槽9、最外侧安装隔离件2的第一极端穿槽9与相对应端盖板3的第二极端穿槽18一一对应配套合并形成极端穿孔28，相邻两个安装隔离件2的第一泄气半孔10、最外侧安装隔离件2的第一泄气半孔10与相对应端盖板3的第二泄气半孔19一一对应配套合并形成泄气孔29，若干个方形单体电池1一一安装在单体电池安装区内且方形单体电池1的正极端、负极端分别穿过相对应的极端穿孔28、方形单体电池1的泄气阀口正对泄气孔29，方形单体电池1的侧面紧贴相对应的隔离柱5或隔离块16，图4为方形单体电池安装在安装隔离件上的示意图，若干个方形单体电池1通过连接片30相互连接(本实施例的连接方式为串联)且在连接线路上设置有熔断器31，熔断器31安装在其中一个端盖板3的相邻两个极端引出端口20上，另一个端盖板3的其中两个极端引出端口20与相连接在一起的若干个方形单体电池1的总正端、总负端一一对应连接且该两个极端引出端口20作为整个电池模组的总正引出端、总负引出端，叠放在一起的端盖板3、安装隔离件2通过缠绕带32缠绕固定在一起，安装隔离件2的两端外侧面、端盖板3的两端外侧面分别设置有缠绕带安装槽33，缠绕带32安装在缠绕带安装槽33内。

如图5所示，连接片30上罩有连接片防护盖板34，如图6所示，连接片防护盖板34包括第二本体35，第二本体35为内部中空且底部开口的盒体结构，第二本体35的横截面两端呈圆弧形、中间呈方形，第二本体35一侧的外侧面两端分别垂直设置有开口方向与第二本体35开口方向相同的采样线束防护槽36且采样线束防护槽36与第二本体35内部相连通，第二本体35的两侧靠近底部的位置上开设有卡孔37，安装隔离件2、端盖板3的顶部垂直设置有外端带卡舌的凸起卡柱38，卡孔37与凸起卡柱38的卡舌一一对应相配套卡合在一起，实现连接片防护盖板34与相对应的安装隔离件2或端盖板3之间通过卡扣方式固定在一起。

实施例2

一种方形电池模组，其结构与实施例1的方形电池模组的结构相类似，其不同之处在于：第一进风孔的宽度、第一出风孔的宽度分别比隔离柱的厚度大2mm。

实施例3

一种方形电池模组，其结构与实施例1的方形电池模组的结构相类似，其不同之处在于：安装隔离件的每个电池安装总空间均分成三个第一单体电池放置区，端盖板的凸起部分围成的空间均分成三个第二单体电池放置区；第一进风孔的宽度、第一出风孔的宽度分别比隔离柱的厚度大0.5mm；如图7(a)、图7(b)所示，连接片防护盖板34的第二本体35两侧的外侧面两端分别垂直设置有开口方向与第二本体35开口方向相同的采样线束防护槽36且采样线束防护槽36与第二本体35内部相连通，第二本体35的顶部设置有朝外凸起的凸台39，其中一侧的采样线束防护槽36的顶部设置有朝内凹进的凹槽40，第二本体35的两侧底部垂直设置有外端带卡舌的凸起卡柱38，安装隔离件、端盖板的顶部开设有卡孔，卡孔与凸起卡柱的卡舌一一对应相配套卡合在一起。