CN106384794A - 混合动力汽车用电池模块及其电池组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车用电池模块，包括至少两个电连接的电池棒、卡箍，所述卡箍采用二联卡箍，所述二联卡箍包括两个二联卡箍分体，所述二联卡箍分体包括两个外壁互相连接的卡箍分体，所述二联卡箍分体上设置有相互吻合的卡位扣和卡位块，两个所述二联卡箍分体通过所述卡位扣和所述卡位块扣连接在一起；两个所述卡箍分体组成一个卡箍单体，所述电池单体固定在所述卡箍单体内。本发明还公开了一种采用上述电池模块的电池组。本发明具有结构合理、空间利用率高和散热好的特点。

Description

混合动力汽车用电池模块及其电池组

技术领域

本发明涉及一种混合动力汽车电源技术，尤其是，涉及一种混合动力汽车用电池模块及其电池组。

背景技术

近年来，随着人们对空气质量及地球石油资源危机等问题关注程度的提高，纯电动汽车、插电式混合动力汽车、混合动力汽车等可以实现节能减排的新能源汽车得到快速发展。动力电池是混合动力汽车上的关键零部件，其性能优劣将直接影响整车性能好坏。镍氢动力电池以其比功率高、低温性能好、大电流放电性能优、循环寿命长以及对环境无污染、安全性高等优点，成为混合动力汽车用的首选电源。

与纯电动汽车相比，混合动力汽车更方便，不需要额外充电，只通过回收刹车的能量，实现节油减排的目的。因为混合动力汽车不需要另外建设充电设施，不受充电设备的限制，受到很多人的青睐。

镍氢电池通过特定的组合方式，多只电池组合在一起形成镍氢电池组，用于混合动力汽车上。目前市场上镍氢电池的组合方式很多，都是根据不同的车型进行设计组合。

动力电池组是新能源汽车的关键零部件，由于新能源汽车使用环境复杂，动力电池在汽车上使用会经常受到汽车的振动及颠簸，所以对电池组的牢固性要求很高，动力电池组结实牢固，安全性能才能得到保障。动力电池组是由多只单体电池连接而成，单体电池直接连接的强度以及牢固性对动力电池组的安全性影响很大。圆柱形镍氢电池组连接的一般方式主要是单体电池与单体电池头尾相连成电池棒，电池棒与电池棒并排连接成电池模块，多组电池模块连接成电池组。目前电池模块以及电池组多数都是通过外部支架起固定作用，电池模块之间的固定也比较简单，固定不牢固，由于经常振动会出现电池组松动，甚至是连接片脱落的情况。并且，现在使用的电池组的组装方式和空间利用不合理，组装后的电池组散热也不理想。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种混合动力汽车用电池模块，具有结构合理、空间利用率高和散热好的特点。

技术方案如下：

一种混合动力汽车用电池模块，包括至少两个电连接的电池棒，还包括卡箍，所述卡箍采用二联卡箍，所述二联卡箍包括两个二联卡箍分体，所述二联卡箍分体包括两个外壁互相连接的卡箍分体，所述二联卡箍分体上设置有相互吻合的卡位扣和卡位块，两个所述二联卡箍分体通过所述卡位扣和所述卡位块扣连接在一起；两个所述卡箍分体组成一个卡箍单体，所述电池单体固定在所述卡箍单体内。

进一步：包括三联卡箍和至少三个电连接的电池棒，所述电池棒包括至少两个电池单体；所述三联卡箍包括两个三联卡箍分体，所述三联卡箍分体包括外壁依次连接的三个所述卡箍分体；所述三联卡箍分体设置有相互吻合的卡位扣和卡位块，两个三联卡箍分体通过所述卡位扣和所述卡位块扣接在一起。

进一步：所述二联卡箍分体或者三联卡箍分体的外壁上设置有相互吻合的卡条和卡槽。

进一步：还包括上端盖和下端盖，所述上端盖设置有两个相连接的上端盖冒体；所述下端盖包括底座和两个相连接的下端盖冒体，所述下端盖冒体的底部连接在所述底座的侧部，所述底座上设置有螺纹通孔；所述下端盖冒体扣接在下部两个所述电池棒的端部，所述上端盖冒体扣接上部两个所述电池棒的端部。

进一步：相邻两个所述电池棒通过焊杯连接件实现电连接，所述焊杯连接件为金属材质；所述上端盖和所述下端盖扣接在所述焊杯连接件的外侧，所述焊杯连接件开有圆孔，所述电池单体的正极盖帽穿过所述圆孔，所述焊杯连接件焊接在所述电池的正极或负极上实现串联或者并联。

进一步：所述焊杯连接件包括两个互相连接的圆形焊杯单体，所述圆孔开在圆形焊杯单体上，所述圆孔外侧开有U型孔，两个所述圆形焊杯单体的连接处设置有条状凸起。

进一步：所述卡箍分体的形状为弧形或者开口矩形，所述卡箍单体的形状为圆形或者矩形。

进一步：所述电池棒相串联。

本发明还公开了一种电池组，具有结构合理、空间利用率高和散热好的特点。

技术方案如下：

一种电池组，包括电池模块、前支撑座、后支撑座、前盖板和后盖板；所述前支撑座包括第一固定板、顶板，所述顶板设置在所述第一固定板的顶部，第一端子通孔开在所述第一固定板上；所述后支撑座包括第二固定板、底板，所述底板设置在所述第二固定板的底部，第二端子通孔开在所述第二固定板上；所述前支撑座位于下端盖的上部，所述后支撑座位于上端盖的下部，所述电池模块两端的所述端子分别位于所述第一端子通孔内和所述第二端子通孔内，所述电池模块末端的所述电池单体的端子设置有连接柱，所述连接柱设置有螺纹；所述前盖板和所述前支撑座之间安装有第一连接片、第二连接片、第三连接片、第一电压采集线和第一螺母；所述第一连接片和所述第二连接片在一个端部开有一个连接柱通孔，另一个端部设置有电源引出端，所述第三连接片两端分别开有一个连接柱通孔；所述连接柱穿过所述第一端头通孔和所述连接柱通孔；所述第一连接片和所述第二连接片分别安装在所述电池组最外侧的两个所述连接柱上；所述第三连接片位于所述第一连接片和所述第二连接片之间，所述第三连接片安装在相邻两个所述连接柱上，所述连接柱上连接有第一电压采集线，第一螺母安装在所述连接柱上；所述后盖板和所述后支撑座之间安装有第四连接片、第五连接片、第二螺母和第二电压采集线；所述第四连接片在两端分别开有一个连接柱通孔，所述第五连接片在一个端部开有一个连接柱通孔，在另一个端部设置有保险连接端；所述连接柱依次穿过所述第二端子通孔和所述连接柱通孔，所述第四连接片安装在相邻所述电池模块的连接柱上，所述第二电压采集线连接在所述连接柱上，所述第二螺母安装在所述连接柱上；所述前盖板和所述后盖板设置有连接钩，所述前盖板扣接在所述前支撑座的外侧，所述后盖板扣接在所述后支撑座的外侧。

进一步：还包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板位于所述第一固定板内侧，并连接在所述第一固定板和所述顶板之间；所述第一隔板将最外侧两个所述第一端子通孔之间的所述第一端子通孔两两隔开；所述第二隔板位于所述第一固定板内侧，并连接在所述第二固定板和所述底板之间，所述第二隔板将第二端子通孔两两隔开。

与现有技术相比，本发明技术效果包括：

1、本发明可以进一步增加电池组连接的牢固性和可靠性，连接件可以增强电池组的稳定性。

2、本发明通过电池连接件相连，具有结构合理、空间利用率高和散热好的特点。混合动力汽车用电池组的组合紧密，布局合理，电池模块之间有间隙，电池组散热性好，电池组焊接质量强，体积和重量的比功率高，组合牢固，安全可靠，可以满足混合动力汽车的动力要求。

3、本发明根据实际电动车的容量和额定电压的要求，能够充分发挥镍氢电池性能，满足混合动力汽车开发需求的高电压。

附图说明

图1是本发明中电池组的立体结构图；

图2是本发明中电池组的组装图；

图3是本发明中组装后电池模块的立体结构图；

图4是本发明中电池模块、上端盖、下端盖、卡箍与焊杯连接件的组装图；

图5是本发明中下端盖的立体结构图；

图6是本发明中下端盖的主视图；

图7是本发明中下端盖的俯视图；

图8是本发明中下端盖的右视图；

图9是本发明中前支撑座4的立体结构图；

图10是本发明中后支撑座5的立体结构图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

如图1所示，是本发明中电池组的立体结构图；如图2所示，是本发明中电池组的组装图；如图3所示，是本发明中组装后电池模块的立体结构图。

电池组的结构整体上包括：电池模块1、上端盖2、下端盖3、前支撑座4、后支撑座5、前盖板6、后盖板7。上端盖2、下端盖3设置在电池模块1两端，防止短路，多个互相连接的电池模块1通过前支撑座4、后支撑座5固定，前盖板6、后盖板7分别设置在前支撑座4、后支撑座5的外侧。

电池模块1包括：电池单体15、卡箍11、上端盖2、下端盖3。电池模块1中电池单体15可以并联连接，也可以串联连接，以适用于不同容量不同电压等级。本优选实施例中，电池模块1包括12个相串接的电池单体15，多个电池模块1串联在一起，为了节省空间，首尾相连的电池单体15呈S形排列，上部的电池单体15和下部的电池单体通过卡箍11固定。本优选实施例中，卡箍11包括：二联卡箍111和三联卡箍112，二联卡箍111设置有两个卡箍单体，三联卡箍112设置有三个卡箍单体，电池单体15位于卡箍单体内。

上端盖2、下端盖3可以设置成单冒体结构，或者多冒体结构。本优选实施例中，上端盖2设置有两个相连接的上端盖冒体，下端盖3设置有两个相连接的下端盖冒体33，上端盖冒体和下端盖冒体33扣接在相邻两排电池单体15的端部，下端盖3通过下端盖冒体33连接同一侧下部两行的电池单体15的端部，上端盖2通过上端盖冒体连接同一侧上部两行的电池单体15的端部。

电池模块1的正负极两端焊接有端子16，多个电池模块1的端子16安装在前支撑座4上，前支撑座4位于下端盖3的上部；多个电池模块1的另一个端子16安装在后支撑座5上，后支撑座5位于上端盖2的下部。前支撑座4、后支撑座5分别开有第一端子通孔46、第二端子通孔55，端子16穿过第一端子通孔46，另一个端子16和第二端子通孔55相配合，通过前支撑座4、后支撑座5实现电池组中多个电池模块1的固定。电池模块1两端的电池单体15上焊接的端子16上设置有连接柱17，连接柱17设置有螺纹。

在前盖板6和前支撑座4之间安装有：第一连接片41、第二连接片42、第三连接片43、第一电压采集线44、第一螺母45；第一连接片41、第二连接片42在一个端部开有一个连接柱通孔，另一个端部设置有电源引出端，第一连接片41为负极连接片，第二连接片42为正极连接片。第三连接片43两端分别开有一个连接柱通孔。连接柱17穿过第一端子通孔46和连接柱通孔，第一连接片41、第二连接片42分别安装在电池组中最外侧的两个电池模块1的连接柱17上，将第一螺母45固定在连接柱17上；第三连接片43位于第一连接片41、第二连接片42之间，在相邻两个连接柱17上套装上第三连接片43，将第一螺母45安装在连接柱17上固定。还可以在连接柱17上连接第一电压采集线44，利用第一螺母44固定。第三连接片43还具有固定电池模块1的作用，通过第三连接片43连接相邻电池模块1的正极和负极，实现电池组中电池模块1的串联。

在后盖板7和后支撑座5之间安装有：第四连接片51、第五连接片52、第二螺母53、第二电压采集线54；第四连接片51在两端分别开有一个连接柱通孔，第五连接片52在一个端部开有一个连接柱通孔，在另一个端部设置有保险连接端。连接柱17依次穿过第二端子通孔55和连接柱通孔后，在相邻两个连接柱17套上第四连接片51，用第二螺母53安装在连接柱17上固定，通过第四连接片51来连接相邻电池模块1中连接柱。第四连接片51具有固定电池模块1的作用，通过第四连接片51连接相邻电池模块1的正极和负极，实现电池组中电池模块的串联。还可以在连接柱17上连接第二电压采集线54，利用第二螺母53固定。

电池组中，通过第三连接片43、第四连接片51连接电池模块的正极或者负极，实现电池模块1的串联或者并联。

前盖板6和后盖板7设置有连接钩，前支撑座4、后支撑座5与电池模块1的连接柱17连接后，前盖板6扣接在前支撑座4的外侧，后盖板7扣接在后支撑座5的外侧。前盖板6和后盖板7既增加美观，更杜绝人为因素造成的短路。

如图4所示，是本发明中电池模块1、上端盖2、下端盖3、卡箍11与焊杯连接件12的组装图。

二联卡箍111包括两个二联卡箍分体，二联卡箍分体包括两个弧形的卡箍分体，两个卡箍分体的外壁互相连接；二联卡箍分体上设置有相互吻合的卡位扣和卡位块，两个二联卡箍分体通过卡位扣和卡位块连接在一起。三联卡箍112包括两个三联卡箍分体，三联卡箍分体包括三个弧形的卡箍分体，三个卡箍分体的外壁依次连接；三联卡箍分体设置有相互吻合的卡位扣和卡位块，两个三联卡箍分体通过卡位扣和卡位块扣接在一起。两个弧形的卡箍分体组成一个圆形的卡箍单体。二联卡箍分体和三联卡箍分体的外壁上设置有相互吻合的卡条和卡槽，两个相邻电池模块1之间通过卡条和卡槽相连接，以增加电池组整体的连接强度。当然，卡箍分体的形状也可以为开口矩形，组成的卡箍单体为矩形，以适应方形或者矩形的电池单体1。

S形排列的电池模块1中，每四只电池单体15(1.2V)首尾相连接组成一个电池棒(4.8V)，电池模块1中包括三个电池棒，三个电池棒之间通过卡箍11固定，电池模块1的电压为14.4V。同一个电池棒中的电池单体15之间通过焊杯13连接，焊杯13用于增加电池单体15上端子16的接触面积，绝缘圈14设置在焊杯13的两侧，防止电池单体15发生短路。

焊杯连接件12为金属材质，相邻两个电池棒通过焊杯连接件12实现电连接；上端盖2和下端盖3扣接在焊杯连接件12的外侧后，焊杯连接件12位于上端盖2和下端盖3的上端盖冒体和下端盖冒体33内部，焊杯连接件12开有圆孔，方便正极端盖帽穿过，焊杯连接件12通过焊接连接不同电池棒中的正极和负极两端。

焊杯连接件12包括两个互相连接的圆形焊杯单体，圆形焊杯单体开有圆孔，圆孔外侧开有6个U型孔，U型孔和圆孔相连通，6个U型孔呈放射状；两个圆形焊杯单体的连接处设置有4个条状凸起，条状凸起是为了增加焊杯连接件12的强度。

如图5所示，是本发明中下端盖3的立体结构图；如图6所示，是本发明中下端盖3的主视图；如图7所示，是本发明中下端盖3的俯视图；如图8所示，是本发明中下端盖3的右视图。

下端盖3的结构包括：螺纹通孔31、底座32、下端盖冒体33，下端盖冒体33的底部连接在底座32的侧部，螺纹通孔31设置在底座32上。螺纹通孔31通过螺丝与混合动力汽车的底部支架连接。下端盖冒体33的内壁上设置有加强筋34，以增强下端盖冒体33的结构强度。

如图9所示，是本发明中前支撑座4的立体结构图。

前支撑座4的结构包括：第一固定板47、顶板48、第一隔板49，顶板48设置在第一固定板47的顶部，第一端子通孔46开在第一固定板47上，第一隔板49位于第一固定板47内侧，并连接在第一固定板47、顶板48之间。第一隔板49将最外侧两个第一端子通孔46之间的第一端子通孔46两两隔开，第一隔板49将最外侧两个第一端子通孔46用于固定第一连接片41、第二连接片42。

如图10所示，是本发明中后支撑座5的立体结构图。

后支撑座5的结构包括：第二固定板56、底板57、第二隔板58，底板57设置在第二固定板56的底部，第二端子通孔55开在第二固定板56上，第二隔板58位于第二固定板56内侧，并连接在第二固定板56、底板57之间。第二隔板58将第二端子通孔55两两隔开。

本优选实施例中，十四组电池模块1连接成为一组电池组，电池组串接后总电压为201.6V。

本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车用电池模块，包括至少两个电连接的电池棒，其特征在于：还包括卡箍，所述卡箍采用二联卡箍，所述二联卡箍包括两个二联卡箍分体，所述二联卡箍分体包括两个外壁互相连接的卡箍分体，所述二联卡箍分体上设置有相互吻合的卡位扣和卡位块，两个所述二联卡箍分体通过所述卡位扣和所述卡位块扣连接在一起；两个所述卡箍分体组成一个卡箍单体，所述电池单体固定在所述卡箍单体内。

2.如权利要求1所述混合动力汽车用电池模块，其特征在于：包括三联卡箍和至少三个电连接的电池棒，所述电池棒包括至少两个电池单体；所述三联卡箍包括两个三联卡箍分体，所述三联卡箍分体包括外壁依次连接的三个所述卡箍分体；所述三联卡箍分体设置有相互吻合的卡位扣和卡位块，两个三联卡箍分体通过所述卡位扣和所述卡位块扣接在一起。

3.如权利要求2所述混合动力汽车用电池模块，其特征在于：所述二联卡箍分体或者三联卡箍分体的外壁上设置有相互吻合的卡条和卡槽。

4.如权利要求2所述混合动力汽车用电池模块，其特征在于：还包括上端盖和下端盖，所述上端盖设置有两个相连接的上端盖冒体；所述下端盖包括底座和两个相连接的下端盖冒体，所述下端盖冒体的底部连接在所述底座的侧部，所述底座上设置有螺纹通孔；所述下端盖冒体扣接在下部两个所述电池棒的端部，所述上端盖冒体扣接上部两个所述电池棒的端部。

5.如权利要求4所述混合动力汽车用电池模块，其特征在于：相邻两个所述电池棒通过焊杯连接件实现电连接，所述焊杯连接件为金属材质；所述上端盖和所述下端盖扣接在所述焊杯连接件的外侧，所述焊杯连接件开有圆孔，所述电池单体的正极盖帽穿过所述圆孔，所述焊杯连接件焊接在所述电池的正极或负极上实现串联或者并联。

6.如权利要求5所述混合动力汽车用电池模块，其特征在于：所述焊杯连接件包括两个互相连接的圆形焊杯单体，所述圆孔开在圆形焊杯单体上，所述圆孔外侧开有U型孔，两个所述圆形焊杯单体的连接处设置有条状凸起。

7.如权利要求2所述混合动力汽车用电池模块，其特征在于：所述卡箍分体的形状为弧形或者开口矩形，所述卡箍单体的形状为圆形或者矩形。

8.如权利要求2所述混合动力汽车用电池模块，其特征在于：所述电池棒相串联。

9.一种采用如权利要求1至8任一项所述电池模块的电池组，其特征在于：所述电池组还包括前支撑座、后支撑座、前盖板和后盖板；所述前支撑座包括第一固定板、顶板，所述顶板设置在所述第一固定板的顶部，第一端子通孔开在所述第一固定板上；所述后支撑座包括第二固定板、底板，所述底板设置在所述第二固定板的底部，第二端子通孔开在所述第二固定板上；所述前支撑座位于下端盖的上部，所述后支撑座位于上端盖的下部，所述电池模块两端的所述端子分别位于所述第一端子通孔内和所述第二端子通孔内，所述电池模块末端的所述电池单体的端子设置有连接柱，所述连接柱设置有螺纹；所述前盖板和所述前支撑座之间安装有第一连接片、第二连接片、第三连接片、第一电压采集线和第一螺母；所述第一连接片和所述第二连接片在一个端部开有一个连接柱通孔，另一个端部设置有电源引出端，所述第三连接片两端分别开有一个连接柱通孔；所述连接柱穿过所述第一端头通孔和所述连接柱通孔；所述第一连接片和所述第二连接片分别安装在所述电池组最外侧的两个所述连接柱上；所述第三连接片位于所述第一连接片和所述第二连接片之间，所述第三连接片安装在相邻两个所述连接柱上，所述连接柱上连接有第一电压采集线，第一螺母安装在所述连接柱上；所述后盖板和所述后支撑座之间安装有第四连接片、第五连接片、第二螺母和第二电压采集线；所述第四连接片在两端分别开有一个连接柱通孔，所述第五连接片在一个端部开有一个连接柱通孔，在另一个端部设置有保险连接端；所述连接柱依次穿过所述第二端子通孔和所述连接柱通孔，所述第四连接片安装在相邻所述电池模块的连接柱上，所述第二电压采集线连接在所述连接柱上，所述第二螺母安装在所述连接柱上；所述前盖板和所述后盖板设置有连接钩，所述前盖板扣接在所述前支撑座的外侧，所述后盖板扣接在所述后支撑座的外侧。

10.如权利要求9所述电池组，其特征在于：还包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板位于所述第一固定板内侧，并连接在所述第一固定板和所述顶板之间；所述第一隔板将最外侧两个所述第一端子通孔之间的所述第一端子通孔两两隔开；所述第二隔板位于所述第一固定板内侧，并连接在所述第二固定板和所述底板之间，所述第二隔板将第二端子通孔两两隔开。