CN115172910A - 电池模组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池模组,包括电池模组信号采样结构和模块集成,所述模块集成包括至少一个电芯;所述电池模组信号采样结构对所述电芯上的极耳起到支承或定位作用。本发明的电池模组,其电池模组信号采样结构不仅占用空间小,空间利用率高,而且无需密集的电气连接线路,减少了线路间采样信息传输时相互干扰问题,提高了采样的准确性。同时电池模组信号采样结构对极耳具有良好的支承定位作用,能够保证采样的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其是涉及一种电池模组。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展,对于锂电池的安全、环保、空间利用率等要求也越来越高。目前电池模组的结构趋于复杂化,且空间集成度也越来越高,但电池模组的安全性能、可回收利用程度等远未达到要求。
在空间高度集成的情况下,电池模组存在以下问题:1、电池模组在使用过程中受到挤压、冲击后容易发生热失控,影响电池的安全性能;2、在电池模组的生产使用过程中,需要将采样装置与电池模组电连接以对电池模组进行单体电压采集。采样装置一般是通过采样线束与电池模组电连接(一般为采样线束与电芯上的极耳通过焊接连接),从而实现对电池模组的电压采集。而使用线束连接采样不仅会使得电气线路密集,增加电池失火风险,还存在采样信息传输时相互干扰问题,影响采样的准确性。以上问题严重影响了电池模组的空间集成效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池模组,其电池模组信号采样结构不仅占用空间小,空间利用率高,满足电池模组空间高度集成的需求;而且无需密集的电气连接线路,无需焊接,提高了电池模组的安全性和高度集成空间内的装配便利性,减少了线路间采样信息传输时相互干扰问题,提高了采样的准确性。同时电池模组信号采样结构对极耳具有良好的支承定位作用,能够保证采样的稳定性。
本发明提供一种电池模组,包括电池模组信号采样结构和模块集成,所述模块集成包括至少一个电芯;所述电池模组信号采样结构对所述电芯上的极耳起到支承或定位作用。
在一种可实现的方式中,所述电池模组信号采样结构的表面设有采样线路,所述采样线路与所述极耳电连接,以通过所述采样线路将所述电芯的信息传输至所述电池模组信号采样结构。
在一种可实现的方式中,所述电池模组信号采样结构包括信号处理部和电连接部,所述采样线路设置于所述电连接部的表面;所述采样线路同时与所述信号处理部和所述极耳电连接,以通过所述采样线路将所述电芯的信息传输至所述信号处理部。
在一种可实现的方式中,所述电连接部包括基体和与所述基体相连的支承部,所述采样线路由所述支承部的表面延伸至所述基体的表面,所述支承部贴设于所述极耳的侧面并与所述极耳抵靠接触,以使所述支承部表面的所述采样线路与所述极耳电连接;所述基体与所述信号处理部相连,且所述基体表面的所述采样线路与所述信号处理部电连接。
在一种可实现的方式中,所述电池模组还包括壳体,所述模块集成设置于所述壳体内;所述支承部位于所述壳体内,所述信号处理部位于所述壳体外,所述基体的一端与所述信号处理部相连,所述基体的另一端穿过所述壳体后与所述支承部相连。
在一种可实现的方式中,所述基体为平板状结构,所述壳体上设有供所述基体通过的穿孔。
在一种可实现的方式中,所述壳体为樊笼结构。
在一种可实现的方式中,所述支承部的数量为至少两个,每两个所述支承部为一组,每组的两个所述支承部均与所述电芯的极耳相接触以形成采样回路。
在一种可实现的方式中,所述模块集成包括至少一个电芯组件,所述电芯组件包括至少一个电芯单元所述电芯单元包括至少一个所述电芯;所述电芯组件的数量为多个,多个所述电芯组件在所述壳体内沿所述电芯的厚度方向堆叠设置;所述电连接部设有多个所述支承部,多个所述支承部在所述基体上间隔设置,多个所述支承部分别与多个所述电芯组件内的电芯的极耳相接触。
在一种可实现的方式中,所述电芯单元包括两个所述电芯,两个所述电芯的极耳之间通过铆接固定;所述电连接部包括第一电连接部、第二电连接部和第三电连接部,所述第一电连接部的支承部和所述第三电连接部的支承部分别与两个所述电芯外侧的极耳相接触,所述第二电连接部的支承部与两个所述电芯的连接位置处相接触。
在一种可实现的方式中,所述电芯组件还包括相框,两个所述电芯相邻设置于所述相框内;所述相框上设有通孔,所述第二电连接部的支承部穿过所述通孔后插入至所述相框内并与两个所述电芯的连接位置处相接触。
在一种可实现的方式中,所述支承部为片状结构,和/或为柱状结构。
在一种可实现的方式中,所述电连接部为PCB板,所述采样线路为印制在所述PCB板上的金属线路。
本发明提供的电池模组,其中电池模组信号采样结构的各部件呈薄板状结构,厚度较薄,占用空间小,其空间利用率超过以往的分体式结构和线缆连接结构,满足电池模组空间高度集成的需求;而且无需密集的电气线路连接,提高了电池模组的安全性,减少了线路间采样信息传输时相互干扰问题,提高了采样的准确性,同时有利于降低生产成本。同时,在安装时,只需保证电池模组信号采样结构与电芯上的极耳抵靠接触即可,无需进行焊接,安装方便,且电池模组信号采样结构对极耳具有良好的支承定位作用,能够保证采样的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例中电池模组的爆炸结构示意图。
图2为图1中模块集成的局部爆炸结构示意图。
图3为图2的局部放大结构示意图。
图4为图3中电芯单元的结构示意图。
图5为图4中电连接件的结构示意图。
图6为图1中壳体的爆炸结构示意图。
图7为图1中电池模组信号采样结构的结构示意图。
图8为本发明实施例中支承部与极耳的连接结构示意图。
图9为图8中支承部的结构示意图。
图10为本发明另一实施例中支承部与极耳的连接结构示意图。
图11为图10中支承部的结构示意图。
图12为本发明又一实施例中电池模组信号采样结构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本发明的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解,所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
如图1至图4所示,本发明实施例提供的电池模组,包括壳体2和设置于壳体2内的模块集成。模块集成包括至少一个电芯组件1,电芯组件1 包括至少一个电芯单元11,电芯单元11包括至少一个电芯111,电芯111设置于模块集成内部。电池模组上设有吸能空间,吸能空间包括设置于壳体2 上的第一吸能空间200、位于模块集成内的第二吸能空间100以及设置于壳体2和模块集成之间的第三吸能空间(图未标号)三者中的至少一者,吸能空间用于吸收电池模组在受到冲击后产生的形变。
具体地,本实施例通过将模块集成设置于壳体2内,并在模块集成上和/ 或壳体2上和/或壳体2与模块集成之间设置吸能空间,当电池模组受到外部冲击或挤压时,外部的冲击压力能够被吸能空间吸收(即被壳体2和模块集成吸收),让可能挤压电芯111的结构变形集中发生在壳体2和模块集成之间的空间,从而起到保护电芯111的作用,进而提高电池模组的安全性能。
作为一种实施方式,电芯111为软包电芯。
如图1及图6所示,作为一种实施方式,壳体2为樊笼结构(即壳体2 为非完整的封闭式结构),壳体2包括多个安装板,壳体2由多个安装板组合形成,多个安装板之间围合形成用于容纳模块集成的容纳腔25。至少其中一个安装板的外缘设置有多个翻边213,安装板上的多个翻边213之间围合形成第一吸能空间200。同时,多个安装板之间存在间隙,从而使多个安装板之间也形成第一吸能空间200。
如图1及图6所示,作为一种实施方式,多个安装板包括侧板21、顶板 22和底板23,顶板22对应侧板21的顶部设置,底板23对应侧板21的底部设置,顶板22和底板23均与侧板21相连,壳体2由侧板21、顶板22和底板23组合形成。侧板21、顶板22和底板23中至少一者的外缘设有翻边213,第一吸能空间200设置于侧板21、顶板22和底板23中的至少一者上。
如图1及图6所示,作为一种实施方式,侧板21的外缘设有翻边213,第一吸能空间200设置于侧板21上的翻边213之间。侧板21为矩形结构,侧板21上的四条边的外缘均设有翻边213。
如图1及图6所示,作为一种实施方式,顶板22和底板23均与侧板21 通过铆钉24铆接固定。
如图6所示,作为一种实施方式,顶板22和底板23均与侧板21上的翻边213通过铆接固定。
如图1及图6所示,作为一种实施方式,安装板上设置有加强板214,加强板214将翻边213之间围合形成的第一吸能空间200分割成多个。
如图1及图6所示,作为一种实施方式,加强板214设置于侧板21的中部位置,加强板214将侧板21上的翻边213之间围合形成的第一吸能空间 200分割成多个。侧板21上的翻边213可以为对侧板21通过钣金形成,加强板214与侧板21通过焊接连接,即侧板21通过边缘钣金、中间焊接加强板214形成立体的框架结构。通过设置翻边213和加强板214,能够提高侧板21的结构强度,进而提高壳体2的整体结构强度,并在侧板21上形成第一吸能空间200,从而能够更好地吸收碰撞后产生的挤压变形,减小对电芯 111的挤压;同时翻边213还能够为侧板21与顶板22和底板23的连接提供平台,从而方便连接固定。
如图6所示,作为一种实施方式,侧板21包括两个端板211和两个连接板212,两个端板211沿壳体2的前后方向平行间隔设置,两个连接板212 沿壳体2的左右方向平行间隔设置,两个端板211和两个连接板212两两依次连接,且端板211和连接板212通过铆接固定。
具体地,本实施例中壳体2的各组件之间通过铆接固定,不仅有利于减小壳体2的尺寸,节省空间,而且还便于后续电池报废后壳体2的分拆回收再利用。
如图1及图6所示,作为一种实施方式,顶板22和底板23的数量均为多个,多个顶板22沿壳体2的前后方向或左右方向相互间隔设置,多个底板 23沿壳体2的前后方向或左右方向相互间隔设置,第一吸能空间200还形成于多个间隔设置的顶板22之间和多个设置的底板23之间。通过设置多个相互间隔的顶板22和底板23,能够减轻壳体2的重量,有利于提高电池模组的能量密度,并节省材料,同时能够形成第一吸能空间200,从而能够更好地吸收碰撞后产生的挤压变形。当然,在其它实施例中,顶板22和底板23 也可以分别为一个整体的面板结构。
如图2及图3所示,作为一种实施方式,电芯组件1还包括相框12,电芯单元11设置于相框12内。
如图2及图3所示,作为一种实施方式,相框12内设有容置槽122,电芯单元11设置于容置槽122内,且电芯单元11的长度和宽度尺寸大小分别与容置槽122的长度和宽度尺寸大小相同,使得电芯单元11能够通过镶嵌的形式安装在容置槽122内,实现电芯单元11的稳定安装。同时,容置槽122 还能够起到一定的密封效果,一定程度上可以防止电芯111发生热失控后热量的扩散。相框12采用隔热材料制成,能够隔绝电芯111发生热失控后产生的大部分热量。容置槽122的厚度尺寸大于电芯单元11的厚度尺寸,相框 12内未被电芯单元11填充的空间形成第二吸能空间100。
如图2至图4所示,作为一种实施方式,电芯单元11包括多个电芯111,电芯单元11内的多个电芯111在相框12内依次排列设置。电芯单元11内的多个电芯111可以在相框12内沿电芯111的厚度方向T堆叠设置;或者,电芯单元11内的多个电芯111在相框12内沿电芯111的长度方向L排列设置;或者,电芯单元11内的多个电芯111在相框12内沿电芯111的宽度方向W 排列设置;或者同时存在上述两种或多种情况的组合。
如图2至图4所示,作为一种实施方式,电芯单元11包括多个电芯111,电芯单元11内的多个电芯111在相框12内沿电芯111的长度方向L依次排列设置,电芯单元11内每相邻两个电芯111的极耳1111之间通过铆接固定,从而实现相邻两个电芯111之间稳定的电连接,并减少连接结构的体积,为下述的采样结构提供安装空间;同时,电芯111之间通过铆接连接使得电芯 111之间能够拆卸,当单个电芯111损坏或衰竭后能够便利地拆下更换。
具体地,在本实施例中,电芯单元11内的多个电芯111沿电芯111的长度方向L依次串联设置,从而提高动力电池模组的集成效率。电芯单元11两端的极耳1111露出至相框12的两端,相邻相框12内电芯单元11的极耳1111 之间通过弯折后再通过电连接件连接的形成实现串联或并联(请参图8)。
如图2至图4所示,作为一种实施方式,每个电芯单元11包括两个电芯 111,电芯单元11内的两个电芯111在相框12内沿电芯111的长度方向L依次排列设置且相邻设置于相框12内,该两个电芯111的极耳1111之间通过铆接固定。
如图4及图5所示,作为一种实施方式,电芯组件1还包括电连接件13,电芯单元11内每相邻两个电芯111的极耳1111、电连接件13三者之间通过双头铆钉15铆接固定。
具体地,电芯单元11内每相邻的两个电芯111在连接时,可以不使用电连接件13,即将相邻两个电芯111的极耳1111部分或全部叠合后通过双头铆钉15铆接固定;也可以使用电连接件13,即将相邻两个电芯111的极耳1111 部分或全部叠合后,利用电连接件13夹持极耳1111的重叠部分,再通过双头铆钉15将三者铆接固定。
如图3及图4所示,作为一种实施方式,电芯组件1还包括隔热垫14,隔热垫14与电芯单元11相邻设置于相框12内,且隔热垫14填充整个或部分第二吸能空间100。隔热垫14的尺寸大小与容置槽122的尺寸大小(长宽尺寸)相同,隔热垫14同样通过镶嵌的形式安装在容置槽122内。隔热垫 14为软质的防火材料制成,隔热垫14能够进一步提高密封效果,防止热失控后的热量扩散;同时,由于隔热垫14的软质特性,使得其能够起到吸收电芯111的膨胀尺寸或吸收外部冲击压力的作用。
作为一种实施方式,电芯单元11的相对两侧均设有隔热垫14,即形成两个隔热垫14从两侧夹持一个电芯单元11的结构(也可以为三个隔热垫14 依次夹持两个电芯单元11的结构等)。
如图2所示,作为一种实施方式,电芯组件1包括多个电芯单元11,电芯组件1内的多个电芯单元11设置于相框12的一侧或相对两侧。
如图2所示,作为一种实施方式,每个电芯组件1包括两个电芯单元11,该两个电芯单元11分别设置于相框12的相对两侧(即相框12的相对两侧均设有容置槽122)。当然,在其它实施例中,该两个电芯单元11也可以设置于相框12的同一侧。
作为一种实施方式,壳体2的内壁上设有卡槽(图未示),电芯组件1插接固定在卡槽内。通过将电芯组件1以插接的方式安装在壳体2内,不仅使得电芯组件1安装更稳固,而且方便检修和更换。
如图1及图2所示,作为一种实施方式,电芯组件1的数量为多个,多个电芯组件1在壳体2内沿电芯111的厚度方向T堆叠设置,多个电芯组件 1填满壳体2的内部空间,从而实现电池模组的空间高度集成,提高了电池模组的能量密度。
如图3所示,作为一种实施方式,相邻两个电芯组件1之间通过柱槽插接结构定位连接,从而实现多个电芯组件1之间的稳固连接,提高电池模组的抗冲击性能。
如图3所示,作为一种实施方式,柱槽插接结构包括连接柱16和插接孔 17。相邻的两个电芯组件1中,其中一个电芯组件1上设有连接柱16,另外一个电芯组件1上设有插接孔17,连接柱16插入在插接孔17内以实现相邻两个电芯组件1之间的定位连接。当然,在其它实施例中,柱槽插接结构还可以为其它形式,例如滑槽配合滑轨(图未示)的形式等,同样可以实现相邻两个电芯组件1定位连接的目的。
如图3所示,作为一种实施方式,连接柱16和插接孔17均设置在相框 12上。同时,连接柱16或插接孔17设置在每个相框12的四个顶角位置处以及相框12中部位置的上下两端(当然,还可以设置在相框12的其它位置处),从而实现相邻两个电芯组件1之间的稳固连接。
如图1所示,作为一种实施方式,模块集成固定设置于壳体2内,模块集成的总体体积小于壳体2的内部空间体积(即模块集成在某一方向上或多个方向上的尺寸大小小于壳体2的尺寸大小),模块集成与壳体2之间的体积差(间隙)形成全部或部分的第三吸能空间。模块集成与壳体2在某一方向上(例如沿电芯的厚度方向T上)或多个方向上的尺寸大小相同(与上述方向为不同的方向),模块集成通过与壳体2相抵持而固定在壳体2内;或者,模块集成在某一方向上或多个方向上的尺寸大小略微大于壳体2的尺寸大小,模块集成通过挤压壳体2而固定在壳体2内。
例如:模块集成沿电芯的厚度方向T上的尺寸大小小于壳体2的尺寸大小,从而使模块集成与壳体2之间沿电芯的厚度方向T上形成第三吸能空间;同时,模块集成与壳体2沿电芯111的宽度方向W上的尺寸大小相同,从而使模块集成通过与壳体2相抵持而固定在壳体2内。
如图1及图7所示,作为一种实施方式,电池模组还包括电池模组信号采样结构3,用于对电芯111进行电压数据采样,电池模组信号采样结构3 至少部分为平板状结构。该电池模组信号采样结构3与电芯111上的极耳1111 抵靠接触,使电池模组信号采样结构3对电芯111上的极耳1111起到支承或定位作用。
如图7及图9所示,作为一种实施方式,电池模组信号采样结构3的表面设有采样线路33,采样线路33与极耳1111电连接,以通过采样线路33 将电芯111的信息传输至电池模组信号采样结构3。
如图7及图9所示,作为一种实施方式,该电池模组信号采样结构3包括信号处理部31和电连接部32,信号处理部31和电连接部32至少部分为平板状结构,采样线路33设置于电连接部32的表面,采样线路33与信号处理部31电连接;电连接部32的一部分与电芯111上的极耳1111相抵靠,且电连接部32表面的采样线路33与电芯111上的极耳1111通过抵靠接触实现电连接,以通过采样线路33将电芯111的信息传输至信号处理部31。
具体地,本实施例通过在电连接部32上设置采样线路33实现信号处理部31与电芯111的电连接,电池模组信号采样结构3各部件呈薄板状结构,厚度较薄,占用空间小,其空间利用率超过以往的分体式结构和线缆连接结构,满足电池模组空间高度集成的需求;而且无需密集的电气线路连接,减少了线路间采样信息传输时相互干扰问题,提高了采样的准确性和安全性,同时有利于降低生产成本。同时,在安装时,只需保证电连接部32与电芯111上的极耳1111抵靠接触即可,无需进行焊接等操作,安装方便,且电连接部32对极耳1111具有良好的支承定位作用,能够保证采样的稳定性。
如图7所示,作为一种实施方式,电连接部32包括基体322和与基体 322相连的支承部321,采样线路33由支承部321的表面延伸至基体322的表面,支承部321贴设于极耳1111的侧面并与极耳1111抵靠接触,以使支承部321表面的采样线路33与极耳1111电连接。基体322与信号处理部31 相连,且基体322表面的采样线路33与信号处理部31电连接。
如图1及图7所示,作为一种实施方式,支承部321位于壳体2内,信号处理部31位于壳体2外,基体322的一端与信号处理部31相连,基体322 的另一端穿过壳体2后与支承部321相连。
如图1、图6及图7所示,作为一种实施方式,基体322为平板状结构,壳体2上设有供基体322通过的穿孔215。同时,加强板214上设有避让槽 214a,以供基体322通过,穿孔215、避让槽214a等结构共同构成采样线路通道。由于基体322为平板状结构,故而无需在壳体2上设置过大的采样线路通道,从而保证整体的结构强度和集成化水平,有利于减小电池模组信号采样结构3的整体尺寸大小。
如图7所示,作为一种实施方式,支承部321的数量为至少两个,每两个支承部321为一组,每组的两个支承部321均与电芯111的极耳1111相接触以形成采样回路(具体地,每组的两个支承部321分别与电芯111的正极耳和负极耳相接触以形成采样回路),即每个支承部321都设置有单独连接至信号处理部31的采样回路,从而使得该电池模组信号采样结构3具有精准跨点位数据采集功能,通过选择两个单个支承部321,即可以可控地采样所需的两个支承部321之间的电芯111的电压数据,实现精准管理采样,从而满足对高度空间集成布局下电芯111的管理需求。需要说明的是,同一组内的两个支承部321可以与同一个基体322连接(即同一组内的两个支承部321 同属于一个电连接部32),也可以是分别与不同的两个基体322连接(即同一组内的两个支承部321分别属于不同的两个电连接部32)。优选的,同一组内的两个支承部321分别与相邻的的两个基体322连接,即同一组内的两个支承部321分别属于相邻的两个电连接部32。
如图2及图7所示,作为一种实施方式,每个电芯单元11包括多个电芯111,多个电芯111依次串联设置。电连接部32的数量为至少三个,至少三个电连接部32的支承部321依次间隔设置,且每相邻两个电连接部32的支承部321分别对应一个电芯111的两端设置。位于最外侧的两个电连接部32 的支承部321分别与位于最外侧的两个电芯111的极耳1111相接触,位于中部位置的电连接部32的支承部321同时与相邻两个电芯111的极耳1111相接触,以使每个电芯111的正极耳和负极耳均分别与对应的两个电连接部32 的支承部321电连接。
如图2及图7所示,作为一种实施方式,电芯单元11包括两个电芯111,两个电芯111串联设置。电连接部32的数量为三个,三个电连接部32的支承部321依次间隔设置,且每相邻两个电连接部32的支承部321分别对应一个电芯111的两端设置;位于最外侧的两个电连接部32的支承部321分别与两个电芯111外侧的极耳1111电连接,位于中部位置的电连接部32的支承部321用于与两个电芯111的连接位置处电连接。当然,如图12所示,在其它实施例中,电连接部32的数量还可以为更多个,例如四个、五个等,按照上述的规律进行数量以及连接方式的设置即可。
具体地,在本实施例中,电芯单元11包括两个电芯111,两个电芯111 的极耳1111之间通过铆接固定。电连接部32包括第一电连接部32A、第二电连接部32B和第三电连接部32C,第一电连接部32A的支承部321和第三电连接部32C的支承部321分别与两个电芯111外侧的极耳1111相接触,第二电连接部32B的支承部321与两个电芯111的连接位置处相接触。
如图1、图3及图7所示,作为一种实施方式,第一电连接部32A的支承部321和第三电连接部32C的支承部321分别对应两个电芯111的两端设置,第二电连接部32B的支承部321对应两个电芯111的连接位置处设置。相框12上设有通孔121,第二电连接部32B的支承部321穿过通孔121后插入至相框12内并与两个电芯111的连接位置处相接触。第二电连接部32B的支承部321可以与电芯111的极耳1111和/或电连接件13和/或双头铆钉15 进行搭接。
如图7所示,作为一种实施方式,第二电连接部32B的基体322位于第一电连接部32A和第三电连接部32C的基体322的上方,第一电连接部32A 和第三电连接部32C上的支承部321由下至上延伸设置,第二电连接部32B 上的支承部321由上至下延伸设置,从而使得各个电连接部32可以错开设置,有利于各电连接部32与信号处理部31的错位连接及空间上的错位分布。
如图2及图7所示,作为一种实施方式,模块集成包括多个电芯组件1,多个电芯组件1在壳体2内沿电芯111的厚度方向T堆叠设置。每个电连接部32设有多个支承部321,多个支承部321在基体322上间隔设置,多个支承部321分别与多个电芯组件1内的电芯111的极耳1111相接触。
如图7所示,作为一种实施方式,支承部321为片状结构,或者为柱状结构。
如图7及图8所示,作为一种实施方式,位于最外侧的两个电连接部32 的支承部321为片状结构,位于中部位置的电连接部32的支承部321为长方体柱状结构,从而便于与电芯111的极耳1111搭接,同时有利于节省空间。
如图9所示,作为一种实施方式,电连接部32为PCB板,采样线路33 为印制在PCB板上的金属线路,使得电连接部32整体厚度较薄,通过在壳体2上设置不影响整体结构的采样线路通道即可实现电池模组信号采样结构 3的安装,减少了空间高度集成下实体线缆的走线布局困难和电线间的电磁干扰问题。支承部321上的采样线路33用于与极耳1111接触的位置可以设置成金手指的形式,从而增大采样线路33与极耳1111的接触面积,提高电连接的可靠性。
如图7至图9所示,作为一种实施方式,至少部分支承部321为U形结构,U形结构的支承部321用于同时与相邻两个电芯111的极耳1111电连接。
如图8及图9所示,作为一种实施方式,当沿电芯111的厚度方向T上相邻两个电芯111的极耳1111连接在一起时(即相邻两个电芯111并联或串联),U形结构的支承部321上的采样线路33可以连为一个整体(当然也可以设置成断开结构),从而增大采样线路33与极耳1111的接触面积,提高电连接的可靠性。如图10及图11所示,作为另一种实施方式,当沿电芯111 的厚度方向T上相邻两个电芯111的极耳1111不连接在一起时(即相邻两个电芯111相互独立),U形结构的支承部321上的采样线路33断开为两个部分,该两个断开的部分分别与一个对应的电芯111的极耳1111连接,以免出现信号干扰。
如图8及图9所示,作为一种实施方式,支承部321上的采样线路33设置于支承部321的内侧即靠近电芯111的一侧,从而使得支承部321能够直接与电芯111的极耳1111相接触实现电连接。当然,在其他实施例中,支承部321上的采样线路33也可以设置于支承部321的外侧即远离电芯111的一侧,此时电芯111的极耳1111穿过U形结构的支承部321上的U形开口后通过弯折与支承部321表面的采样线路33相接触,从而使得极耳1111能够更稳定地与支承部321连接在一起。
本发明实施例提供的电池模组的优点包括:
1、通过设置第一吸能空间200、第二吸能空间100和第三吸能空间中的至少一个吸能空间,让可能挤压电芯111的结构变形集中发生在壳体2和模块集成之间的空间,从而起到保护电芯111的作用,进而提高电池模组的安全性能。同时,多个电芯组件1在壳体2内堆叠设置并填满壳体2的内部空间,从而实现电池模组的空间高度集成,提高了电池模组的能量密度。
2、壳体2的各组件之间通过铆接固定,不仅有利于减小壳体2的尺寸,节省空间,而且还便于后续电池报废后壳体2的分拆回收再利用。
3、通过在电连接部32上设置采样线路33实现信号处理部31与电芯111 的电连接,电池模组信号采样结构3各部件呈薄板状结构,厚度较薄,占用空间小,其空间利用率超过以往的分体式结构和线缆连接结构,满足电池模组空间高度集成的需求;而且无需密集的电气线路连接,减少了线路间采样信息传输时相互干扰问题,提高了采样的准确性和安全性,同时有利于降低生产成本。同时,在安装时,只需保证电连接部32与电芯111上的极耳1111 抵靠接触即可,无需进行焊接等操作,安装方便,且电连接部32对极耳1111 具有良好的支承定位作用,能够保证采样的稳定性。
4、每个支承部321都设置有单独连接至信号处理部31的采样回路,从而使得电池模组信号采样结构3具有精准跨点位数据采集功能,通过选择两个单个支承部321,即可以可控地采样所需的两个支承部321之间的电芯111 的电压数据,实现精准管理采样,从而满足对高度空间集成布局下电芯111 的管理需求。
5、该电池模组的集成化、模块化程度高,提高了电池模组的空间利用率高和能量密度,而且部件可回收利用,具有安全、高效、环保的优点。
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,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,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种电池模组,其特征在于,包括电池模组信号采样结构(3)和模块集成,所述模块集成包括至少一个电芯(111);所述电池模组信号采样结构(3)对所述电芯(111)上的极耳(1111)起到支承或定位作用。
2.如权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组信号采样结构(3)的表面设有采样线路(33),所述采样线路(33)与所述极耳(1111)电连接,以通过所述采样线路(33)将所述电芯(111)的信息传输至所述电池模组信号采样结构(3)。
3.如权利要求2所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组信号采样结构(3)包括信号处理部(31)和电连接部(32),所述采样线路(33)设置于所述电连接部(32)的表面;所述采样线路(33)同时与所述信号处理部(31)和所述极耳(1111)电连接,以通过所述采样线路(33)将所述电芯(111)的信息传输至所述信号处理部(31)。
4.如权利要求3所述的电池模组,其特征在于,所述电连接部(32)包括基体(322)和与所述基体(322)相连的支承部(321),所述采样线路(33)由所述支承部(321)的表面延伸至所述基体(322)的表面,所述支承部(321)贴设于所述极耳(1111)的侧面并与所述极耳(1111)抵靠接触,以使所述支承部(321)表面的所述采样线路(33)与所述极耳(1111)电连接;所述基体(322)与所述信号处理部(31)相连,且所述基体(322)表面的所述采样线路(33)与所述信号处理部(31)电连接。
5.如权利要求4所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组还包括壳体(2),所述模块集成设置于所述壳体(2)内;所述支承部(321)位于所述壳体(2)内,所述信号处理部(31)位于所述壳体(2)外,所述基体(322)的一端与所述信号处理部(31)相连,所述基体(322)的另一端穿过所述壳体(2)后与所述支承部(321)相连。
6.如权利要求5所述的电池模组,其特征在于,所述基体(322)为平板状结构,所述壳体(2)上设有供所述基体(322)通过的穿孔(215)。
7.如权利要求5所述的电池模组,其特征在于,所述壳体(2)为樊笼结构。
8.如权利要求4所述的电池模组,其特征在于,所述支承部(321)的数量为至少两个,每两个所述支承部(321)为一组,每组的两个所述支承部(321)均与所述电芯(111)的极耳(1111)相接触以形成采样回路。
9.如权利要求4-8中任一项所述的电池模组,其特征在于,所述模块集成包括多个电芯组件(1),所述电芯组件(1)包括至少一个电芯单元(11)所述电芯单元(11)包括至少一个所述电芯(111),多个所述电芯组件(1)在所述壳体(2)内沿所述电芯(111)的厚度方向(T)堆叠设置;所述电连接部(32)设有多个所述支承部(321),多个所述支承部(321)在所述基体(322)上间隔设置,多个所述支承部(321)分别与多个所述电芯组件(1)内的电芯(111)的极耳(1111)相接触。
10.如权利要求9所述的电池模组,其特征在于,所述电芯单元(11)包括两个所述电芯(111),两个所述电芯(111)的极耳(1111)之间通过铆接固定;所述电连接部(32)包括第一电连接部(32A)、第二电连接部(32B)和第三电连接部(32C),所述第一电连接部(32A)的支承部(321)和所述第三电连接部(32C)的支承部(321)分别与两个所述电芯(111)外侧的极耳(1111)相接触,所述第二电连接部(32B)的支承部(321)与两个所述电芯(111)的连接位置处相接触。
11.如权利要求10所述的电池模组,其特征在于,所述电芯组件(1)还包括相框(12),两个所述电芯(111)相邻设置于所述相框(12)内;所述相框(12)上设有通孔(121),所述第二电连接部(32B)的支承部(321)穿过所述通孔(121)后插入至所述相框(12)内并与两个所述电芯(111)的连接位置处相接触。
12.如权利要求4所述的电池模组,其特征在于,所述支承部(321)为片状结构,和/或为柱状结构。
13.如权利要求3所述的电池模组,其特征在于,所述电连接部(32)为PCB板,所述采样线路(33)为印制在所述PCB板上的金属线路。
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