CN114069153A - 一种用于电池模组的隔板、电池模组、电池包及电动车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于电池模组的隔板、电池模组、电池包及电动车，所述的隔板包括至少两个阻隔片，相邻的两个所述阻隔片之间设置有承压件，所述的承压件包括本体以及设置于所述本体外壁的绝缘层。本发明在不影响当前体积利用率的前提下，增加了电池模组内部的固定点数量，增加模组的机械连接强度，提高电池模组的体积的同时，使得电池模组的固定不依靠胶水的粘接，解决了当前高集成电池包内的维护问题。

Description

一种用于电池模组的隔板、电池模组、电池包及电动车
技术领域
本发明属于电池技术领域，涉及一种用于电池模组的隔板、电池包及电动车。
背景技术
目前动力电池模组普遍存在成组率低的情况，针对此情况多数电池厂推出了提升成组率的方案，但大部分方案使模组失去了其可更换的特征，增加了售后成本，同时当前众多的高成组方式过度依赖于铝合金型材拼接的电池包，提升了电池包的制造成本。
CN212934720U公开了一种动力锂电池模组，包括动力电池模组端板、动力电池模板加热组件、绝缘隔板、动力电池电芯、动力电池模组母排、母排绝缘板和电池模组保护盖；两侧动力电池模组端板和两侧动力电池模板加热组件焊接成矩形空腔；矩形空腔的上端设置有电池模组保护盖；整体动力电池电芯组与矩形空腔之间设置有绝缘隔板；整体动力电池电芯组的侧面与矩形空腔固定；动力电池模组加热组件的底部与矩形腔体的底部固定；动力电池模组母排将所有动力电池电芯进行连接；母排绝缘板置于动力电池模组母排与动力电池电芯之间。
CN206059583U公开了一种包括多个电芯和金属隔板，所述金属隔板包括底板和多块立板，所述立板与所述底板固定；所述电芯包括底面和侧面，所述电芯与所述立板相互间隔层叠设置，且所述底面与所述底板贴合，所述侧面与所述立板贴合。所述立板设有缺口，所述缺口与所述侧面的中心区域相对。还包括填充板，所述填充板连接于所述缺口，并位于所述缺口内，所述填充板的延展性较所述立板的延展性大。
CN112259837A公开了一种电芯绝缘防护结构及电芯和电能存储单元，其中电能存储单元包括内具有若干电池模组，所述电池模组由叠置排列的若干电芯构成，并于叠置排列的任意相邻的两个所述电芯之间夹设有绝缘隔板，且所述绝缘隔板可构成对相邻的两个所述电芯相对的最大端面间的绝缘隔离。所述绝缘隔板位于中部的中心区，以及环所述中心区的四周设置的边缘区，其中，所述边缘区的厚度小于所述中心，所述边缘区的厚度大于所述中心区。
目前动力电池模组普遍存在成组率低的情况，针对此情况，如何设计电池模组进而提升成组率是重点关注的方面。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于电池模组的隔板、电池模组、电池包及电动车，在不影响当前体积利用率的前提下，增加了电池模组内部的固定点数量，增加电池模组的机械连接强度，提高电池模组的体积的同时，使得电池模组的固定不依靠胶水的连接，解决了当前高集成电池包内的维护问题，提高了电池模组的安全性能，具有结构强度高，整体性和稳定性强的特点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种用于电池模组的隔板，所述的隔板包括至少两个阻隔片，相邻的两个所述阻隔片之间设置有承压件，所述的承压件包括本体以及设置于所述本体外壁的绝缘层。
本发明提供的用于电池模组的隔板，在不影响当前体积利用率的前提下，承压件的设置增加了电池模组内部的固定点数量，增加了电池模组的机械连接强度，有利于提高了电池模组的成组率，增加体积的同时，使得电池模组的固定不依靠胶水的连接，解决了当前高集成电池包内的维护问题，提高了电池模组的安全性能，具有结构强度高，整体性和稳定性强的特点。
作为本发明一个优选技术方案，所述的本体内部开设贯通的中空腔室，所述的中空腔室内插入紧固件，所述的紧固件用于固定所述隔板。
需要说明的是，本发明提供的紧固件用于电池模组的组装，本领域技术人员应该理解的是，现有电池模组的组装通常采用粘接的方式，导致电池模组的强度较低，而本发明中的隔板的中空腔室内通过插入紧固件，无需依靠胶水的连接，就能够实现电池模组的组装，有利于提高电池模组的结构强度和电池模组的成组率。
优选地，所述本体的直径不小于所述阻隔片的厚度。
优选地，所述的本体包括空心的长方体、圆柱体或棱形柱体结构。
优选地，所述的本体采用金属材料制得。
优选地，所述的金属材料包括铜、锌、铝或铁及其合金中的任一种或至少两种的组合。
优选地，所述的阻隔片采用金属材料和/或塑料材料制得。
优选地，所述的绝缘层包括气凝胶毡、绝缘泡棉板或PP材料中的任一种或至少两种的组合。
需要说明的是，本发明提供的隔板的阻隔片可选择金属材料和/或塑料材料，当阻隔片与本体采用相同的金属材料时，本领域技术人员可根据实际情况，可将金属材料一同压制成型，得到一体成型的隔板，则需在本体与阻隔片外壁均设置绝缘层。
作为本发明一个优选技术方案，所述本体的顶部设置有用于容纳所述紧固件头部的支撑平台。
优选地，所述支撑平台的宽度大于或等于所述本体的直径。
优选地，所述支撑平台的厚度大于0.5mm。
需要说明的是，本发明中的本体内设置中空腔室，允许紧固件伸入中空腔室内，以便进行隔板的连接或固定，并且采用中空结构，减轻了隔板的整体重量，本体一端设置的支撑平台，能够容纳紧固件的头部，增强了隔板的强度。
第二方面，本发明提供了一种电池模组，所述的电池模组包括电芯模块，所述的电芯模块包括并排设置的至少两组电芯，相邻的两组电芯之间设置有第一方面所述的隔板。
本发明提供的电池模组具有较高成组率，集成度高，在不影响当前体积利用率的前提下，隔板的设置增加了电池模组内部的固定点数量，增加了电池模组的机械连接强度，提高电池模组的体积的同时，使得电池模组的固定不依靠胶水的连接，解决了当前高集成电池包内的维护问题，提高了电池模组的安全性能，具有结构强度高，整体性和稳定性强的特点。
作为本发明一个优选技术方案，所述电芯模块的两侧分别设置有端板。
优选地，所述的隔板垂直或平行设置于所述的端板。
优选地，所述的电芯包括壳体，所述的壳体内设有卷绕内芯。
需要说明的是，本发明对于壳体的结构与材质等技术特征不作具体限定或特殊要求，示例性地，壳体可选择长方体、圆柱体或多边形柱体结构，材料可采用钢壳、铝壳或不锈钢材料，当然可以理解的是能够应用于电芯制备的其他样式的壳体同样落入本发明的保护范围和公开范围之内，因此现有技术中已公开或新技术中未公开的其他形式的壳体同样可以用于本发明中。
优选地，所述隔板的阻隔片紧贴所述壳体的外壁。
优选地，所述阻隔片的高度不小于所述壳体的高度。
作为本发明一个优选技术方案，所述的电池模组还包括固定底板，所述的电芯模块可拆卸固定于所述固定底板的表面。
优选地，所述固定底板的外缘向靠近所述电芯模块的方向弯折形成容纳腔，所述的电芯模块位于所述容纳腔内。
优选地，所述的固定底板表面开设有固定孔，所述的固定孔用于固定所述的电池模组。
需要说明的是，本发明对于固定底板的具体结构不作具体限定或特殊要求，示例性地，固定底板可包括用于支撑电芯模块的底板，底板的两侧分别设置有立板，则电芯模块端板与立板相邻设置，底板上可设置用于固定端板的限位柱。本发明中采用紧固件依次插入中空腔室和固定孔，实现固定底板与电芯模块的固定，在不影响当前体积利用率的前提下，增加了电池模组内部的固定点数量，增强了电池模组的机械强度，且使电芯模块在具有较高成组率的同时，保留其在电池模组中的替换功能。
作为本发明一个优选技术方案，所述的电池模组还包括连接组件，所述的连接组件置于所述电池模块远离所述固定底板的一侧，所述的连接组件用于实现电芯的串并联。
需要说明的是，本发明对于连接组件的结构特征和连接方式等不作具体限定或特殊要求，示例性地，连接组件包括连接板与采样单元，连接板与电芯模块进行螺栓连接、焊接或扣合连接，采样单元则电性连接电芯，本领域技术人员可根据实际情况或所需电池模组的结构，对连接组件进行选择，因此现有技术中已公开或新技术中未公开的其他形式的连接组件同样可以用于本发明中。
第三方面，本发明提供了一种电池包，所述的电池包包括第二方面所述的电池模组，所述的电池包还包括设置于所述电池模组外壁的箱体。
作为本发明一个优选技术方案，所述的电池模组的紧固件穿过固定底板的固定孔并与所述箱体连接，实现电池模组与箱体的可拆卸固定。
需要说明的是，本发明对于箱体的结构不作具体限定或特殊要求，本领域技术人员可根据具体工况进行选择，示例性地，可采用长方体结构，本发明的电池包中的电池模组的固定不依赖粘接，因此对于箱体与电池模组的接触面的尺寸，无需作具体限定，箱体上的特征可根据本领域技术人员实际情况进行相应地改进，便于使用钣金冲压的形式来成型，降低了箱体的制造成本。
本发明提供的电池包在不影响当前体积利用率的前提下，增加电池模组内部的固定点数量，通过多点与箱体连接的形式，增加电池模组与箱体的机械连接强度，提高电池模组体积的同时，不依靠胶水与箱体连接，解决了当前高集成电池包内的维护问题。
第四方面，本发明提供了一种电动车，所述的电动车采用第三方面所述的电池包。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的一种用于电池模组的隔板、电池包及电动车，在不影响当前体积利用率的前提下，承压件的设置增加了电池模组内部的固定点数量，增加了电池模组的机械连接强度，有利于提高了电池模组的成组率，增加体积的同时，使得电池模组的固定不依靠胶水的连接，解决了当前高集成电池包内的维护问题，提高了电池模组的安全性能，具有结构强度高，整体性和稳定性强的特点。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的电池模组的结构示意图；
图2为本发明一个具体实施方式提供的电芯模块的结构示意图；
图3为本发明一个具体实施方式提供的隔板的结构示意图；
图4为本发明一个具体实施方式提供的承压件的结构示意图；
图5为本发明实施例1提供的电池模组的结构示意图；
图6为本发明实施例2提供的电池模组的结构示意图。
其中，1-固定底板；2-电芯模块；3-连接组件；4-电芯；5-隔板；6-端板；7-中空腔室；8-本体；9-绝缘层；10-支撑平台；11-阻隔片。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种用于电池模组2的隔板5，如图3所示，所述的隔板5包括至少两个阻隔片11，相邻的两个所述阻隔片11之间设置有承压件，如图4所示，所述的承压件包括本体8以及设置于本体8外壁的绝缘层9。
进一步的，所述的本体8内部开设贯通的中空腔室7，所述的中空腔室7内插入紧固件，所述的紧固件用于固定所述隔板5。
所述本体8的直径不小于所述阻隔片11的厚度。
所述的本体8包括空心的长方体、圆柱体或棱形柱体结构。
所述的本体8采用金属材料制得。
所述的金属材料包括铜、锌、铝或铁及其合金中的任一种或至少两种的组合。
所述的阻隔片11采用金属材料和/或塑料材料制得。
所述的绝缘层9包括气凝胶毡、绝缘泡棉板或PP材料中的任一种或至少两种的组合。
进一步的，所述本体8的顶部设置有用于容纳所述紧固件头部的支撑平台10。
所述支撑平台10的直径不小于本体8的直径。
本发明中的本体8内设置中空腔室7，允许连接件或固定件伸入中空腔室7内，以便进行隔板5的连接或固定，并且采用中空结构，减轻了隔板5的整体重量，本体8一端设置的支撑平台10，能够容纳紧固件的头部。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种电池模组，如图1所示，电池模组包括电芯模块2，电芯模块2包括并排设置的至少两组电芯4，相邻的两组电芯4之间设置有一个具体实施方式提供的隔板5。
本发明提供的电池模组结构紧凑，体积小，重量轻，且其中的电池模组具有较高成组率，集成度高，提高了安装效率。
进一步的，如图2所示，所述电芯模块2的两侧分别设置有端板6。
所述隔板5垂直或平行设置于所述的端板6。
所述电芯模块2的电芯4包括壳体，所述壳体内设有卷绕内芯。
所述隔板5的阻隔片11的高度不小于所述壳体的高度。
进一步的，电池模组还包括固定底板1，所述的电芯模块2可拆卸固定于所述固定底板1的表面。
所述固定底板1的外缘向靠近所述电芯模块2的方向弯折形成容纳腔，所述的电芯模块2位于所述容纳腔内。
所述的固定底板1表面开设有固定孔，所述的固定孔用于固定所述的电池模组2。
进一步的，电池模组还包括连接组件3，所述的连接组件3置于所述电池模块2远离所述固定底板1的一侧，所述的连接组件3用于实现电芯4的串并联。
在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种电池包，包括一个具体实施方式提供的电池模组，电池包还包括设置于电池模组外壁的箱体。
进一步的，所述的电池模组2的紧固件穿过固定底板1的固定孔并与所述箱体连接，实现电池模组2与箱体的可拆卸固定。
本发明的电池包中的电池模组的固定不依赖粘接，因此对于箱体与电池模组的接触面的尺寸，无需作具体限定，箱体上的特征可根据本领域技术人员实际情况进行相应地改进，便于使用钣金冲压的形式来成型，降低了箱体的制造成本。
在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种电动车，所述的电动车采用一个具体实施方式提供的电池包。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例中提供了一种电池包，包括电池模组与套设于电池模组外壁的箱体，其中电池模组包括固定底板1、电芯模块2和连接组件3，电池模组位于固定底板1内，且电池模组远离固定底板1一侧设置连接组件3。
电芯模块2的两侧分别设有端板6，如图5所示，电芯模块2包括并排设置的两组电芯4，每一组电芯4中排列有十七个电芯4，其两组电芯4之间设置有隔板5，隔板5垂直于端板6，隔板5包括十七个阻隔片11，相邻的两个阻隔片11之间设置有承压件，承压件包括本体8以及设置于本体8外壁的绝缘层9。其中，承压件为铝合金制成，阻隔片11为塑料材质，绝缘层9为绝缘泡棉。
本体8内部开设贯通的中空腔室7，本体8的一端设置有支撑平台10。本体8为空心圆柱体结构，本体8的直径大于阻隔片11的厚度，支撑平台10为表面开设通孔圆盘结构，支撑平台10的半径大于本体8横截面的半径。电芯4包括铝壳与设置于铝壳内的卷绕内芯，铝壳靠近本体8的一面为弧形面，隔板5的阻隔片11紧贴壳体的外壁，支撑平台10位于铝壳上方。
固定底板1包括底板，底板的两侧分别竖立设置有立板，隔板5的本体8远离支撑平台10的一端靠近底板设置。底板表面设有一排固定孔，隔板5还包括十六个紧固件，将紧固件分别插入隔板5中空腔室7内并穿过固定孔，实现电芯模块2与固定底板1的连接。底板支撑电芯模块2，立板分别紧贴于电芯模块2的两侧。
实施例2
本实施例中提供了一种电池包，包括电池模组与套设于电池模组外壁的箱体，其中电池模组包括固定底板1、电芯模块2和连接组件3，电芯模块2位于固定底板1内，且电芯模块2远离固定底板1一侧设置连接组件3。
电芯模块2的两侧分别设有端板6，如图6所示，电芯模块2包括并排设置的十一组电芯4，每组电芯4包括依次连接的三个电芯4，相邻的两组电芯4之间设置有隔板5，总共十个隔板5，每个隔板5均与端板6平行，每一个隔板5包括三个阻隔片11，相邻的两个阻隔片11之间设置有承压件，承压件包括本体8以及设置于本体8外壁的绝缘层9。其中，承压件为铁合金制成，阻隔片11为塑料材质，绝缘层9为气凝胶毡。
本体8内部开设贯通的中空腔室7，本体8的一端设置有支撑平台10。本体8为空心圆柱体结构，本体8的直径大于阻隔片11的厚度，支撑平台10为表面开设通孔圆盘结构，支撑平台10的半径大于本体8的半径。电芯4包括壳体与设置于钢壳内的卷绕内芯，钢壳靠近隔板5的本体8的一面为弧形面，隔板5的阻隔片11紧贴钢壳的外壁，支撑平台10位于钢壳上方。
固定底板1包括底板，底板的两侧分别竖立设置有立板，隔板5的本体8远离支撑平台10的一端靠近底板设置。底板表面设有十排固定孔，隔板5还包括二十个紧固件，将紧固件分别插入隔板5中空腔室7内并穿过固定孔，实现电芯模块2与固定底板1的连接。底板支撑电芯模块2，立板分别紧贴于电芯模块2的两侧。
实施例3
本实施例中提供了一种电池包，包括电池模组与套设于电池模组外壁的箱体，其中电池模组2包括固定底板1、电芯模块2和连接组件3，电芯模块2位于固定底板1内，且电芯模块2远离固定底板1一侧设置连接组件3。
电芯模块2的两侧分别设有端板6，电芯模块2包括并排设置的十一组电芯4，每组电芯4包括依次连接的三个电芯4，相邻的两组电芯4之间设置有隔板5，总共十个隔板5，每个隔板5均与端板6平行，每一个隔板5包括三个阻隔片11，相邻的两个阻隔片11之间设置有承压件，承压件包括本体8以及设置于本体8外壁的绝缘层9。其中，承压件为不锈钢制成，阻隔片11为塑料材质，绝缘层9为PP材料制得。
本体8内部开设贯通的中空腔室7，本体8的一端设置有支撑平台10。本体8为长方体结构，本体8的直径与阻隔片11的厚度相同，支撑平台10为表面开设通孔的圆盘结构，支撑平台10的直径大于本体8的厚度与绝缘层9厚度的总和。电芯4包括壳体与设置于钢壳内的卷绕内芯，钢壳靠近隔板5的本体8的一面为弧形面，隔板5的阻隔片11紧贴钢壳的外壁，支撑平台10位于钢壳上方。
固定底板1包括底板，底板的两侧分别竖立设置有立板，隔板5的本体8远离支撑平台10的一端靠近底板设置。底板表面设有十排固定孔，隔板5还包括二十个紧固件，将紧固件分别插入隔板5中空腔室7内并穿过固定孔，实现电芯模块2与固定底板1的连接。底板支撑电芯模块2，立板分别紧贴于电芯模块2的两侧。
本发明提供的电池模组具有较高成组率，集成度高，在不影响当前体积利用率的前提下，隔板5的设置增加了电池模组内部的固定点数量，增加了电池模组的机械连接强度，提高电池模组的体积的同时，使得电池模组的固定不依靠胶水的连接，解决了当前高集成电池包内的维护问题，提高了电池模组的安全性能，具有结构强度高，整体性和稳定性强的特点。
本发明提供的电池包在不影响当前体积利用率的前提下，增加电池模组内部的固定点数量，通过多点与箱体连接的形式，增加电池模组与箱体的机械连接强度，提高电池模组体积的同时，不依靠胶水与箱体连接，解决了当前高集成电池包内的维护问题。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电池模组的隔板，其特征在于，所述的隔板包括至少两个阻隔片，相邻的两个所述阻隔片之间设置有承压件，所述的承压件包括本体以及设置于所述本体外壁的绝缘层。
2.根据权利要求1所述的隔板，其特征在于，所述的本体内部开设贯通的中空腔室，所述的中空腔室内插入紧固件，所述的紧固件用于固定所述隔板；
优选地，所述本体的直径不小于所述阻隔片的厚度；
优选地，所述的本体包括空心的长方体、圆柱体或棱形柱体结构；
优选地，所述的本体采用金属材料制得；
优选地，所述的金属材料包括铜、锌、铝或铁及其合金中的任一种或至少两种的组合；
优选地，所述的阻隔片采用金属材料和/或塑料材料制得；
优选地，所述的绝缘层包括气凝胶毡、绝缘泡棉板或PP材料中的任一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求2所述的隔板，其特征在于，所述本体的顶部设置有用于容纳所述紧固件头部的支撑平台；
优选地，所述支撑平台的宽度大于或等于所述本体的直径；
优选地，所述支撑平台的厚度大于0.5mm。
4.一种电池模组，其特征在于，所述的电池模组包括电芯模块，所述的电芯模块包括并排设置的至少两组电芯，相邻的两组电芯之间设置有权利要求1-3任一项所述的隔板。
5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述电芯模块的两侧分别设置有端板；
优选地，所述的隔板垂直或平行设置于所述的端板；
优选地，所述的电芯包括壳体，所述的壳体内设有卷绕内芯；
优选地，所述隔板的阻隔片紧贴所述壳体的外壁；
优选地，所述隔板的阻隔片的高度不小于所述壳体的高度。
6.根据权利要求4或5所述的电池模组，其特征在于，所述的电池模组还包括固定底板，所述的电芯模块可拆卸固定于所述固定底板的表面；
优选地，所述固定底板的外缘向靠近所述电芯模块的方向弯折形成容纳腔，所述的电芯模块位于所述容纳腔内；
优选地，所述的固定底板表面开设有固定孔，所述的固定孔用于固定所述的电池模组。
7.根据权利要求4-6任一项所述的电池模组，其特征在于，所述的电池模组还包括连接组件，所述的连接组件置于所述电池模块远离所述固定底板的一侧，所述的连接组件用于实现电芯的串并联。
8.一种电池包，其特征在于，所述的电池包包括权利要求4-7任一项所述的电池模组，所述的电池包还包括设置于所述电池模组外壁的箱体。
9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述的电池模组的紧固件穿过固定底板的固定孔并与所述箱体连接，实现电池模组与箱体的可拆卸固定。
10.一种电动车，其特征在于，所述电动车采用权利要求8或9所述的电池包。
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