CN108428944A - 电池模组结构 - Google Patents

Abstract

一种电池模组结构，包括外壳和安装绝缘板，每一电芯模组包括中间绝缘板、两个电芯组及两个汇流铜排，中间绝缘板包括隔离绝缘体及绝缘凸起部，绝缘凸起部与隔离绝缘体连接。本发明的电池模组结构，通过中间绝缘板，中间绝缘板包括隔离绝缘体及绝缘凸起部，在电池模组实际组装过程中，绝缘凸起部的存在可以有效地避免了在用汇流铜排对电芯间的串并联连接时汇流铜排因发生物理接触而导致电池模组电路的问题。

Description

电池模组结构

技术领域

本发明涉及电池模组领域，特别是涉及一种电池模组结构。

背景技术

目前，电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步，电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。

随着新能源行业的发展，电动汽车、储能设备的应用越来越广泛，由于锂离子电池具有能量密度高、体积小和功率密度高等优点，因此，由锂离子电池构成的电池模组储能装置越来越广泛应用在电动汽车以及储能设备上。在现有的电池模组组装过程中，经常会因为组装人员的组装操作有误造成电池模组的短路，危及人身安全，因此，电池模组的绝缘防护是电池模组技术考虑的重中之重。

传统的电池模组包括多个电芯组，在实际应用过程中，需要使用多个汇流铜排与多个电芯组一一对应电连接，以实现电芯间的串并联效果，然而，现有的电池模组在组装过程中，相邻两个汇流铜排容易发生物理接触，导致短路问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种两个汇流铜排在组装过程中，不易发生短路接触的电池模组结构。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电池模组结构，包括：外壳、安装绝缘板及电芯机构，所述安装绝缘板安装在所述外壳上，所述电芯机构包括至少一个电芯模组，至少一个所述电芯模组容置于所述外壳内；

每一所述电芯模组包括中间绝缘板、两个电芯组及两个汇流铜排，所述中间绝缘板包括隔离绝缘体及绝缘凸起部，所述绝缘凸起部与所述隔离绝缘体连接，所述隔离绝缘体位于两个所述电芯组之间，所述安装绝缘板开设有安装孔，所述绝缘凸起部穿设所述安装孔，两个所述汇流铜排分别安装于所述安装绝缘板远离所述隔离绝缘体的一侧面上，并且，两个所述汇流铜排分别位于所述绝缘凸起部的两侧。

在其中一个实施例中，所述隔离绝缘体具有方形环状结构，所述隔离绝缘体相对的两侧面分别与两个所述电芯组抵持；所述绝缘凸起部设置于所述隔离绝缘体的边缘位置处。

在其中一个实施例中，所述电芯组具有多个电芯极耳，所述安装绝缘板上开设有多个避位孔，各所述电芯极耳一一对应穿设各所述避位孔，所述汇流铜排与所述电芯极耳电连接，所述绝缘凸起部位于其中两个所述避位孔之间。

在其中一个实施例中，中间绝缘板还包括粘接层，所述粘接层分别与所述隔离绝缘体及所述电芯组粘接。

在其中一个实施例中，所述隔离绝缘体开设有电芯膨胀避位口。

在其中一个实施例中，还包括顶层隔离绝缘板及盖板，所述顶层隔离绝缘板与至少一个所述电芯模组连接，所述盖板与所述外壳连接，并且所述盖板用于压持所述顶层隔离绝缘板。

在其中一个实施例中，所述电芯组包括多个单体电芯及多个电芯绝缘板，每一所述电芯绝缘板的两侧面分别与对应的相邻两个所述单体电芯抵接。

在其中一个实施例中，所述电芯绝缘板包括两个绝缘单体，两个所述绝缘单体之间形成电芯膨胀避位区。

在其中一个实施例中，还包括端盖板，所述端盖板与所述外壳的端部连接，所述端盖板用于压持所述电芯组。

在其中一个实施例中，所述端盖板包括盖板主体及安装架，所述盖板主体与所述外壳的端部连接，所述盖板主体用于压持所述电芯组，所述安装架设置于所述盖板主体远离所述电芯组的一侧面上，所述安装架用于与电池仓固定。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明的电池模组结构，通过中间绝缘板，中间绝缘板包括隔离绝缘体及绝缘凸起部，在电池模组实际组装过程中，绝缘凸起部的存在可以有效地避免了在用汇流铜排对电芯间的串并联连接时汇流铜排因发生物理接触而导致电池模组电路的问题。

附图说明

图1为本实施例中的电池模组结构的组装示意图；

图2为本实施例中的电池模组结构的分解示意图；

图3为本实施例中的中间绝缘板的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请一并参照图1、图2和图3，一种电池模组结构10，包括：外壳、安装绝缘板100及电芯机构200，安装绝缘板100安装在外壳上，电芯机构200包括至少一个电芯模组210，至少一个电芯模组210容置于外壳内；

每一电芯模组210包括中间绝缘板211、两个电芯组212及两个汇流铜排213，中间绝缘板211包括隔离绝缘体2111及绝缘凸起部2112，绝缘凸起部2112与隔离绝缘体2111连接，隔离绝缘体2111位于两个电芯组212之间，安装绝缘板100开设有安装孔110，绝缘凸起部2112穿设安装孔110，两个汇流铜排213分别安装于安装绝缘板100远离隔离绝缘体2111的一侧面上，并且，两个汇流铜排213分别位于绝缘凸起部2112的两侧。

请再次参阅图2，如此，为了便于说明电池模组结构的设计构思，在本实施方式中，电芯机构200包括一个电芯模组210，当然，在电池模组10实际应用过程中，电芯模组210至少一个以上，例如，电芯模组210包括二个电芯模组；又如，电芯模组210包括三个电芯模组；又如，电芯模组210包括四个电芯模组，结合实际的电池模组应用情况，灵活设计合适的电芯模组210数量，在利用汇流排213实现对电芯模组210的串并联效果，达到合适的电池模组输出电压。由于本实施例中电池模组仅包括一个电芯模组210，因此，一个电芯模组210包括两个电芯组212，分别为第一电芯组和第二电芯组，可以理解，中间绝缘板211位于两个电芯组之间，亦即，中间绝缘板211位于第一电芯组和第二电芯组之间，中间绝缘板211起到隔离抗干扰的作用，防止在电池模组实际应用过程中，两个电芯组之间产生相互干扰。

请再次参阅图2和图3，再者，为了解决在对电池模组进行组装过程中防止在用汇流铜排213对电芯间的串并联连接时汇流铜排213因发生物理接触而导致电池模组短路的问题。中间绝缘板211包括隔离绝缘体2111及绝缘凸起部2112，绝缘凸起部2112与隔离绝缘体2111连接，隔离绝缘体2111位于两个电芯组212之间，安装绝缘板100开设有安装孔110，绝缘凸起部2112穿设安装孔110，两个汇流铜排213分别安装于安装绝缘板100远离隔离绝缘体2111的一侧面上。如此，在实际电池模组组装过程时，组装人员将隔离绝缘体2111安装于两个电芯组212之间，与隔离绝缘体2111连接的绝缘凸起部2112穿设安装孔110后，使得两个汇流排213分别位于绝缘凸起部2112的两侧面，可有效地防止两个汇流排213因发生物理接触而导致电池模组短路的问题，两个汇流排213因中间隔着绝缘凸起部2112而无法发生物理接触，进而杜绝了电池模组短路的问题，组装人员无需在担心在组装过程中因意外将两个汇流排213发生物理接触将电池模组短路，提高组装的安全性和可靠性。进一步地，隔离绝缘体2111具有方形环状结构，隔离绝缘体2111相对的两侧面分别与两个电芯组212抵持，亦即，隔离绝缘体2111的一侧面与第一电芯组抵持，隔离绝缘体2111的另一侧面与第二电芯组抵持；绝缘凸起部2112设置于隔离绝缘体2111的边缘位置处。如此，隔离绝缘体2111具有方形环状结构可以保证隔离绝缘体2111机械强度的同时还可节约一定隔离绝缘体2111的制造材料，在一定程度上也降低了电池模组的重量。

还需要说明的是，为了提高中间绝缘板211的绝缘稳定性，绝缘凸起部2112设置有第一抵持区和第二抵持区，第一抵持区设置有第一抵持条纹，第二抵持区开设有第二抵持条纹。如此，在本实施例中，当绝缘凸起部2112穿设安装孔110后，其中一个汇流排213的一端可抵接在第一抵持区上，另一个汇流排213的一端可抵接在第二抵持区上。可以理解，当其中一个汇流排213的一端抵接在第一抵持区上时，由于第一抵持条纹的存在，可增加其中一个汇流排213与绝缘凸起部2112之间的摩擦力，有效地防止了其中一个汇流排213的滑动，从而造成其中一个汇流排213直接与电池模组结构10的其余部件接触而造成电池模组的短路；同理，当另一个汇流排213的一端抵接在第二抵持区上时，由于第二抵持条纹的存在，可增加另一个汇流排213与绝缘凸起部2112之间的摩擦力，有效地防止了另一个汇流排213的滑动，从而造成另一个汇流排213直接与电池模组结构的其余部件接触而造成电池模组的短路，第一抵持条纹和第二抵持条纹提高了绝缘凸起部2112的绝缘可靠性。

请再次参阅图2，进一步地，电芯组212具有多个电芯极耳214，亦即，在本实施例中，第一电芯组具有多个电芯极耳214，第二电芯组具有多个电芯极耳214，安装绝缘板100上开设有多个避位孔120，亦即，避位孔120的数量应与电芯组电芯极耳214数量保持一致，或者避位孔120的数量大于电芯组电芯极耳214的数量，各电芯极耳214一一对应穿设各避位孔120，汇流铜排213与电芯极耳214电连接，绝缘凸起部2112位于其中两个避位孔120之间。如此，在实际的电池模组组装过程中，将电芯极耳214一一对应穿设各避位孔120，而后，再将汇流铜排213与电芯极耳214电连接，以此实现利用汇流排213实现串并联连接。避位孔120的可以保证在汇流铜排213与电芯极耳214电连接的时候，汇流铜排213不会对安装绝缘板100造成过大的形变而损坏安装绝缘板100，在本实施方式中，汇流铜排213与电芯极耳214采用的是螺接的方式，亦即，利用螺纹紧固件将汇流铜排213固定在电芯极耳214上，以此实现汇流铜排213与电芯极耳214的电连接，螺接的方式可以保证汇流铜排213与电芯极耳214的连接稳定性，且后期可以实际串并联调整需要，将汇流铜排213拆卸，便于二次加工，当然，也可以结合实际的需要选用合适的连接方式实现汇流铜排213与电芯极耳214的连接，例如，采用电焊接的方式，又如，采用激光焊接的方式。

请再次参阅图2和图3，进一步地，中间绝缘板211还包括粘接层2113，粘接层2113分别与隔离绝缘体2111及电芯组212粘接，亦即，粘接层2113设置于隔离绝缘体2111上，用于粘接电芯组212。如此，在电池模组的实际组装过程中，为了提高电池模组的组装效率，在隔离绝缘体2111设置有粘接层2113，在组装人员组装时，仅需将电芯组粘接在隔离绝缘体2111即可实现中间绝缘板211与电芯组212间的连接，亦即，在本实施例中，将第一电芯组粘接在隔离绝缘体211的一侧面，将第二电芯组粘接在隔离绝缘体211的另一侧面，粘接层2113的设置大大提高了电池模组的组装效率，不需要通过外部连接工具实现中间绝缘板211与电芯组212间的连接，便于组装人员组装电池模组。

请再次参阅图2和图3，进一步地，隔离绝缘体2111开设有电芯膨胀避位口2111a。如此，由于电芯组212在实际应用会因为长期使用、过度使用或者电压过充等问题而导致体积的膨胀，倘若体积膨胀过大，会对隔离绝缘体2111造成形变，亦即，体积的膨胀使得隔离绝缘体2111与电芯组212相互作用，隔离绝缘体2111与电芯组212相互挤压，相互发生形变，严重时可能因长期挤压形变过度而引发电芯组212的爆炸问题，电芯膨胀避位口2111a的开设就可以预留电芯组212体积膨胀空间，有效地防止电芯组212因体积膨胀而对相邻的隔离绝缘体2111产生过大的挤压力，造成严重的形变现象。

请再次参阅图2，进一步地，电池模组结构10还包括顶层隔离绝缘板300及盖板400，顶层隔离绝缘板300与至少一个电芯模组210连接，盖板400与外壳连接，并且盖板400用于压持顶层隔离绝缘板300。如此，顶层隔离绝缘板300起到隔离绝缘的作用，防止电池模组组装完成后人们不小心接触了电芯组212内部而造成触电事故；盖板400用于保护电芯组212，防止电芯组212损坏。

请再次参阅图2，进一步地，电芯组212包括多个单体电芯2121及多个电芯绝缘板2122，每一电芯绝缘板2122的两侧面分别与对应的相邻两个单体电芯2121抵接。如此，电芯组212相邻两个单体电芯2121间设置有电芯绝缘板2122，电芯绝缘板2122的作用与中间绝缘板211相同，起到隔离抗干扰的作用，防止相邻两个单体电芯2121之间产生相互干扰，提高电池模组的可靠性；更进一步地，电芯绝缘板2122包括两个绝缘单体，两个绝缘单体之间形成电芯膨胀避位区。如此，电芯膨胀避位区的作用和电芯膨胀避位口2111a的作用相同，同样是防止单体电芯2121在实际应用会因为长期使用、过度使用或者电压过充等问题而导致体积的膨胀，体积的膨胀使得电芯绝缘板2122与单体电芯2121相互作用，电芯绝缘板2122与单体电芯2121相互挤压，相互发生形变，严重时可能因长期挤压形变过度而引发单体电芯2121的爆炸问题，膨胀避位区2122a的设置就可以预留电芯体积膨胀空间，有效地防止单体电芯2121因体积膨胀而对相邻的电芯绝缘板2122产生过大的挤压力，造成严重的形变现象。同样地，两个绝缘单体上设置有粘接区，电芯粘接在粘接区实现与电芯绝缘板2122的固定连接，提高组装效率。

请再次参阅图2，进一步地，电池模组结构10还包括端盖板500，端盖板500与外壳的端部连接，端盖板500用于压持电芯组212。如此，端盖板500用于保护电芯模组；更进一步地，端盖板500包括盖板主体及安装架510，盖板主体与外壳的端部连接，盖板主体用于压持电芯组212，安装架510设置于盖板主体远离电芯组212的一侧面上，安装架510用于与电池仓固定。如此，在组装完电池模组后，利用安装架510将电池模组固定放置在电池仓，在本实施例中，利用螺接固定件将安装架510安装在电池仓用于固定电池模组结构的支撑结构上。

本发明的电池模组结构，通过中间绝缘板，中间绝缘板包括隔离绝缘体及绝缘凸起部，在电池模组实际组装过程中，绝缘凸起部的存在可以有效地避免了用汇流铜排对电芯间的串并联连接时汇流铜排因发生物理接触而导致电池模组电路的问题。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池模组结构，包括：外壳、安装绝缘板及电芯机构，所述安装绝缘板安装在所述外壳上，所述电芯机构包括至少一个电芯模组，至少一个所述电芯模组容置于所述外壳内；其特征在于，

每一所述电芯模组包括中间绝缘板、两个电芯组及两个汇流铜排，所述中间绝缘板包括隔离绝缘体及绝缘凸起部，所述绝缘凸起部与所述隔离绝缘体连接，所述隔离绝缘体位于两个所述电芯组之间，所述安装绝缘板开设有安装孔，所述绝缘凸起部穿设所述安装孔，两个所述汇流铜排分别安装于所述安装绝缘板远离所述隔离绝缘体的一侧面上，并且，两个所述汇流铜排分别位于所述绝缘凸起部的两侧。

2.根据权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于，所述隔离绝缘体具有方形环状结构，所述隔离绝缘体相对的两侧面分别与两个所述电芯组抵持；所述绝缘凸起部设置于所述隔离绝缘体的边缘位置处。

3.根据权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于，所述电芯组具有多个电芯极耳，所述安装绝缘板上开设有多个避位孔，各所述电芯极耳一一对应穿设各所述避位孔，所述汇流铜排与所述电芯极耳电连接，所述绝缘凸起部位于其中两个所述避位孔之间。

4.根据权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于，中间绝缘板还包括粘接层，所述粘接层分别与所述隔离绝缘体及所述电芯组粘接。

5.根据权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于，所述隔离绝缘体开设有电芯膨胀避位口。

6.根据权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于，还包括顶层隔离绝缘板及盖板，所述顶层隔离绝缘板与至少一个所述电芯模组连接，所述盖板与所述外壳连接，并且所述盖板用于压持所述顶层隔离绝缘板。

7.根据权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于，所述电芯组包括多个单体电芯及多个电芯绝缘板，每一所述电芯绝缘板的两侧面分别与对应的相邻两个所述单体电芯抵接。

8.根据权利要求7所述的电池模组结构，其特征在于，所述电芯绝缘板包括两个绝缘单体，两个所述绝缘单体之间形成电芯膨胀避位区。

9.根据权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于，还包括端盖板，所述端盖板与所述外壳的端部连接，所述端盖板用于压持所述电芯组。

10.根据权利要求9所述的电池模组结构，其特征在于，所述端盖板包括盖板主体及安装架，所述盖板主体与所述外壳的端部连接，所述盖板主体用于压持所述电芯组，所述安装架设置于所述盖板主体远离所述电芯组的一侧面上，所述安装架用于与电池仓固定。