CN102938452B - 一种带有金属外壳的方形动力电池模块组合结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有金属外壳的方形动力电池模块组合结构，它主要包括若干绝缘格栅组和若干动力电池块（1），绝缘格栅组与动力电池块（1）的数量相对应，每个绝缘格栅组环抱着一只动力电池块（1）后形成电池绝缘单体，若干电池绝缘单体排列后连接在一体形成动力电池模块，在每个动力电池（1）顶部的两侧设有跨接片（5），跨接片（5）的两端套在动力电池块（1）顶部设有螺栓上通过紧固螺母（6）锁紧后将两动力电池块（1）连接在一起。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有金属外壳的方形动力电池模块组合结构。
背景技术
《节能与新能源汽车产业发展规划（2012－2020年）》已于2012年4月18日召开的国务院常务会议获得通过。规划要求要以纯电驱动为汽车工业转型的主要战略取向，当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车，提升我国汽车产业整体技术水平。争取到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆，到2020年超过500万辆；新能源汽车迎来了广阔的发展前景。而作为新能源汽车的核心部件：动力电源系统的性能是实现新能源汽车产业发展规划的关键。而单体电池成组技术是动力电源系统的关键技术之一。由于高能动力电池在实际道路运行应用中最大电流达200A左右，在行驶过程中频繁的充放电会产生的巨大的热量，造成电池温度升高，温度对电池性能有很大的影响，如功率和能量特性、工况效率和充电接受能力、电化学体系的安全和可靠、使用寿命等，不仅如此，热量如果不能及时散发出去，严重时可能造成电源系统热失控，会危及车辆及乘客的安全。因此电池模块的组合结构显得尤其重要。在同一电池模块内，如果对电池散热不均，会造成在不同的电池个体间温度不均匀，从而造成个别电池长期在高温环境下充放电，会迅速消耗其能量，造成个别电池提前失效，从而缩短了整个电源系统的使用寿命，严重时会造成个别电池失效甚至起火爆炸的危险，因此，电池模块组合结构要尽可能保证每个单体电池所处的温度环境基本一致。电源系统在长期使用过程中，个别电池可能发生短路、开裂、漏液等极端情况，如不能保证电池间的绝缘，就可能造成连锁反应，从而会危及车辆及乘客的安全。
发明内容
本发明提供了一种带有金属外壳的方形动力电池模块组合结构，它不但可以将多个动力电池任意串联或并联组合成电池模块，中间有冷却风道，保证了电池的自散热和电池模块使用过程中的环境一致性，提高电池的可靠性，延长电池的使用寿命，而且结构简单，单体电池的自散热一致性高，制作成本低。
本发明采用了以下技术方案：一种带有金属外壳的方形动力电池模块组合结构，它主要包括若干绝缘格栅组和若干动力电池块，绝缘格栅组与动力电池块的数量相对应，每个绝缘格栅组环抱着一只动力电池块后形成电池绝缘单体，若干电池绝缘单体排列后连接在一体形成动力电池模块，在每个动力电池顶部的两侧设有跨接片，跨接片的两端套在动力电池块顶部设有螺栓上通过紧固螺母锁紧后将两动力电池块连接在一起。
所述的每个绝缘格栅组包括两片相对的绝缘格栅，两片绝缘格栅对接后形成电池空腔，绝缘格栅四周均有限位块，将动力电池块嵌入到电池空腔内部形成绝缘保护。所述每片绝缘格栅的上部对称设有两上限位孔，动力电池块位于电池空腔内通过在绝缘格栅的上限位孔插入上限位柱后将动力电池块的上部定位在电池空腔内，在每片绝缘格栅的下部对称设有两下限位孔，动力电池块位于电池空腔内通过在绝缘格栅的下限位孔插入下限位柱后将动力电池块的下部定位在电池空腔内。
所述的动力电池模块前侧和后侧分别设有前侧板和后侧板，前侧板和后侧板分别安装在动力电池模块两外侧的绝缘格栅的外表面上，在每个绝缘格栅组的顶部对称设有上螺纹固定孔，上螺纹固定孔水平方向设置在动力电池的两极柱之间，在前侧板的上部、后侧板的上部和所有绝缘格栅组的上螺纹固定孔内穿有上连接螺栓，上连接螺栓依次穿过前侧板的上部、所有绝缘格栅组的上螺纹固定孔和后侧板的上部后通过螺母Ⅰ将电池绝缘单体的上部连接在一起，在每个绝缘格栅组底部的两侧对称设有下螺纹固定孔，在前侧板的下部、后侧板的下部和所有绝缘格栅组的下螺纹固定孔内穿有下连接螺栓，下连接螺栓依次穿过前侧板的下部、所有绝缘格栅组的下螺纹固定孔和后侧板的下部后通过螺母Ⅱ将电池绝缘单体的上部连接在一起。所述的每片绝缘格栅的侧面分布有风道。所述的每片绝缘格栅的上部中间位置设有U形槽，在U形槽内设有温度开关和温度探头。所述的若干电池绝缘单体排列后通过连接装置连接在一体形成动力电池模块，所述的连接装置包括长螺栓，长螺栓由前之后依次穿过动力电池模块前后设有的侧板以及绝缘格栅上设有的安装孔后紧固上垫圈、弹垫和螺母后连接在一起。
本发明具有以下有益效果：本发明由若干绝缘格栅组和若干动力电池块，绝缘格栅组与动力电池块的数量相对应，每个绝缘格栅组环抱着一只动力电池块后形成电池绝缘单体，电池绝缘单体连接在一体形成动力电池模块，在每个动力电池顶部的两侧设有跨接片，跨接片的两端套在动力电池块顶部设有螺栓上通过紧固螺母锁紧后将两动力电池块连接在一起，这样电池绝缘单体的数量不受限制，可以进行任意的串并联组合，能适应不同尺寸的动力电源系统使用，而且装配简单，制作成本低，便于大批量生产使用，每片绝缘格栅的侧面分布有风道，这样可以保证冷却风流经每个单体电池的行程基本一致，从而保证对每个单体电池散热速度的均匀性。本发明每片绝缘格栅的上部中间位置设有U形槽，在U形槽内设有温度开关和温度探头，这样可以使温度开关和温度探头安装方便。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为本发明电池绝缘单体的结构示意图。
具体实施方式
实施例一，在图1和图2中，本发明提供了一种带有金属外壳的方形动力电池模块组合结构，它主要包括七个绝缘格栅组和七块动力电池块1，绝缘格栅组与动力电池块1的数量相对应，每个绝缘格栅组环抱着一只动力电池块1后形成电池绝缘单体，本实施例共形成七组电池绝缘单体，每个绝缘格栅组包括两片相对的绝缘格栅2，两片绝缘格栅2对接后形成电池空腔，绝缘格栅2四周均有限位块，将动力电池块1嵌入到电池空腔内部形成绝缘保护，在每片绝缘格栅2的上部对称设有两上限位孔7，动力电池块1位于电池空腔内通过在绝缘格栅的上限位孔7插入上限位柱8后将动力电池块1的上部定位在电池空腔内，每片绝缘格栅2的侧面分布有风道16，每片绝缘格栅2的上部中间位置设有U形槽17，在U形槽17内设有温度开关和温度探头，在每片绝缘格栅2的下部对称设有两下限位孔12，动力电池块1位于电池空腔内通过在绝缘格栅的下限位孔12插入下限位柱13后将动力电池块1的下部定位在电池空腔内，七组电池绝缘单体排列后连接在一体形成动力电池模块，在每个动力电池1顶部的两侧设有跨接片5，跨接片5的两端套在动力电池块1顶部设有螺栓上通过紧固螺母6锁紧后将两动力电池块1连接在一起，所述的动力电池模块前侧和后侧分别设有前侧板3和后侧板9，前侧板3和后侧板9分别安装在动力电池模块两外侧的绝缘格栅2的外表面上，在每个绝缘格栅组的顶部对称设有上螺纹固定孔10，上螺纹固定孔10水平方向设置在动力电池1的两极柱之间，在前侧板3的上部、后侧板9的上部和所有绝缘格栅组的上螺纹固定孔10内穿有上连接螺栓11，上连接螺栓11依次穿过前侧板3的上部、所有绝缘格栅组的上螺纹固定孔10和后侧板9的上部后通过螺母Ⅰ12将电池绝缘单体的上部连接在一起，在每个绝缘格栅组底部的两侧对称设有下螺纹固定孔14，在前侧板3的下部、后侧板9的下部和所有绝缘格栅组的下螺纹固定孔14内穿有下连接螺栓15，下连接螺栓15依次穿过前侧板3的下部、所有绝缘格栅组的下螺纹固定孔14和后侧板9的下部后通过螺母Ⅱ4将电池绝缘单体的上部连接在一起。
实施例二，本发明提供了一种带有金属外壳的方形动力电池模块组合结构，它主要包括七个绝缘格栅组和七块动力电池块1，绝缘格栅组与动力电池块1的数量相对应，每个绝缘格栅组环抱着一只动力电池块1后形成电池绝缘单体，本实施例共形成七组电池绝缘单体，每个绝缘格栅组包括两片相对的绝缘格栅2，两片绝缘格栅2对接后形成电池空腔，绝缘格栅2四周均有限位块，将动力电池块1嵌入到电池空腔内部形成绝缘保护，在每片绝缘格栅2的上部对称设有两上限位孔7，动力电池块1位于电池空腔内通过在绝缘格栅的上限位孔7插入上限位柱8后将动力电池块1的上部定位在电池空腔内，每片绝缘格栅2的侧面分布有风道16，每片绝缘格栅2的上部中间位置设有U形槽17，在U形槽17内设有温度开关和温度探头，在每片绝缘格栅2的下部对称设有两下限位孔12，动力电池块1位于电池空腔内通过在绝缘格栅的下限位孔12插入下限位柱13后将动力电池块1的下部定位在电池空腔内，七组电池绝缘单体排列后连接在一体形成动力电池模块，在每个动力电池1顶部的两侧设有跨接片5，跨接片5的两端套在动力电池块1顶部设有螺栓上通过紧固螺母6锁紧后将两动力电池块1连接在一起，七组电池绝缘单体排列后通过连接装置连接在一体形成动力电池模块，所述的连接装置包括长螺栓，长螺栓由前之后依次穿过动力电池模块前后设有的侧板以及绝缘格栅上设有的安装孔后紧固上垫圈、弹垫和螺母后连接在一起。
Claims (1)
1.一种带有金属外壳的方形动力电池模块组合结构，其特征它主要包括若干绝缘格栅组和若干动力电池块（1），绝缘格栅组与动力电池块（1）的数量相对应，每个绝缘格栅组环抱着一只动力电池块（1）后形成电池绝缘单体，若干电池绝缘单体排列后连接在一体形成动力电池模块，在每个动力电池（1）顶部的两侧设有跨接片（5），跨接片（5）的两端套在动力电池块（1）顶部设有的螺栓上通过紧固螺母（6）锁紧后将两动力电池块（1）连接在一起，所述的每个绝缘格栅组包括两片相对的绝缘格栅（2），两片绝缘格栅（2）对接后形成电池空腔，绝缘格栅（2）四周均有限位块，将动力电池块（1）嵌入到电池空腔内部形成绝缘保护，所述的每片绝缘格栅（2）的上部对称设有两上限位孔（7），动力电池块（1）位于电池空腔内通过在绝缘格栅的上限位孔（7）内插入上限位柱（8）后将动力电池块（1）的上部定位在电池空腔内，在每片绝缘格栅（2）的下部对称设有两下限位孔（12），动力电池块（1）位于电池空腔内通过在绝缘格栅的下限位孔（12）内插入下限位柱（13）后将动力电池块（1）的下部定位在电池空腔内，所述的动力电池模块前侧和后侧分别设有前侧板（3）和后侧板（9），前侧板（3）和后侧板（9）分别安装在动力电池模块两外侧的绝缘格栅（2）的外表面上，在每个绝缘格栅组的顶部对称设有上螺纹固定孔（10），上螺纹固定孔（10）水平方向设置在动力电池（1）的两极柱之间，在前侧板（3）的上部、后侧板（9）的上部和所有绝缘格栅组的上螺纹固定孔（10）内穿有上连接螺栓（11），上连接螺栓（11）依次穿过前侧板（3）的上部、所有绝缘格栅组的上螺纹固定孔（10）和后侧板（9）的上部后通过螺母I将电池绝缘单体的上部连接在一起，在每个绝缘格栅组底部的两侧对称设有下螺纹固定孔（14），在前侧板（3）的下部、后侧板（9）的下部和所有绝缘格栅组的下螺纹固定孔（14）内穿有下连接螺栓（15），下连接螺栓（15）依次穿过前侧板（3）的下部、所有绝缘格栅组的下螺纹固定孔（14）和后侧板（9）的下部后通过螺母II（4）将电池绝缘单体的下部连接在一起，所述的每片绝缘格栅（2）的侧面分布有风道（16），所述的每片绝缘格栅（2）的上部中间位置设有U形槽（17），在U形槽（17）内设有温度开关和温度探头，所述的若干电池绝缘单体排列后通过连接装置连接在一体形成动力电池模块，所述的连接装置包括长螺栓，长螺栓由前之后依次穿过动力电池模块前后设有的侧板以及绝缘格栅上设有的安装孔后紧固上垫圈、弹垫和螺母后连接在一起。
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