CN105428564A - 一种电池模块支撑架及电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池技术领域。本发明公开了一种电池模块支撑架及电池模块，所述电池模块支撑架包括绝缘的上支架、下支架和第一电连接件，所述上支架上设置有若干排电池容纳槽，每排电池容纳槽并排设置有若干个电池容纳槽，所述每排电池容纳槽用于放置电池正极或负极的端称为节点，所述若干排电池容纳槽的节点上均设有第一电连接件容纳槽，所述下支架上设有与上支架对应设置的电池容纳槽和第一电连接件容纳槽，所述第一电连接件设置在第一电连接件容纳槽内，用于同排电池容纳槽内的电池的并联连接和相邻排电池容纳槽内的电池的串联连接。本发明在电池上无任何焊接，组装工艺简单，安装维护方便，热性能好，耐振动。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，具体地涉及一种电池模块支撑架及电池模块。
背景技术
现有技术中，多个电池组合使用时，尤其是由多个单体圆柱形电池通过串并联组合形成大容量、高电压电池组时，一般采用焊接（激光焊接或电阻焊接）的连接方式，如公开专利：CN103682478B，但焊接方式由于会产生局部高温，并且有一定的机械压力，有可能会对电池造成损伤，造成电池漏液等。并且焊接的可靠性也较差，不能够完全检测出来，维修、拆卸等也会破坏整个电池组，传统的电阻焊接方式抗振动性也较差，而且只适宜于电池二维方向的组合连接，三维方向的组合连接比较复杂、安全性差。
虽然现在也有一些电池组采用支撑架结构，实现无焊接的三维方向组合，减少了对电池的损伤，如专利CN104733673A，但其电池是直立在上下支架之间，由上下支架的定位卡孔卡住电池的正负端固定，抗冲击能力差，不耐振动。专利CN102110795B，虽然对其进行改进，采用电池横放在支架上，解决了抗冲击能力差的问题，但其支撑架的零部件过多，组装麻烦，增加了制造工序和制造难度，成本高，维护不方便，同时也增加了各部件之间连接的不稳定性。
发明内容
本发明目的在于为解决上述问题而提供一种在电池上无任何焊接，可以在三维方向组合，组装工艺简单，安装维护方便，耐振动的电池模块支撑架及电池模块。
为此，本发明公开了一种电池模块支撑架，包括绝缘的上支架、下支架和第一电连接件，所述上支架上设置有若干排电池容纳槽，每排电池容纳槽并排设置有若干个电池容纳槽，所述每排电池容纳槽用于放置电池正极或负极的端称为节点，所述若干排电池容纳槽的节点上均设有第一电连接件容纳槽，所述下支架上设有与上支架对应设置的电池容纳槽和第一电连接件容纳槽，所述第一电连接件设置在第一电连接件容纳槽内，用于同排电池容纳槽内的电池的并联连接和相邻排电池容纳槽内的电池的串联连接。
进一步的，还包括第二电连接件和依次堆叠设置在上支架与下支架之间的若干绝缘的中间支架，所述中间支架的上下两面分别设有与上支架、下支架对应设置的电池容纳槽和第一电连接件容纳槽，所述第二电连接件与不同支架的第一电连接件电连接。
进一步的，所述电池容纳槽上设有散热孔。
进一步的，所述第一电连接件容纳槽的侧壁设有与其相邻的电池容纳槽内的电池相匹配的开口。
进一步的，所述第一电连接件的至少一面设有与其相邻的电池容纳槽内的电池相对应的导电的弹性件。
进一步的，所述第一电连接件的一端设有第一通孔，所述第二电连接件上设有第二通孔，所述第二电连接件与不同支架的第一电连接件通过第一通孔和第二通孔采用螺钉和螺母进行电连接。
进一步的，所述上支架、中间支架和下支架的外侧面设有具有固定孔的耳片，所述上支架、中间支架和下支架通过螺栓穿过固定孔进行固定。
进一步的，所述每个第一电连接件容纳槽内设置有一个或多个第一电连接件。
进一步的，所述第一电连接件的两侧边均设有卡槽，所述第一电连接件容纳槽内设有相适配的卡齿，通过第一电连接件容纳槽的卡齿与第一电连接件的卡槽进行卡固配合，将所述第一电连接件设置在上下相邻的第一电连接件容纳槽内。
本发明还公开了一种电池模块，包括上述的电池模块支撑架和放置在该支撑架的电池容纳槽内的电池，并通过第一电连接件和第二电连接件将所有的电池构成一个电池模块。
本发明的有益技术效果：
1．实现了圆柱型电池的串并联三维方向组合，组装工艺简单，连接方便。
2．实现了圆柱型电池的无焊接组合连接，连接可靠，对电池无损害。
3、电池模块结构牢固，耐振动。
4、电池模块拆卸、维护方便，便于电池的更换、梯次利用。
5、组装方便，工艺简单，效率高、成本低。
附图说明
图1为本发明实施例一的电池模块支撑架分解图；
图2为本发明实施例一的上支架结构图；
图3为本发明实施例一的中间支架结构图；
图4为本发明实施例一的第一电连接件结构示意图；
图5为本发明实施例一的第二电连接件结构示意图；
图6为本发明实施例一的电池模块分解图；
图7为本发明实施例一的电池模块组立图；
图8为本发明实施例一的同一层电池的电连接示意图；
图9为本发明实施例三的同一层电池的电连接示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一：
如图1-5所示，一种电池模块支撑架，包括绝缘的上支架1、绝缘的下支架2、第一电连接件3、第二电连接件4和绝缘的中间支架5，本实施例中，中间支架5的数量为3个，依次叠放在上支架1和下支架2之间，上支架1上设置有若干排电池容纳槽6，每排电池容纳槽6并排设置有若干个电池容纳槽6，本实施例中，上支架1上设置有六排电池容纳槽6，每排电池容纳槽6有八个电池容纳槽6，当然，在其它实施例中，中间支架5、电池容纳槽6的排数和每排电池容纳槽6的个数可以根据实际需要进行设置。电池容纳槽6的宽度与圆柱形电池的直径相匹配，电池容纳槽6的高度为圆柱形电池的直径的一半，电池容纳槽6的长方向与排数增加方向相同。电池容纳槽6上还设有散热孔8，提高了电池散热效果同时还减轻支架重量。
六排电池容纳槽6的前后端（即节点）和相邻两排电池容纳槽6之间（即节点）设有第一电连接件容纳槽9，第一电连接件容纳槽9的侧壁上设有与其相邻的电池容纳槽6内的电池相匹配的开口11，从而使电池能方便地与第一电连接件3进行电连接。
下支架2上设有与上支架1对应设置的电池容纳槽6和第一电连接件容纳槽9，中间支架5的上下两面设置有与上支架1、下支架2对应设置的电池容纳槽6和第一电连接件容纳槽9，开口相向的上下相邻的两个电池容纳槽6和两个第一电连接件容纳槽9共同作为一个完整的电池容纳槽和第一电连接件容纳槽，第一电连接件3设置在第一电连接件容纳槽9内，本实施例中，每个完整的第一电连接件容纳槽内的第一电连接件3数量为1个，用于同排八个电池容纳槽6内的电池的并联连接和相邻排电池容纳槽6内的电池的串联连接，放置在六排电池容纳槽6前后端的第一电连接件容纳槽9内的第一电连接件3分别作为正极和负极，本实施例中，第一电连接件3的其中一面设有与其相邻的电池容纳槽6内的电池相匹配的导电的弹性件12，本实施例中为弹簧或弹片，用于与电池的电极端连接，使其连接性更好，当然也可以两面都设有。为了节省材料，作为正极的第一电连接件3上可以不设有弹簧或弹片12，第一电连接件3的两侧边还均设有卡槽13，第一电连接件容纳槽9内设有相适配的卡齿(图中未示出)，第一电连接件3通过卡槽13卡设在第一连接件容纳槽9内，避免连接件的移动并定位。
不同层同排的第一电连接件3通过第二电连接件4进行连接，实现不同层同排的第一电连接件3的并联连接。具体的，第一电连接件3的一端设有第一通孔14，第一通孔14设置在支架的同侧，第二电连接件4上设有相应的第二通孔15，第二电连接件4与不同层同排的第一电连接件3通过第一通孔14和第二通孔15采用螺钉和螺母进行电连接。当然，对于不同层的第一电连接件3的连接方式可以根据实际需要进行连接，从而实现串联或并联或串并联，而不限于上述的连接方式，此为现有技术可以实现的，不再细说。
进一步的，所述上支架1、中间支架5和下支架2的外侧面设有具有固定孔16的耳片，所述上支架1、中间支架5和下支架2通过螺栓17穿过固定孔16进行固定组成电池模块支撑架。
如图6-8所示，本发明还公开了一种电池模块，包括上述的电池模块支撑架和放置在该支撑架的电池容纳槽6内的电池7，并通过第一电连接件3和第二电连接件4将所有的电池7构成一个电池模块。本实施例中，电池为圆柱形电池。
本实施例的电池模块的组装工艺如下：
首先放置下支架2，然后在下支架2上的每个第一电连接件容纳槽9内放置一个第一电连接件3，放置时使第一电连接件3上的弹片或弹簧12朝向同一方向，第一电连接件3的第一通孔14均朝向支架的同一侧方向；接着在电池容纳槽6内安装每个圆柱形电池7，电池7的负极与第一电连接件3的弹簧或弹片12接触，正极通过第一电连接件容纳槽9侧壁的开口11与第一电连接件3的没有弹簧或弹片12的那一面接触，这样即安装好第一层电池；之后放置第一个中间支架5，第一个中间支架5的下层的电池容纳槽6和第一电连接件容纳槽9紧扣在第一层电池7和第一层的第一电连接件3上，然后与第一层电池7和第一层的第一电连接件3装配方法和安装顺序相同，在第一中间支架5的上面安装第二层电池，以此类推，用相同的方法安装第三层、第四层电池，最后在上面安装上支架1，并用螺栓17穿过各个支架的固定孔16将各个支架固定起来。最后用螺钉、螺母将第二电连接件4与同排不同层的第一电连接件3连接起来，实现同排不同层电池的并联连接，即安装好整个电池模块。
实施例二：
本实施与实施例一的区别在于没有中间支架5和第二电连接件4，也即只有一层电池7。
本实施例的电池模块的组装工艺如下：
首先放置下支架2，然后在下支架2上的每个第一电连接件容纳槽9内放置一个第一电连接件3，放置时使第一电连接件3上的弹片或弹簧12朝向同一方向，第一电连接件3的第一通孔14均朝向支架的同一侧方向；接着在电池容纳槽6内安装每个圆柱形电池7，电池7的负极与第一电连接件3的弹簧或弹片12接触，正极通过第一电连接件容纳槽9侧壁的开口11与第一电连接件3的没有弹簧或弹片12的那一面接触，这样即安装好电池；之后放置上支架1，上支架1的电池容纳槽6和第一电连接件容纳槽9紧扣在电池7和第一电连接件3上，然后用螺栓17穿过上下支架的固定孔16将上下支架固定起来，即安装好整个电池模块。
实施例三：
如图9所示，本实施例与实施例一不同点在于：每个完整的第一电连接件容纳槽内放置两个第一电连接件3，这两个第一电连接件3左右放置，用于同一排的电池7的并联连接，将同一排电池7变成两个并联部分，进而将同一层电池变成两个串并联部分，再将这两个串并联部分串联起来。
本实施例的组装工艺与实施例一的类似，首先放置下支架2，但在下支架2的每个第一电连接件容纳槽9内左右各放置一个第一电连接件3，放置时使左部分的第一电连接件3上的弹片或弹簧12朝向同一方向，右部分的第一电连接件3上的弹片或弹簧12朝向同另一方向，左部分的第一电连接件3的第一通孔均14朝向支架的左侧方向，右部分的第一电连接件3的第一通孔14均朝向支架的右侧方向；接着在电池容纳槽6内安装每个圆柱形电池7，电池7的负极与第一电连接件3的弹簧或弹片12接触，正极通过第一电连接件容纳槽9侧壁的开口14与第一电连接件3的没有弹簧或弹片12的那一面接触，这样即安装好第一层电池，此时，左部分的电池与右部分的电池的极性相反；之后放置第一个中间支架5，第一个中间支架5的下层的电池容纳槽6和第一电连接件容纳槽9紧扣在第一层电池7和第一层的第一电连接件3上，然后与第一层电池7和第一层的第一电连接件3装配方法和安装顺序相同，在第一中间支架5的上面安装第二层电池，以此类推，用相同的方法安装第三层、第四层电池，最后在上面安装上支架1，并用螺栓17穿过各个支架的固定孔16将各个支架固定起来。最后用螺钉、螺母将第二电连接件4分别与两侧的同排不同层的第一电连接件3连接起来，再将右部分电池模块与左部分电池模块串联起来，即安装好整个电池模块。
本实施例中，采用同样的电池，电池模块的电压是实施例一的两倍，但容量只有其一半。
当然，在其它实施例中，每个完整的第一电连接件容纳槽内放置的第一电连接件的数量还可以N个，2＜N≤8，将每层电池变成N个部分，这N个部分可以根据实际需要进行串联、并联或串并联连接，此根据现有技术就可以实现，将不再细说。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电池模块支撑架，其特征在于：包括绝缘的上支架、下支架和第一电连接件，所述上支架上设置有若干排电池容纳槽，每排电池容纳槽并排设置有若干个电池容纳槽，所述每排电池容纳槽用于放置电池正极或负极的端称为节点，所述若干排电池容纳槽的节点上均设有第一电连接件容纳槽，所述下支架上设有与上支架对应设置的电池容纳槽和第一电连接件容纳槽，所述第一电连接件设置在第一电连接件容纳槽内，用于同排电池容纳槽内的电池的并联连接和相邻排电池容纳槽内的电池的串联连接。
2.根据权利要求1所述的电池模块支撑架，其特征在于：还包括第二电连接件和依次堆叠设置在上支架与下支架之间的若干绝缘的中间支架，所述中间支架的上下两面分别设有与上支架、下支架对应设置的电池容纳槽和第一电连接件容纳槽，所述第二电连接件与不同支架的第一电连接件电连接。
3.根据权利要求1或2所述的电池模块支撑架，其特征在于：所述电池容纳槽上设有散热孔。
4.根据权利要求1或2所述的电池模块支撑架，其特征在于：所述第一电连接件容纳槽的侧壁设有与其相邻的电池容纳槽内的电池相匹配的开口。
5.根据权利要求1或2所述的电池模块支撑架，其特征在于：所述第一电连接件的至少一面设有与其相邻的电池容纳槽内的电池相对应的导电的弹性件。
6.根据权利要求1或2所述的电池模块支撑架，其特征在于：所述第一电连接件的一端设有第一通孔，所述第二电连接件上设有第二通孔，所述第二电连接件与不同支架的第一电连接件通过第一通孔和第二通孔采用螺钉和螺母进行电连接。
7.根据权利要求2所述的电池模块支撑架，其特征在于：所述上支架、中间支架和下支架的外侧面设有具有固定孔的耳片，所述上支架、中间支架和下支架通过螺栓穿过固定孔进行固定。
8.根据权利要求1或2所述的电池模块支撑架，其特征在于：所述每个第一电连接件容纳槽内设置有一个或多个第一电连接件。
9.根据权利要求1或2所述的电池模块支撑架，其特征在于：所述第一电连接件的两侧边均设有卡槽，所述第一电连接件容纳槽内设有相适配的卡齿，通过第一电连接件容纳槽的卡齿与第一电连接件的卡槽进行卡固配合，将所述第一电连接件设置在上下相邻的第一电连接件容纳槽内。
10.一种电池模块，其特征在于：包括权利要求1-9任意项所述的电池模块支撑架和放置在该支撑架的电池容纳槽内的电池，并通过第一电连接件和第二电连接件将所有的电池构成一个电池模块。
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Effective date of registration: 20221027 Address after: 233000 Bengbu City, Anhui province Wuhe County South small and Medium-sized Industrial Park No. 19 Patentee after: Anhui Chaoli Electronic Technology Co.,Ltd. Address before: Room 302, Unit 1, Building 19, Tongren Jiayuan, Sandun, Hangzhou, Zhejiang, 310000 Patentee before: Li Xiangzhe |
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Denomination of invention: A battery module support bracket and battery module Granted publication date: 20180921 Pledgee: China Construction Bank Co.,Ltd. Wuhe Sub branch Pledgor: Anhui Chaoli Electronic Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980002011 |