CN108550734B - 一种自带加热膜的电池模组结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自带加热膜的电池模组结构，多个电芯顺序排布，多个隔离支架一一安装在相邻电芯之间，加热膜与多个隔离支架连接且加热膜抵靠在电芯上，绝缘端板位于电芯排布方向的两端，固定端板安装在绝缘端板远离多个电芯一侧，金属侧板安装在多个电芯沿排布方向的两侧，金属侧板两端与固定端板固定连接，金属侧板边缘折弯形成弯折部，弯折部包覆在多个电芯外部，集成盖板安装在多个电芯具有极柱的一侧，上盖板安装在集成盖板远离多个电芯一侧；本发明中的模组自带加热膜，便于低温工况下进行加热，保证电池模组的使用寿命，通过隔离支架隔离并固定电芯，通过金属侧板与固定端板稳定多个电芯，使得模组结构紧凑，设计合理。

Description

一种自带加热膜的电池模组结构

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种自带加热膜的电池模组结构。

背景技术

随着汽车工业大发展，油耗和排放法规日趋严格，48V微混合动力系统以其低成本、低油耗、低排放、高动力输出等优点，成为汽车各大汽车厂商竞相研发重点，48V系统技术具有四大主要功能：滑行起停、能量回收、电机助行以及电爬行，在混动汽车领域，48V电池组系统主要用在微混或弱混动力系统，在更加严格的二氧化碳限排压力下，48V系统因其增加有效成本能显著节能减排的优势而得到更加重视。

由于近年来新能源汽车对电池的需求越来越大，对其要求也越来越苛刻。而电池天然的温度适用区间有限，特别是在天气寒冷的环境中，电池化学活性降低，电池性能发挥极度受限，导致电池有效容量大幅降低甚至无法充电，严重的还会导致电池发生不可逆的变化，严重影响电池寿命，因此使用加热装置使电池工作在适宜的温度区间内成为必然。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种自带加热膜的电池模组结构。

本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构，包括多个电芯、多个隔离支架、绝缘端板、固定端板、加热膜、金属侧板、集成盖板和上盖板；

多个电芯顺序排布，多个隔离支架一一安装在相邻电芯之间，加热膜与多个隔离支架连接，并且加热膜抵靠在多个电芯上；

绝缘端板位于电芯排布方向的两端，并且绝缘端板与位于两端的电芯连接，固定端板安装在绝缘端板远离多个电芯一侧；

金属侧板安装在多个电芯沿排布方向的两侧，金属侧板两端与固定端板固定连接以将多个电芯在排布方向上固定，金属侧板边缘向外延伸形成弯折部，弯折部所在平面与金属侧板整体所在平面预设夹角，弯折部包覆在多个电芯外部以将多个电芯在垂直于电芯排布的方向上固定，

集成盖板安装在多个电芯具有极柱的一侧；

上盖板安装在集成盖板远离多个电芯一侧。

优选地，隔离支架上设有相对设置的托板，托板之间形成卡槽，所述卡槽位于电芯外部，多个隔离支架所形成的卡槽位于同一平面内，多个卡槽构成安装区，加热膜位于安装区内。

优选地，隔离支架包括支撑框和隔离板，支撑框为环形结构，隔离板与支撑框内侧壁中部连接并沿支撑框周向延伸，隔离板将支撑框内侧分隔形成两块隔离区，相邻电芯端部分别位于两块隔离区内且相邻电芯抵靠在隔离板两侧。

优选地，支撑框上形成有定位孔和定位柱，任意相邻隔离支架上的定位孔和定位柱相配合以使相邻隔离支架形成固定连接。

优选地，还包括多个正极片和多个负极片，集成盖板远离多个电芯一侧通过第一挡板和第二挡板分别围合形成正极区和负极区；

集成盖板上设有多个第一隔离筋，多个第一隔离筋位于正极区内，任意相邻第一隔离筋与第一挡板围合形成第一放置区，集成盖板上还设有多个第一支撑筋，多个第一支撑筋分别位于多个第一放置区内，第一支撑筋高度低于第一隔离筋高度，多个正极片安装在多个第一放置区内并抵靠在第一支撑筋上，多个正极片分别与多个电芯上的正极柱电连接，多个正极片串联连接，其中一个正极片延伸出所在的第一放置区形成正极极耳；

集成盖板上设有多个第二隔离筋，多个第二隔离筋位于负极区内，任意相邻第二隔离筋与第二挡板围合形成第二放置区，集成盖板上还设有多个第二支撑筋，多个第二支撑筋分别位于多个第二放置区内，第二支撑筋高度低于第二隔离筋高度，多个负极片安装在多个第二放置区内并抵靠在第二支撑筋上，多个负极片分别与多个电芯上的负极柱电连接，多个负极片串联连接，其中一个负极片延伸出所在的第二放置区形成负极极耳。

优选地，绝缘端板上设有安装座，正极极耳和负极极耳与安装座固定连接。

优选地，还包括柔性电路板和低压接插件，柔性电路板安装在集成盖板上，柔性电路板与多个正极片和多个负极片电连接，低压接插件与柔性电路板电连接。

优选地，固定端板内部形成有空腔。

优选地，固定端板上开设有螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔与外部箱体连接以将所述电池模组结构安装在外部箱体内。

本发明中，所提出的自带加热膜的电池模组结构，具有以下有益效果：

1、该发明模组结构紧凑，设计合理，通过隔离支架隔离并固定电芯，避免因电芯厚度不均造成不同模组长短不一；

2、模组自带加热膜，便于低温工况下对电芯进行加热，保证电池模组的使用寿命；

3、金属侧板与固定端板焊接，限制了电芯沿电芯排布方向窜动，金属侧板上的弯折部限制电芯在垂直于电芯排布方向窜动，从而固定电芯的空间位置，提高了模组的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构的轴测图；

图2为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构的局部爆炸图；

图3为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构的全爆炸图；

图4为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构隔离支架轴测图；

图5为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构隔离支架轴测图；

图6为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构绝缘端板的轴测图；

图7为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构集成盖板的轴测图。

具体实施方式

如图1-7所示，图1为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构的轴测图，图2为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构的局部爆炸图，图3为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构的全爆炸图，图4为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构隔离支架轴测图，图5为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构隔离支架轴测图，图6为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构绝缘端板的轴测图，图7为本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构集成盖板的轴测图。

参照图1-3，本发明提出的一种自带加热膜的电池模组结构，包括十三个电芯1、十二个隔离支架2、绝缘端板31、固定端板32、加热膜5、金属侧板33、集成盖板34和上盖板35；

电芯1呈立方体结构，十三个电芯1顺序排布，十二个隔离支架2一一安装在相邻电芯1之间，起到隔离、稳定相邻电芯1的作用，加热膜5与多个隔离支架2连接，并且加热膜5抵靠在多个电芯1上，当电芯1温度较低时，加热膜5可以对十三个电芯1同时加热，确保电芯1能够安全、稳定的工作；

两块绝缘端板31分别位于电芯1排布方向的两端，并且两块绝缘端板31与位于两端的两个电芯1相抵靠，将电芯1与外部零件绝缘隔开，两块固定端板32分别安装在两个绝缘端板31远离电芯1一侧，固定端板32与金属侧板33配合用于稳定十三个电芯1以及与外部箱体连接使得电池模组结构固定在外部箱体内；

金属侧板33设有两块，两块金属侧板33安装在电芯1沿排布方向的两侧，金属侧板33用于稳定十三个电芯1，具体地设计方式为，金属侧板33的左右两端分别与固定端板32进行CMT焊接，以将十三个电芯1在排布方向上稳定住，从而限制电芯1左右窜动，金属侧板33的上下边缘折弯形成弯折部331，弯折部331所在平面与金属侧板33整体所在平面垂直设置，上下边缘处的弯折部331包覆在十三个电芯1上下侧，以将十三个电芯1在垂直于电芯1排布的方向上稳定住，从而限制电芯1上下窜动；可见，两块金属侧板33和两块固定板将电芯1整体的四周包围起来，使得电池模组的结构更加紧凑，不会轻易散架，提高了电池模组的安全性和可靠性；

集成盖板34安装在多个电芯1具有极柱的一侧，参照图3，即为安装在电芯1上侧，集成盖板34上安装有用于供电能输出的元件；上盖板35安装在集成盖板34上方用于保护集成盖板34上的元件。

参照图4-5，隔离支架2包括支撑框22和隔离板23，支撑框22为矩形结构，隔离板23与支撑框22内侧壁中部连接并沿支撑框22周向延伸，因而隔离板23也形成为矩形结构，隔离板23将支撑框22内侧分隔形成两块隔离区，相邻电芯1端部分别位于两块隔离区内且相邻电芯1抵靠在隔离板23两侧，从而将相邻电芯1隔离开来，电芯1外壁还与支撑框22内周壁相抵靠，也就是说电芯1一侧卡合在隔离区内，从而将相邻电芯1稳定住，十三个电芯1通过隔离支架2顺序连接成为一个整体，电池模组结构更加紧凑。

为了使得十三个电芯1连接的更加紧凑不易散架，支撑框22上在两拐角处分别形成有定位孔24和定位柱25，任意相邻隔离支架2上的定位孔24和定位柱25相配合以使相邻隔离支架2形成固定连接，将相邻隔离支架2之间的电芯1夹紧，又隔离支架2顺序固定连接，从而电芯1和隔离支架2形成一个稳定的整体。

参照图4-5，为了将加热膜5固定在隔离支架2上，支撑框22一侧的上下拐角处分别设有一个托板21，两个托板21上下相对设置，一对托板21之间形成卡槽，加热膜5就卡合在所述卡槽中，十三个隔离支架2共形成十三个卡槽，十三个卡槽形成加热膜5安装区，十三个卡槽共同将加热膜5固定住，并且加热膜5与十三个电芯1的侧壁均抵靠，对电芯1能够及时的起到加热作用。

参照图7，集成盖板34设有用于与外部用电器连接以将电能输出的元件和用于采集电芯1输出信号的元件；具体地，集成盖板34远离多个电芯1一侧通过第一挡板42和第二挡板52分别围合形成正极区和负极区，正极区和负极区分别位于集成盖板34上方的左右两侧，正极区用于安装正极元件，负极区用于安装负极元件；

正极区是由第一挡板42在集成盖板34上侧围合形成的一个矩形区域，正极区内沿其长度方向设有多个第一隔离筋43，多个第一隔离筋43等间隔设置，任意相邻第一隔离筋43与第一挡板42围合形成第一放置区，每个第一放置区内还设有一个第一支撑筋44，第一支撑筋44高度低于第一隔离筋43高度，第一放置区内放置有正极片41，正极片41底部抵靠在第一支撑筋44上，多个正极片41串联连接，并且第一挡板42上形成有多个限位凸起，多个限位凸起一一位于多个第一放置区中，限位凸起的高度高于第一支撑筋44的高度，正极片41位于第一支撑筋44和限位凸起之间，限位凸起将正极片41限制在第一放置区内，在没有外力作用下，正极片41不会从第一放置区中窜出，正极片41与电芯1上的正极柱电连接，多个正极片41串联连接，其中最末端的正极片41延伸出所在的第一放置区形成正极极耳45，正极极耳45用于与外部用电器电连接；

负极区是由第二挡板52在集成盖板34上侧围合形成的二个矩形区域，负极区与负极区间隔二定距离，并且负极区和负极区平行设置，负极区内沿其长度方向设有多个第二隔离筋53，多个第二隔离筋53等间隔设置，任意相邻第二隔离筋53与第二挡板52围合形成第二放置区，每个第二放置区内还设有二个第二支撑筋54，第二支撑筋54高度低于第二隔离筋53高度，第二放置区内放置有负极片51，负极片51底部抵靠在第二支撑筋54上，多个负极片51串联连接，并且第二挡板52上形成有多个限位凸起，多个限位凸起一一位于多个第二放置区中，限位凸起的高度高于第二支撑筋54的高度，负极片51位于第二支撑筋54和限位凸起之间，限位凸起将负极片51限制在第二放置区内，在没有外力作用下，负极片51不会从第二放置区中窜出，负极片51与电芯1上的负极柱电连接，多个负极片51串联连接，其中距离正极极耳45最远的负极片51延伸出所在的第二放置区形成负极极耳55，负极极耳55用于与外部用电器电连接。

参照图3，集成盖板34上还安装有柔性电路板61和低压接插件62，柔性电路板61通过结构胶黏贴在集成盖板34上并位于正极区和负极区之间，柔性电路板61通过边缘引出的镍片与正极片41和负极片51焊接在一起，完成电池信号的采集，低压接插件62与柔性电路板61电连接，用于插接外部信号采集装置。

参照图6，本实施例中，上盖板35扣合在集成盖板34上方，正极极耳45和负极极耳55暴露在外，为了将正极极耳45和负极极耳55固定住，绝缘端板31上设有安装座311，正极极耳45和负极极耳55通过螺栓与安装座311固定连接。

本实施例中，固定端板32的材质为AL6063，铝型材挤压成型，固定端板32内部形成有空腔，在实现端板轻量化的同时可提高端板的强度；固定端板32上开设有贯穿的螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔与外部箱体连接以将所述电池模组结构安装在外部箱体内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自带加热膜的电池模组结构，其特征在于，包括多个电芯（1）、多个隔离支架（2）、绝缘端板（31）、固定端板（32）、加热膜（5）、金属侧板（33）、集成盖板（34）和上盖板（35）；

多个电芯（1）顺序排布，多个隔离支架（2）一一安装在相邻电芯（1）之间，加热膜（5）与多个隔离支架（2）连接，并且加热膜（5）抵靠在多个电芯（1）上；

绝缘端板（31）位于电芯（1）排布方向的两端，并且绝缘端板（31）与位于两端的电芯（1）连接，固定端板（32）安装在绝缘端板（31）远离多个电芯（1）一侧；

金属侧板（33）安装在多个电芯（1）沿排布方向的两侧，金属侧板（33）两端与固定端板（32）固定连接以将多个电芯（1）在排布方向上固定，金属侧板（33）边缘折弯形成弯折部（331），弯折部（331）所在平面与金属侧板（33）整体所在平面预设夹角，弯折部（331）包覆在多个电芯（1）外部以将多个电芯（1）在垂直于电芯（1）排布的方向上固定，

集成盖板（34）安装在多个电芯（1）具有极柱的一侧；

上盖板（35）安装在集成盖板（34）远离多个电芯（1）一侧；

隔离支架（2）上设有一对相对设置的托板（21），一对托板（21）之间形成卡槽，所述卡槽位于电芯（1）外部，多个隔离支架（2）所形成的卡槽位于同一平面内，多个卡槽构成安装区，加热膜（5）位于安装区内；

隔离支架（2）包括支撑框（22）和隔离板（23），支撑框（22）为环形结构，隔离板（23）与支撑框（22）内侧壁中部连接并沿支撑框（22）周向延伸，隔离板（23）将支撑框（22）内部分隔形成两块隔离区，相邻电芯（1）端部分别位于两块隔离区内且相邻电芯（1）抵靠在隔离板（23）两侧；

支撑框（22）上形成有定位孔（24）和定位柱（25），任意相邻隔离支架（2）上的定位孔（24）和定位柱（25）相配合以使相邻隔离支架（2）形成固定连接；

还包括多个正极片（41）和多个负极片（51），集成盖板（34）远离多个电芯（1）一侧通过第一挡板（42）和第二挡板（52）分别围合形成正极区和负极区；

集成盖板（34）上设有多个第一隔离筋（43），多个第一隔离筋（43）位于正极区内，任意相邻第一隔离筋（43）与第一挡板（42）围合形成第一放置区，集成盖板（34）上还设有多个第一支撑筋（44），多个第一支撑筋（44）分别位于多个第一放置区内，第一支撑筋（44）高度低于第一隔离筋（43）高度，多个正极片（41）安装在多个第一放置区内并抵靠在第一支撑筋（44）上，多个正极片（41）分别与多个电芯（1）上的正极柱电连接，多个正极片（41）串联连接，其中一个正极片（41）延伸出所在的第一放置区形成正极极耳（45）；

集成盖板（34）上设有多个第二隔离筋（53），多个第二隔离筋（53）位于负极区内，任意相邻第二隔离筋（53）与第二挡板（52）围合形成第二放置区，集成盖板（34）上还设有多个第二支撑筋（54），多个第二支撑筋（54）分别位于多个第二放置区内，第二支撑筋（54）高度低于第二隔离筋（53）高度，多个负极片（51）安装在多个第二放置区内并抵靠在第二支撑筋（54）上，多个负极片（51）分别与多个电芯（1）上的负极柱电连接，多个负极片（51）串联连接，其中一个负极片（51）延伸出所在的第二放置区形成负极极耳（55）。

2.根据权利要求1所述的自带加热膜的电池模组结构，其特征在于，绝缘端板（31）上设有安装座（311），正极极耳（45）和负极极耳（55）与安装座（311）固定连接。

3.根据权利要求1所述的自带加热膜的电池模组结构，其特征在于，还包括柔性电路板（61）和低压接插件（62），柔性电路板（61）安装在集成盖板（34）上，柔性电路板（61）与多个正极片（41）和多个负极片（51）电连接，低压接插件（62）与柔性电路板（61）电连接。

4.根据权利要求1所述的自带加热膜的电池模组结构，其特征在于，固定端板（32）内部形成有空腔。

5.根据权利要求1所述的自带加热膜的电池模组结构，其特征在于，固定端板（32）上开设有螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔与外部箱体连接以将所述电池模组结构安装在外部箱体内。

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