电池模组及电池箱的制作方法

文档序号:31927830发布日期:2022-10-25 23:18阅读:47来源:国知局
电池模组及电池箱的制作方法

1.本发明涉及新能源技术领域,尤其涉及一种电池模组及电池箱。


背景技术:

2.电动汽车是新能源汽车的一个重要发展方向,汽车电池作为电动汽车的核心部件之一,其结构的可靠性和稳定性直接影响整个电动汽车的性能和安全,而汽车电池通常以电池模组的形式安装于电池箱之中。
3.现有技术中,电池模组通常由多个单体电池串联或并联组成,且多个单体电池依次排列在两个端板之间,而电池模组整体再由打包带环绕于周侧进行捆绑固定,从而使电池模组形成一体式结构。
4.然而,现有的电池模组中,单体电池之间的连接稳定性不足,影响电池模组整体的可靠性和安全性。


技术实现要素:

5.本发明实施例提供一种电池模组及电池箱,可以提高单体电池之间连接的稳定性,从而保证电池模组整体的可靠性和安全性。
6.第一方面,本技术提供一种电池模组,该电池模组包括端板组件、连接组件和多个单体电池,端板组件包括两个端板,连接组件和单体电池均设置于两个端板之间。
7.其中,连接组件包括多个依次排列的连接件,相邻连接件共同形成容纳腔,多个单体电池分别设置于不同的容纳腔中,且相邻单体电池之间电连接;至少部分连接件的顶部设置有叠片组件,叠片组件包括多个叠片,多个叠片沿连接件的长度方向依次排列。
8.本技术提供的电池模组通过连件件对多个单体电池进行固定,而连接件上的叠片组件可以提高连接件的结构强度,提高单体电池之间连接的稳定性,从而保证电池模组整体的可靠性和安全性。
9.作为一种可选的实施方式,容纳腔与单体电池一一对应,且容纳腔的形状与单体电池外形相匹配,从而避免单体电池在容纳腔中产生晃动,保证单体电池在两个连接件之间安装的稳定性。
10.作为一种可选的实施方式,连接件的顶部设置有至少两个缺口,相邻连接件的缺口一一对应,且共同围设成通孔,该通孔与容纳腔连通,且单体电池的电极从该通孔伸出,从而使得不同容纳腔中的单体电池的电极可以点连接。
11.作为一种可选的实施方式,连接件顶部具有成对设置的连接孔和连接凸起,相邻连接件的连接孔和连接凸起相互配合,且连接凸起插入连接孔内,从而保证相邻连接件直接对接的准确性,避免连接件产生错位,影响电池模组的性能。
12.作为一种可选的实施方式,连接件包括第一连接件和第二连接件,第一连接件为两个,两个第一连接件位于电池模组的两端,且分别与两个端板抵接;第二连接件可以为多个,多个第二连接件依次排列于两个第一连接件之间,从而与端板抵接的第一连接件的结
构可以与端板的结构相匹配,便于第一连接件的固定,同时便于电池模组的拆卸安装。
13.作为一种可选的实施方式,第二连接件的顶部设置有两个叠片组件,两个叠片组件相对于第二连接件的排列方向对称设置,从而可以提高第二连接件的结构强度,进而提高电池模组内部的结构强度。
14.作为一种可选的实施方式,本技术提供的电池模组还包括金属连接片,每两个相邻的单体电池并联形成电池组,且相邻电池组之间通过该金属连接片串联连接,从而使得多个单体电池形成一个整体供电单元。
15.作为一种可选的实施方式,本技术提供的电池模组可以还包括固定组件,固定组件可以包括第一固定件和第二固定件,以对电池模组的整体结构进行固定。
16.其中,第一固定件设置于连接组件的顶部,且第一固定件沿电池模组的长度方向延伸,第一固定组件的两端分别与两个端板可拆卸连接,从而通过固定两个端板之间的距离,夹紧位于两个端板之间的连接件,保证电池模组整体安装结构的稳定性;
17.此外,第二固定件可以为两个,两个第二固定件分别设置于电池模组的两侧,且分别与连接组件的两侧外壁抵接,两个第二固定件的两端均分别与两个端板可拆卸连接,从而避免连接件之间产生相对滑移,进一步连接结构的稳定性。
18.第二方面,本技术提供一种电池箱,该电池箱包括箱体和上述第一方面中的电池模组,箱体具有容置槽,电池模组可以设置于容置槽中。
19.作为一种可选的实施方式,电池模组为多个,多个电池模组在容置槽内阵列排布,且多个电池模组依次串联连接,从而电池箱可以具有统一的外部电极接头。
20.本技术提供了一种电池模组及电池箱,其中,电池模组包括端板组件、连接组件和多个单体电池,端板组件包括两个端板,连接组件和单体电池均设置于两个端板之间,连接组件包括多个依次排列的连接件,相邻连接件共同形成容纳腔,多个单体电池分别设置于不同的容纳腔中,且相邻单体电池之间电连接;至少部分连接件的顶部设置有叠片组件,叠片组件包括多个叠片,多个叠片沿连接件的长度方向依次排列,提高单体电池之间连接的稳定性,从而保证电池模组整体的可靠性和安全性。
21.除了上面所描述的本技术实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外,本技术提供的电池模组及电池箱所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果,将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本技术实施例一提供的电池模组的结构示意图;
24.图2为本技术实施例一提供的电池模组的爆炸图;
25.图3为本技术实施例一提供的电池模组中连接件对接的结构示意图;
26.图4为本技术实施例一提供的电池模组中连接件对接的侧视图;
27.图5为本技术实施例一提供的电池模组中第一连接件的结构示意图;
28.图6为本技术实施例一提供的电池模组中第二连接件的结构示意图;
29.图7为本技术实施例一提供的电池模组中第二连接件的正视图;
30.图8为本技术实施例二提供的电池箱的结构示意图;
31.图9为本技术实施例二提供的电池箱的爆炸图。
32.附图标记说明:
33.1-电池模组;
34.10-端板组件;11-端板;
35.20-连接组件;201-容纳腔;202-缺口;203-连接凸起;204-连接孔;21-第一连接件;22-第二连接件;221-叠片组件;
36.30-单体电池;
37.40-第一固定件;41-第二固定件;
38.50-安装件;51-上盖;
39.60-第一金属连接片;61-第二金属连接片;
40.70-挡板;
41.100-箱体;101-容置槽;
42.200-箱盖。
具体实施方式
43.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。
44.首先,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技术的技术原理,并非旨在限制本技术的保护范围。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。
45.其次,需要说明的是,在本技术的描述中,术语“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,而不是指示或暗示装置或构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技术的限制。
46.此外,还需要说明的是,在本技术的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“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;可以是两个构件内部的连通。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技术中的具体含义。
47.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
48.电动汽车是新能源汽车的一个重要发展方向,汽车电池作为电动汽车的核心部件
之一,其结构的可靠性和稳定性直接影响整个电动汽车的性能和安全,而汽车电池通常以电池模组的形式安装于电池箱之中。目前,电池模组通常由多个单体电池串联或并联组成,且多个单体电池依次排列在两个端板之间,而电池模组整体再由打包带环绕于周侧进行捆绑固定,从而使电池模组形成一体式结构。
49.然而,现有的电池模组中,依靠外部打包带进行固定,在电池模组内部的单体电池之间的连接稳定性不足,影响电池模组整体的可靠性和安全性。
50.本技术提供一种电池模组及电池箱,可以提高单体电池之间连接的稳定性,从而保证电池模组整体的可靠性和安全性。
51.实施例一
52.首先需要说明的是,本实施例提供的电池模组主要应用新能源车辆中,为新能源车辆的动力系统和辅助系统供电,电池模组所采用的具体电池类型可以是锂离子电池、镍氢电池、燃料电池等,本实施例对电池模组具体的原理类型不做限定。
53.图1为本技术实施例一提供的电池模组的结构示意图,图2为本技术实施例一提供的电池模组的爆炸图,如图1和图2所示,本实施例提供一种电池模组1,该电池模组1包括端板组件10、连接组件20和多个单体电池30,端板组件10包括两个端板11,连接组件20和单体电池30均设置于两个端板11之间,从而通过端板11对连接组件20和单体电池30的相对位置进行固定。
54.其中,连接组件20包括多个依次排列的连接件,相邻连接件共同形成容纳腔201,多个单体电池30分别设置于不同的容纳腔201中,且相邻单体电池30之间电连接,即单体电池30的两侧均有连接件,从而每个单体电池30均可以被两个连接件固定,而多个单体电池30共同形成一个供电整体
55.此外,至少部分连接件的顶部设置有叠片组件221,叠片组件221包括多个叠片,多个叠片沿连接件的长度方向依次排列。
56.可选的,叠片可以是层叠设置的薄片结构,且每个薄片均与连接件的顶部表面固定连接,且可以垂直于连接件的顶部设置,从而提高结构强度。
57.需要说明的是,本实施例提供的电池模组1通过连件件对多个单体电池30进行固定,而连接件上的叠片组件221可以提高连接件的结构强度,提高单体电池30之间连接的稳定性,从而保证电池模组1整体的可靠性和安全性。
58.图3为本技术实施例一提供的电池模组中连接件对接的结构示意图,图4为本技术实施例一提供的电池模组中连接件对接的侧视图,如图3和图4所示,为保证单体电池30在容纳腔201中设置的稳定性,避免单体电池30之间产生压迫,或者连接件对单体电池30产生压迫,容纳腔201可以与单体电池30一一对应,且容纳腔201的形状与单体电池30外形相匹配,同时如此设置可以避免单体电池30在容纳腔201中产生晃动,保证单体电池30在两个连接件之间安装的稳定性。
59.由此可见,电池模组1内部连接结构的稳定性主要依靠连接件实现,下面将对连接件的具体结构进行详细说明。
60.作为一种可选的实施方式,连接件的顶部可以设置有至少两个缺口202,相邻连接件的缺口202一一对应,且共同围设成通孔,该通孔与容纳腔201连通,且单体电池30的电极从该通孔伸出,从而使得不同容纳腔201中的单体电池30的电极可以点连接。
61.其中,连接件朝向单体电池30的一侧可以设置有两个缺口202,由于单体电池30设置在两个连接件之间,相邻两个连接件的相对的一侧的缺口202可以一一对应,共同形成两个通孔,这两个通孔可以分别与单体电池30的正极接头和负极接头对应。
62.可选的,每个缺口202可以呈半圆形,两个连接件的相对的两个缺口202相对拼接便可形成一个圆形通孔,从而与单体电池30的伸出容纳腔201的电极形状相匹配。当然单体电池30的电极也可以是方形或者其他规则多边形的形状,缺口202的形状可以相应进行设置,本实施例对此不做具体限定。
63.作为一种可选的实施方式,连接件顶部可以成对设置有的连接孔204和连接凸起203,相邻连接件的连接孔204和连接凸起203相互配合,且连接凸起203插入连接孔204内,从而保证相邻连接件直接对接的准确性,避免连接件产生错位,影响电池模组1的性能。
64.其中,在连接件的中间位置可以设置有凸起结构,连接孔204和连接凸起203可以设置在该凸起结构上,且连接件朝向单体电池30的每侧可以各设置一个连接孔204和一个连接凸起203。
65.对于相邻的两个连接件而言,两者相对一侧的连接孔204和连接凸起203的位置相反,则其中一者的连接孔204可以和另一者的连接凸起203配合,而另一者的连接孔204可以和前者的连接凸起203配合,当多个连接件依次排列,前后相继时,便可依次形成首尾连接式的连接孔204和连接凸起203的配合,从而保证了多个连接件之间排列连接的结构稳定性。
66.由于多个连接件是沿电池模组1的长度方向排列,因此首尾位置会各有一个连接件只有一侧与另一个连接件对接,即只有一侧形成容纳腔201,而中间的连接件的两侧必然均和其他连接件对接,即两侧均形成有容纳腔201,下面将对此进行说明。
67.作为一种可选的实施方式,连接件可以包括第一连接件21和第二连接件22,第一连接件21为两个,两个第一连接件21位于电池模组1的两端,且分别与两个端板11抵接;第二连接件22可以为多个,多个第二连接件22依次排列于两个第一连接件21之间,从而与端板11抵接的第一连接件21的结构可以与端板11的结构相匹配,便于第一连接件21的固定,同时便于电池模组1的拆卸安装。
68.图5为本技术实施例一提供的电池模组中第一连接件的结构示意图,图6为本技术实施例一提供的电池模组中第二连接件的结构示意图,图7为本技术实施例一提供的电池模组中第二连接件的正视图,如图5至图7所示,第一连接件21朝向电池模组1内部的一侧与第二连接件22抵接,并且与相邻的第二连接件22抵接,而第一连接件21背离电池模组1内部的一侧与端板11抵接,因此,第一连接件21可以仅有朝向电池模组1内部的单侧设置有上述的缺口202、连接凸起203和连接孔204结构;第二连接件22由于两侧都会形成容纳腔201,两侧都设置有单体电池30,并与其他连接件抵接,因此第二连接件22在电池模组1的长度方向上可以为对称结构,即第二连接件22的两侧均设置有上述的缺口202、连接凸起203和连接孔204。
69.此外,第二连接件22的顶部可以设置有两个叠片组件221,两个叠片组件221相对于第二连接件22的排列方向对称设置,从而可以提高第二连接件22的结构强度,进而提高电池模组1内部的结构强度。
70.可以的,叠片组件221可以紧靠设置连接凸起203和连接孔204的凸起结构,并且设
置在该凸起结构的两侧。不同的第二连接件22可以具有相同的叠片组件221的设置位置,且具有相同的叠片设置数量,本实施例对叠片的具体尺寸和具体数量不作限定。
71.作为一种可选的实施方式,本实施例提供的电池模组1还可以包括金属连接片,每两个相邻的单体电池30并联形成电池组,且相邻电池组之间通过该金属连接片串联连接,从而使得多个单体电池30形成一个整体供电单元。
72.其中,电池组可以为多个,多个电池组沿电池模组1的长度方向依次排列,位于电池模组1两端的两个电池组的一个电极可以分别作为电池模组1的整体输出电极,而两个电池组之间的金属连接片和两端电池组对外输出的电极上的金属连接片可以具有不同的结构。
73.可选的,金属连接片可以包括第一金属连接片60和第二金属连接片61,第一金属连接片60用于电池模组1两端的电池组的电极与外部连接,而第二金属连接片61用于连接两个电池组的电极,使相邻电池组串联。
74.由于每两个单体电池30组成一个电池组,因此第一金属连接片60上可以设置有两个通孔对应一个电池组上两个单体电池30的电极,而第二金属连接片61上可以设置有四个通孔分别对于两个电池组的四个单体电池30的电极,从而在实现电池组内的单体电池30的并联,同时实现电池组之间的串联。
75.需要说明的是,单体电池30之间也可以采用直接串联或者直接并联的方式连接,或者电池组可以采用其他的电能输出的连接方式,本实施例只限定单体电池30物理空间上的排列方式,对单体电池30之间形成的具体电路结构不做限定。
76.可选的,在端板11顶部还可以设置有安装件50,安装件50的第一端与端板11连接,安装件50的第二端与第一金属连接片60连接,从而实现电池模组1电能的输出。
77.此外,本实施例提供的电池模组1还可以包括两个上盖51,两个上盖51分别盖设于两个端板11的顶部,以遮挡与安装件50连接的第一金属连接片60。
78.当两个端板11从两侧夹紧连接件和单体电池30时,还需要从整体去固定两个端板11的相对位置,并且尽可能提高内部连接件之间连接结构的稳定性。
79.作为一种可选的实施方式,本技术提供的电池模组1可以还包括固定组件,固定组件可以包括第一固定件40和第二固定件41,以对电池模组1的整体结构进行固定。
80.其中,第一固定件40设置于连接组件20的顶部,且第一固定件40沿电池模组1的长度方向延伸,第一固定组件的两端分别与两个端板11可拆卸连接,从而通过固定两个端板11之间的距离,夹紧位于两个端板11之间的连接件,保证电池模组1整体安装结构的稳定性。
81.可选的,第一固定件40呈长板状,且第一固定件40可以盖设在连接件顶部的凸起结构上,且在连接件顶部可以设置有卡槽对第一固定件40进行定位,从而便于第一固定件40的装配。
82.此外,第二固定件41可以为两个,两个第二固定件41分别设置于电池模组1的两侧,且分别与连接组件20的两侧外壁抵接,两个第二固定件41的两端均分别与两个端板11可拆卸连接,从而避免连接件之间产生相对滑移,进一步连接结构的稳定性。
83.在电池模组1顶部还可以设置有挡板70,挡板70可以遮挡电池模组1内部的连接件和单体电池30,从而避免单体电池30的电极外露。
84.本实施例提供了一种电池模组,该电池模组包括端板组件、连接组件和多个单体电池,端板组件包括两个端板,连接组件和单体电池均设置于两个端板之间,连接组件包括多个依次排列的连接件,相邻连接件共同形成容纳腔,多个单体电池分别设置于不同的容纳腔中,且相邻单体电池之间电连接;至少部分连接件的顶部设置有叠片组件,叠片组件包括多个叠片,多个叠片沿连接件的长度方向依次排列,提高单体电池之间连接的稳定性,从而保证电池模组整体的可靠性和安全性。
85.实施例二
86.图8为本技术实施例二提供的电池箱的结构示意图,图9为本技术实施例二提供的电池箱的爆炸图,如图8和图9所示,本实施例提供一种电池箱,该电池箱包括箱体100、箱盖200和实施例一中的电池模组1,箱体100具有容置槽101,箱盖200盖设在容置槽101的上方,电池模组1可以设置于容置槽101中。
87.其中,电池模组1可以为多个,多个电池模组1在容置槽101内阵列排布,且多个电池模组1依次串联连接,从而电池箱可以具有统一的外部电极接头。每个电池模组1内均包括多个单体电池,其具体的连接结构和固定方式均与实施例一中一致,具有较好连接稳定性,在此不再赘述。
88.示例性的,电池模组1可以为四个,四个电池在箱体100的容置槽101内呈“田”字形排布,并且以“u”型串联,在电池箱的同一侧形成外部电极接头的正负极。
89.需要说明的是,本实施例的电池箱应用于新能源车辆中,而车辆类型既可以是中小型客运车辆、大型客运车辆,也可以是货运车辆或者叉车、吊车等其他专业车辆,根据实际用于场景可以选择不同尺寸、电池模组1数量的电池箱,本实施例对此不做具体限定。
90.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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