电池模组的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种电池模组，其包括至少两个电池集合体、第一端板、第二端板以及固定杆。相邻的两个电池集合体之间预设有间隙。电池模组还包括：至少两个活动夹板，滑动连接于固定杆，用于收容并夹紧各电池集合体；以及弹性元件，套设于固定杆的处于相邻的两个电池集合体之间的部分，且各弹性元件的两端分别抵靠相邻的两个活动夹板。从而当电池模组在充放电循环过程中发生膨胀时，可缓解沿电池集合体堆叠方向上由于电池膨胀而引起的负荷的变化，达到了缓冲减振的目的，进而提高电池模组的工作可靠性和安全性，并延长了电池模组的使用寿命。此外，本实用新型的电池模组的结构简单、安装方便，降低了成本。
【专利说明】
电池模组
技术领域
[0001]本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种电池模组。
【背景技术】
[0002]电池，作为高能量大功率的二次电池，已经在电动车行业、电动船舶、手持电动工具等诸多领域得到了广泛的应用。一个电池模组是由多个单体电池通过串并联组合而成。由于单体电池加工尺寸的误差，单体电池的厚薄程度可能不同，外部固定框架的尺寸也有误差，成组封装之后由于误差积累，可能造成结构可靠性差，各个模组压紧力大小也可能有所不同，这都影响到模组的一致性及使用寿命。另外，电池在充放电循环过程中容易发生膨胀变形，然而目前的电池模组内单体电池大都是紧凑布置，如果多个单体电池同时发生膨胀，会使正常的单体电池受到挤压，变形严重时会使某个单体电池压溃而影响单体的使用寿命，甚至短路、起火而带来安全隐患。电池工作时所受的压力对其放电效率有着较大的影响，当电池在某一特定的压力下工作时，其放电效率可以达到峰值，而现有的大多数电池模组的内部组件的组装通常是固定的，尤其是压紧板的固定，对电池进行单一压紧的组装方式，没有考虑在工作工程中极片膨胀而引起的压紧力增大的问题，因而不能保证电池工作在最大的放电效率的状态上。现有的设计一般用泡棉包覆电池再堆叠成模组，但泡棉的夹持力不稳定，施加在电池模组或pack的预紧力不易控制，而且泡棉的导热性较差，限制了模组的散热性能，从而影响了模组的使用寿命。
[0003]为了克服传统技术的不足，于2015年10月28日授权公告的中国专利CN204732459U公开了一种电池模块弹性补偿板，该弹性补偿板包括弹簧板以及均布在弹簧板上的弹性元件，通过弹性元件对电池施加预紧力，但是该专利中的电池模块结构复杂，弹簧数量多，装配不便，成本高。
[0004]于2013年7月10日公布的中国专利申请CN103199315A公开了一种锂电池模组，每两个电芯之间夹一导热片，把热量传导至模组底部的冷却机构上;另外，在模组的一端设置有活动板及弹性元件，以此吸收电芯的膨胀，但是该专利中的技术方案结构复杂，装配预紧力不易控制；同时，弹性件放置在模组的一端，造成最靠近弹性件的电芯的位移是所有电芯的膨胀量之和，造成偏移过大，导致极耳连接不可靠。
【实用新型内容】
[0005]鉴于【背景技术】中存在的问题，本实用新型的一个目的在于提供一种电池模组，其结构简单、成本低且安装方便，解决了电池模组中的单体电池因膨胀而引起的寿命衰减和安全隐患问题，提高了电池模组的性能。
[0006]本实用新型的另一个目的在于提供一种电池模组，其能够实现实时自动压紧，保证了电池模组内部结构的稳定性及连接的可靠性，且有效提升了电池模组的散热性能。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电池模组，其包括:至少两个电池集合体，各电池集合体由至少一个单体电池组成;第一端板，位于组成一个最外侧电池集合体的最外侧单体电池的大面的外侧;第二端板，与第一端板相对设置于组成另一个最外侧电池集合体的最外侧单体电池的大面的外侧；以及固定杆，固定连接于第一端板和第二端板。
[0008]相邻的两个电池集合体之间预设有间隙。电池模组还包括:至少两个活动夹板，滑动连接于固定杆，用于收容并夹紧各电池集合体；以及弹性元件，套设于固定杆的处于相邻的两个电池集合体之间的部分，且各弹性元件的两端分别抵靠相邻的两个活动夹板。
[0009]本实用新型的有益效果如下:
[0010]在根据本实用新型的电池模组中，每个弹性元件的两端分别抵靠相邻的两个活动夹板，当电池在充放电循环过程中发生膨胀时，所述两个活动夹板在相邻的两个电池集合体之间预设的间隙中滑动并挤压对应的弹性元件，从而缓解了沿电池集合体堆叠方向上由于单体电池膨胀而引起的负荷的变化，达到了缓冲减振的目的，进而提高了电池模组的工作可靠性和安全性，并延长了电池模组的使用寿命。由于弹性元件能够实时自动压紧，可保证电池模组内部的结构稳定性及连接可靠性。[〇〇11]此外，相邻的两个电池集合体之间预设的间隙除了作为预留给单体电池的膨胀空间之外，该间隙也提供了风冷通道，可有效提升电池模组的散热性能。并且本实用新型的电池模组的结构简单、安装方便，降低了成本。【附图说明】
[0012]图1是根据本实用新型的电池模组在一实施例中的立体图；
[0013]图2是图1的俯视图；[〇〇14]图3是图1的左视图；
[0015]图4是图1中的活动夹板的立体图；
[0016]图5是根据本实用新型的电池模组在另一实施例中的立体图；
[0017]图6是图5的俯视图；
[0018]图7是图5中的活动夹板的立体图；
[0019]图8是根据本实用新型的电池模组在又一实施例中的立体图；
[0020]图9是图8的俯视图；
[0021]图10是图8中的活动夹板的立体图；[〇〇22]图11是图10的主视图。[〇〇23]其中，附图标记说明如下:
[0024]1电池集合体511开口
[0025]11单体电池52侧板部
[0026]L长度方向521穿孔[〇〇27]W宽度方向2第一端板522延伸边[〇〇28]21第一通孔53底板部[〇〇29]3第二端板54连接部[〇〇3〇]31第二通孔541开孔
[0031]4固定杆55凹部[〇〇32]端头41G间隙[〇〇33]5活动夹板6弹性元件
[0034]51固定部7螺母
[0035]8 垫片
【具体实施方式】
[0036]下面参照附图来详细说明根据本实用新型的电池模组。
[0037]参照图1至图11，根据本实用新型的电池模组包括:至少两个电池集合体1，各电池集合体I由至少一个单体电池11组成;第一端板2，位于组成一个最外侧电池集合体I的最外侧单体电池11的大面的外侧;第二端板3，与第一端板2相对设置于组成另一个最外侧电池集合体I的最外侧单体电池11的大面的外侧；以及固定杆4，固定连接于第一端板2和第二端板3 ο
[0038]相邻的两个电池集合体I之间预设有间隙G。电池模组还包括:至少两个活动夹板5，滑动连接于固定杆4，用于收容并夹紧各电池集合体I;以及弹性元件6，套设于固定杆4的处于相邻的两个电池集合体I之间的部分，且各弹性元件6的两端分别抵靠相邻的两个活动夹板5。
[0039]在根据本实用新型的电池模组中，每个弹性元件6的两端分别抵靠相邻的两个活动夹板5，当电池在充放电循环过程中发生膨胀时，所述两个活动夹板5在相邻的两个电池集合体I之间预设的间隙G中滑动并挤压对应的弹性元件6，从而缓解了沿电池集合体I堆叠方向上由于单体电池11膨胀而引起的负荷的变化，达到了缓冲减振的目的，进而提高了电池模组的工作可靠性和安全性，并延长了电池模组的使用寿命。由于弹性元件6能够实时自动压紧，可保证电池模组内部的结构稳定性及连接可靠性。
[0040]此外，相邻的两个电池集合体I之间预设的间隙G除了作为预留给单体电池11的膨胀空间之外，该间隙G也提供了风冷通道，可有效提升电池模组的散热性能。并且本实用新型的电池模组的结构简单、安装方便，降低了成本。
[0041 ]根据本实用新型的电池模组，在一实施例中，参照图1、图2、图5、图6及图8和图9，活动夹板5可成对设置，各对活动夹板5中的两个面对面布置以收容并夹紧各电池集合体I。
[0042]在一实施例中，第一端板2与相应的一个活动夹板5面对面布置以收容并夹紧相应一个电池集合体I;和/或第二端板3与相应的一个活动夹板5面对面布置以收容并夹紧相应一个电池集合体I。换句话说，就是第一端板2与其相邻的电池集合体I之间不设置活动夹板5，和/或第二端板3与其相邻的电池集合体I之间不设置活动夹板5。
[0043]在一实施例中，当仅第一端板2与相应的一个活动夹板5面对面布置以收容并夹紧相应一个电池集合体I，且电池集合体I的个数超过2个时，除与第一端板2相关的一个活动夹板5外，其余的活动夹板5成对设置且各对活动夹板5中的两个面对面布置以收容并夹紧各电池集合体I。
[0044]当仅第二端板3与相应的一个活动夹板5面对面布置以收容并夹紧相应一个电池集合体I，且电池集合体I的个数超过2个时，除与第二端板3相关的一个活动夹板5外，其余的活动夹板5成对设置且各对活动夹板5中的两个面对面布置以收容并夹紧各电池集合体
1
[0045]当第一端板2与相应的一个活动夹板5面对面布置以收容并夹紧相应一个电池集合体I且第二端板3与相应的一个活动夹板5面对面布置以收容并夹紧相应一个电池集合体1，且电池集合体1的个数超过2个时，除与第一端板2相关的一个活动夹板5和与第二端板3 相关的一个活动夹板5外，其余的活动夹板5成对设置且各对活动夹板5中的两个面对面布置以收容并夹紧各电池集合体1。
[0046] 在一实施例中，参照图3,第一端板2可设置有第一通孔21，相应地，参照图1和图5， 第二端板3上与第一通孔21对应的位置可设置有第二通孔31。固定杆4穿过第一通孔21和第二通孔31以固定连接第一端板2和第二端板3。[〇〇47]在一实施例中，参照图3,固定杆4可为带端头41的长螺栓，端头41抵靠于第一端板 2和第二端板3的一个上。电池模组还可包括:螺母7,在固定杆4的与端头41相反的另一端螺纹连接并抵靠在第一端板2和第二端板3中的另一个上。
[0048]在一实施例中，固定杆4的两端可均设置有螺纹，以在两端螺纹连接螺母7,进而与第一端板2和第二端板3固定连接。在这里补充说明的是，固定杆4还可为其它形式的结构， 只要保证固定杆4能够固定连接第一端板2和第二端板3即可。
[0049]在一实施例中，参照图4、图7、图10和图11，各活动夹板5可包括:固定部51，覆盖并接触组成电池集合体1的最外侧单体电池11的大面；以及侧板部52，在电池集合体1的长度方向L两端沿该电池集合体1的宽度方向W从固定部51向该最外侧单体电池11的另一大面延伸，以覆盖该最外侧单体电池11的侧面并与固定部51—起形成将电池集合体1的一部分收容的凹部55。
[0050]在一实施例中，参照图10和图11，固定部51可具有:开口 511，贯穿设置于固定部51 的中间部分。固定部51上设置的开口 511可与外部连通形成冷却通道，从而能够有效提高电池模组的散热性能。[0051 ]在一实施例中，参照图10和图11，侧板部52可设置有供固定杆4穿过的穿孔521。
[0052]在一实施例中，穿孔521可为沉头孔，相应弹性元件6的一端收容并抵接在沉头孔内。
[0053]在一实施例中，穿孔521内可设有粘接剂(未示出)，以使相应弹性元件6的一端收容抵接并粘接在沉头孔内。粘接剂能够有效地将弹性元件6固定在相应的穿孔521内，而穿孔521设置在活动夹板5的侧板部52上，从而有助于弹性元件6带动相应的活动夹板5运动。 [〇〇54]在一实施例中，参照图4和图7,各活动夹板5还可包括:底板部53,沿电池集合体1 的宽度方向W从固定部51向该最外侧单体电池11另一大面延伸，以支撑该最外侧单体电池 11的底面并与固定部51和侧板部52—起形成将电池集合体1的一部分收容的凹部55。
[0055]在一实施例中，电池模组还可包括:支撑板9,用于支撑所有的电池集合体1，且支撑板9的一端固定连接于第一端板2,而另一端固定连接于第二端板3。在这里补充说明的是，支撑板9与上述所述的各活动夹板5的底板部53的作用相同，因此在本实用新型中只设置其中一种即可。
[0056]在一实施例中，底板部53与侧板部52从固定部51延伸出的尺寸相同。在这里补充说明的是，这是本实用新型优选的底板部53和侧板部52的尺寸关系，当然不仅限如此，底板部53与侧板部52从固定部51延伸出的尺寸也可不同。因为底板部53与侧板部52从固定部51 延伸出的部分用于形成收容电池集合体1的凹部55,基于底板部53与侧板部52从固定部51 延伸出的尺寸的大小不同，凹部55收容相应的电池集合体1的不同部分。
[0057]在一实施例中，参照图4和图7,各活动夹板5还可包括:连接部54,连接于侧板部52并从侧板部52向该电池集合体I的长度方向L外侧延伸，且设置有供固定杆4穿过的开孔541。
[0058]在一实施例中，参照图4，连接部54连接于侧板部52的整个外边缘，一个侧板部52对应一个连接部54。
[0059]在一实施例中，参照图7，侧板部52可具有:延伸边522，从侧板部52的外边缘的中间部分向该最外侧单体电池11另一大面延伸。连接部54在侧板部52的外边缘的两端连接于侧板部52，一个侧板部52对应两个连接部54。
[0060]在一实施例中，各活动夹板5可一体注塑成型。
[0061 ]在一实施例中，电池模组还可包括:垫片8，设置在各弹性元件6与对应的活动夹板5之间，并供固定杆4穿设。
[0062]在一实施例中，弹性元件6可为弹簧或弹性塑胶体。
[0063]在一实施例中，电池模组还可包括:绝缘片(未示出)，设置在活动夹板5与电池集合体I接触的位置。
[0064]在一实施例中，参照图1、图2、图5、图6及图8和图9，各电池集合体I可均由两个单体电池11组成。
[0065]在一实施例中，各活动夹板5的面对相应单体电池11的表面涂有胶(未示出)，以使各活动夹板5与相应单体电池11粘接固定。相应地，各活动夹板5面对的相应单体电池11的表面也可涂有胶，当然在各活动夹板5与其面对的相应单体电池11之间也可贴双面胶，但不仅限如此，只要能够将各活动夹板5与相应单体电池11粘结固定在一起即可。
[0066]在一实施例中，各活动夹板5可为金属板。进一步地，金属板可为钢板或铝合金板。
[0067]在一实施例中，各活动夹板5可为塑料板。
【主权项】
1.一种电池模组，包括:至少两个电池集合体(1 )，各电池集合体(1)由至少一个单体电池(11)组成；第一端板(2 )，位于组成一个最外侧电池集合体(1)的最外侧单体电池(11)的大面的外 侧；第二端板(3)，与第一端板(2)相对设置于组成另一个最外侧电池集合体(1)的最外侧 单体电池(11)的大面的外侧；以及固定杆(4)，固定连接于第一端板(2)和第二端板(3);其特征在于，相邻的两个电池集合体(1)之间预设有间隙(G);电池模组还包括:至少两个活动夹板(5)，滑动连接于固定杆(4)，用于收容并夹紧各电池集合体(1);以 及弹性元件(6)，套设于固定杆(4)的处于相邻的两个电池集合体(1)之间的部分，且各弹 性元件(6)的两端分别抵靠相邻的两个活动夹板(5)。2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，活动夹板(5)成对设置，各对活动夹板 (5)中的两个面对面布置以收容并夹紧各电池集合体(1)。3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，第一端板(2)与相应的一个活动夹板(5)面对面布置以收容并夹紧相应一个电池集合 体(1);和/或第二端板(3)与相应的一个活动夹板(5)面对面布置以收容并夹紧相应一个电池集合 体⑴。4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，各活动夹板(5)包括:固定部(51)，覆盖并接触组成电池集合体(1)的最外侧单体电池(11)的大面；以及侧板部(52)，在电池集合体(1)的长度方向(L)两端沿该电池集合体(1)的宽度方向(W) 从固定部(51)向该最外侧单体电池(11)的另一大面延伸，以覆盖该最外侧单体电池(11)的 侧面并与固定部(51) —起形成将电池集合体(1)的一部分收容的凹部(55)。5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，固定部(51)具有:开口(511)，贯穿设置于固定部(51)的中间部分。6.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，侧板部(52)设置有供固定杆(4)穿过的穿孔(521)。7.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，各活动夹板(5)还包括:底板部(53)，沿电池集合体(1)的宽度方向(W)从固定部(51)向该最外侧单体电池(11) 另一大面延伸，以支撑该最外侧单体电池(11)的底面并与固定部(51)和侧板部(52)—起形 成将电池集合体(1)的一部分收容的凹部(55)。8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，电池模组还包括:支撑板(9)，用于支撑所有的电池集合体(1)，且支撑板(9)的一端固定连接于第一端板 (2)，而另一端固定连接于第二端板(3)。9.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，各活动夹板(5)还包括:连接部(54)，连接于侧板部(52)并从侧板部(52)向该电池集合体(1)的长度方向(L)夕卜侧延伸，且设置有供固定杆(4)穿过的开孔(541)。10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于， 连接部(54)连接于侧板部(52)的整个外边缘，一个侧板部(52)对应一个连接部(54);或 侧板部(52)具有:延伸边(522)，从侧板部(52)的外边缘的中间部分向该最外侧单体电池(11)另一大面延伸； 连接部(54)在侧板部(52)的外边缘的两端连接于侧板部(52)，一个侧板部(52)对应两个连接部(54)。
【文档编号】H01M10/6561GK205609622SQ201620299912
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】叶永煌, 王岳利, 刘石磊
【申请人】宁德时代新能源科技股份有限公司