CN113161675A - 一种电池模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池模组，包括若干个电芯组，每个电芯组均包括若干个单体电芯，用于提供电能；汇流铝片，用于将若干个单体电芯连接导通，与电芯组连接；输出极柱，用于输出电芯组存储的电能，与汇流铝片连接；固定装置，用于将若干个电芯组固定，形成电池模组；本发明取消模组铝侧板，使用金属绑带和塑料绑带固定约束模组，无需焊接，直接装配即可，简化了模组的装配工艺，降低了制造成本；使用双排电芯排布形式，增大模组尺寸，减少模组结构件，降低模组的结构件成本；一个电池组可以包含更多的单体电芯，模组数量大大减少，模组间连接铜排减少，降低了整个电池包系统的成本。

Description

一种电池模组

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组。

背景技术

随着国内新能源整车行业布局逐渐形成规模，行业从兴起到不断迈向成熟，国家逐步减少了对新能源企业的补贴力度，使得新能源企业生存提出了更大的挑战。新能源汽车要想被大众所接受，就要解决消费者所顾虑的问题，一个是续航，另一个是充电便利性，当然还有性价比。目前大家最主要关注的还是新能源汽车的续航问题，它能否像传统汽油车一样，无需担心其行驶里程。

众所周知，一个电池包系统，大致由电池模组、电池箱体、热管理系统、电池控制系统（BMS）等部件组成。其中电池模组又主要是由电芯及结构件组成。一个电池包系统中电芯数量的多少，决定了它能够存储多少电量，对应着该车能够有多少续航。

传统的电池包系统中，一般布置通用的模组，如355模组（长355mm×宽150mm）、590模组（长590mm×宽220mm）等，再加上一些其他结构件，以及BDU、BMS控制单元，组成一个完整的电池包系统。

传统的电池模组具有以下问题：1. 传统的模组结构复杂，结构件数量多，物料成本较高；2. 传统的模组结构件类型、数量繁多，工艺组装繁琐，提高了模组工艺难度；3. 传统的模组，除电芯以外，结构件多，重量较重，模组级别的能量密度较低，进而很难提高整个电池包的能量密度。

例如，申请号为CN202010176523.7，申请日为2020年03月13日的中国专利申请公开了一种软包电池模组及其装配方法，包括电芯组、设置于所述电芯组外侧的左右侧板、上下盖板和前后侧板，所述左右侧板包括左侧板和右侧板，所述上下盖板包括上盖板和下盖板，所述前后侧板包括前侧板和后侧板；所述左右侧板通过与上下盖板和/或前后侧板连接，使左右侧板在连接前对电芯施加的预紧力在连接后转变为指向电芯的压力，所述连接至少包括焊接；所述左侧板和右侧板与电芯组之间均设置有至少一块隔热板；所述左右侧板、上下盖板和前后侧板连接以封装电芯，形成软包电池模组；所述电芯组包括泡棉，所述左右侧板与电池片平面相平行或相一致的方向，所述前后侧板与所述左右侧板及水平面垂直。该申请的电池模组结构件多，重量较重，工艺组装繁琐，很难提高整个电池包的能量密度。

发明内容

本发明主要解决现有的技术中电池模组结构类型、数量繁多，工艺组装繁琐的问题；提供一种电池模组，减少模组组件，降低成本。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电池模组，包括若干个电芯组，每个所述电芯组均包括若干个单体电芯，用于提供电能；汇流铝片，用于将若干个所述单体电芯连接导通，与电芯组连接；输出极柱，用于输出电芯组存储的电能，与汇流铝片连接；固定装置，用于将若干个所述电芯组固定，形成电池模组。整体电池模组的组件减少，模组装配工艺更加精简，组装速度更快，提高生产效率。

作为优选，若干个所述电芯组为双排分布设置，两排所述电芯组之间设置有中间绝缘片，若干个所述单体电芯之间通过胶水粘连形成电芯组。使用双排电芯排布形式，使模组内结构件数量减少，降低了模组内结构件的重量和成本，单体电芯之间通过胶水粘连形成一个个电芯组，更加牢固可靠，一个电池组可以包含更多的单体电芯，模组数量大大减少，模组间连接铜排减少，降低了整个电池包系统的成本，在两排电芯组之间设置有中间绝缘片，提高绝缘防护性能。

作为优选，还包括绝缘支架和FPC，所述绝缘支架安装在电芯组的上端，所述FPC安装在绝缘支架上，所述绝缘支架开有通孔，所述FPC通过通孔与电芯组连接，所述汇流铝片与FPC连接。绝缘支架为塑料支架，将电芯组与FPC和汇流铝片之间进行一定程度的绝缘隔离，增加绝缘防护性能。

作为优选，所述的固定装置包括盖板、两个固定端板、两个端部绝缘片、绑带和加固板，所述加固板安装在所述电芯组之间，通过两个所述固定端板将电池组进行夹紧固定，若干个所述电芯组和固定端板通过绑带固定形成一个电池组整体，所述盖板安装在电池组的上端，所述端部绝缘片安装在固定端板与电池组之间。通过绑带将电芯组进行约束形成电池组整体，无需焊接，直接装配即可，装配速度更快，简化了装配工艺，取消了模组的铝侧板，降低制造成本。

作为优选，所述的绑带包括塑料绑带和金属绑带，所述塑料绑带具有弹性，若干个所述电芯组和固定端板通过塑料绑带和金属绑带固定形成一个电池组整体。装配的过程中，想通过塑料绑带进行第一步绑定，进行初步约束，给电芯组一个冗余的约束过程，保护电芯组的安全，防止电芯组在约束的过程中被损坏，进而，在通过金属绑带进行最后的固定，将电芯组和固定端板固定成一个电池组整体。

作为优选，所述的加固板包括底座、固定杆、扭簧和活动板，所述底座安装在电芯组之间，所述固定杆固定安装在底座上，所述扭簧安装在固定杆上，所述活动板设有与扭簧相匹配的安装槽，所述活动板通过安装槽和扭簧匹配连接活动安装在固定杆上。电芯组可设置为4组，4组电芯组组成一个电池组，两排电芯组之间设置中间绝缘片进行绝缘隔离，两列电芯组之间设置加固板进行加强固定，将电芯组进行约束固定的过程中，先将底座安装在两列电芯组之间，扭动扭簧，使扭簧产生一定的弹性势能，将活动板安装在固定杆上，在将塑料绑带围着4个电芯组缠绕固定，此时，由于塑料绑带和加固板都具有一定弹性，使得两列的电芯组朝塑料绑带侧具有移动倾向，进而，通过金属绑带进行进一步固定，使得电池组整体更加紧固，两个电池组之间的连接也更加紧固，减少空隙的产生。

作为优选，所述的扭簧的弹性势能小于塑料绑带的弹性势能。防止扭簧的弹性势能太大将塑料绑带崩断。

作为优选，所述的盖板设有若干个散热孔，所述盖板还设有与所述盖板相匹配的限位孔。设置散热孔，给电池组进行有效散热，设置限位孔，防止活动板产生太大幅度的转动，提升电池组的连接稳定性。

本发明的有益效果是：（1）取消模组铝侧板，使用金属绑带和塑料绑带固定约束模组，无需焊接，直接装配即可，简化了模组的装配工艺，降低了制造成本；（2）使用双排电芯排布形式，增大模组尺寸，减少模组结构件，降低模组的结构件成本；（3）一个电池组可以包含更多的单体电芯，模组数量大大减少，模组间连接铜排减少，降低了整个电池包系统的成本。

附图说明

图1是本发明实施例一的电池模组的结构示意图。

图2是本发明实施例一的电池模组装配完成的结构示意图。

图3是本发明实施例二的加固板的结构示意图。

图中1、固定端板，2、端部绝缘片，3、输出极柱，4、FPC，5、汇流铝片，6、盖板，7、电芯组，8、加固板，9、塑料绑带，10、金属绑带，11、中间绝缘片，12、塑料支架，13、底座，14、固定杆，15、扭簧，16、活动板。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例一：一种电池模组，如图1和图2所示，包括电池组、两个端部绝缘片2、两个固定端板1、盖板6、塑料支架1312、输出极柱3、FPC4、汇流铝片5、塑料绑带9、金属绑带10和加固板8，电池组包括4个电芯组7，每个电芯组7包括若干个单体电芯，单体电芯之间通过胶水粘连形成电芯组7，4个电芯组7为双排分布设置，中间绝缘片11设置在两排电芯组7之间，加固板8设置在两列电芯组7之间，两个固定端板1将电池组进行夹紧固定，端部绝缘片2安装在固定端板1与电池组之间，4个电芯组7通过金属绑带10和塑料绑带9绑定形成一个电池组整体，塑料支架1312安装在电池组上端，塑料支架1312开有通孔，FPC4安装在塑料支架1312上端，FPC4通过通孔与电池组连接，汇流铝片5与FPC4连接，输出极柱3安装在端部绝缘片2与电池组之间，用于输出电芯组7存储的电能，与汇流铝片5连接，塑料绑带9具有弹性，盖板6设有若干个散热孔，盖板6安装在汇流铝片5的上端，形成完整的电池模组。

实施例二，一种电池模组，如图3所示，本实施例相比于实施例一的区别在于，本实施例的加固板8包括底座、固定杆14、扭簧15和活动板16，底座安装在电芯组7之间，固定杆14固定安装在底座上，扭簧15安装在固定杆14上，活动板16设有与扭簧15相匹配的安装槽，活动板16通过安装槽和扭簧15匹配连接活动安装在固定杆14上，盖板6还设有与盖板6相匹配的限位孔，扭簧15的弹性势能小于塑料绑带9的弹性势能。其余结构同实施例一。

在具体应用中，先将每个单体电芯涂上胶水，将各个单体电芯粘连形成电芯组7，再将中间绝缘片11和加固板8放在电芯组7之间，将电芯组7进行粘连，同时，在两侧贴上输出极柱3、端部绝缘片2和固定端板1，将电芯组7夹紧固定，通过塑料绑带9和金属绑带10进行进一步固定形成电池组，结合塑料支架1312、FPC4、汇流铝片5和盖上盖板6后形成最终的电池模组，使用双排电芯排布形式，使模组内结构件数量减少，降低了模组内结构件的重量和成本，单体电芯之间通过胶水粘连形成一个个电芯组7，更加牢固可靠，一个电池组可以包含更多的单体电芯，模组数量大大减少，模组间连接铜排减少，降低了整个电池包系统的成本，在两排电芯组7之间设置有中间绝缘片11，提高绝缘防护性能。

通过绑带将电芯组7进行约束形成电池组整体，无需焊接，直接装配即可，装配速度更快，简化了装配工艺，取消了模组的铝侧板，降低制造成本。

电芯组7设置为4组，4组电芯组7组成一个电池组，两排电芯组7之间设置中间绝缘片11进行绝缘隔离，两列电芯组7之间设置加固板8进行加强固定，将电芯组7进行约束固定的过程中，先将底座安装在两列电芯组7之间，扭动扭簧15，使扭簧15产生一定的弹性势能，将活动板16安装在固定杆14上，在将塑料绑带9围着4个电芯组7缠绕固定，此时，由于塑料绑带9和加固板8都具有一定弹性，使得两列的电芯组7朝塑料绑带9侧具有移动倾向，进而，通过金属绑带10进行进一步固定，使得电池组整体更加紧固，两个电池组之间的连接也更加紧固，减少空隙的产生。

设置限位孔，防止活动板16产生太大幅度的转动，提升电池组的连接稳定性。

传统模组中，如355模组，两侧2个铝侧板，在模组装配中，需要使用激光焊将铝侧板和固定端板焊接起来用于约束模组，工艺复杂，成本高。本发明中，使用金属绑带10和塑料绑带9固定约束模组，无需焊接，直接装配即可，简化了模组的装配工艺，降低了制造成本。

本发明的模组，电芯数量相当于6.3个传统355模组。从结构件数量来说，本发明的固定端板1数量为3个，而同样电芯数量的传统355模组的固定端板1数量为6.3×2=12.6个，所以在固定端板数量上大大减少；另外，本发明的模组，取消了铝侧板，同样电芯数量的传统355模组的铝侧板数量为6.3×2=12.6个，数量上又大大的减少，进一步降低了模组的结构件成本。

本发明的模组电芯数量是传统355模组的6.3倍，那么在同一个电池包系统中，布置传统355模组的数量是本发明模组的6.3倍，进而模组间连接铜排数量也是布置本发明模组的连接铜排的6.3倍，成本较高。所以布置本发明的模组的电池包系统，连接铜排的数量会大大减少，进一步降低系统的成本。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

若干个电芯组，每个所述电芯组均包括若干个单体电芯，用于提供电能；

汇流铝片，用于将若干个所述单体电芯连接导通，与电芯组连接；

输出极柱，用于输出电芯组存储的电能，与汇流铝片连接；

固定装置，用于将若干个所述电芯组固定，形成电池模组。

2.根据权利要求1所述的一种电池模组，其特征在于，

若干个所述电芯组为双排分布设置，两排所述电芯组之间设置有中间绝缘片，若干个所述单体电芯之间通过胶水粘连形成电芯组。

3.根据权利要求1或2所述的一种电池模组，其特征在于，

还包括绝缘支架和FPC，所述绝缘支架安装在电芯组的上端，所述FPC安装在绝缘支架上，所述绝缘支架开有通孔，所述FPC通过通孔与电芯组连接，所述汇流铝片与FPC连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种电池模组，其特征在于，

所述固定装置包括盖板、两个固定端板、两个端部绝缘片、绑带和加固板，所述加固板安装在所述电芯组之间，通过两个所述固定端板将电池组进行夹紧固定，若干个所述电芯组和固定端板通过绑带固定形成一个电池组整体，所述盖板安装在电池组的上端，所述端部绝缘片安装在固定端板与电池组之间。

5.根据权利要求4所述的一种电池模组，其特征在于，

所述绑带包括塑料绑带和金属绑带，所述塑料绑带具有弹性，若干个所述电芯组和固定端板通过塑料绑带和金属绑带固定形成一个电池组整体。

6.根据权利要求5所述的一种电池模组，其特征在于，

所述加固板包括底座、固定杆、扭簧和活动板，所述底座安装在电芯组之间，所述固定杆固定安装在底座上，所述扭簧安装在固定杆上，所述活动板设有与扭簧相匹配的安装槽，所述活动板通过安装槽和扭簧匹配连接活动安装在固定杆上。

7.根据权利要求6所述的一种电池模组，其特征在于，

所述扭簧的弹性势能小于塑料绑带的弹性势能。

8.根据权利要求7所述的一种电池模组，其特征在于，

所述盖板设有若干个散热孔，所述盖板还设有与所述盖板相匹配的限位孔。

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