CN107437599B - 一种方形电池模组架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种方形电池模组架，包括垂直设置的模组前端板(11)、模组后端板(12)和侧面辅助筋(3)，所述模组前端板(11)和模组后端板(12)相互平行间隔设置；所述模组前端板(11)和模组后端板(12)的外壁一起套有至少两条打包带(2)。本发明公开的一种方形电池模组架，其不仅可以对电池起到良好的紧固作用，同时还可以有效释放电池在充放电过程中产生的膨胀力，保证电池的使用安全性，提高电池的使用寿命，进而提高整个电池模组和包含多个电池模组的电池系统的整体使用寿命，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。

Description

一种方形电池模组架
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种方形电池模组架。
背景技术
目前，传统汽车带来的环境污染问题和能源短缺问题越来越突出，电动汽车因其具有良好的环保性能、较低的能源消耗和技术较为成熟等特点，引起了政府和汽车行业的高度重视，产业得到了快速的发展。
电动汽车行业在快速发展的同时，也暴露出较多问题，例如电池系统续航里程较短，能量密度较低和电池容易鼓胀问题等。其中，在电池系统整个生命周期内，电池的鼓胀问题越来越引起了研发工作者的重视。
首先、电池在一定的压力范围内下充放电，使用寿命较长，因此，目前国内多数企业大多通过焊接，捆扎，栓接等方式将电池固定在一定的空间内，并给以一定的初始压力。其次，在电池系统整个生命周期内，电池在充放电过程中会产生鼓胀，并产生鼓胀力，若想使得模组尺寸不变，对电池约束的零件必须给电池一个力来抵抗膨胀力，这使得约束电池的零件必须要有很高的强度，材料选择上比较局限，系统安全更难保证。另外，同时，由于电池的鼓胀力得不到释放，电池受的挤压力容易超过具有良好性能压力的范围，使得整个电池系统的性能降低，影响了整个电池系统的使用寿命。
因此，目前迫切需要开发出一种装置，其不仅可以对电池起到良好的紧固作用，同时还可以有效释放电池在充放电过程中产生的膨胀力，保证电池的使用安全性，提高电池的使用寿命，进而提高整个电池模组和包含多个电池模组的电池系统的整体使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种方形电池模组架，其不仅可以对电池起到良好的紧固作用，同时还可以有效释放电池在充放电过程中产生的膨胀力，保证电池的使用安全性，提高电池的使用寿命，进而提高整个电池模组和包含多个电池模组的电池系统的整体使用寿命。
为此，本发明提供了一种方形电池模组架，包括垂直设置的模组前端板，模组后端板和侧面辅助筋，所述模组前端板和模组后端板相互平行间隔设置；
所述模组前端板和模组后端板的外壁一起套有至少两条打包带。
其中，所述两条打包带分别套在所述模组前端板和模组后端板外壁的上下两端。
其中，所述模组前端板的正面上下两端和所述模组后端板的背面上下两端分别开有一条安装槽，所述安装槽中安装有所述打包带。
其中，所述安装槽的纵向宽度与所述打包带的宽度相对应匹配，所述安装槽的深度大于或者等于所述打包带的厚度；
每条所述安装槽沿着所述模组前端板或模组后端板的宽度方向贯通。
其中，所述打包带为钢带或者聚酯带。
其中，所述模组前端板和模组后端板的左右两端分别通过所述侧面辅助筋相连接。
其中，所述侧面辅助筋上间隔设置有多个缓冲特征区域，每个缓冲特征区域包含多个纵向凸起。
其中，所述纵向凸起为横截面是弧形的凸起，并且所述纵向凸起朝向所述侧面辅助筋的外侧。
其中，所述侧面辅助筋分别与所述模组前端板和模组后端板之间的连接方式为焊接或者螺栓连接。
其中，所述模组前端板和模组后端板的材质为钢、铝或者塑料；
所述侧面辅助筋的材质为弹簧钢。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种方形电池模组架，其不仅可以对电池起到良好的紧固作用，同时还可以有效释放电池在充放电过程中产生的膨胀力，保证电池的使用安全性，提高电池的使用寿命，进而提高整个电池模组和包含多个电池模组的电池系统的整体使用寿命，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种方形电池模组架的立体结构示意图；
图2为本发明提供的一种方形电池模组架中模组前端板的结构示意图；
图3为本发明提供的一种方形电池模组架中打包带的结构示意图；
图4为本发明提供的一种方形电池模组架中侧面辅助筋的结构示意图；
图5为由本发明提供的一种方形电池模组架中的模组端板和侧面辅助筋紧固下的电池模组的立体结构示意图；
图6为由本发明提供的一种方形电池模组架所紧固的电池模组的立体结构示意图；
图中，11为模组前端板，12为模组后端板，10为安装槽，2为打包带，3为侧面辅助筋，31为缓冲特征区域；
4为电池，40为电池模组。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1至图6，本发明提供了一种方形电池模组架，包括垂直设置的模组前端板11、模组后端板12和侧面辅助筋3，所述模组前端板11和模组后端板12相互平行间隔设置；
所述模组前端板11和模组后端板12的外壁一起套有两条打包带2。
在本发明中，具体实现上，所述模组前端板11和模组后端板12的材质优选为钢、铝或者塑料，具体可以根据所用电池的特性进行选材。
在本发明中，具体实现上，所述模组前端板11和模组后端板12的形状、结构完全相同，它们的形状可以为方形或者不规则图形，优选为方形，具体可以根据用户的需求来设置不同的形状。
需要说明的是，所述打包带2的数目不限于如图1所示的两条，还可以是任意多条，并且安装位置做相应调整。
需要说明的是，具体实现上，所述模组前端板11和模组后端板12可以根据用户的设计需求来设置孔位、开槽或镶嵌螺母等特征。
在本发明中，具体实现上，所述两条打包带2分别套在所述模组前端板11和模组后端板12外壁的上下两端。具体结构为：所述模组前端板11的正面上下两端和所述模组后端板12的背面上下两端分别开有一条安装槽10，所述安装槽10中安装有所述打包带2。
具体实现上，所述安装槽10的纵向宽度与所述打包带2的宽度相对应匹配，所述安装槽10的形状、大小与所述打包带2的形状、大小相对应匹配，所述安装槽20的深度大于或者等于所述打包带2的厚度，因此，通过安装槽20，可以对打包带2实现良好的固定作用。
具体实现上，每条所述安装槽10沿着所述模组前端板11或模组后端板12的宽度方向贯通。
在本发明中，具体实现上，所述打包带2优选为钢带或者聚酯带，所述打包带2具有一定的延伸率，即具有一定的可伸长量。
具体实现上，所述打包带2的宽度和厚度可以根据实际情况设计。参见图3，所述打包带2的形状优选为方框形状。
在本发明中，参见图1和图4，所述模组前端板11和模组后端板12的左右两端分别通过所述侧面辅助筋3相连接。
具体实现上，所述侧面辅助筋3上间隔设置有三个缓冲特征区域31，每个缓冲特征区域31包含多个纵向凸起；
所述纵向凸起优选为横截面是弧形的凸起，并且所述纵向凸起朝向所述侧面辅助筋3的外侧。
具体实现上，所述侧面辅助筋3分别与所述模组前端板11和模组后端板12之间的连接方式为焊接或者螺栓连接。
具体实现上，所述侧面辅助筋3的材质优选为弹簧钢。
具体实现上，所述侧面辅助筋3分别与所述模组前端板11和模组后端板12之间的连接处可设置开孔或不做任何处理，保证与所述模组前端板11和模组后端板12之间进行焊接或螺栓连接。
需要说明的是，具体实现上，根据用户的需求以及电池模组的尺寸大小，所述缓冲特征区域31的数目不限于图1所示的三个，还可以是任意多个。所述缓冲特征区域31的形状、尺寸大小和个数可以根据在电池整个生命周期内，电池的膨胀力、最优性能压力范围和鼓胀尺寸来确定。
还需要说明的是，本发明在所述打包带2和侧面辅助筋3的选材方面，需要考虑电池4最适合的压力范围和电池4的个数，在整个电池生命周期内，所述打包带2和侧面辅助筋3对所述模组前端板11和模组后端板12的合力不超过所述压力范围，所述打包带2和侧面辅助筋3的伸长能力不低于整个电池模组中包含的多个电池的膨胀尺寸的总和.。
对于本发明，需要说明的是，打包带2安装于模组前端板11和模组后端板12上的安装槽10中，使得位于模组前端板11和模组后端板12之间的多个电池4受到压力。电池4在充放电过程中，电池4产生的鼓胀力将由模组前端板11和模组后端板12传递给打包带2，当电池4的膨胀力小于打包带2的屈服强度时，打包带2的尺寸不变，电池4受到打包带2提供的挤压力，而当电池4的膨胀力大于打包带2的屈服强度时，打包带2发生形变，打包带2被拉伸，此时，所述侧面辅助筋3通过限制所述模组前端板11和模组后端板12，来辅助所述打包带2给电池4提供挤压力，由于所述侧面辅助筋3上设置有三个缓冲特征区域31，所述侧面辅助筋3在提供约束力的同时，还可以进一步延伸，从而保证多个电池4组成的电池模组40受到的挤压力不会过大。
下面结合具体实施例来说明本发明的技术方案。
参见图5、图6所示，以八只电池4为例，将由八只电池4相互平行并列组成的电池模组40，然后放入模组前端板11和模组后端板12之间的位置，然后通过打包带2将模组前端板11和模组后端板12以及电池模组40捆扎在一起，实现对电池模组40良好的紧固作用；
然后，继续将侧面辅助筋3固定在电池模组40的左右两侧，并采用焊接的方法，将侧面辅助筋3分别与模组前端板11和模组后端板12焊接在一起，从而最终获得由本发明提供方形电池模组架所紧固的电池模组。
需要说明的是，具体实现上，根据用户的需求以及电池模组的尺寸大小，所述电池4的数目不限于图5所示的八只，还可以是任意多只。
由以上技术方案可知，对于本发明提供的一种方形电池模组架，其不仅可以对放置于其中的电池具有挤压作用，形成紧固固定，而且在电池膨胀时，在膨胀力的作用下可以伸长，使得电池始终处在一定的压力范围内，从而保证电池的使用安全，提高了电池的使用寿命。
另外，本发明提供的方形电池模组架，其对电池模组的安装和搬运方便，适合模块化和机械化生产，可以提高电池模组成组的生产效率，降低电池模组的整体生产成本。
此外，本发明提供的方形电池模组架，可以便利地将不同数量的方形电池单体设计成满足需求的电池模组，结构简单，通用性强，电池模组使用寿命高。同时，本发明提供的方形电池模组架，进一步提高了电池模组的安全性，拓宽了模组零件材料的可选范围，显著降低了生产成本。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供了一种方形电池模组架，其不仅可以对电池起到良好的紧固作用，同时还可以有效释放电池在充放电过程中产生的膨胀力，保证电池的使用安全性，提高电池的使用寿命，进而提高整个电池模组和包含多个电池模组的电池系统的整体使用寿命，有利于广泛地推广应用，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种方形电池模组架，其特征在于，包括垂直设置的模组前端板（11）、模组后端板（12）和侧面辅助筋（3），所述模组前端板（11）和模组后端板（12）相互平行间隔设置；
所述模组前端板（11）和模组后端板（12）的外壁一起套有至少两条打包带（2）；
所述两条打包带（2）分别套在所述模组前端板（11）和模组后端板（12）外壁的上下两端；
所述模组前端板（11）和模组后端板（12）的左右两端分别通过所述侧面辅助筋（3）相连接；
所述侧面辅助筋（3）上间隔设置有多个缓冲特征区域（31），每个缓冲特征区域（31）包含多个纵向凸起。
2.如权利要求1所述的方形电池模组架，其特征在于，所述模组前端板（11）的正面上下两端和所述模组后端板（12）的背面上下两端分别开有一条安装槽（10），所述安装槽（10）中安装有所述打包带（2）。
3.如权利要求2所述的方形电池模组架，其特征在于，所述安装槽（10）的纵向宽度与所述打包带（2）的宽度相对应匹配，所述安装槽（10）的深度大于或者等于所述打包带（2）的厚度；
每条所述安装槽（10）沿着所述模组前端板（11）或模组后端板（12）的宽度方向贯通。
4.如权利要求1所述的方形电池模组架，其特征在于，所述打包带（2）为钢带或者聚酯带。
5.如权利要求1所述的方形电池模组架，其特征在于，所述纵向凸起为横截面是弧形的凸起，并且所述纵向凸起朝向所述侧面辅助筋（3）的外侧。
6.如权利要求1所述的方形电池模组架，其特征在于，所述侧面辅助筋（3）分别与所述模组前端板（11）和模组后端板（12）之间的连接方式为焊接或者螺栓连接。
7.如权利要求1所述的方形电池模组架，其特征在于，所述模组前端板（11）和模组后端板（12）的材质为钢、铝或者塑料；
所述侧面辅助筋（3）的材质为弹簧钢。
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