CN111129654B - 一种装配式电池模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种装配式电池模组，包括两个相向连接的半模组，两半模组的模组壳体相向开口且相互插接，两模组壳体的外端面分别被模组底板封闭，两模组壳体的开口端分别覆盖有挡板，模组底板与挡板之间分别内置有电池阵列，模组底板的外端面嵌装有多根正极汇流条和负极汇流条，各正极汇流条上设有多个正极簧片，各正极簧片分别穿过模组底板上的正极簧片通行孔与电池正极相连；各负极汇流条上设有多个负极簧片，各负极簧片分别穿过模组底板上的负极簧片通行孔与电池负极相连；模组底板的外端面覆盖有压紧在各正、负极汇流条的绝缘导热橡胶板。该装配式电池模组安装快捷方便，使用安全可靠，结构紧凑，重量轻，有利于环保，且散热效率高。

Description

一种装配式电池模组
技术领域
本发明涉及一种电池模组，特别涉及一种装配式电池模组，可用于电动汽车或其它采用蓄电池组提供动力的设备，属于动力电池技术领域。
背景技术
电动汽车的电池箱有很多模组组成，很多锂电池并联或串联组成模组，常用的锂电池有方包电池和圆柱电池两种。现在市场上的圆柱电池主要有三种即18650、20700和21700，以特斯拉电动车为代表的汽车行业常用的是21700电池，即21毫米粗70毫米高的21700圆柱电池。
圆柱电池的结构是把一张长方形正反面涂有正极和负极材料的铜箔卷起来塞到一个圆筒中，圆心引出负极接金属圆筒的外圆表面，正极引出线从长方形的铜箔靠近卷轴中心约1/3 的地方引到电池上面的中心。正极引线比较粗，利于带出一些热量；负极引线比较细以免太粗会影响卷的直径。锂电池之间的连接有三种方法：引线焊接、激光焊接和电阻焊接。焊接点是电池的中心和边缘的上方。因为电池顶部是上部和下部所有电子的必经之路，所以工作时电池顶部的温度比较高，底部的温度比较低。
传统的电池冷却方法多为冷却电池底部，锂电池立在水冷板上，其底部接触水冷板，因电池底部的温度低，冷却效果不好；还有一种冷却方法为冷却电池的侧面，即锂电池的侧面接触波纹水冷板，但是锂电池与水冷板的接触面积比较小，冷却效果也不好；冷却底部或侧面都需要粘胶，锂电池没有办法拆卸，不利于环保，且整个模组的冷却结构复杂。最近出现了所谓的‘刀刃’电池，就是把大量的圆柱电池粘起来构成模组，但是由于要使用水冷板和水管，冷却效果打了折扣，能量密度还是不够高。
顶部是电池最热的部位，对电池的正负极直接冷却是最有效的冷却方法，冷却效率最高，但是正负极的绝缘和如何接线等问题难以解决。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种装配式电池模组，装配或拆卸均快捷方便，使用安全可靠，结构紧凑，重量轻，有利于环保，且散热效率高。
为解决以上技术问题，本发明的一种装配式电池模组，包括两个相向连接的半模组，两半模组的模组壳体相向开口且相互插接，两模组壳体的外端面分别被模组底板封闭，两模组壳体的开口端分别覆盖有挡板，模组底板与挡板之间分别内置有电池阵列，模组底板的外端面嵌装有多根正极汇流条和负极汇流条，各正极汇流条上设有多个正极簧片，各正极簧片分别穿过模组底板上的正极簧片通行孔与电池的正极相连；各负极汇流条上设有多个负极簧片，各负极簧片分别穿过模组底板上的负极簧片通行孔与电池的负极相连；模组底板的外端面覆盖有压紧在各正极汇流条及负极汇流条的绝缘导热橡胶板。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：电池正负极的引出端都设在电池顶部，外周的圆筒为负极，顶部中心为正极；正极簧片一方面与电池正极形成电连接，另一方面将电池正极的热量导出并传导至正极汇流条上；负极簧片一方面与电池负极形成电连接，另一方面将电池负极的热量导出并传导至负极汇流条上。正极汇流条与负极汇流条均嵌于模组底板上且与绝缘导热橡胶板相贴合，使电池最热部位的热量通过正极汇流条与负极汇流条迅速传导至绝缘导热橡胶板上。两半模组分别独立装配完毕后，相向插接构成完整的电池模组，电池模组可直接装入电池箱的两道Y向横梁之间，不需要很多固定机构，电池模组前后两侧的绝缘导热橡胶板均与Y向横梁相贴合，流经Y向横梁中的冷却水可以迅速将绝缘导热橡胶板的热量带走，不用水冷板，也不用水管，所以重量轻，能量密度高，同时杜绝了因腐蚀及车辆震动等原因导致的水管泄漏。由于散热效率极高，较小体积的电池模组可以容纳更多的电池，使电池模组具有更高的体积密度。
作为本发明的改进，电池阵列中嵌有绝缘隔离片将电池阵列分隔为多个电池组，同一组电池的正极均与同一根正极汇流条连接，同一组电池的负极均与同一根负极汇流条连接，相邻电池组之间相并联或串联。由于电池筒体裸露在外，当不设绝缘隔离片时，半模组中的电池阵列均构成并联关系。例如每个半模组中有57个锂电池，21700锂电池标称电压为3.7V，电流为5A；57个锂电池全部并联时，形成5A×57=285A，3.7V的锂电池标称值。通过绝缘隔离片可以对电池阵列进行分组，例如57个锂电池分为三组，每组19个锂电池，然后三组串联，形成5A×19=95A，3.7×3=11.1V的锂电池标称值。还可以分成两组，然后两组串联，每组28个锂电池，一个电池空位，形成5A×28=140A，3.7×2=7.4V的锂电池标称值。还可以分成四组，然后四组串联，每组14个锂电池，一个电池空位，形成5A×14=70A，3.7×4=14.8V的锂电池标称值。还可以分成六组，然后六组串联，每组9个锂电池，三个电池空位，形成5A×9=45A，3.7×6=22.2V的锂电池标称值。如此可形成多种电流输出，满足不同车型或汽车不同用电设备的动力需求。
作为本发明的进一步改进，正极汇流条及负极汇流条的输出端子分别卡接在模组壳体侧壁上的汇流条端子卡槽中；模组壳体的两侧壁上还分别设有信号件插座。正、负极输出端子卡入汇流条端子卡槽中一方面可以获得快速且准确的定位，便于正、负极输出端子与模组壳体固定连接；另一方面使正、负极输出端子低于模组壳体的平面，在存放、运输过程中避免短路。模组壳体上的信号件插座便于直接插接电子插件，利于模组电压、温度等信号的送出，传输给电池管理模块。
作为本发明的进一步改进，绝缘导热橡胶板的内端面设有多个倒锥形的橡胶板凸扣，各橡胶板凸扣分别插接在模组底板上相应的橡胶板插接孔中。橡胶板插接孔为倒锥形孔，各橡胶板凸扣靠弹性塞入相应的橡胶板插接孔中后即被锁定不能退出，使绝缘导热橡胶板始终与模组底板紧密结合，与正极汇流条与负极汇流条接触良好，保持优良的的导热性能。
作为本发明的进一步改进，相邻正极簧片通行孔之间均呈正三角形分布，各正极簧片通行孔的外周呈环形阵列均匀分布有多个绝缘导热橡胶块，各绝缘导热橡胶块分别固定在橡胶块中心柱上，各橡胶块中心柱固定在模组底板上，各绝缘导热橡胶块的外廓呈正三角形且三角形的每条边对称设有锥形凹弧，各锥形凹弧分别与相对的正极簧片通行孔共轴线，各电池的顶部嵌于共轴线的各锥形凹弧中。橡胶块中心柱可以是硬质塑料，作为绝缘导热橡胶块的支撑骨架，并限定绝缘导热橡胶块的压缩量。绝缘导热橡胶块为半软材料，且各锥形凹弧可以为3°的斜面，可以容纳电池±0.1毫米的外径误差。各电池可以由三个或六个绝缘导热橡胶块支撑，各电池的顶部从各锥形凹弧的大端插入并获得支撑，各锥形凹弧之间的间隙可以作为电池着火或爆炸时的气体泄放通道。
作为本发明的进一步改进，挡板的内端面设有承插各电池底部的锥形沉孔，锥形沉孔阵列中嵌有高出锥形沉孔端口的分组隔离带，分组隔离带的走向与所述绝缘隔离片相一致。各电池的底部支撑在挡板的锥形沉孔中，锥形沉孔也可以为半软材料，分组隔离带与绝缘隔离片共同对电池阵列进行分组。
作为本发明的进一步改进，挡板的两侧分别设有挡板卡爪，挡板卡爪分别卡接在模组壳体侧壁的挡板扣槽中。挡板卡爪与挡板扣槽的插接可以使挡板快速定位与固定，使模组的装配快捷方便。
作为本发明的进一步改进，各电池的顶部与模组底板的内端面留有间隙，各电池的底面与挡板的内端面之间留有间隙；绝缘导热橡胶板的中部区域设有多条贯通的模组透气槽，模组壳体的侧壁分布有多个薄膜窗口。各电池的顶部在锥形凹弧中插不到底即获得支撑，同理电池底部在锥形沉孔中插不到底即获得支撑，电池顶部与模组底板之间的间隙，及电池底面与挡板内端面之间的间隙，也作为电池着火或爆炸时的气体泄放通道。绝缘导热橡胶板上多条贯通的模组透气槽，模组透气槽可以为六道，分别沿竖向延伸；可以将电池着火或爆炸时形成的气浪顺利从模组内腔泄放出去；还可以在电池启动时作为预热风的进入通道，即预热风从模组透气槽进入模组壳体内腔，从各绝缘导热橡胶块之间的间隙沿电池筒体流动，实现对电池的预热，各电池迅速升温至正常的工作温度。模组壳体侧壁上的薄膜窗口不仅可以减重，还可以在模组内腔气压过高时被突破，以便迅速将电池着火或爆炸时形成的气浪导出。
作为本发明的进一步改进，两模组壳体长度方向的两侧壁分别通过相互嵌合的梯形插榫与梯形嵌槽相互插接，各梯形插榫的顶部内壁分别设有插榫凸爪，各梯形嵌槽的底壁根部分别设有锁定插榫凸爪的嵌槽锁孔；模组壳体宽度方向的两侧壁分别设有带锥形锁帽的弹性圆柱销与圆柱销锁孔，各弹性圆柱销对应插入对应的圆柱销锁孔中；两半模组的挡板之间设有弹簧板，弹簧板上均匀分布有多对向两侧凸出的压簧片；插榫凸爪与嵌槽锁孔、弹性圆柱销与圆柱销锁孔锁定后均存在浮动止退间隙，各浮动止退间隙均与弹簧板上压簧片的压缩量相适配。两半模组插接组装时，两模组壳体长度方向侧壁的梯形插榫分别插入对方的梯形嵌槽中，梯形头部起到导向作用。梯形插榫与梯形嵌槽插接完成后，一方面两梯形的斜边相互接触起到定位作用，另一方面梯形插榫顶部的插榫凸爪嵌入梯形嵌槽底壁根部的嵌槽锁孔中起到定位与连接作用。同时两模组壳体宽度方向侧壁上的弹性圆柱销插入对方的圆柱销锁孔中，弹性圆柱销的端头设有V形开口槽，可以为弹性圆柱销插接时提供变形空间，弹性圆柱销插入圆柱销锁孔后，锥形锁帽的大端台阶阻止弹性圆柱销后退。两半模组插接完成后，两挡板之间的弹簧板使电池模组具有一定的弹性，将电池模组装入电池箱时，用力压缩两个半模组使弹簧板上的压簧片被压缩，最大可压缩量即为插榫凸爪与嵌槽锁孔、弹性圆柱销与圆柱销锁孔锁定后的浮动止退间隙，可以设计为3毫米。当电池模组嵌入电池箱的两道Y向横梁之间后，外力消失，弹簧板的弹性使两个半模组相互远离，两个半模组的绝缘导热橡胶板与Y向横梁始终能够保持紧密接触，绝缘导热橡胶板的热量能够被流经Y向横梁内腔的冷却水及时带走。
作为本发明的进一步改进，正极汇流条的内端面焊接有正极汇流簧片，各正极簧片的根部连接在正极汇流簧片上，正极汇流条及正极汇流簧片上设有与各正极簧片一一对应的窗口，各正极簧片的自由端与相应电池的正极相焊接；正极汇流簧片的两侧均匀设有多个正极汇流簧片凸耳，各正极汇流簧片凸耳嵌入相应的汇流条限位凸弧中；负极汇流条的内端面焊接有负极汇流簧片，各负极簧片的根部连接在负极汇流簧片上，负极汇流条及负极汇流簧片上设有与各负极簧片一一对应的窗口，各负极簧片的自由端与同组且相邻的两电池的负极相焊接；负极汇流条及负极汇流簧片的两侧均匀设有多个负极凹弧，各负极凹弧分别与模组壳体上相应的汇流条限位凸弧相嵌合，负极汇流簧片的多个负极凹弧上设有负极汇流簧片凸耳，各负极汇流簧片凸耳嵌入相应的汇流条限位凸弧的顶点中。比较厚的正极汇流条和比较薄的正极汇流簧片焊接在一起，正极汇流条负责传导大的电流，正极汇流簧片上的各正极簧片提供压缩弹力保证与电池的正极可靠地连在一起。正极汇流条及正极汇流簧片上的窗口便于将各正极簧片与电池的正极相焊接，使电池的工作更加可靠。各正极汇流簧片凸耳分别嵌入汇流条限位凸弧中，既实现了正极汇流条的定位，使其与模组底板可靠连接，又可以克服各正极簧片的弹力。比较厚的负极汇流条和比较薄的负极汇流簧片焊接在一起，负极汇流条负责传导大的电流，负极汇流簧片上的各负极簧片提供压缩弹力保证同时与两电池的负极可靠地连在一起。负极汇流条及负极汇流簧片上的窗口便于将各负极簧片与两电池的负极相焊接，使电池的工作更加可靠。各负极凹弧分别与汇流条限位凸弧相嵌合，且各负极汇流簧片凸耳嵌入相应的汇流条限位凸弧的顶点中，既实现了负极汇流条的定位，使其与模组底板可靠连接，又可以克服各负极簧片的弹力。两排电池使用两排正极簧片通行孔夹一排负极簧片通行孔，每排负极簧片通行孔的个数与两排正极簧片通行孔的个数相等，负极汇流条同时与两排电池的负极相连。两排电池所使用的三排孔构成一组，便于在相邻两组正极簧片通行孔之间布置橡胶板插接孔，使绝缘导热橡胶板与模组底板的连接更加紧密可靠。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。
图1为本发明装配式电池模组的立体图。
图2为本发明两个半模组对接前的立体图。
图3为本发明中半模组实施例一的爆炸图。
图4为半模组实施例二的电连接关系图。
图5为本发明中模组壳体的立体图。
图6为本发明中绝缘导热橡胶板的后视图。
图7为本发明中挡板的立体图。
图中：1.模组壳体；1a.模组底板；1a1.正极簧片通行孔；1a2.正负极隔离爪；1a3.负极簧片通行孔；1a4.橡胶板插接孔；1a5.汇流条限位凸弧；1b.梯形插榫；1b1.插榫凸爪；1c.梯形嵌槽；1c1.嵌槽锁孔；1d.弹性圆柱销；1d1.锥形锁帽；1e.圆柱销锁孔；1f.挡板扣槽；1g.薄膜窗口；1h.汇流条端子卡槽；1j.信号件插座；2.正极汇流条；2a.正极簧片；2b.正极汇流簧片凸耳；2c.正极输出端子；3.负极汇流条；3a.负极簧片；3b.负极凹弧；3c.负极输出端子；4.绝缘隔离片；5.绝缘导热橡胶板；5a.模组透气槽；5b.橡胶板凸扣；6.绝缘导热橡胶块；6a.锥形凹弧；6b.橡胶块中心柱；7.挡板；7a.锥形沉孔；7b.分组隔离带；7c.挡板卡爪；7d.挡板减重孔；8.弹簧板；8a.压簧片；9.电池；HM.半模组。
具体实施方式
在本发明的以下描述中，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。
如图1至图7所示，本发明的装配式电池模组包括两个相向连接的半模组HM，两半模组HM的模组壳体1相向开口且相互插接，两模组壳体1的外端面分别被模组底板1a封闭，两模组壳体1的开口端分别覆盖有挡板7，模组底板1a与挡板7之间分别内置有电池阵列。
电池正负极的引出端都设在电池9顶部，外周的圆筒为负极，顶部中心为正极。模组底板1a的外端面嵌装有多根正极汇流条2和负极汇流条3，各正极汇流条2上设有多个正极簧片2a，各正极簧片2a分别穿过模组底板1a上的正极簧片通行孔1a1与电池9的正极相连；各负极汇流条3上设有多个负极簧片3a，各负极簧片3a分别穿过模组底板1a上的负极簧片通行孔1a3与电池9的负极相连。模组底板1a的外端面覆盖有压紧在各正极汇流条2及负极汇流条3的绝缘导热橡胶板5。
正极簧片2a一方面与电池正极形成电连接，另一方面将电池正极的热量导出并传导至正极汇流条2上；负极簧片3a一方面与电池负极形成电连接，另一方面将电池负极的热量导出并传导至负极汇流条3上。正极汇流条2与负极汇流条3均嵌于模组底板1a上且与绝缘导热橡胶板5相贴合，使电池最热部位的热量通过正极汇流条2与负极汇流条3迅速传导至绝缘导热橡胶板5上。
两半模组HM分别独立装配完毕后，相向插接构成完整的电池模组，电池模组可直接装入电池箱的两道Y向横梁之间，不需要很多固定机构，电池模组前后两侧的绝缘导热橡胶板5均与Y向横梁相贴合，流经Y向横梁中的冷却水可以迅速将绝缘导热橡胶板5的热量带走，不用水冷板，也不用水管，所以重量轻，能量密度高，同时杜绝了因腐蚀及车辆震动等原因导致的水管泄漏。由于散热效率极高，较小体积的电池模组可以容纳更多的电池，使电池模组具有更高的体积密度。本发明电池模组的能量密度可达245Wh/Kg，体积密度可达498Wh/L。
电池阵列中嵌有绝缘隔离片4将电池阵列分隔为多个电池组，同一组电池的正极均与同一根正极汇流条2连接，同一组电池的负极均与同一根负极汇流条3连接，相邻电池组之间相并联或串联。
由于电池筒体裸露在外，当不设绝缘隔离片4时，半模组HM中的电池阵列均构成并联关系。例如每个半模组HM中有57个锂电池，21700锂电池标称电压为3.7V，电流为5A；57个锂电池全部并联时，形成5A×57=285A，3.7V的锂电池标称值。
通过绝缘隔离片4可以对电池阵列进行分组，例如57个锂电池分为三组，每组19个锂电池，然后三组串联，形成5A×19=95A，3.7×3=11.1V的锂电池标称值。
还可以分成两组，然后两组串联，每组28个锂电池，一个电池空位，形成5A×28=140A，3.7×2=7.4V的锂电池标称值。
还可以分成四组，然后四组串联，每组14个锂电池，一个电池空位，形成5A×14=70A，3.7×4=14.8V的锂电池标称值。
还可以分成六组，然后六组串联，每组9个锂电池，三个电池空位，形成5A×9=45A，3.7×6=22.2V的锂电池标称值。如此可形成多种电流输出，满足不同车型或汽车不同用电设备的动力需求。
正极汇流条2及负极汇流条3的输出端子分别卡接在模组壳体1侧壁上的汇流条端子卡槽1h中；模组壳体1的两侧壁上还分别设有信号件插座1j。正、负极输出端子卡入汇流条端子卡槽1h中一方面可以获得快速且准确的定位，便于与模组壳体1固定连接；另一方面使正极输出端子2c和负极输出端子3c低于模组壳体1的平面，在存放、运输过程中避免短路。模组壳体1上的信号件插座1j便于直接插接电子插件，利于模组电压、温度等信号的送出，传输给电池管理模块。
绝缘导热橡胶板5的内端面设有多个倒锥形的橡胶板凸扣5b，各橡胶板凸扣5b分别插接在模组底板1a上相应的橡胶板插接孔1a4中。橡胶板插接孔1a4为倒锥形孔，各橡胶板凸扣5b靠弹性塞入相应的橡胶板插接孔1a4中后即被锁定不能退出，使绝缘导热橡胶板5始终与模组底板1a紧密结合，与正极汇流条2与负极汇流条3接触良好，保持优良的的导热性能。
相邻正极簧片通行孔1a1之间均呈正三角形分布，各正极簧片通行孔1a1的外周呈环形阵列均匀分布有多个绝缘导热橡胶块6，各绝缘导热橡胶块6分别固定在橡胶块中心柱6b上，各橡胶块中心柱6b固定在模组底板1a上，各绝缘导热橡胶块6的外廓呈正三角形且三角形的每条边对称设有锥形凹弧6a，各锥形凹弧6a分别与相对的正极簧片通行孔1a1共轴线，各电池的顶部嵌于共轴线的各锥形凹弧6a中。
橡胶块中心柱6b可以是硬质塑料，作为绝缘导热橡胶块6的支撑骨架，并限定绝缘导热橡胶块6的压缩量。绝缘导热橡胶块6为半软材料，且各锥形凹弧6a可以为3°的斜面，可以容纳电池±0.1毫米的外径误差。各电池可以由三个或六个绝缘导热橡胶块6支撑，各电池的顶部从各锥形凹弧6a的大端插入并获得支撑，各锥形凹弧6a之间的间隙可以作为电池着火或爆炸时的气体泄放通道。
挡板7的内端面设有承插各电池底部的锥形沉孔7a，锥形沉孔7a阵列中嵌有高出锥形沉孔端口的分组隔离带7b，分组隔离带7b的走向与绝缘隔离片4相一致，挡板7上较厚的部位设有挡板减重孔7d。各电池的底部支撑在挡板7的锥形沉孔7a中，锥形沉孔7a也可以为半软材料，分组隔离带7b与绝缘隔离片4共同对电池阵列进行分组。
挡板7的两侧分别设有挡板卡爪7c，挡板卡爪7c分别卡接在模组壳体1侧壁的挡板扣槽1f中。挡板卡爪7c与挡板扣槽1f的插接可以使挡板7快速定位与固定，使模组的装配快捷方便。
各电池的顶部与模组底板1a的内端面留有间隙，各电池的底面与挡板7的内端面之间留有间隙。各电池的顶部在锥形凹弧6a中插不到底即获得支撑，同理电池底部在锥形沉孔7a中插不到底即获得支撑，电池顶部与模组底板1a之间的间隙，及电池底面与挡板7内端面之间的间隙，也作为电池着火或爆炸时的气体泄放通道。
各正极簧片通行孔1a1的圆周上分别设有四个正负极隔离爪1a2，四个正负极隔离爪1a2伸入电池筒体内周的凹槽中。正常情况下，四个正负极隔离爪1a2均不与电池接触，电池完全由六个绝缘导热橡胶块6定位，当某个绝缘导热橡胶块6发生损坏时，挡板7的推力会使电池向缺失支撑的方向偏离，此时四个正负极隔离爪1a2起到防止电池偏离中心的作用。
绝缘导热橡胶板5的中部区域设有多条贯通的模组透气槽5a，模组透气槽5a可以为六道，分别沿竖向延伸；可以将电池着火或爆炸时形成的气浪顺利从模组内腔泄放出去；还可以在电池启动时作为预热风的进入通道，即预热风从模组透气槽5a进入模组壳体1内腔，从各绝缘导热橡胶块6之间的间隙沿电池筒体流动，实现对电池的预热，各电池迅速升温至正常的工作温度。
模组壳体1的侧壁分布有多个薄膜窗口1g，不仅可以减重，还可以在模组内腔气压过高时被突破，以便迅速将电池着火或爆炸时形成的气浪导出。
两模组壳体1长度方向的两侧壁分别通过相互嵌合的梯形插榫1b与梯形嵌槽1c相互插接，各梯形插榫1b的顶部内壁分别设有插榫凸爪1b1，各梯形嵌槽1c的底壁根部分别设有锁定插榫凸爪1b1的嵌槽锁孔1c1。两半模组HM插接组装时，两模组壳体长度方向侧壁的梯形插榫1b分别插入对方的梯形嵌槽1c中，梯形头部起到导向作用。梯形插榫1b与梯形嵌槽1c插接完成后，一方面两梯形的斜边相互接触起到定位作用，另一方面梯形插榫1b顶部的插榫凸爪1b1嵌入梯形嵌槽1c底壁根部的嵌槽锁孔1c1中起到定位与连接作用。
模组壳体宽度方向的两侧壁分别设有带锥形锁帽1d1的弹性圆柱销1d与圆柱销锁孔1e，各弹性圆柱销1d对应插入对应的圆柱销锁孔1e中。两半模组HM插接组装时，两模组壳体1宽度方向侧壁上的弹性圆柱销1d插入对方的圆柱销锁孔1e中，弹性圆柱销1d的端头设有V形开口槽，可以为弹性圆柱销1d插接时提供变形空间，弹性圆柱销1d插入圆柱销锁孔1e后，锥形锁帽1d1的大端台阶阻止弹性圆柱销1d后退。
两半模组HM的挡板7之间设有弹簧板8，弹簧板8上均匀分布有多对向两侧凸出的压簧片8a；插榫凸爪1b1与嵌槽锁孔1c1、弹性圆柱销1d与圆柱销锁孔1e锁定后均存在浮动止退间隙，各浮动止退间隙均与弹簧板8上压簧片8a的压缩量相适配。
两半模组HM插接完成后，两挡板7之间的弹簧板8使电池模组具有一定的弹性，将电池模组装入电池箱时，用力压缩两个半模组HM使弹簧板8上的压簧片8a被压缩，最大可压缩量即为插榫凸爪1b1与嵌槽锁孔1c1、弹性圆柱销1d与圆柱销锁孔1e锁定后的浮动止退间隙，可以设计为3毫米。当电池模组嵌入电池箱的两道Y向横梁之间后，外力消失，弹簧板8的弹性使两个半模组HM相互远离，两个半模组HM的绝缘导热橡胶板5与Y向横梁始终能够保持紧密接触，绝缘导热橡胶板5的热量能够被流经Y向横梁内腔的冷却水及时带走。
正极汇流条2的内端面焊接有正极汇流簧片，各正极簧片2a的根部连接在正极汇流簧片上，正极汇流条2及正极汇流簧片上设有与各正极簧片2a一一对应的窗口，各正极簧片2a的自由端与相应电池的正极相焊接；正极汇流簧片的两侧均匀设有多个正极汇流簧片凸耳2b，各正极汇流簧片凸耳2b嵌入相应的汇流条限位凸弧1a5中。
比较厚的正极汇流条2和比较薄的正极汇流簧片焊接在一起，正极汇流条2负责传导大的电流，正极汇流簧片上的各正极簧片2a提供压缩弹力保证与电池的正极可靠地连在一起。正极汇流条2及正极汇流簧片上的窗口便于将各正极簧片2a与电池的正极相焊接，使电池的工作更加可靠。各正极汇流簧片凸耳2b分别嵌入汇流条限位凸弧1a5中，既实现了正极汇流条2的定位，使其与模组底板1a可靠连接，又可以克服各正极簧片2a的弹力。
负极汇流条3的内端面焊接有负极汇流簧片，各负极簧片3a的根部连接在负极汇流簧片上，负极汇流条3及负极汇流簧片上设有与各负极簧片3a一一对应的窗口，各负极簧片3a的自由端与同组且相邻的两电池的负极相焊接；负极汇流条3及负极汇流簧片的两侧均匀设有多个负极凹弧3b，各负极凹弧3b分别与模组壳体1上相应的汇流条限位凸弧1a5相嵌合，负极汇流簧片的多个负极凹弧3b上设有负极汇流簧片凸耳，各负极汇流簧片凸耳嵌入相应的汇流条限位凸弧1a5的顶点中。
比较厚的负极汇流条3和比较薄的负极汇流簧片焊接在一起，负极汇流条3负责传导大的电流，负极汇流簧片上的各负极簧片3a提供压缩弹力保证同时与两电池的负极可靠地连在一起。负极汇流条3及负极汇流簧片上的窗口便于将各负极簧片3a与两电池的负极相焊接，使电池的工作更加可靠。各负极凹弧3b分别与汇流条限位凸弧1a5相嵌合，且各负极汇流簧片凸耳嵌入相应的汇流条限位凸弧1a5的顶点中，既实现了负极汇流条3的定位，使其与模组底板1a可靠连接，又可以克服各负极簧片3a的弹力。
两排电池使用两排正极簧片通行孔1a1夹一排负极簧片通行孔1a3，每排负极簧片通行孔1a3的个数与两排正极簧片通行孔1a1的个数相等，负极汇流条3同时与两排电池的负极相连。两排电池所使用的三排孔构成一组，便于在相邻两组正极簧片通行孔1a1之间布置橡胶板插接孔1a4，使绝缘导热橡胶板5与模组底板1a的连接更加紧密可靠。
以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种装配式电池模组，包括两个相向连接的半模组(HM)，两半模组(HM)的模组壳体(1)相向开口且相互插接，其特征在于：两模组壳体(1)的外端面分别被模组底板(1a)封闭，两模组壳体(1)的开口端分别覆盖有挡板(7)，模组底板(1a)与挡板(7)之间分别内置有电池阵列，模组底板(1a)的外端面嵌装有多根正极汇流条(2)和负极汇流条(3)，各正极汇流条(2)上设有多个正极簧片(2a)，各正极簧片(2a)分别穿过模组底板(1a)上的正极簧片通行孔(1a1)与电池(9)的正极相连；各负极汇流条(3)上设有多个负极簧片(3a)，各负极簧片(3a)分别穿过模组底板(1a)上的负极簧片通行孔(1a3)与电池(9)的负极相连；模组底板(1a)的外端面覆盖有压紧在各正极汇流条(2)及负极汇流条(3)的绝缘导热橡胶板(5)。
2.根据权利要求1所述的装配式电池模组，其特征在于：电池阵列中嵌有绝缘隔离片(4)将电池阵列分隔为多个电池组，同一组电池的正极均与同一根正极汇流条(2)连接，同一组电池的负极均与同一根负极汇流条(3)连接，相邻电池组之间相并联或串联。
3.根据权利要求2所述的装配式电池模组，其特征在于：正极汇流条(2)及负极汇流条(3)的输出端子分别卡接在模组壳体侧壁上的汇流条端子卡槽(1h)中；模组壳体(1)的两侧壁上还分别设有信号件插座(1j)。
4.根据权利要求1所述的装配式电池模组，其特征在于：绝缘导热橡胶板(5)的内端面设有多个倒锥形的橡胶板凸扣(5b)，各橡胶板凸扣(5b)分别插接在模组底板(1a)上相应的橡胶板插接孔(1a4)中。
5.根据权利要求1所述的装配式电池模组，其特征在于：相邻正极簧片通行孔(1a1)之间均呈正三角形分布，各正极簧片通行孔(1a1)的外周呈环形阵列均匀分布有多个绝缘导热橡胶块(6)，各绝缘导热橡胶块(6)分别固定在橡胶块中心柱(6b)上，各橡胶块中心柱(6b)固定在模组底板(1a)上，各绝缘导热橡胶块(6)的外廓呈正三角形且三角形的每条边对称设有锥形凹弧(6a)，各锥形凹弧(6a)分别与相对的正极簧片通行孔(1a1)共轴线，各电池(9)的顶部嵌于共轴线的各锥形凹弧(6a)中。
6.根据权利要求2所述的装配式电池模组，其特征在于：挡板(7)的内端面设有承插各电池底部的锥形沉孔(7a)，锥形沉孔(7a)阵列中嵌有高出锥形沉孔端口的分组隔离带(7b)，分组隔离带(7b)的走向与所述绝缘隔离片(4)相一致。
7.根据权利要求6所述的装配式电池模组，其特征在于：挡板(7)的两侧分别设有挡板卡爪(7c)，挡板卡爪(7c)分别卡接在模组壳体侧壁的挡板扣槽(1f)中。
8.根据权利要求1所述的装配式电池模组，其特征在于：各电池(9)的顶部与模组底板(1a)的内端面留有间隙，各电池(9)的底面与挡板(7)的内端面之间留有间隙；绝缘导热橡胶板(5)的中部区域设有多条贯通的模组透气槽(5a)，模组壳体(1)的侧壁分布有多个薄膜窗口(1g)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装配式电池模组，其特征在于：两模组壳体长度方向的两侧壁分别通过相互嵌合的梯形插榫(1b)与梯形嵌槽(1c)相互插接，各梯形插榫(1b)的顶部内壁分别设有插榫凸爪(1b1)，各梯形嵌槽(1c)的底壁根部分别设有锁定插榫凸爪(1b1)的嵌槽锁孔(1c1)；模组壳体宽度方向的两侧壁分别设有带锥形锁帽(1d1)的弹性圆柱销(1d)与圆柱销锁孔(1e)，各弹性圆柱销(1d)对应插入对应的圆柱销锁孔(1e)中；两半模组(HM)的挡板(7)之间设有弹簧板(8)，弹簧板(8)上均匀分布有多对向两侧凸出的压簧片(8a)；插榫凸爪(1b1)与嵌槽锁孔(1c1)、弹性圆柱销(1d)与圆柱销锁孔(1e)锁定后均存在浮动止退间隙，各浮动止退间隙均与弹簧板(8)上压簧片(8a)的压缩量相适配。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的装配式电池模组，其特征在于：正极汇流条(2)的内端面焊接有正极汇流簧片，各正极簧片(2a)的根部连接在正极汇流簧片上，正极汇流条(2)及正极汇流簧片上设有与各正极簧片(2a)一一对应的窗口，各正极簧片(2a)的自由端与相应电池(9)的正极相焊接；正极汇流簧片的两侧均匀设有多个正极汇流簧片凸耳(2b)，各正极汇流簧片凸耳(2b)嵌入相应的汇流条限位凸弧(1a5)中；负极汇流条(3)的内端面焊接有负极汇流簧片，各负极簧片(3a)的根部连接在负极汇流簧片上，负极汇流条(3)及负极汇流簧片上设有与各负极簧片(3a)一一对应的窗口，各负极簧片(3a)的自由端与同组且相邻的两电池(9)的负极相焊接；负极汇流条(3)及负极汇流簧片的两侧均匀设有多个负极凹弧(3b)，各负极凹弧(3b)分别与模组壳体(1)上相应的汇流条限位凸弧(1a5)相嵌合，负极汇流簧片的多个负极凹弧(3b)上设有负极汇流簧片凸耳，各负极汇流簧片凸耳嵌入相应的汇流条限位凸弧(1a5)的顶点中。
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