CN111106282B - 电池包 - Google Patents

电池包 Download PDF

Info

Publication number
CN111106282B
CN111106282B CN201910794640.7A CN201910794640A CN111106282B CN 111106282 B CN111106282 B CN 111106282B CN 201910794640 A CN201910794640 A CN 201910794640A CN 111106282 B CN111106282 B CN 111106282B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mounting
fixed
battery pack
mounting hole
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910794640.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111106282A (zh
Inventor
唐彧
陈艳波
汪用广
王鹏
游凯杰
陈兴地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority to CN201910794640.7A priority Critical patent/CN111106282B/zh
Publication of CN111106282A publication Critical patent/CN111106282A/zh
Priority to PCT/CN2020/097402 priority patent/WO2020259434A1/zh
Priority to KR1020227001779A priority patent/KR20220027160A/ko
Priority to EP20181715.2A priority patent/EP3787088A1/en
Priority to US16/994,247 priority patent/US11251493B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN111106282B publication Critical patent/CN111106282B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/04Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
    • F16B37/06Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting
    • F16B37/062Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting
    • F16B37/065Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the nut
    • F16B37/067Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates by means of welding or riveting by means of riveting by deforming the material of the nut the material of the nut being deformed by a threaded member generating axial movement of the threaded part of the nut, e.g. blind rivet type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明涉及一种电池包,包括箱体组件,通过多根固定梁分隔为多个容置腔;多个电池模组,分别设在各容置腔内;多个约束部件,每个约束部件的限位部覆盖在电池模组上,第一安装部和第二安装部连接在限位部两侧且分别与两侧固定梁固定;第一安装部和第二安装部分别沿固定梁的长度方向间隔设有多个第一安装孔和多个第二安装孔;多个第一紧固件,多个第一紧固件分别穿过对应的第一安装孔且固定于与第一安装部对应的固定梁;和多个第二紧固件,多个第二紧固件分别穿过对应的第二安装孔且固定于与第二安装部对应的固定梁。该电池包可容许约束部件与固定梁之间的配合误差,提高装配效率。

Description

电池包
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池包。
背景技术
近年来,可充电电池被广泛地应用于为车辆提供动力。多个可充电电池通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。
在实际使用过程中发现,电池包外盖面积大且刚度较差,且电池单体在充放电过程中会发生膨胀,从而使得电池包外盖发生较大变形。电池包外盖变形后会降低外盖和箱体的密封性能,从而导致外部水汽进入电池包而引发短路问题。
发明内容
本发明的实施例提供了一种电池包,能够提高电池包的密封性。
本发明提供了一种电池包,包括:
箱体组件,包括箱体和多根固定梁,各根固定梁固定在箱体,并将箱体分隔为多个容置腔;
多个电池模组,各电池模组均包括多个电池单体,各电池模组分别对应地设在各容置腔内;
多个约束部件,各约束部件均包括限位部、第一安装部和第二安装部,各限位部分别对应地覆盖在各电池模组上,第一安装部和第二安装部分别连接在限位部沿多根固定梁排列方向的两侧,且分别与相应的电池模组两侧的固定梁固定;第一安装部沿固定梁的长度方向间隔设有多个第一安装孔,第二安装部沿固定梁的长度方向间隔设有多个第二安装孔;
多个第一紧固件,多个第一紧固件分别穿过对应的第一安装孔且固定于与第一安装部对应的固定梁;和
多个第二紧固件,多个第二紧固件分别穿过对应的第二安装孔且固定于与第二安装部对应的固定梁,
其中,第一安装孔和第二安装孔在多根固定梁排列方向上的调整量不同。
在一些实施例中,第一安装孔为圆孔,第二安装孔在远离限位部的侧壁上设有开口,开口在第二安装部的厚度方向上贯通,且在固定梁长度方向上的尺寸不小于第二紧固件的第一连接段的直径。
在一些实施例中,第二安装孔最靠近限位部的侧壁与第二安装部远离限位部的侧面之间的距离大于第二紧固件的第一连接段的直径。
在一些实施例中,第一安装孔的直径和第二安装孔的圆弧段的直径相同。
在一些实施例中,第一安装孔为圆孔,第二安装孔为沿着多根固定梁排列方向延伸的长圆孔。
在一些实施例中,固定梁上沿自身长度方向间隔设有多个第三安装孔,第三安装孔为螺纹孔;
多个第一紧固件分别依次穿过第一安装孔和第三安装孔且固定于第一安装部对应的固定梁,或者多个第二紧固件分别依次穿过第二安装孔和第三安装孔且固定于对应的固定梁。在一些实施例中,固定梁上沿自身长度方向间隔设有多个第三安装孔,第三安装孔为光孔;
电池包还包括多个拉铆螺母,拉铆螺母包括第二连接段和第二限位段,各拉铆螺母的第二连接段分别对应地嵌入各第三安装孔,第二限位段与固定梁的顶部接触;
多个第一紧固件分别依次穿过第一安装孔和拉铆螺母的内孔且固定于对应的固定梁,或者多个第二紧固件依次穿过第二安装孔和拉铆螺母的内孔且固定于对应的固定梁。
在一些实施例中,第一安装孔的直径和第二安装孔的圆弧段的直径均大于第二限位段的外廓尺寸。
在一些实施例中,对于相邻的两个约束部件,其中一个约束部件的第一安装部与另一个约束部件的第二安装部通过同一组第一紧固件或第二紧固件固定于同一根固定梁,并且在高度方向上叠加设置。
在一些实施例中,第一安装部位于与第一安装部在高度方向上叠加设置的第二安装部的上方。
本发明一些实施例的电池包,通过设置约束部件与固定梁固定,当电池模组发生膨胀时,可对各电池模组提供稳定有效的压紧力,降低电池模组的膨胀变形程度;而且,将约束部件两侧的第一安装孔和第二安装孔设置为不同的调整量,在将约束部件安装到固定梁上时,可解决由于约束部件与固定梁之间的配合误差导致装配困难的问题,从而提高电池包的装配效率,并减小对零件加工精度的要求以降低生产成本,另外还能释放紧固件与安装孔之间产生的连接应力。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明电池包的一些实施例沿xz平面剖切后的整体结构示意图;
图2为本发明电池包将约束部件安装于固定梁上的一些实施例结构示意图;
图3为本发明电池包中约束部件与固定梁安装的一些实施例的分解图;
图4为图3中约束部件的一些实施例的结构示意图;
图5为本发明电池包将约束部件安装于固定梁上的一些实施例的俯视图;
图6为图5中的A处放大图;
图7为本发明电池包将约束部件安装于固定梁上的一些实施例的侧视图;
图8为图7中的B处放大图;
图9为图8中的C处放大图;
图10为本发明电池包中将约束部件安装于固定梁上的另一些实施例的俯视图;
图11为本发明电池包将相邻约束部件的第一安装部和第二安装部在z方向叠加设置的一些实施例的分解图;
图12为图11中约束部件的一些实施例的主视图;
图13为图1中的M处放大图;
图14为图13中的N处放大图;
图15为本发明电池包将相邻约束部件的第一安装部和第二安装部在高度方向上叠加设置的另一些实施例的分解图;
图16为电池单体的一些实施例的分解示意图;
图17为电池单体采用卷绕式电极组件沿xz平面的剖视图;
图18为电池单体采用叠片式电极组件沿xz平面的剖视图。
附图标记说明
1、箱体组件;11、箱体;12、固定梁;121、第三安装孔;122、减重槽;13、容置腔;
2、电池单体;20、电池模组;21、壳体;22、电极组件;221、第一极片;222、第二极片;223、隔膜;224、扁平面;23、转接片;24、盖板组件;241、盖板;242、第一电极端子;243、第二电极端子;
3、约束部件;3A、第一约束部件;3B、第二约束部件;3C、第三约束部件;3D、第四约束部件;3E、第五约束部件;31、限位部;32A、第一安装部;32B、第二安装部;321、第一安装孔;322、第二安装孔;323、开口;
4A、第一紧固件;4B、第二紧固件;41、第一连接段;42、第一限位段;
5、拉铆螺母;51、第二连接段;52、第二限位段;
6、外盖。
具体实施方式
以下详细说明本发明。在以下段落中,更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合,除非明确指出不可组合。尤其是,被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。
本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述,以区分具有相同名称的不同组成部件,并不表示先后或主次关系。
此外,当元件被称作“在”另一元件“上”时,该元件可以直接在所述另一元件上,或者可以间接地在所述另一元件上并且在它们之间插入有一个或更多个中间元件。另外,当元件被称作“连接到”另一元件时,该元件可以直接连接到所述另一元件,或者可以间接地连接到所述另一元件并且在它们之间插入有一个或更多个中间元件。在下文中,同样的附图标记表示同样的元件。
本发明中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多根”指的是两根以上(包括两根)。
为了在以下实施例中清楚地描述各方位,例如图1和图11中的坐标系对电池包的各方向进行了定义,x方向表示电池包的长度方向(以下简称长度方向);y方向表示电池包的宽度方向(以下简称宽度方向);z方向垂直于x和y方向形成的平面,表示电池包的高度方向(以下简称高度方向)。基于此种方位定义,采用了“上”、“下”、“顶”、“底”,均相对于高度方向而言。
图1示意处了本发明电池包的整体结构示意图,该电池包100包括:箱体组件1、多个电池模组20、多个约束部件3、多个第一紧固件4A和多个第二紧固件4B。
如图1和图2所示,箱体组件1包括箱体11和多根固定梁12,箱体11具有开口端,各根固定梁12固定在箱体11,并将箱体11分隔为多个容置腔13,例如,固定梁12可以固定在箱体11的内底面上或者侧壁上。为了减轻箱体组件1的重量,固定梁12可采用空心结构,可选地,如图2所示,固定梁12通过钣金结构弯折形成;或者,如图11所示,在固定梁12内部设置减重槽122。固定梁12的截面可以为矩形、梯形或C形等,其上表面可设置为平面,以便将约束部件3固定在固定梁12的上表面,可选地,约束部件3也可固定于固定梁12的侧面。
如图1所示,电池包还可包括外盖6,外盖6设在约束部件3远离电池模组20的一侧,且将箱体11的开口端封闭。这里的封闭指的是外盖6与箱体11密封连接,可防止外部液体、水汽进入电池包内,提高电池包的安全性能。
如图1和图11所示,各电池模组20均包括多个电池单体2,例如,电池模组20中可沿高度方向设置一层或叠加设置多层电池单体2。可选地,电池模组20中还可以沿长度和/或宽度方向排列至少两个以上的电池单体2。各电池模组20分别对应地设在各容置腔13内,每一个容置腔13内设置一个电池模组20。优选地,容置腔13的尺寸与相应电池模组20的整体外形尺寸相适配。
进一步地,为了提高电池单体2固定的可靠性,防止电池单体2发生晃动,各电池模组20的底面与箱体11的内底面之间设有粘接层;和/或电池模组20中相邻的两个电池单体2之间设有粘接层;和/或各电池模组20的顶部与约束部件3之间设有粘接层。
如图2至图4所示,各约束部件3均包括限位部31、第一安装部32A和第二安装部32B,各限位部31分别对应地覆盖在各电池模组20上,与最顶层的电池单体2之间可以接触或保留间隙。第一安装部32A和第二安装部32B分别连接在限位部31沿多根固定梁12排列方向的两侧,且分别与相应的电池模组20两侧的固定梁12固定。约束部件3覆盖电池单体2。
第一安装部32A沿固定梁12的长度方向间隔设有多个第一安装孔321,第二安装部32B沿固定梁12的长度方向间隔设有多个第二安装孔322。各第一紧固件4A分别穿过对应的第一安装孔321且固定于与第一安装部32A对应的固定梁12,各第二紧固件4B分别穿过对应的第二安装孔322且固定于与第二安装部32B对应的固定梁12。其中,第一安装孔321和第二安装孔322在多根固定梁12排列方向上的调整量不同,以容让由于加工和装配带来的配合误差。例如,第一紧固件4A和第二紧固件4B可以是螺钉、螺栓或铆钉等。
本发明该实施例的电池包,通过设置约束部件3与固定梁12固定,当电池模组20发生膨胀时,可对各电池模组20提供稳定有效的压紧力,降低电池模组20的膨胀变形程度。
而且,将约束部件3两侧的第一安装孔321和第二安装孔322设置为不同的调整量,在将约束部件3安装到固定梁12上时,可解决由于约束部件3与固定梁12之间的配合误差导致装配困难的问题,从而提高电池包的装配效率,并减小对零件加工精度的要求以降低生产成本,另外还能释放紧固件与安装孔之间产生的连接应力,防止电池包因受到装配应力而产生变形。
此外,将相邻的两个电池模组20通过固定梁12隔开,当部分电池模组20工作产生较大的热量发生热失控时,能够延缓热量向其它电池模组20扩散,可提高电池包工作的安全性。
在一些实施例中,如图2至图4所示,第一安装孔321为圆孔,第二安装孔322在远离限位部31的侧壁上设有开口323,开口323在第二安装部32B的厚度方向上贯通,且开口323在固定梁12长度方向上的尺寸不小于第二紧固件4B的第一连接段41的直径,以便在存在配合误差时第二紧固件4B的第一连接段41能够在开口323内沿着多根固定梁12的排列方向(y向)移动,从而释放装配应力。例如,第二安装孔322包括半圆孔和分别与半圆孔的两个开口端相切的直线延伸段,两个直线延伸段形成开口323。
此种结构能够在第二安装部32B沿多根固定梁12排列方向的宽度一定的情况下,尽量增大约束部件3装配时的调整量,可容许更大的配合误差;而且此种第二安装孔322更容易加工。
如图6所示,第二安装孔322最靠近限位部31的侧壁与第二安装部32B远离限位部31的侧面之间的距离L大于第二紧固件4B的第一连接段41的直径。这样由于配合误差使第一连接段41在第二安装孔322的两个直线延伸段之间移动时,能够使第二紧固件4B的第一限位段42与第二安装部32B的顶面保持尽量多的接触面积,增加压紧力,以提高约束部件3与固定梁12的连接强度。
较优地,第一安装孔321的直径和第二安装孔322的圆弧段的直径相同,由此,第一紧固件4A和第二紧固件4B可采用相同的直径尺寸,可提高装配效率,而且约束部件3与固定梁12固定时两侧的受力均匀。可选地,第一安装孔321的直径和第二安装孔322的圆弧段也可采用不同的直径。
较优地,如图5所示,各第一安装孔321沿固定梁12延伸方向的间距相同,各第二安装孔322沿固定梁12延伸方向的间距相同,以使约束部件3与固定梁12固定时各处受力均匀,以对约束部件3可靠地固定。可选地,各第一安装孔321沿固定梁12延伸方向的间距也可不同,各第二安装孔322沿固定梁12延伸方向的间距也可不同。
在一些固定方式中,参考图3,固定梁12上沿自身长度方向间隔设有多个第三安装孔121,第三安装孔121为螺纹孔。各第一紧固件4A分别依次穿过第一安装孔321和第三安装孔121且固定于第一安装部32A对应的固定梁12,或者各第二紧固件4B分别依次穿过第二安装孔322和第三安装孔121且固定于对应的固定梁12。此种第三安装孔121易于加工,而且由于螺纹孔直接开设于固定梁12上,可提高约束部件3与固定梁12之间的连接强度,以对电池模组20提供更有效的约束。
在另一些固定方式中,如图3所示,固定梁12通过钣金结构弯折形成,或者如图11所示,固定梁12上设有减重槽122,使得固定梁12的顶部形成薄壁结构,不易直接开设螺纹孔。
为此,如图5和6所示,固定梁12上沿自身长度方向间隔设有多个第三安装孔121,第三安装孔121为光孔。电池包还包括多个拉铆螺母5,如图8和图9,拉铆螺母5包括第二连接段51和第二限位段52,各拉铆螺母5的第二连接段51分别对应地嵌入各第三安装孔121且与第三安装孔121连接,第二限位段52的底部与固定梁12的顶部接触,第二限位段52的外周可以为圆形或者六角形等。
各第一紧固件4A分别依次穿过第一安装孔321和拉铆螺母5的内孔且固定于对应的固定梁12,或者各第二紧固件4B依次穿过第二安装孔322和拉铆螺母5的内孔且固定于对应的固定梁12。
在固定梁12采用薄壁结构的情况下,通过在固定梁12上设置拉铆螺母5,可增加螺纹孔的长度,既能减轻箱体组件1的重量,又能将束部件3可靠地固定在固定梁12上。
如图6所示,第一安装孔321的直径和第二安装孔322的圆弧段的直径均大于第二限位段52的外廓尺寸。由此,在将约束部件3安装于固定梁12时,可使第一安装孔321和第二安装孔322避开第二限位段52,以使第一安装部32A和第二安装部32B均与固定梁12的顶面充分接触,受力更加均匀。
在另一些实施例中,如图10所示,第一安装孔321为圆孔,第二安装孔322为沿着多根固定梁12排列方向延伸的长圆孔。受到零件配合尺寸的影响,第二紧固件4B的第一连接段41可处于长圆孔沿延伸方向的任意位置。
此种结构能够在保证约束部件3装配时的调整量,以容许加工装配误差的情况下,限制第二紧固件4B脱出第二安装孔322,保证第二紧固件4B与约束部件3和固定梁12的强度。而且,由于第二安装部32B远离限位部31的侧面沿整个固定梁12的延伸方向均封闭,因此可提高约束部件3的整体强度,防止约束部件3发生变形。
在描述了单个约束部件3与固定梁12的连接方式后,由于电池包中一般设置多个电池模组20,相应地也设有多个约束部件3。
在一种结构形式中,固定梁12的宽度不小于两个第一安装部32A、两个第二安装部32B或者第一安装部32A与第二安装部32B之和的宽度,以使各个约束部件3分别独立地安装于相应的固定梁12上。
在另一种结构形式中,如图11至15,对于相邻的两个约束部件3,其中一个约束部件3的第一安装部32A与另一个约束部件3的第二安装部32B通过同一组第一紧固件4A或第二紧固件4B固定于同一根固定梁12,并且在高度方向(z向)上叠加设置。
该结构中,第一紧固件4A同时穿过第一安装孔321和第二安装孔322,第二紧固件4B也同时穿过第一安装孔321和第二安装孔322,因此,图11、13至15中将不再区分第一紧固件4A和第二紧固件4B,统一标记为第一紧固件4A。
通过将相邻两个约束部件3固定于同一根固定梁12上,可减小固定梁12的数量,可简化箱体组件1的结构,并减小固定梁12在水平面内占用的宽度。而且,固定于同一根固定梁12上的第一安装部32A和第二安装部32B在高度方向上叠加设置,能够更进一步地减小固定梁12在水平面内占用的宽度,且只需锁定单个电池模组20所需要的紧固件数量就能满足相邻电池模组20的锁定,可提高电池包的能量密度与空间利用率,并提高约束部件3与固定梁12的装配效率。
而且,由于第一安装孔321和第二安装孔322具有不同的调整量,在相邻两个约束部件3的第一安装部31A和第二安装部32B在高度方向上叠加设置时,也能使第一紧固件4A顺利地同时穿过第一安装孔321和第二安装孔322,可降低约束部件3与固定梁12在装配时受零件加工公差的影响,易于安装第一紧固件4A。
如图11所示,第一安装部32A位于与第一安装部32A在高度方向上叠加设置的第二安装部32B的上方。由于第一安装部32A上设有圆孔,将第一安装部32A置于上方,可使第一紧固件4A的第一限位段42在整个周向上都与第一安装部32A的顶面充分接触,使受力更加均匀,并提高约束部件3与固定梁12的连接可靠性,从而提高相邻两个约束部件3与固定梁12连接的牢固性。可选地,第一安装部32A也可位于与第一安装部32A在高度方向上叠加设置的第二安装部32B的下方。
将相邻两个约束部件3固定于同一根固定梁12上至少有如下两种实现结构。
在一种结构中,如图12所示,第一安装部32A的底面与限位部31的顶面之间具有第一距离L1,第二安装部32B的底面与限位部31的顶面之间具有第二距离L2;其中,第二距离L2大于第一距离L1。在相邻的两个约束部件3固定于同一根固定梁12上时,第二安装部32B位于第一安装部32A的底部。
该实施例通过对约束部件3的第一安装部32A和第二安装部32B设置高度差,能够使相邻的两个约束部件3安装于同一根固定梁12上时,其中一个约束部件3的第一安装部32A与另一个约束部件3的第二安装部32B在高度方向上叠加设置。而且,电池包中各约束部件3的结构相同,并采用相同的装配方向,可减少零件种类,降低装配难度。
优选地,如图12所示,第二安装部32B的厚度为t,满足L2-L1≥t。
若L1-L2=t,相邻的两个约束部件3的第一安装部32A和第二安装部32B恰好直接接触,无需采用调整垫片,可简化装配过程。
若L2-L1>t,相邻的两个约束部件3的第一安装部32A和第二安装部32B之间具有间隙,需要根据间隙大小在第一安装部32A和第二安装部32B之间设置调整垫片,以使第一安装部32A和第二安装部32B可靠接触,提高各约束部件3与固定梁12固定的牢固性。
如图1所示,箱体11内沿长度方向(x向)间隔设有七根固定梁12,相邻两根固定梁12之间形成容置腔13,每个容置腔13内设有一个电池模组20,箱体11中共设有六个电池模组20。每个电池模组20均沿高度方向设有两层电池单体2,每层电池单体2均包括多个沿宽度方向(y向)排列的多个电池单体2,约束部件3的限位部31覆盖在相应电池模组20中最顶层的电池单体2上。可替代地,固定梁12也可沿箱体11的宽度方向设置。
为了更加清楚地反映出各约束部件3的安装关系,如图13所示,通过相邻三个约束部件3的安装为例进行说明,其余约束部件3的安装形式依此类推。
具体地,电池包100中相邻的三个约束部件3分别为第一约束部件3A、第二约束部件3B和第三约束部件3C,第一约束部件3A、第二约束部件3B和第三约束部件3C沿多根固定梁12排列方向依次设置。其中,如图13所示,第一约束部件3A的第二安装部32B位于第二约束部件3B的第一安装部32A的下方,第二约束部件3B的第二安装部32B位于第三约束部件3C的第一安装部32A的下方。此种电池包100可使各第一安装部32A均位于与第一安装部32A在高度方向上叠加设置的第二安装部32B的上方。
在另一种结构中,如图15所示,在电池包200中,相邻的两个约束部件3分别为第四约束部件3D和第五约束部件3E。在第四约束部件3D中,第一安装部32A的底面与限位部31的顶面之间具有第一距离L1,第二安装部32B的底面与限位部31的顶面之间具有第一距离L1。在第五约束部件3E中,第一安装部32A的底面与限位部31的顶面之间具有第二距离L2,第二安装部32B的底面与限位部31的顶面之间具有第二距离L2。
其中,第四约束部件3D和第五约束部件3E沿多根固定梁12排列方向交替设置,且第一距离L1大于第二距离L2。
具体地,相邻的四个约束部件3分别为沿多根固定梁12排列方向依次设置第四约束部件3D、第五约束部件3E、第四约束部件3D和第五约束部件3E。如图15所示,从左侧起,首个第五约束部件3E的第一安装部32A位于左侧第四约束部件3D的第二安装部32B的上方;首个第五约束部件3E的第二安装部32B位于右侧第四约束部件3D的第一安装部32A的上方;下一个第五约束部件3E的第一安装部32A位于左侧第四约束部件3D的第二安装部32B的上方,以此类推。
在高度方向上,各第四约束部件3D的第一安装部32A和第二安装部32B均叠加于两侧相邻第五约束部件3E的第一安装部32A和第二安装部32B之上。
该实施例虽然设有两种尺寸的约束部件3,但是在装配时,第四约束部件3D和第五约束部件3E均没有方向要求,可降低装配难度,提高装配效率。而且,在第五约束部件3E覆盖的电池模组20出现故障时,只需将对应的第五约束部件3E拆下,就能够对电池模组20进行更换或维修;在第四约束部件3D覆盖的电池模组20出现故障时,将第四约束部件3D两侧相邻的第五约束部件3E拆下,就能够对电池模组20进行更换或维修,因此可提高对电池包中电池模组20进行维修的便捷性和效率。
下面给出上述各实施例中电池单体2可采用的结构。
如图16所示的分解示意图,各电池单体2均包括:壳体21和设在壳体21内的电极组件22,壳体21可具有六面体形状或其他形状,且具有开口。电极组件22容纳于壳体21内。壳体21的开口覆盖有盖板组件24。盖板组件24包括盖板241和设置于盖板上的两个电极端子,两个电极端子分别为第一电极端子242和第二电极端子243。其中,第一电极端子242可以为正电极端子,第二电极端子243为负电极端子。在其他的实施例中,第一电极端子242还可以为负电极端子,而第二电极端子243为正电极端子。在盖板组件24与电极组件22之间设置有转接片23,电极组件22的极耳通过转接片23与盖板241上的电极端子电连接。本实施例中,转接片23有两个,即分别为正极转接片和负极转接片。
如图16所示,壳体21内设置有两个电极组件22,两个电极组件22沿电池单体2的高度方向(z向)堆叠,其中,电池单体2的高度方向与电池包的高度方向一致。当然,在其它实施例中,在壳体21内也可设置有一个电极组件22,或者在壳体21内设置有三个以上的电极组件22。多个电极组件22沿电池单体2的高度方向(z向)堆叠。
如图17和图18所示,电极组件22包括第一极片221、第二极片222以及设置于所述第一极片221和所述第二极片222之间的隔膜223。其中,第一极片221可以为正极片,第二极片222为负极片。在其它的实施例中,第一极片221还可以为负极片,而第二极片222为正极片。其中,隔膜223是介于第一极片221和第二极片222之间的绝缘体。正极片的活性物质可被涂覆在正极片的涂覆区上,负极片的活性物质可被涂覆到负极片的涂覆区上。由正极片的涂覆区延伸出的部分则作为正极极耳;由负极片的涂覆区延伸出的部分则作为负极极耳。正极极耳通过正极转接片连接于盖板组件24上的正电极端子,同样地,负极极耳通过负极转接片连接于盖板组件24上的负电极端子。
如图17所示,电极组件22为卷绕式结构。其中,第一极片221、隔膜223以及第二极片222均为带状结构,将第一极片221、隔膜223以及第二极片222依次层叠并卷绕两圈以上形成电极组件22,并且电极组件22呈扁平状。在电极组件22制作时,电极组件22可直接卷绕为扁平状,也可以先卷绕成中空的圆柱形结构,卷绕之后再压平为扁平状。图15为电极组件22的外形轮廓示意图,电极组件22的外表面包括两个扁平面224,两个扁平面224沿电池单体2的高度方向(z向)相对设置。其中,电极组件22大致为六面体结构,扁平面224大致平行于卷绕轴线且为面积最大的外表面。扁平面224可以是相对平整的表面,并不要求是纯平面。
如图18所示,电极组件22为叠片式结构,即电极组件22中包括多个第一极片221以及多个第二极片222,隔膜223设置在第一极片221和第二极片222之间。第一极片221和第二极片222沿着电池单体2的高度方向(z向)层叠设置。
电极组件22在充放电过程中不可避免的会沿极片的厚度方向发生膨胀,各极片的膨胀量叠加,在高度方向上累积的膨胀量大于其它方向,本发明的实施例通过增加约束部件3与箱体11的固定点,可对电池单体2膨胀量最大的方向进行约束,防止电池包发生变形,提高电池包的使用寿命。
以上对本发明所提供的一种电池包进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池包,其特征在于,包括:
箱体组件(1),包括箱体(11)和多根固定梁(12),各根所述固定梁(12)固定在所述箱体(11),并将所述箱体(11)分隔为多个容置腔(13);
多个电池模组(20),各所述电池模组(20)均包括多个电池单体(2),各所述电池模组(20)分别对应地设在各所述容置腔(13)内;
多个约束部件(3),各所述约束部件(3)均包括限位部(31)、第一安装部(32A)和第二安装部(32B),各所述限位部(31)分别对应地覆盖在各所述电池模组(20)上,所述第一安装部(32A)和所述第二安装部(32B)分别连接在所述限位部(31)沿所述多根固定梁(12)排列方向的两侧,且分别与相应的所述电池模组(20)两侧的所述固定梁(12)固定;所述第一安装部(32A)沿所述固定梁(12)的长度方向间隔设有多个第一安装孔(321),所述第二安装部(32B)沿所述固定梁(12)的长度方向间隔设有多个第二安装孔(322);
多个第一紧固件(4A),所述多个第一紧固件(4A)分别穿过对应的所述第一安装孔(321)且固定于与所述第一安装部(32A)对应的所述固定梁(12);和
多个第二紧固件(4B),所述多个第二紧固件(4B)分别穿过对应的所述第二安装孔(322)且固定于与所述第二安装部(32B)对应的所述固定梁(12),
其中,所述第一安装孔(321)和所述第二安装孔(322)在所述多根固定梁(12)排列方向上的调整量不同。
2.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述第一安装孔(321)为圆孔,所述第二安装孔(322)在远离所述限位部(31)的侧壁上设有开口(323),所述开口(323)在所述第二安装部(32B)的厚度方向上贯通,且在所述固定梁(12)长度方向上的尺寸不小于所述第二紧固件(4B)的第一连接段(41)的直径。
3.根据权利要求2所述的电池包,其特征在于,所述第二安装孔(322)最靠近所述限位部(31)的侧壁与所述第二安装部(32B)远离所述限位部(31)的侧面之间的距离L大于所述第二紧固件(4B)的第一连接段(41)的直径。
4.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述第一安装孔(321)的直径和所述第二安装孔(322)的圆弧段的直径相同。
5.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述第一安装孔(321)为圆孔,所述第二安装孔(322)为沿着所述多根固定梁(12)排列方向延伸的长圆孔。
6.根据权利要求1~5任一项所述的电池包,其特征在于,所述固定梁(12)上沿自身长度方向间隔设有多个第三安装孔(121),所述第三安装孔(121)为螺纹孔;
所述多个第一紧固件(4A)分别依次穿过所述第一安装孔(321)和所述第三安装孔(121)且固定于所述第一安装部(32A)对应的所述固定梁(12),或者所述多个第二紧固件(4B)分别依次穿过所述第二安装孔(322)和所述第三安装孔(121)且固定于对应的所述固定梁(12)。
7.根据权利要求1~5任一项所述的电池包,其特征在于,所述固定梁(12)上沿自身长度方向间隔设有多个第三安装孔(121),所述第三安装孔(121)为光孔;
所述电池包还包括多个拉铆螺母(5),所述拉铆螺母(5)包括第二连接段(51)和第二限位段(52),各所述拉铆螺母(5)的所述第二连接段(51)分别对应地嵌入各所述第三安装孔(121),所述第二限位段(52)与所述固定梁(12)的顶部接触;
所述多个第一紧固件(4A)分别依次穿过所述第一安装孔(321)和所述拉铆螺母(5)的内孔且固定于对应的所述固定梁(12),或者所述多个第二紧固件(4B)依次穿过所述第二安装孔(322)和所述拉铆螺母(5)的内孔且固定于对应的所述固定梁(12)。
8.根据权利要求7所述的电池包,其特征在于,所述第一安装孔(321)的直径和所述第二安装孔(322)的圆弧段的直径均大于所述第二限位段(52)的外廓尺寸。
9.根据权利要求1~5任一项所述的电池包,其特征在于,对于相邻的两个所述约束部件(3),其中一个所述约束部件(3)的所述第一安装部(32A)与另一个所述约束部件(3)的所述第二安装部(32B)通过同一组所述第一紧固件(4A)或第二紧固件(4B)固定于同一根所述固定梁(12),并且在高度方向上叠加设置。
10.根据权利要求9所述的电池包,其特征在于,所述第一安装部(32A)位于与所述第一安装部(32A)在所述高度方向上叠加设置的所述第二安装部(32B)的上方。
CN201910794640.7A 2019-06-27 2019-08-27 电池包 Active CN111106282B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910794640.7A CN111106282B (zh) 2019-08-27 2019-08-27 电池包
PCT/CN2020/097402 WO2020259434A1 (zh) 2019-06-27 2020-06-22 电池包及车辆
KR1020227001779A KR20220027160A (ko) 2019-06-27 2020-06-22 배터리 팩 및 차량
EP20181715.2A EP3787088A1 (en) 2019-08-27 2020-06-23 Battery pack
US16/994,247 US11251493B2 (en) 2019-08-27 2020-08-14 Battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910794640.7A CN111106282B (zh) 2019-08-27 2019-08-27 电池包

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111106282A CN111106282A (zh) 2020-05-05
CN111106282B true CN111106282B (zh) 2021-06-11

Family

ID=70421334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910794640.7A Active CN111106282B (zh) 2019-06-27 2019-08-27 电池包

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11251493B2 (zh)
EP (1) EP3787088A1 (zh)
CN (1) CN111106282B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111106279B (zh) 2019-08-02 2022-11-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包
CN209963117U (zh) * 2019-06-27 2020-01-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包及车辆
CN112151709A (zh) 2019-06-27 2020-12-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包及车辆
CN111106282B (zh) 2019-08-27 2021-06-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包
KR20220027160A (ko) * 2019-06-27 2022-03-07 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 배터리 팩 및 차량
CN113782899A (zh) * 2020-05-22 2021-12-10 比亚迪股份有限公司 一种电池包外壳、电池包及电动车
WO2024055255A1 (zh) * 2022-09-15 2024-03-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池和用电设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050242774A1 (en) * 2001-11-20 2005-11-03 Andew Marraffa Battery rack and system
CN105489810A (zh) * 2016-01-28 2016-04-13 江苏金坛汽车工业有限公司 一种电池箱结构

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101182427B1 (ko) 2009-12-21 2012-09-12 에스비리모티브 주식회사 배터리 팩 및 이를 구비하는 자동차
JP6450966B2 (ja) 2014-10-22 2019-01-16 三菱自動車工業株式会社 電池パック
KR20160091124A (ko) 2015-01-23 2016-08-02 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 유닛을 수납하는 하우징을 구비하는 배터리 모듈
JP6693381B2 (ja) * 2016-10-14 2020-05-13 株式会社デンソー 電池ユニット
CN106601958B (zh) * 2017-02-13 2023-07-18 保力新(无锡)动力系统有限公司 一种电池模组的固定结构
CN107658401A (zh) 2017-09-27 2018-02-02 中聚(杭州)新能源科技有限公司 具有无端板电池模组的动力电池箱
CN207558892U (zh) * 2017-12-25 2018-06-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组及电池包
CN207818678U (zh) * 2017-12-28 2018-09-04 宁德时代新能源科技股份有限公司 壳体、电池模组及电池包
CN209000986U (zh) 2018-11-13 2019-06-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种输出极底座、电池模组及电池包
CN209963118U (zh) 2019-06-27 2020-01-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包及车辆
CN209963117U (zh) 2019-06-27 2020-01-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包及车辆
CN111106282B (zh) 2019-08-27 2021-06-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包
CN111106279B (zh) 2019-08-02 2022-11-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050242774A1 (en) * 2001-11-20 2005-11-03 Andew Marraffa Battery rack and system
CN105489810A (zh) * 2016-01-28 2016-04-13 江苏金坛汽车工业有限公司 一种电池箱结构

Also Published As

Publication number Publication date
US20210066677A1 (en) 2021-03-04
CN111106282A (zh) 2020-05-05
EP3787088A1 (en) 2021-03-03
US11251493B2 (en) 2022-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111106282B (zh) 电池包
CN111106279B (zh) 电池包
CN209963117U (zh) 电池包及车辆
CN209963118U (zh) 电池包及车辆
CN107004798B (zh) 电池组及搭载有该电池组的车辆
KR101732285B1 (ko) 조전지 및 조전지의 제조 방법
WO2022068295A1 (zh) 电芯模组、电池包及电池包的设计方法
EP3151307B1 (en) Battery module and battery pack comprising same
EP2418710B1 (en) Battery module
WO2020259434A1 (zh) 电池包及车辆
US11894510B2 (en) Battery pack and vehicle
US20120196174A1 (en) Electrical energy storage cell and cell block, electrical energy storage device and the vehicle comprising the same
EP3678208B1 (en) Battery module, battery pack, and vehicle
US9543550B2 (en) Battery cell module, battery, and motor vehicle
US11394088B2 (en) Battery module
US20200136108A1 (en) Energy storage apparatus
US8257860B2 (en) Battery module and method of making the same
WO2020026966A1 (ja) 電池モジュールの固定構造
WO2020235279A1 (ja) バスバープレート
US20220255192A1 (en) Assembly set for assembling a carrier framework for a stack of battery cell blocks
CN111868958B (zh) 电池组
CN217114627U (zh) 电池和用电装置
EP3852187B1 (en) Battery pack and vehicle
JP7428817B2 (ja) 電池、電力消費機器及び電池の製造方法
CN116706366A (zh) 电池模块

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant