电池模组及便携电源的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池模组及便携电源。


背景技术：

2.锂离子电池，作为一种高能量密度、高容量、长循环寿命的清洁能源，广泛应用于各行业和领域，例如，电动车(电动自行车、电动摩托车、电动汽车)、移动通信设备、军事、野外探测、航空航天等。
3.目前，在电动车中，一般情况下，将串联连接的多个锂离子电池(电芯)组成电芯组，多个电芯组安装在模组支架内并与电路板电连接，从而形成用于为电动车提供动力能源的电池模组。具体地，模组支架为多个，多个模组支架与电芯组的各侧面一一对应，以从不同方向将电芯组固定住，其中，电路板固定于任一模组支架上以与电芯组电连接。
4.相关技术中的模组支架虽然能够将电芯组中的各个电芯固定，但也增大了电池模组的占用体积。在电动车内部结构越来越紧凑的发展趋势下，不利于电池模组的小型化。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例的目的在于提供一种电池模组及便携电源，旨在改善电池模组的占用体积，以利于电池模组的小型化。
6.为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的一个技术方案是提供一种电池模组，包括：第一固定板；第二固定板；电芯组，一端固定于所述第一固定板，所述电芯组另一端固定于所述第二固定板；第一导电片，设置于所述第一固定板与电芯组之间，所述第一导电片固定且电连接于所述电芯组一端的电极；以及第二导电片，设置于所述第二固定板与电芯组之间，所述第二导电片固定且电连接于所述电芯组另一端的电极。
7.在一些可选地实施例中，所述电芯组中的任意相邻两电芯之间的间距相等。
8.在一些可选地实施例中，所述第一固定板设有第一散热孔，所述第二固定板设有第二散热孔，所述第一散热孔和/或所述第二散热孔对应于所述电芯组任意相邻的两电芯之间的间隙。
9.在一些可选地实施例中，所述第一散热孔与所述第二散热孔均处于同一轴线上。
10.在一些可选地实施例中，所述第一导电片至少部分覆盖所述电芯组一端的电极，所述第一导电片未覆盖所述电芯组一端的电极区域粘贴固定于所述第一固定板；所述第二导电片至少部分覆盖所述电芯组另一端的电极，所述第二导电片未覆盖所述电芯组另一端的电极区域粘贴固定于所述第二固定板。
11.在一些可选地实施例中，所述电池模组还包括第一缓冲件与第二缓冲件；所述第一缓冲件设置于所述第一固定板与所述第一导电片之间，所述第一固定板通过所述第一缓冲件固定于所述第一导电片背离所述电芯组的表面；所述第二缓冲件设置于所述第二固定板与所述第二导电片之间，所述第二固定板通过所述第二缓冲件固定于所述第二导电片背离所述电芯组的表面。
12.在一些可选地实施例中，所述电池模组还包括电路板，所述电路板抵靠于所述电芯组的侧面，且与所述第一导电片以及第二导电片电连接；所述电路板与所述电芯组的侧面之间设有绝缘板。
13.在一些可选地实施例中，所述电芯组包括多个第一电芯与多个第二电芯，所述第一电芯与所述第二电芯朝向相反。
14.在一些可选地实施例中，所述第一电芯的数量m与所述第二电芯的数量n满足：|k(m-n)|＝(m+n),其中，k为常数。
15.为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的另一个技术方案是提供一种便携电源，包括前述所述的电池模组。
16.本实用新型实施方式的有益效果是：本实用新型实施例提供的电池模组及便携电源，通过第一固定板与第二固定板分别将电芯组两端固定，第一固定板、电芯组以及第二固定板共同成为整体结构，使得各电芯可不借助模组支架也可实现相对固定。此外，由于电芯之间仅采用第一固定板与第二固定板固定，相较于现有电池模组采用模组支架固定电芯组来说，前述电池模组的所占体积较少，有利于电池模组的小型化。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅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的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型其中一实施例提供的一种电池模组的结构示意图；
19.图2为图1所示的电池模组的结构爆炸图；
20.图3为图1所示的电池模组中的电芯组的电芯其中一排布方式图。
具体实施方式
21.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“固接于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
22.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
23.此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
24.请一并参阅图1与图2，为本实用新型其中一实施例提供的一种电池模组，包括第一固定板10、第二固定板20、电芯组30、第一导电片11以及第二导电片21。第一固定板10与
第二固定板20分别固定于电芯组30两端，第一固定板10与第二固定板20共同支撑电芯组30中的各个电芯。第一导电片11设置于第一固定板10与电芯组30之间，第一导电片11固定且电连接于电芯组30一端的电极。第二导电片21设置于第二固定板20与电芯组30之间，第二导电片21固定且电连接于电芯组30另一端的电极，其中，第一导电片11与第二导电片21均可与电路板40电连接。
25.在本实施例中，通过第一固定板10与第二固定板20分别将电芯组30两端固定，第一固定板10、电芯组30以及第二固定板20共同成为整体结构，使得各电芯可不借助模组支架也可实现相对固定。此外，由于电芯之间仅采用第一固定板10与第二固定板20固定，相较于现有电池模组采用模组支架固定电芯组30来说，前述电池模组的所占体积较少，有利于电池模组的小型化。
26.应当说明的是，电芯组30的单个电芯具有一定地重量，因而，多个电芯组成电芯组30的重量难以忽视。本实施例中第一固定板10与第二固定板20均可采用具有良好地机械性能与绝缘性能的材料制成，在保证电芯组30中的各电芯均能被固定稳固的同时，第一固定板10与第二固定板20自身不易受到电芯组30的重量影响而弯折或断裂。例如，在一些使用场景中，第一固定板10与第二固定板20均可为环氧板。
27.接下来，依次对第一固定板10、第二固定板20、电芯组30、第一导电片11以及第二导电片21的具体结构作出说明。
28.对于上述第一固定板10，第一固定板10大致呈长方形板状结构，第一固定板10用于为电芯组30一端提供固定支撑作用，第一固定板10设有贯穿其表面的第一散热孔10a，第一散热孔10a连通电芯组30的内部空间与电芯组30外，以使得电芯组30在充放电时产生的热量可通过第一散热孔10a散发至电芯组30外。较优地，第一散热孔10a设置于电芯组30中四个电芯所围合的空隙部分。具体地，第一散热孔10a的数量为多个，多个第一散热孔10a呈矩阵设置于第一固定板10。
29.对于上述第二固定板20，第二固定板20大致呈长方形板状结构，第二固定板20用于为电芯组30另一端提供固定支撑作用，第二固定板20设有贯穿其表面的第二散热孔20a，第二散热孔20a连通电芯组30的内部空间与电芯组30外，以使得电芯组30在充放电时产生的热量可通过第二散热孔20a散发至电芯组30外。具体地，第二散热孔20a的数量为多个，多个第二散热孔20a呈矩阵设置于第二固定板20。较优地，第一固定板10的第一散热孔10a与第二固定板20的第二散热孔20a均处于同一轴线上。如此设置，第一散热孔10a、电芯组30的内部空间以及第二散热孔20a共同组成气流通过距离较短的散热通道，进而提升了电池模组的自然散热效率。
30.对于上述电芯组30，请参阅图3，本实施例中以五十六个电芯为一个电芯组30进行说明。具体地，该电芯组30包括三十二个第一电芯31与二十四个第二电芯32。其中，以八个电芯为一组，将电芯组30分为七个电芯分组：第一电芯分组301，第二电芯分组302，第三电芯分组303，第四电芯分组304，第五电芯分组305，第六电芯分组306，第七电芯分组307。每个电芯分组内电芯的正极与负极朝向相同，且8个电芯的正极通过导电片并联在一起，负极也通过导电片并联在一起。七个电芯分组再依次进行串联，一电芯分组的正极与另一电芯分组的负极串联连接以一个导电片覆盖16个电芯的电极并电连接的形式形成，如图2所示，电芯组30的左端(也为图3中电芯组朝向纸面外的一端)，第二电芯分组302的负极与第三电
芯分组303的正极、第四电芯分组304的负极与第五电芯分组305的正极、第六电芯分组306的正极与第七电芯分组的正极分别通过一个导电片焊接于该端面的电极。同理，在电芯组30的右端(也为图3中电芯组朝向纸面内的一端)，第一电芯分组301的负极与第二电芯分组302的正极、第三电芯分组303的负极与第四电芯分组304的正极、第五电芯分组305的负极与第六电芯分组306的正极分别通过一个导电片接于该端面的电极。第一电芯分组301的正极和第七电芯分组307的负极作为与外部设备电连接的正负极。
31.通过如上的排布，可以使得串联的电芯分组间电流走向无交叉且顺畅，同时电芯组30的正极和负极从电芯组的同一侧引出；另外，每一块导电片都能以最短的距离与电路板40电连接。
32.较优地，第一导电片11和第二导电片21可为纯镍片。本实施例中以导电片与电芯组30一端的电极焊接的连接方式实现两者之间的固定且电连接。可以理解的是，在其他一些实施例中，导电片与电芯组30一端可通过导线连接，并采用胶粘或卡接等连接方式实现两者之间的固定。
33.应当说明的是，在本实施例中，第一导电片11和第二导电片21分别至少部分覆盖电芯组30一端的电极，第一导电片11未覆盖电芯组30一端的电极的区域粘贴固定于第一固定板10，第二导电片21未覆盖电芯组30一端的电极的区域粘贴固定于第二固定板20。
34.较优地，电芯组30中的任意相邻两电芯之间的间距相等，为了进一步加强电芯间的散热效果，相邻电芯隔开设置，例如，如图3所示，相邻的第一电芯31与第二电芯32的外表面之间的间距、第一电芯31与第一电芯31的外表面之间的间距以及第二电芯32与第二电芯32的外表面之间的间距均为1.5mm。
35.应当说明的是，本实施例中第一电芯31与第二电芯32的结构与功能均相同，二者的区别仅在于电芯的正负电极朝向相反。具体地，在一些实际使用场景中，第一电芯31的正极朝上，相应地，第二电芯32的负极朝向上。较优地，第一电芯31与第二电芯32皆为26650型圆柱电芯。但并不限于此，在其他实施例中，第一电芯31与第二电芯32的型号可根据实际使用需要进行适应性调整。
36.可以理解的是，电芯组30的数量不限于此，只需第一电芯31的数量m与第二电芯32的数量n满足：|k(m-n)|＝(m+n),其中，k为常数即可。通过前述公式选取预设数量的第一电芯31与第二电芯32，能够有效地避免各电芯之间的电流不均衡而导致电池模组提前失效，并且尽量能使每个电芯达到或接近电芯规定的相应电压值。还可以理解的是，电芯组30的排布方式也并不局限于此，本实施例中以上述排布方式为示例性说明，只要多个第一电芯31与多个第二电芯32能够实现串联连接即可。
37.为便于对电芯组30中各个电芯的过充、过放、过温、过流以及短路进行保护。可选地，电池模组还包括电路板40，电路板40抵靠于电芯组30的侧面。电路板40设有元器件的表面朝向电芯组30外，电路板40背离元器件的表面抵靠于电芯组30的侧面。具体地，电路板40包括第一端部41与第二端部42。第一端部41相对第二端部42靠近于电芯组30一端，第二端部42相对第一端部41靠近于电芯组30另一端。第一端部41用于供多个第一导电片11连接固定，并且电路板40通过多个第一导电片11中一第一导电片11与第一电芯31分组中的负极电连接。第二端部42用于供多个第二导电片21连接固定，并且电路板40通过多个第二导电片21中一第二导电片21与第一电芯31分组中的正极电连接。其中，电路板40为bms板。
38.应当说明的是，本实施例中的电芯组30的侧面是指多个第一电芯31与多个第二电芯32以图3所示的排布方式形成长八边形的电芯组30，并除电芯的正负极所处平面以外的其它平面。较优地，电路板40抵靠于前述电芯组30中较长一侧面。
39.为减少各电芯正负极与导电片的连接处漏电，进而影响到电路板40的工作可靠性与连接可靠性的情形发生。进一步地，电池模组还包括绝缘板41，绝缘板41设置于电路板40朝向电芯组30的表面，绝缘板41用于电路板40与电芯组30之间的绝缘。其中，绝缘板41为环氧板。
40.为减少第一固定板10与第二固定板20受到外力作用下挤压第一导电片11与第二导电片21而导致导电片与电芯的正负极之间焊接失效的情形发生。可选地，电池模组还包括第一缓冲件12与第二缓冲件22，第一缓冲件12设置于第一固定板10与第一导电片11之间，第一固定板10通过第一缓冲件12设置于第一导电片11背离电芯组30的表面；第二缓冲件22设置于第二固定板20与第一导电片11之间，第二固定板20通过第二缓冲件22设置于第二导电片21背离电芯组30的表面。具体地，第一缓冲件12设有多个第三散热孔12a，且多个第三散热孔12a在第一缓冲件12上呈矩阵设置。第二缓冲件22设有多个第四散热孔22a，且多个第四散热孔22a在第二缓冲件22上呈矩阵设置。较优地，第三散热孔12a在第一缓冲件12的位置与第一散热孔10a在第一固定板10的位置相对应，第四散热孔22a在第二缓冲件22的位置与第二散热孔20a在第二固定板20的位置相对应。其中，第一缓冲件12和/或第二缓冲件22为缓冲胶。
41.为减少因第一导电片11以及第二导电片21与电芯的负极接触而造成短路的情形发生。进一步地，电池模组还包括青稞纸50，青稞纸50上开设有多个通孔，该通孔用于供电芯的正极伸出，青稞纸50可通过该通孔嵌合至电芯的正极。
42.基于同一发明构思，本实施例还提供一种便携电源，包括壳体与如前述所述的电池模组，壳体的内表面设有定位柱，定位柱可插接于电池模组的固定板上的散热孔，从而实现电池模组的装配固定。关于电池模组的具体描述请参阅上述实施例，在此不再一一赘述。
43.以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。