CN106229430A - 一种动力电池箱 - Google Patents

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程松元
周欢英
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Abstract

为解决现有动力电池箱往往结构复杂，但不够紧凑，其制备后的动力电池箱强度较差，其电连接常常不够可靠的问题，本发明提供了一种动力电池箱。其包括外壳、若干安装于外壳中的电池模组及电池连接片；所述电池外壳设有模组插槽，所述电池模组插装在所述模组插槽内；所述电池模组包括模组框架及安装于所述模组框架中的2个以上的软包装电池。本发明提供的动力电池箱，采用在外壳中设置模组插槽，将电池模组插装在模组插槽中的方式，安装更加简单，更加牢固可靠；其动力电池箱强度更强。其电连接也更加牢固可靠。且简化了装配工艺，大大减少了电池成组的时间，降低了成本。

Description

一种动力电池箱
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其指动力电池领域。
背景技术
随着社会对绿色出行与环保理念的提倡，电力作为清洁能源被广泛的使用，其中尤其以电动汽车应用的最多，当然也会应用到其它的电力蓄能的领域。其动力电池箱一般包括外壳及置于外壳中由多个并联或串联而成电池模组组成。目前，现有的动力电池箱往往结构复杂，但不够紧凑，其制备后的动力电池箱强度较差，且由于通常采用焊接的方式引出电池模组中的电流以及实现电池模组间的电连接，其电连接常常不够可靠。
发明内容
为解决现有动力电池箱往往结构复杂，但不够紧凑，其制备后的动力电池箱强度较差，其电连接常常不够可靠的问题，本发明提供了一种动力电池箱。
本发明提供了一种动力电池箱，包括外壳、若干安装于外壳中的电池模组及电池连接片；
所述电池外壳设有模组插槽，所述电池模组插装在所述模组插槽内；
所述电池模组包括模组框架及安装于所述模组框架中的2个以上的软包装电池；
所述模组框架上引出有相互绝缘的螺柱状的第一电极柱和第二电极柱；每个软包装电池内分别引出有第一引出电极片和第二引出电极片；所述第一引出电极片和第二引出电极片上设有电极孔；所述第一引出电极片上的电极孔与所述第一电极柱配合，所述第二引出电极片上的电极孔与所述第二电极柱配合，以将所述软包装电池内的电荷通过所述第一电极柱和第二电极柱引出；
其中，相邻电池模组上的第一电极柱和第二电极柱通过所述电池连接片实现串联或者并联，并在所述第一电极柱和第二电极柱外拧上螺母，以保证所述电池连接片与所述第一电极柱和所述第二电极柱的电连接。
本发明提供的动力电池箱，采用在外壳中设置模组插槽，将电池模组插装在模组插槽中的方式，使其安装更加简单，且安装更加牢固可靠；其动力电池箱强度更强。同时，其内部电连接时，不再采用常见的焊接方式，而是将电池模组内的软包装电池上的第一引出电极片和第二引出电极片通过电极孔与电池模组上的第一电极柱和第二电极柱电连接，并在相邻的电池模组之间通过电池连接片连接后，在所述第一电极柱和第二电极柱外拧上螺母，以保证所述电池连接片与所述第一电极柱和所述第二电极柱的电连接。如此，其电连接更加牢固可靠。且简化了装配工艺，大大减少了电池成组的时间，降低了成本。
优选地，所述模组框架包括两端板及两侧板；所述两端板和所述两侧板之间形成安装空间，所述软包装电池安装于安装空间内，所述第一电极柱和所述第二电极柱设置在所述端板上。
优选地，所述第一电极柱和所述第二电极柱设置在同一侧的端板上；或者，所述第一电极柱和所述第二电极柱分别设置在相异侧的端板上。
优选地，所述外壳包括位于中部的两端开口的箱体、位于所述箱体下方的下底和位于所述箱体上方的上盖；
所述箱体内设有所述模组插槽。
优选地，所述箱体为金属制成的金属箱体。
优选地，每个所述电池模组上还卡接有一金属散热板，所述金属散热板设置成U形；所述金属散热板包括一主要散热面及折叠于所述主要散热面上的侧翼传热面，所述主要散热面与软包装电池相贴，其侧翼传热面与所述金属箱体内表面贴合。
优选地，所述侧翼散热面上设有第一卡扣结构，所述模组框架的侧板上设有第二卡扣结构。
优选地，所述软包装电池包括铝塑复合膜及安装于所述铝塑复合膜内的层叠式极芯；
所述层叠式极芯包括依次重复层叠的正极片、负极片以及置于所述正极片和负极片之间的隔膜；
所述正极片上引出有正极耳，所述负极片上引出有负极耳；所有正极片上的正极耳焊接在所述第一引出电极片或者第二引出电极片上；所有负极片上的负极耳焊接在所述第二引出电极片或者第一引出电极片上。
优选地，所述电池模组内的软包装电池为2个，分别设置在模组框架的一边；所述电池模组上的第一电极引出片和第二电极引出片分别向所述第一电极柱和所述第二电极柱弯折，将所述第一电极引出片套在所述第一电极柱上，以及将所述第二电极引出片套在所述第二电极柱上。
优选地，所述箱体内设有一个以上的隔板，隔板与箱体内壁之间和/或隔板与隔板之间形成插装电池模组的模组插槽的空间。
所述箱体外侧还设有模组组合槽，通过在所述相邻的动力电池箱的模组组合槽内插入连接结构，将相邻的动力电池箱拼装成一体。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中提供的动力电池箱爆炸示意图；
图2是本发明具体实施方式中提供的动力电池箱组装后的立体示意图；
图3是本发明具体实施方式中提供的动力电池箱中电池模组安装示意图；
图4是本发明具体实施方式中提供的电池模组立体示意图；
图5是本发明具体实施方式中提供的电池模组分解示意图。
其中，1、电池模组；2、外壳；21、箱体；22、下底；23、上盖；211、隔板；212、模组组合槽；213、模组插槽；10、软包装电池；101、第一引出电极片；102、第二引出电极片；103、电极孔；11、模组框架；111、第一电极柱；112、第二电极柱；113、安装空间；114、卡凸；11a、端板；11b、侧板；12、金属散热板；121、主要散热面；122、侧翼传热面；123、卡槽。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
本例将对本发明提供的动力电池箱进行具体解释说明，如图1、图2所示，其包括外壳2、若干安装于外壳2中的电池模组1及电池连接片(图中未示出)；
如图3所示，所述电池外壳2设有模组插槽213，所述电池模组1插装在所述模组插槽213内；
如图4、图5所示，所述电池模组1包括模组框架11及安装于所述模组框架11中的2个以上的软包装电池10；
所述模组框架11上引出有相互绝缘的螺柱状的第一电极柱111和第二电极柱112；每个软包装电池10内分别引出有第一引出电极片101和第二引出电极片102；所述第一引出电极片101和第二引出电极片102上设有电极孔103；所述第一引出电极片101上的电极孔103与所述第一电极柱111配合，所述第二引出电极片102上的电极孔103与所述第二电极柱112配合，以将所述软包装电池10内的电荷通过所述第一电极柱111和第二电极柱112引出；
其中，相邻电池模组1上的第一电极柱111和第二电极柱112通过所述电池连接片实现串联或者并联，并在所述第一电极柱111和第二电极柱112外拧上螺母，以保证所述电池连接片与所述第一电极柱111和所述第二电极柱112的电连接。
其中，所述第一引出电极片101和第二引出电极片102为分别从软包装电池10内引出的分别于正极片或者负极片电连接的极性相异的两个金属片。比如，当第一引出电极片101与正极片电连接时，第二引出电极片102与负极片电连接。反之，比如，当第一引出电极片101与负极片电连接时，第二引出电极片102与正极片电连接。
同样的，第一电极柱111与第二电极柱112极性相异，第一电极柱111与第一电极引出片电连接，第二电极柱112与第二电极引出片电连接。也即，电池模组1内的软包装电池10之间并联连接。成组后的电池模组1通过电池连接片并联或者串联输出需要的电流和电压。
上述模组框架11为注塑成型的塑胶件，上述第一电极柱111和第二电极柱112一体成型在该模组框架11内。且该第一电极柱111和第二电极柱112之间相互绝缘，已防止短路。上述第一电极柱111和第二电极柱112为螺柱状，也即在柱状电极外形成有外螺纹，该外螺纹可以与螺母配合，以通过螺母与螺柱的螺纹连接，实现电池连接片的紧固，同时，也保证了软包装电池10上第一引出电极片101和第二引出电极片102分别与第一电极柱111和第二电极柱112的可靠连接。
其中，软包装电池10为公众所知，一般包括铝塑复合膜及安装于所述铝塑复合膜内的极芯，极芯包括卷绕式极芯或者层叠式极芯；卷绕式极芯和层叠式极芯均为公众所知，卷绕式极芯即由依次层叠的正极片、隔膜、负极片卷绕后形成；其正极片上设有正极耳，负极片上设有负极耳。该正极耳可以直接作为第一引出电极片101(或者第二引出电极片102)；对应的，负极耳可以直接作为第二引出电极片102(或者第一引出电极片101)。或者，还可以在正极耳上焊接第一引出电极片101(或者第二引出电极片102)以引出正极片上的电流；对应的，在负极耳上焊接第二引出电极片102(或者第一引出电极片101)以引出负极片上的电流。
所述层叠式极芯包括依次重复层叠的正极片、负极片以及置于所述正极片和负极片之间的隔膜；
所述正极片上引出有正极耳，所述负极片上引出有负极耳；所有正极片上的正极耳焊接在所述第一引出电极片101或者第二引出电极片102上；所有负极片上的负极耳焊接在所述第二引出电极片102或者第一引出电极片101上。
本例中的软包装电芯中的极芯优选采用层叠式极芯。
其中，如图5所示，所述模组框架11包括两端板11a及两侧板11b；所述两端板11a和所述两侧板11b之间形成安装空间113，所述软包装电池10安装于所述安装空间113内，所述第一电极柱111和所述第二电极柱112设置在所述端板11a上。
所述第一电极柱111和所述第二电极柱112设置在同一侧的端板11a上；如此，第一电极柱111和第二电极柱112将从同一侧引出电流；或者，所述第一电极柱111和所述第二电极柱112分别设置在相异侧的端板11a上，如此，第一电极柱111和第二电极柱112将从相反侧引出电流，本例中，该第一电极柱111和第二电极柱112设置在涂5中同一侧的上端的端板11a上。
关于该外壳2的具体方式，并不特别限定，只要其能将电池模组1安装在其中即可，比如，该外壳2可以包括一端开口的箱子，及封盖在箱子开口处的盖体。如此，在安装时，电池模组1从其开口处插入箱子中进行安装，然后通过盖体封装。
或者，也可如图1、图2中所示的方式，所述外壳2包括位于中部的两端开口的箱体21、位于所述箱体21下方的下底22和位于所述箱体21上方的上盖23；所述箱体21内设有所述模组插槽213，如此，电池模组1可以从上端或者下端插入箱体21中，其电池模组1上自带卡扣结构，使插入后的电池模组1卡固在模组插槽213中，为防止非专业人员随意拆装破坏动力电池箱或引发电机危险，本例中，在设置模组插槽213时，在其上制作的卡扣结构使得其只能从箱体21上端插入，从箱体21下端拔出(反之亦可)。当其安装完电池模组1后，将下底22通过螺钉锁紧在箱体21上，使得非专业人员或者维修人员拆装该电池模组1时，更加麻烦，防止电池损伤或者电击意外的发生。
其中，该所述箱体21的材质并不特别限定，可以为塑胶材质，也可以为金属材质，本例中的箱体21优选为金属制成的金属箱体21。如此，金属箱体21的散热性能更加，且强度更强。本例中，进一步优选金属箱体21为铝合金材质制成，其强度高，且轻便。
其中，作为进一步优选的方式，每个所述电池模组1上还卡接有一金属散热板12，所述金属散热板12设置成U形；所述金属散热板12包括一主要散热面121及折叠于所述主要散热面121上的侧翼传热面122，所述主要散热面121与软包装电池10相贴，其侧翼传热面122与所述金属箱体21内表面贴合。如此，电池模组1内的软包装电池10产生的热量将通过该金属散热板12传递给金属箱体21，其散热效果更好。
关于该金属散热板12的固定方式，可以通过热熔胶或者其他胶粘接在模组框架11外，或者通过螺钉等固定在模组框架11外，也可以通过卡扣结构卡接，所述侧翼散热面上设有第一卡扣结构，所述模组框架11的侧板11b上设有第二卡扣结构。比如，第一卡扣结构为卡凸114时，第二卡扣结构为卡槽123，卡凸114与所述卡槽123卡扣连接；反之亦可。
其中，电池模组1内的软包装电池10可以为2个以上，本例中，以所述电池模组1内的软包装电池10为2个举例进行说明，其两个软包装电池10分别设置在模组框架11的一边；所述电池模组1上的第一电极引出片和第二电极引出片分别向所述第一电极柱111和所述第二电极柱112弯折，将所述第一电极引出片套在所述第一电极柱111上，以及将所述第二电极引出片套在所述第二电极柱112上。
其中，所述箱体21内设有一个以上的隔板211，隔板211与箱体21内壁之间和/或隔板211与隔板211之间形成插装电池模组1的模组插槽213的空间。本例中，在箱体21内设有一个隔板211，如此，将整个箱体21分成2排模组插装空间，在隔板211和箱体21内壁之间形成的模组插装空间内设有若干模组插槽213。如此，在更大体积的箱体21内通过该隔板211隔离出更多的模组插装空间，以插入跟多的电池模组1。
同时，本例中为了进一步扩展使用，所述箱体21外侧还设有模组组合槽212，通过在所述相邻的动力电池箱的模组组合槽212内插入连接结构，将相邻的电池模组1拼装成一体。该连接结构比如为可以同时插入相邻的模组组合槽212内，已将两个相邻的动力电池箱拼装使用。
本发明提供的动力电池箱，采用在外壳2中设置模组插槽213，将电池模组1插装在模组插槽213中的方式，使其安装更加简单，且安装更加牢固可靠；其动力电池箱强度更强。同时，其内部电连接时，不再采用常见的焊接方式，而是将电池模组1内的软包装电池10上的第一引出电极片101和第二引出电极片102通过电极孔103与电池模组1上的第一电极柱111和第二电极柱112电连接，并在相邻的电池模组1之间通过电池连接片连接后，在所述第一电极柱111和第二电极柱112外拧上螺母，以保证所述电池连接片与所述第一电极柱111和所述第二电极柱112的电连接。如此，其电连接更加牢固可靠。且简化了装配工艺，大大减少了电池成组的时间，降低了成本。
同时，进一步的，本例中采用了金属散热板12，如此，电池模组1内的软包装电池10产生的热量将通过该金属散热板12传递给金属箱体21，其散热效果更好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池箱，包括外壳、若干安装于外壳中的电池模组及电池连接片；
其特征在于，所述电池外壳设有模组插槽，所述电池模组插装在所述模组插槽内；
所述电池模组包括模组框架及安装于所述模组框架中的2个以上的软包装电池；
所述模组框架上引出有相互绝缘的螺柱状的第一电极柱和第二电极柱；每个软包装电池内分别引出有第一引出电极片和第二引出电极片；所述第一引出电极片和第二引出电极片上设有电极孔；所述第一引出电极片上的电极孔与所述第一电极柱配合，所述第二引出电极片上的电极孔与所述第二电极柱配合，以将所述软包装电池内的电荷通过所述第一电极柱和第二电极柱引出；
其中，相邻电池模组上的第一电极柱和第二电极柱通过所述电池连接片实现串联或者并联，并在所述第一电极柱和第二电极柱外拧上螺母，以保证所述电池连接片与所述第一电极柱和所述第二电极柱的电连接。
2.根据权利要求1所述的动力电池箱，其特征在于，所述模组框架包括两端板及两侧板；所述两端板和所述两侧板之间形成安装空间，所述软包装电池安装于安装空间内，所述第一电极柱和所述第二电极柱设置在所述端板上。
3.根据权利要求2所述的动力电池箱，其特征在于，所述第一电极柱和所述第二电极柱设置在同一侧的端板上；或者，所述第一电极柱和所述第二电极柱分别设置在相异侧的端板上。
4.根据权利要求3所述的动力电池箱，其特征在于，所述外壳包括位于中部的两端开口的箱体、位于所述箱体下方的下底和位于所述箱体上方的上盖；
所述箱体内设有所述模组插槽。
5.根据权利要求4所述的动力电池箱，其特征在于，所述箱体为金属制成的金属箱体。
6.根据权利要求5所述的动力电池箱，其特征在于，每个所述电池模组上还卡接有一金属散热板，所述金属散热板设置成U形；所述金属散热板包括一主要散热面及折叠于所述主要散热面上的侧翼传热面，所述主要散热面与软包装电池相贴，其侧翼传热面与所述金属箱体内表面贴合。
7.根据权利要求6所述的动力电池箱，其特征在于，所述侧翼散热面上设有第一卡扣结构，所述模组框架的侧板上设有第二卡扣结构。
8.根据权利要求7所述的动力电池箱，其特征在于，所述软包装电池包括铝塑复合膜及安装于所述铝塑复合膜内的层叠式极芯；
所述层叠式极芯包括依次重复层叠的正极片、负极片以及置于所述正极片和负极片之间的隔膜；
所述正极片上引出有正极耳，所述负极片上引出有负极耳；所有正极片上的正极耳焊接在所述第一引出电极片或者第二引出电极片上；所有负极片上的负极耳焊接在所述第二引出电极片或者第一引出电极片上。
9.根据权利要求8所述的动力电池箱，其特征在于，所述电池模组内的软包装电池为2个，分别设置在模组框架的一边；所述电池模组上的第一电极引出片和第二电极引出片分别向所述第一电极柱和所述第二电极柱弯折，将所述第一电极引出片套在所述第一电极柱上，以及将所述第二电极引出片套在所述第二电极柱上。
10.根据权利要求8所述的动力电池箱，其特征在于，所述箱体内设有一个以上的隔板，隔板与箱体内壁之间和/或隔板与隔板之间形成插装电池模组的模组插槽的空间；
所述箱体外侧还设有模组组合槽，通过在所述相邻的动力电池箱的模组组合槽内插入连接结构，将相邻的动力电池箱拼装成一体。
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