一种用于圆柱电池舱的电池模组结构的制作方法

本发明涉及水下电池技术领域，尤其是一种用于圆柱电池舱的电池模组结构。

背景技术：

目前，锂电池由于其能量高、循环寿命长和存储时间长等优点，已被越来越多的应用在各型潜水器上。

锂电池电芯一般分为方形、圆形、软包三种类型，其中圆柱电芯具有成本低和空间利用率高的特点，常常被装配为电池模组，作为潜水器水下工作的动力源被封装在耐压壳体中直接供电。潜水器在水下工作时，电池耐压壳体需要能够承受水下环境压力作用，因此耐压壳体形状一般为承压能力更好的长圆筒状。

目前，圆柱电池模组主要采用多个模组整体固定、滑动装入圆柱电池舱内的安装方式，这种电池模组结构安装维护性差，在安装和拆卸时滑动摩擦阻力大，且更换单个损坏电芯时，需要拆除所有电池模组并更换整个模组的电芯，更换难度高，维修成本高。因此，确有必要提出一种新的圆柱电池模组结构克服上述缺陷。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种用于圆柱电池舱的电池模组结构，通过滚动导轮结构和内嵌的镍片完成电池模块化分组设计，提高了装配效率，降低了维修成本。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于圆柱电池舱的电池模组结构，包括电池模组，所述电池模组包括多个并排设置的圆柱电芯，电池模组两端分别设置电池模组框架，电池模组两端的电池模组框架通过连接件可拆卸的连接，并将电池模组夹紧；所述电池模组框架上对应各个圆柱电芯的位置设置能够容纳圆柱电芯的电芯安装孔，圆柱电芯两端分别对应伸入左右两侧位置的电芯安装孔中；所述电池模组和电池模组框架之间设置若干个内镍片，若干个内镍片分别连接电池模组的多个圆柱电芯，并将电池模组的多个圆柱电芯分组并联连接；所述电池模组框架的多个电芯安装孔内设置内镍片安装槽，内镍片嵌装在内镍片安装槽中；所述电池模组框架圆周端面上设置电极安装槽，电极安装槽内通过连接件可拆卸的连接铜板；所述电池模组框架背向电池模组一侧通过连接件可拆卸的连接绝缘板，绝缘板和电池模组框架之间设置若干个外镍片，若干个外镍片将若干个内镍片相互导通，若干个外镍片中的一个延伸到电极安装槽内与铜板导通连接；所述电池模组圆周端面一侧设置滚动导轮组件，滚动导轮组件通过连接件可拆卸的连接在电池模组两端的电池模组框架上，滚动导轮组件滚动连接在导轨上。

进一步的，电芯安装孔为阶梯孔。

进一步的，电池模组为圆柱形结构。

进一步的，电极安装槽两侧分别设置圆弧形的容线槽。

进一步的，滚动导轮组件包括滚动导轮支架，滚动导轮支架内并排设置两个导轮轴，两个导轮轴两端通过连接件分别可拆卸的连接滚动导轮支架侧壁，导轮轴上沿长度方向通过轴承转动连接多个滚动导轮，滚动导轮两侧设置卡簧，卡簧限制滚动导轮的轴向移动，导轮轴上相邻两个滚动导轮之间设置隔板隔开，隔板两端固定在滚动导轮支架上。

进一步的，滚动导轮支架底部设置圆弧形的避让槽。

进一步的，滚动导轮支架前后两侧分别设置支板，电池模组框架圆周端面上设置支板安装板，支板通过连接件可拆卸的连接在支板安装板上，并且滚动导轮支架上端面和电池模组框架端面吻合连接。

进一步的，滚动导轮支架前后端分别设置销孔和圆柱销，圆柱销能够伸入销孔中，相邻两个滚动导轮组件通过销孔和圆柱销实现定位连接。

本发明的有益效果如下：

1.本发明的滚动导轮组件使电池模组在圆柱电池舱内装卸方式由滑动改进为滚动，大大降低了安装和拆卸难度；同时，可根据实际维修需求拆除指定电池模组，避免模组大范围拆卸，提高了锂电池后期可维护性；

2.内镍片嵌于电池模组框架内侧，可根据实际并联电芯数量需求，将整个电池组分成几个模块，这种模块化分组设计能够更容易的更换单个模块的电芯，同时对其他模块电芯没有任何损坏，大大降低了更换维修成本；

3.电池模组框架顶部设有容线槽，能够使采样线和动力线有序且紧凑的分别固定在两线槽内，提高了电池整体美观性和后期维护的便捷性；

4.滚动导轮支架前后分别设有圆柱销和圆柱销孔，通过相邻滚动导轮支架的圆柱销和销孔对接，定位前后电池模组位置，并提高锂电池在舱内的安装稳定性，降低了锂电池在舱内因晃动而造成损坏的风险。

附图说明

图1为本发明的单个电池模组结构的爆炸图。

图2为本发明的电池模组框架结构图。

图3为本发明滚动导轮组件结构图。

图4为本发明的立体图。

图5为本发明的两个电池模组连接结构图。

其中：1、圆柱电芯；2、内镍片；3、电池模组框架；301、电芯安装孔；302、内镍片安装槽；303、电极安装槽；304、支板安装板；305、容线槽；4、外镍片；5、绝缘板；6、滚动导轮组件；601、滚动导轮支架；602、滚动导轮；603、导轮轴；604、隔板；605、避让槽；606、支板；607、圆柱销；608、销孔；7、导轨；8、铜板；9、连接板。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明主要包括圆柱形结构的电池模组，电池模组包括多个并排设置的圆柱电芯1。

如图1所示，电池模组两端分别设置电池模组框架3，电池模组框架3采用塑胶材料或尼龙材料制作，电池模组两端的电池模组框架3通过连接件可拆卸的连接，并将电池模组夹紧。

为了容纳电池模组中的各个圆柱电芯1，如图2所示，电池模组框架3上对应各个圆柱电芯1的位置设置能够容纳圆柱电芯1的电芯安装孔301，圆柱电芯1两端分别对应伸入左右两侧位置的电芯安装孔301中，电芯安装孔301为阶梯孔。

如图1所示，电池模组和电池模组框架3之间设置若干个内镍片2，若干个内镍片2分别连接电池模组的多个圆柱电芯1，并将电池模组的多个圆柱电芯1分组并联连接。

在使用过程中，根据实际并联圆柱电芯1数量来决定内镍片2的数量，如图1所示的实施例中，内镍片2为三个。

如图2所示，电池模组框架3的多个电芯安装孔301内设置内镍片安装槽302，内镍片2嵌装在内镍片安装槽302中。

如图2所示，电池模组框架3圆周端面上设置电极安装槽303，电极安装槽303内通过连接件可拆卸的连接铜板8。电极安装槽303两侧分别设置圆弧形的容线槽305，容线槽305内能够容纳采样线和动力线布置在内，提高了本发明整体美观性和后期维护的便捷性。

如图1所示，电池模组框架3背向电池模组一侧通过连接件可拆卸的连接绝缘板5，绝缘板5和电池模组框架3之间设置若干个外镍片4，若干个外镍片4将若干个内镍片2相互导通，若干个外镍片4中的一个延伸到电极安装槽303内与铜板8导通连接。

由于内外镍片和圆柱电芯1分组设置，在拆卸更换圆柱电芯1时，只需要更换损坏的圆柱电芯1组，大大降低了更换维修的成本。

如图1和图4所示，电池模组圆周端面一侧设置滚动导轮组件6，滚动导轮组件6通过连接件可拆卸的连接在电池模组两端的电池模组框架3上。滚动导轮组件6滚动连接在导轨7上。在使用时，导轨7设置在圆柱电池舱内，电池模组通过滚动导轮组件6在导轨7上自由滚动，能够实现在圆柱电池舱内的便捷安装拆卸，方便后期维护。在具体应用时，能够设置一组或多组本发明的电池模组结构串联成一体并滑动连接在导轨7上。

如图3所示，滚动导轮组件6包括滚动导轮支架601，滚动导轮支架601内并排设置两个导轮轴603，两个导轮轴603两端通过连接件分别可拆卸的连接滚动导轮支架601侧壁。导轮轴603上沿长度方向通过轴承转动连接多个滚动导轮602，滚动导轮602两侧设置卡簧，卡簧限制滚动导轮602的轴向移动，导轮轴603上相邻两个滚动导轮602之间设置隔板604隔开，隔板604隔开对导轮轴603起到支撑作用，隔板604两端固定在滚动导轮支架601上。

如图3所示，滚动导轮支架601底部设置圆弧形的避让槽605，避让槽605的设置能够避让导轨7，避免滚动导轮支架601底部与导轨7干涉。

如图3所示，滚动导轮支架601前后两侧分别设置支板606，电池模组框架3圆周端面上设置支板安装板304，支板606通过连接件可拆卸的连接在支板安装板304上，并且滚动导轮支架601上端面和电池模组框架3端面吻合连接，使得电池模组框架3能够稳定支撑滚动导轮支架601。

如图3所示，滚动导轮支架601前后端分别设置销孔608和圆柱销607，圆柱销607能够伸入销孔608中，相邻两个滚动导轮组件6通过销孔608和圆柱销607实现定位连接，提高锂电池在舱内的安装稳定性，降低锂电池在舱内因晃动而造成损坏的风险。

如图5所示，相邻两个电池模组的滚动导轮组件6通过连接板9连接成一体。

本发明的滚动导轮组件使电池模组在圆柱电池舱内装卸方式由滑动改进为滚动，大大降低了安装和拆卸难度。同时，可根据实际维修需求拆除指定电池模组，避免模组大范围拆卸，提高了锂电池后期可维护性。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。