一种圆柱电池包的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种圆柱电池包。


背景技术：

2.目前，圆柱电池包内圆柱电池模组中的圆柱电芯采用平铺式的成组方式。针对负载较重的车型，所需动力电池的容量也较大，圆柱电池包内设置的圆柱电池模组较多，每个圆柱电池模组均对应设置有泄压结构，用于圆柱电芯的泄压，因此，泄压结构占用的空间也较大，但是车辆内安装动力电池的空间有限。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提出一种圆柱电池包，既能够满足负载较重的车型所需的电池容量，实现泄压的同时又能最大限度地提高空间利用率。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种圆柱电池包，包括：
6.多个圆柱电池模组，多个所述圆柱电池模组并列设置，每两个所述圆柱电池模组形成一个模组单元；
7.所述模组单元中，两个所述圆柱电池模组之间设置有泄压腔，两个所述圆柱电池模组均通过所述泄压腔泄压。
8.作为圆柱电池包的一个可选方案，多个所述圆柱电池模组沿所述圆柱电池包的高度方向设置。
9.作为圆柱电池包的一个可选方案，所述圆柱电池模组包括多个串并联的圆柱电芯，所述圆柱电芯上设置有子泄压阀；每个所述子泄压阀均能与所述泄压腔连通。
10.作为圆柱电池包的一个可选方案，所述模组单元内还设置有中间框架，所述中间框架设置于两个所述圆柱电池模组之间，所述泄压腔形成于所述中间框架内。
11.作为圆柱电池包的一个可选方案，所述圆柱电池模组还包括托盘，多个所述圆柱电芯均固设于所述托盘内，所述中间框架的中部设置为空腔，所述模组单元中的两个所述托盘分别与所述空腔沿高度方向的两侧连接，两个所述托盘与所述中间框架之间形成所述泄压腔。
12.作为圆柱电池包的一个可选方案，所述中间框架包括两个承载槽，两个所述承载槽相对设置于所述中间框架的两侧，两个所述承载槽之间设置有所述泄压腔，所述圆柱电池模组固设于所述承载槽内。
13.作为圆柱电池包的一个可选方案，所述中间框架包括泄压通道，所述泄压通道内设于所述中间框架的周向，所述泄压通道与所述泄压腔连通。
14.作为圆柱电池包的一个可选方案，所述中间框架还包括总泄压阀，所述总泄压阀设置于所述中间框架的外侧，所述总泄压阀与所述泄压通道连通。
15.作为圆柱电池包的一个可选方案，所述托盘上设置有多个与所述泄压腔连通的泄
压孔，多个所述泄压孔与多个所述子泄压阀一一对应设置。
16.作为圆柱电池包的一个可选方案，所述托盘包括承载部和设置于所述承载部周向的连接部，多个所述圆柱电芯均固设于所述承载部，所述连接部与所述中间框架的一侧连接，所述连接部与所述中间框架的连接面之间设置有密封件。
17.作为圆柱电池包的一个可选方案，所述承载部至少部分位于所述空腔内。
18.作为圆柱电池包的一个可选方案，所述圆柱电池包还包括封闭盖，所述封闭盖罩设于所述圆柱电池模组上，且与所述中间框架密封连接。
19.作为圆柱电池包的一个可选方案，相邻两个所述模组单元之间还设置有所述泄压腔。
20.作为圆柱电池包的一个可选方案，所述泄压腔两侧的两个所述圆柱电池模组中的所述子泄压阀错位设置。
21.本实用新型的有益效果：
22.本实用新型提供的圆柱电池包，通过在圆柱电池包内并列设置多个圆柱电池模组，能满足负载较重的车型所需的电池容量需求。每两个圆柱电池模组形成一个模组单元，在模组单元中两个圆柱电池模组之间设置泄压腔，两个圆柱电池模组均通过二者之间的泄压腔泄压，相对于每个圆柱电池模组均对应设置一个泄压腔，大大减小了圆柱电池包在车辆上的占用空间。本实用新型提供的圆柱电池包，能够最大限度地利用空间，在车辆有限的动力电池的安装空间内，在兼顾泄压的同时，能够满足负载较重的车辆的大容量需求，保证了车辆的运行安全。
附图说明
23.图1是本实用新型具体实施例一提供的圆柱电池包的分解示意图；
24.图2是本实用新型具体实施例一提供的圆柱电池包的剖视图；
25.图3是图2中a处的局部放大图；
26.图4是图2中b处的局部放大图。
27.图中：
28.1、圆柱电池模组；2、中间框架；3、总泄压阀；4、密封件；5、封闭盖；6、泄压腔；
29.11、托盘；12、圆柱电芯；21、固定台阶；22、泄压通道；
30.111、泄压孔；121、子泄压阀。
具体实施方式
31.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
32.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
35.由于动力需求不同，不同车型所需的圆柱电池包的容量也不同。通常情况下，圆柱电池包的容量越大，所占用空间也越大。采用平铺式的成组方式做成单层结构的圆柱电池包，以直径为46mm的圆柱电芯为例，在乘用轿车上，圆柱电池包的高度约为120mm；在乘用suv上，圆柱电池包的高度约为135mm。而对于负载较重的皮卡和物流车等车型，单层平铺式的圆柱电池包高度约为250mm～260mm，存在高度空间利用率低的缺陷。
36.实施例一：
37.如图1和图2所示，本实施例提供了一种圆柱电池包，包括多个圆柱电池模组1，多个圆柱电池模组1并列设置，每两个圆柱电池模组1形成一个模组单元；模组单元中，两个圆柱电池模组1之间设置有泄压腔6，泄压腔6两侧的圆柱电池模组1均通过泄压腔6泄压。
38.通过在圆柱电池包内并列设置多个圆柱电池模组1，能满足负载较重的车型所需的电池容量需求。每两个圆柱电池模组1形成一个模组单元，在模组单元中两个圆柱电池模组1之间设置泄压腔6，两个圆柱电池模组1均通过二者之间的泄压腔6泄压，相对于每个圆柱电池模组1均对应设置一个泄压腔6，大大减小了圆柱电池包在车辆上的占用空间。
39.示例性地，圆柱电池包内设置一个模组单元，两个圆柱电池模组1分别为第一圆柱电池模组和第二圆柱电池模组，第一圆柱电池模组和第二圆柱电池模组之间设置有泄压腔6，第一圆柱电池模组和第二圆柱电池模组通过一个泄压腔6泄压，在保证圆柱电池模组1泄压的同时，提高了空间利用率。
40.作为圆柱电池包的一个可选方案，多个圆柱电池模组1沿圆柱电池包的高度方向设置。这样的设置，能够提高高度方向的空间利用率。
41.当然，在其他实施例中，多个圆柱电池模组1也可以沿圆柱电池包的长度方向设置，此处的长度方向可视为本实施例中圆柱电池包横放时的横向方向。本领域技术人员可根据车辆上圆柱电池包的安装空间自主设定，以最大限度地提高空间利用率。
42.两个圆柱电池模组1沿圆柱电池包的高度方向设置时，第一圆柱电池模组设置于泄压腔6的上方，第一圆柱电池模组的泄压方向朝下；第二圆柱电池模组设置于泄压腔6的下方，第二圆柱电池模组的泄压方向朝上。
43.本实施例提供的圆柱电池包，能够最大限度地利用空间，在车辆有限的动力电池的安装空间内，在兼顾泄压的同时，能够满足负载较重的车辆的大容量需求，保证了车辆的运行安全。
44.如图2和图3所示，作为圆柱电池包的一个可选方案，圆柱电池模组1包括多个串并联的圆柱电芯12，圆柱电芯12上设置有子泄压阀121；每个子泄压阀121均能与泄压腔6连
通。当位于泄压腔6两侧的任意一个圆柱电芯12内部压强过大时，与其对应的子泄压阀121开启，该圆柱电芯12中的高温气体经子泄压阀121能够排入泄压腔6。
45.子泄压阀121设置于圆柱电芯12沿其长度方向的一端的端面上，当圆柱电芯12的内部压强过大，达到子泄压阀121的开启压强时，子泄压阀121自动开启。
46.作为圆柱电池包的一个可选方案，泄压腔6两侧的两个圆柱电池模组1中的子泄压阀121错位设置。这样的设置，能够避免泄压腔6其中一侧的子泄压阀121泄压时，另一侧的子泄压阀121受到泄压冲击力的影响。
47.在本实用新型另一个可选地实施例中，模组单元设置有多个，圆柱电芯12的两端均设置有子泄压阀121时，相邻两个模组单元之间还设置有泄压腔6。使得每个圆柱电池模组1的两端均设置有泄压腔6，且相邻两个圆柱电池模组1能通过二者之间的泄压腔6泄压，既保证了圆柱电池模组1的两端均可泄压，又节省了高度方向的占用空间。
48.作为圆柱电池包的一个可选方案，模组单元内还设置有中间框架2，中间框架2设置于两个圆柱电池模组1之间，泄压腔6形成于中间框架2内。
49.在本实施例中，圆柱电池模组1还包括托盘11，多个圆柱电芯12均固设于托盘11内，中间框架2的中部设置为空腔，模组单元中的两个托盘11分别与空腔沿高度方向的两侧连接，两个托盘11与中间框架2之间形成泄压腔6。
50.托盘11包括第一端和第二端，靠近第一端的圆柱电芯12与第一端之间设置有第一间距，靠近第二端的圆柱电芯12与第二端之间设置有第二间距，第一间距和第二间距不等。这样，设置于中间框架2两侧的两个托盘11相对设置，泄压腔6两侧的子泄压阀121就能实现错位设置。
51.如图2和图4所示，作为圆柱电池包的一个可选方案，中间框架2包括泄压通道22，泄压通道22内设于中间框架2的周向，泄压通道22与泄压腔6连通。内部压强过大的圆柱电芯12的子泄压阀121开启，高温气体经子泄压阀121进入泄压腔6，从泄压腔6再进入泄压通道22泄压。
52.第一圆柱电池模组位于中间框架2的上方，第一圆柱电池模组的托盘11与中间框架2的上表面配合连接。第二圆柱电池模组的托盘11与中间框架2的下表面配合连接。中间框架2为中空结构的长方形框架，通过上下两个托盘11与中间框架2之间形成泄压腔6，结构简单，成本低；而且，将整个托盘11都置于中间框架2内，进一步地提高了圆柱电池包的空间利用率。
53.作为圆柱电池包的一个可选方案，中间框架2还包括总泄压阀3，总泄压阀3设置于中间框架2的外侧，总泄压阀3与泄压通道22连通。当泄压腔6内的气体压强达到总泄压阀3的开启压强时，总泄压阀3自动开启，高温气体经泄压通道22排入空气中，实现圆柱电池包内外气体压强平衡。沿中间框架2的长度方向的两端中，其中一端的框架内部设置泄压通道22，在该端的外侧设置两个总泄压阀3，用于泄压腔6的泄压。或者，在两端的框架内均设置泄压通道22，在每端的外侧各设置一个总泄压阀3，用于泄压腔6的泄压。
54.作为圆柱电池包的一个可选方案，托盘11上设置有多个与泄压腔6连通的泄压孔111，多个泄压孔111与多个子泄压阀121一一对应设置。圆柱电芯12内部的高温气体达到子泄压阀121的开启压强时，子泄压阀121自动开启，高温气体经泄压孔111进入泄压腔6泄压。
55.作为圆柱电池包的一个可选方案，托盘11包括承载部和设置于承载部周向的连接
部，多个圆柱电芯12均固设于承载部，连接部与中间框架2的一侧连接，连接部与中间框架2的连接面之间设置有密封件4。中间框架2两侧的托盘11均与中间框架2密封连接，使得中间框架2两侧的圆柱电池模组1和中间框架2之间形成中间密封腔体，中间密封腔体与外部仅通过总泄压阀3进行气体交换。通过密封件4保证托盘11与中间框架2连接处的密封性。
56.第一圆柱电池模组的托盘11与中间框架2的上端面之间设置有第一密封件，第二圆柱电池模组的托盘11与中间框架2的下端面之间设置有第二密封件，以保证第一圆柱电池模组的托盘11、第二圆柱电池模组的托盘11和中间框架2之间的密封性。
57.在本实施例中，托盘11的承载部为下凹槽，多个圆柱电芯12与下凹槽胶粘固定，连接部为下凹槽开口端的外缘。当然，在其他实施例中，托盘11也可以设置为板状，在板状的托盘11上设置多个承载圆柱电芯12的下凹槽。板状的托盘11的周向与中间框架2的连接面之间设置密封件4。
58.作为圆柱电池包的一个可选方案，承载部至少部分位于空腔内。在本实施例中，承载部完全位于空腔内，这样的设置，高度占用空间更小。当然，在其他实施例中，承载部也可以部分位于空腔内，在连接部与中间框架2的连接面之间增加垫片，以将连接部与中间框架2连接。
59.作为圆柱电池包的一个可选方案，圆柱电池包还包括封闭盖5，封闭盖5罩设于圆柱电池模组1上，且与中间框架2密封连接。封闭盖5用于罩设圆柱电池模组1远离托盘11的一端，将圆柱电池模组1整体进行封闭，以保护圆柱电池模组1不受损害。
60.圆柱电池模组1远离托盘11的一端设置有集成电路板和模组上盖，集成电路板用于将圆柱电池模组1中的多个圆柱电芯12集流，模组上盖用于保护集成电路板。
61.第一圆柱电池模组上罩设有第一封闭盖，第二圆柱电池模组上罩设有第二封闭盖。第一封闭盖的外缘与中间框架2的上端面配合，第二封闭盖的外缘与中间框架2的下端面配合。
62.作为圆柱电池包的一个可选方案，封闭盖5的外缘和托盘11的外缘与中间框架2的同一连接面固定连接。通过密封件4将封闭盖5和托盘11均与中间框架2密封连接，避免圆柱电池包内进水，影响圆柱电池包的性能。
63.在中间框架2的上端面设置的第一密封件和在中间框架2的下端面设置的第二密封件均为与中间框架2相适配的环形密封件，第一密封件能覆盖整个上端面，第二密封件能覆盖整个下端面。圆柱电池模组1的托盘11的外缘位于封闭盖5的外缘的内侧，使得第一密封件既能实现第一封闭盖与中间框架2的密封连接，又能实现第一圆柱电池模组与中间框架2的密封连接；第二密封件既能实现第二密封盖与中间框架2的密封连接，又能实现第二圆柱电池模组与中间框架2的密封连接。
64.第一封闭盖、第二封闭盖、第一圆柱电池模组的托盘11和第二圆柱电池模组的托盘11均通过紧固螺钉与中间框架2固定连接。
65.在中间框架2沿宽度方向的两侧面均设置有固定台阶21，固定台阶21上间隔均设有多个连接孔，连接螺栓穿过连接孔将圆柱电池包固定于车辆内。
66.实施例二：
67.本实施例提供了一种圆柱电池包与实施例一提供的圆柱电池包的结构基本相同，本实施例与实施例一的区别在于：中间框架2的结构和圆柱电池模组1的结构与实施例一不
同。
68.本实施例提供的圆柱电池包包括中间框架2，中间框架2包括两个承载槽，两个承载槽相对设置于中间框架2的两侧，两个承载槽之间设置有泄压腔6，圆柱电池模组1固设于承载槽内。
69.通过中间框架2承载圆柱电池模组1，圆柱电池模组1无需设置托盘11，将多个圆柱电芯12捆扎在一起，设置于承载槽内。中间框架2的两个承载槽相对设置，开口分别位于中间框架2的相对两侧，相邻两个圆柱电池模组1分别设置于两个承载槽内，并将两个承载槽内的圆柱电芯12错位设置，使得子泄压阀121错位。承载槽内设置有多个泄压孔111，多个泄压孔111与多个子泄压阀121一一对应设置。然后通过封闭盖5罩设于圆柱电池模组1上，封闭盖5与中间框架2密封连接。
70.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。