CN104241715B - 模块化电池及电动车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化电池，旨在提供一种结构合理，能根据需求进行电池量的快速增减，适应性强，工作稳定性好的模块化电池。它包括若干电池单元体，外壳内设有BMS、电池组、PCB板，电池组上的所有电芯极耳均与PCB板焊接，PCB板与BMS电连接，外壳上设有并联的外接充放电口、内接充放电口，外接充放电口、内接充放电口均与电池组连接，外壳上设有出线口，正负极导线从外壳内通过出线口引出至外壳外，出线口上设有橡胶塞，一个电池单元体上的内接充放电口与另一个或几个电池单元体上的内接充放电口电连接。本发明的有益效果是：可以提高工作稳定性，并且减少导线上的电损；使用时选择性更好；可保障整体强度及连接效果等。

Description

模块化电池及电动车
技术领域
本发明属于电动车电池技术领域，尤其涉及一种模块化电池。
背景技术
现有电动车锂电池市场已日渐成熟，各生产厂家规模也日益扩大，电动车上的二次电池尤其是锂电池的应用已经十分广泛。但是，在生产、生活中，针对锂电池往往会有多种不同的需求，此时，锂电池的电压变化、电量适应性就显得十分重要了。再者，在电动车上使用的锂电池，由于空间的限制以及一直处在震动状态，其工作的稳定性较差，容易出现结构性破损以及容易因内部积热而影响使用寿命。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的不足，提供了一种结构合理，能根据需求进行电池量的快速增减，适应性强，工作稳定性好的模块化电池。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种模块化电池，包括若干电池单元体，所述的电池单元体包括外壳，所述的外壳包括左底壳、右底壳，所述的外壳内设有BMS、电池组、PCB板，电池组上的所有电芯极耳均与PCB板焊接，所述的PCB板与BMS电连接，所述的外壳上设有并联的外接充放电口、内接充放电口，所述的外接充放电口、内接充放电口均通过正负极导线与电池组连接，所述的右底壳上设有一个出线口，所述的正负极导线从外壳内通过出线口引出至外壳外，所述的出线口上设有带有两个孔的橡胶塞，正负极导线分别从橡胶塞的两个孔中引出，一个电池单元体上的内接充放电口与另一个或几个电池单元体上的内接充放电口电连接。
作为优选，所述的外壳上有两处向内收缩形成两个避让保护部，外接充放电口、内接充放电口分别处在一个避让保护部内。可以对外接充放电口、内接充放电口进行保护，防止其碰损，延长其使用寿命。
作为优选，一个电池单元体与另一个电池单元体之间通过连接架相连，所述的连接架包括管框，所述的管框上具有两对与管框滑动连接的锁脚，一对锁脚的滑动方向处在一条直线上，隶属一个连接架的两对锁脚朝向相反，锁脚上设有压扣，所述的外壳上设有两条用于与锁脚配合的抱槽，所述的抱槽内设有可与压扣配合扣紧的扣槽。利用连接架可以对电池单元体进行连接，连接时，锁脚压入抱槽内，将相对的锁脚利用公扣、母扣相互卡紧，就可以完成对各个电池单元体的固定，而且，锁脚可以滑动，因此可以适应各种尺寸的电池壳体，配合性好，适应性广，连接强度也有保证。
作为优选，所述的管框为一封闭的环形管路，所述的管框内充满冷却液，所述的电池单元体底部设有导热器，所述的导热器包括插入电池单元体内的多个散热插板，以及与管框相贴的散热基板，所述的管框上设有热交流器，所述的热交流器包括与管框相贴的散热接触板以及朝外的通风栅。
作为优选，所述的管框内设有用于带动冷却液循环流动的水泵，所述的水泵的动力源来自电池组，所述的外壳上设有用于控制水泵启闭的散热开关。这里的水泵只需要很小的动力即可，目的是让冷却液在管框内流动起来。流动的冷却液，能够快速吸收走来自散热基板以及别处的热量，将其带动、传递给散热接触板、通风栅，再利用电动车运行时外部空气的快速流动，带走这些热量，让降温后的冷却液继续循环回去，快速吸热，形成良好的散热回路，充分保证散热效果。
作为优选，相邻散热插板之间形成一个导热卡腔，所述的电池组由多个软包电芯连接构成，每个软包电芯均有一部分卡入导热卡腔内。利用导热卡腔辅助软包电芯的固定，让本发明在移动和震动时内部结构仍可保证稳固，并且利用散热插板的接触，直接对主要热源上产生的热量进行传导，进一步提升散热效率。
作为优选，所述的管框呈方环状，所述的管框上设有保护盒，电池单元体上的内接充放电口处在其自身侧部，所有电池单元体以底面对顶面的形式依次排列，相邻两个电池单元体的内接充放电口之间通过内接导线相连，相邻两个电池单元体之间均有且只有一个保护盒，任一保护盒将与该保护盒相连的两个电池单元体上的内接充放电口、以及连接该两个内接充放电口的内接导线完全罩住。电池单元体之间的连接处，由于电流汇集等因素，产热相对其它导线上而言要高得多，因此温度也很高，针对此处设计保护盒，首先可以进行隔离保护，其次，利用保护盒与管框直接连接、可以快速导走内部热量的特性，保障电池单元体连接段的积热不会过多，延长本发明的使用寿命。
作为优选，所述的保护盒内设有若干保险丝，经过保险盒的每一条导线回路中均串接一个保险丝。通过保险丝对电池进行工作保护，平时，保险丝需要处在一个温度不太高的环境中，因此利用保护盒的散热特性，将其设置在保护盒内非常合适，且可以防止外力破坏。当电流瞬间过大时，保险丝熔断，可以对至少一整个电池单元体进行保护，避免电池组大面积报废。
一种电动车，包括本技术方案中如前所述的模块化电池。
本发明的有益效果是：利用PCB板对电芯极耳进行焊接连接，可以避免导线交叉缠绕所造成的内部空间混乱及易断损的问题，提高工作稳定性，并且减少导线上的电损；具有两个充放电口，使用起来选择性更大，内接充放电口本身可作为电池单元体之间的快速连接渠道，减少电池连接时的劳动消耗，降低不稳定性；橡胶塞可以对外壳内部及正负极导线进行一定的保护，同时避免灰尘进入；具有连接架结构，可有效固定各电池单元体，保障强度及连接效果，具有循环的冷却液，配合各个散热结构，能够有效对外壳内的主要积热部位进行快速散热；散热结构与连接结构互相依托互相关联，整体性好，可减少额外的部件并且对散热效果有明显的提升；保护盒既可以对外部导线、露在外面的内接充放电口进行保护，还可以辅助连接电池单元体，进一步提高连接强度，并配合保险丝对单个电池单元体进行保护，防止整体性的损坏。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1的爆炸图；
图3是本发明实施例2的结构示意图；
图4是本发明实施例2的结构示意图；
图5是本发明实施例2中去掉保险盒时的结构示意图；
图6是本发明实施例2中管框处的结构示意图；
图7是本发明实施例2中导热器的结构示意图；
图8是本发明实施例2中连接架处的结构示意图。
图中：电池单元体1、外接充放电口11、内接充放电口12、导热器13、散热插板131、散热基板132、导热卡腔133、橡胶塞14、外壳2、左底壳21、右底壳22、BMS23、电池组24、PCB板25、管框3、热交流器31、散热接触板311、通风栅312、水泵32、锁脚4、压扣41、保护盒5。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例1：如图1、图2所示的实施例中，一种模块化电池，包括若干电池单元体1，所述的电池单元体1包括外壳2，所述的外壳2包括左底壳21、右底壳22，所述的外壳2内设有BMS23、电池组24、PCB板25，电池组24上的所有电芯极耳均与PCB板25焊接，所述的PCB板25与BMS23电连接，所述的外壳2上设有并联的外接充放电口11、内接充放电口12，所述的外接充放电口11、内接充放电口12均通过正负极导线与电池组24连接，所述的右底壳22上设有一个出线口，所述的正负极导线从外壳2内通过出线口引出至外壳2外，所述的出线口上设有带有两个孔的橡胶塞14，正负极导线分别从橡胶塞14的两个孔中引出，一个电池单元体1上的内接充放电口12与另一个或几个电池单元体1上的内接充放电口12电连接。所述的外壳2上有两处向内收缩形成两个避让保护部，外接充放电口11、内接充放电口12分别处在一个避让保护部内。
当有不同的电压或蓄电量的需求时，可以增减电池单元体1的数目以达到要求。电池单元体1之间可以通过导线或其它导电结构进行连接，内接充放电口12可以作为连接部，提高连接的便捷性。
一种电动车，包括本实施例中如前述的模块化电池。
实施例2：本实施例的基本结构与实施方式基本同实施例1，其不同之处在于，如图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，一个电池单元体1与另一个电池单元体1之间通过连接架相连，所述的连接架包括管框3，所述的管框3上具有两对与管框3滑动连接的锁脚4，一对锁脚4的滑动方向处在一条直线上，隶属一个连接架的两对锁脚4朝向相反，锁脚4上设有压扣41，所述的外壳2上设有两条用于与锁脚4配合的抱槽，所述的抱槽内设有可与压扣41配合扣紧的扣槽。利用连接架可以对电池单元体1进行连接，连接时，锁脚4压入抱槽内，将相对的锁脚4利用公扣、母扣相互卡紧，就可以完成对各个电池单元体1的固定，而且，锁脚4可以滑动，因此可以适应各种尺寸的电池壳体，配合性好，适应性广，连接强度也有保证。所述的管框3为一封闭的环形管路，所述的管框3内充满冷却液，所述的电池单元体1底部设有导热器13，所述的导热器13包括插入电池单元体1内的多个散热插板131，以及与管框3相贴的散热基板132，所述的管框3上设有热交流器31，所述的热交流器31包括与管框3相贴的散热接触板311以及朝外的通风栅312。所述的管框3内设有用于带动冷却液循环流动的水泵32，所述的水泵32的动力源来自电池组24，所述的外壳2上设有用于控制水泵32启闭的散热开关。这里的水泵32只需要很小的动力即可，目的是让冷却液在管框3内流动起来。流动的冷却液，能够快速吸收走来自散热基板132以及别处的热量，将其带动、传递给散热接触板311、通风栅312，再利用电动车运行时外部空气的快速流动，带走这些热量，让降温后的冷却液继续循环回去，快速吸热，形成良好的散热回路，充分保证散热效果。相邻散热插板131之间形成一个导热卡腔133，所述的电池组24由多个软包电芯连接构成，每个软包电芯均有一部分卡入导热卡腔133内。利用导热卡腔133辅助软包电芯的固定，让本发明在移动和震动时内部结构仍可保证稳固，并且利用散热插板131的接触，直接对主要热源上产生的热量进行传导，进一步提升散热效率。所述的管框3呈方环状，所述的管框3上设有保护盒5，电池单元体1上的内接充放电口12处在其自身侧部，所有电池单元体1以底面对顶面的形式依次排列，相邻两个电池单元体1的内接充放电口12之间通过内接导线相连，相邻两个电池单元体1之间均有且只有一个保护盒5，任一保护盒5将与该保护盒相连的两个电池单元体1上的内接充放电口12、以及连接该两个内接充放电口12的内接导线完全罩住。电池单元体1之间的连接处，由于电流汇集等因素，产热相对其它导线上而言要高得多，因此温度也很高，针对此处设计保护盒5，首先可以进行隔离保护，其次，利用保护盒5与管框3直接连接、可以快速导走内部热量的特性，保障电池单元体1连接段的积热不会过多，延长本发明的使用寿命。所述的保护盒5内设有若干保险丝，经过保险盒的每一条导线回路中均串接一个保险丝。通过保险丝对电池进行工作保护，平时，保险丝需要处在一个温度不太高的环境中，因此利用保护盒5的散热特性，将其设置在保护盒5内非常合适，且可以防止外力破坏。当电流瞬间过大时，保险丝熔断，可以对至少一整个电池单元体1进行保护，避免电池组24大面积报废。
一种电动车，包括本实施例中如前述的模块化电池。

Claims (9)

1.一种模块化电池，其特征是，包括若干电池单元体(1)，所述的电池单元体(1)包括外壳(2)，所述的外壳(2)包括左底壳(21)、右底壳(22)，所述的外壳(2)内设有BMS(23)、电池组(24)、PCB板(25)，电池组(24)上的所有电芯极耳均与PCB板(25)焊接，所述的PCB板(25)与BMS(23)电连接，所述的外壳(2)上设有并联的外接充放电口(11)、内接充放电口(12)，所述的外接充放电口(11)、内接充放电口(12)均通过正负极导线与电池组(24)连接，所述的右底壳(22)上设有一个出线口，所述的正负极导线从外壳(2)内通过出线口引出至外壳(2)外，所述的出线口上设有带有两个孔的橡胶塞(14)，正负极导线分别从橡胶塞(14)的两个孔中引出，一个电池单元体(1)上的内接充放电口(12)与另一个或几个电池单元体(1)上的内接充放电口(12)电连接。
2.根据权利要求1所述的模块化电池，其特征是，所述的外壳(2)上有两处向内收缩形成两个避让保护部，外接充放电口(11)、内接充放电口(12)分别处在一个避让保护部内。
3.根据权利要求1所述的模块化电池，其特征是，一个电池单元体(1)与另一个电池单元体(1)之间通过连接架相连，所述的连接架包括管框(3)，所述的管框(3)上具有两对与管框(3)滑动连接的锁脚(4)，一对锁脚(4)的滑动方向处在一条直线上，隶属一个连接架的两对锁脚(4)朝向相反，锁脚(4)上设有压扣(41)，所述的外壳(2)上设有两条用于与锁脚(4)配合的抱槽，所述的抱槽内设有可与压扣(41)配合扣紧的扣槽。
4.根据权利要求3所述的模块化电池，其特征是，所述的管框(3)为一封闭的环形管路，所述的管框(3)内充满冷却液，所述的电池单元体(1)底部设有导热器(13)，所述的导热器(13)包括插入电池单元体(1)内的多个散热插板(131)，以及与管框(3)相贴的散热基板(132)，所述的管框(3)上设有热交流器(31)，所述的热交流器(31)包括与管框(3)相贴的散热接触板(311)以及朝外的通风栅(312)。
5.根据权利要求3或4所述的模块化电池，其特征是，所述的管框(3)内设有用于带动冷却液循环流动的水泵(32)，所述的水泵(32)的动力源来自电池组(24)，所述的外壳(2)上设有用于控制水泵(32)启闭的散热开关。
6.根据权利要求3所述的模块化电池，其特征是，相邻散热插板(131)之间形成一个导热卡腔(133)，所述的电池组(24)由多个软包电芯连接构成，每个软包电芯均有一部分卡入导热卡腔(133)内。
7.根据权利要求3所述的模块化电池，其特征是，所述的管框(3)呈方环状，所述的管框(3)上设有保护盒(5)，电池单元体(1)上的内接充放电口(12)处在其自身侧部，所有电池单元体(1)以底面对顶面的形式依次排列，相邻两个电池单元体(1)的内接充放电口(12)之间通过内接导线相连，相邻两个电池单元体(1)之间均有且只有一个保护盒(5)，任一保护盒(5)将与该保护盒相连的两个电池单元体(1)上的内接充放电口(12)、以及连接该两个内接充放电口(12)的内接导线完全罩住。
8.根据权利要求7所述的模块化电池，其特征是，所述的保护盒(5)内设有若干保险丝，经过保险盒的每一条导线回路中均串接一个保险丝。
9.一种电动车，其特征是，包括权利要求1-8的任何一项所述的模块化电池。
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