CN115810881A - 绝缘隔板组件、电池模组、电池包及电池模组的装配方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及储能器件技术领域,公开了一种绝缘隔板组件、电池模组、电池包及电池模组的装配方法,绝缘隔板组件包括绝缘隔板、第一转接件和第二转接件,绝缘隔板上设置有一列第一通孔和一列第二通孔,可用于穿设成列的多个裸电芯的两列极耳。由此,第一列的极耳与第一转接件的相对位置得以确定,第二列的极耳与第二转接件的相对位置得以确定,通过绝缘隔板的定位即可确定第一列的极耳和第一转接件的相对位置、第二列的极耳和第二转接件的相对位置,从而便于连接,简化了裸电芯极耳与转接件之间的定位操作,从而提高装配效率。具有上述绝缘隔板组件的电池模组和电池包同样具备上述优点,且该电池模组的装配方法能够提高装配效率。
Description
技术领域
本发明涉及储能器件技术领域,尤其涉及一种绝缘隔板组件、电池模组、电池包及电池模组的装配方法。
背景技术
动力电池作为电动汽车的主要动力源,如何高效利用有限的空间,提高能量密度,是满足新能源电动汽车长续航需求的关键。而多数动力电池中的电池模组通常采用多个单体电池与外壳、盖板组成模组,其中,典型的单体电池包括壳体、裸电芯和电池顶盖,裸电芯位于壳体内,裸电芯的极耳与电池顶盖的电极端子连接,通过电池顶盖将裸电芯封装在壳体内并注入电解液,形成单体电池,再将多个单体电池与电池模组的外壳、盖板等构件组装形成模组,这种成组方式,单体电池壳体占据了一定的体积空间以及重量,而相邻单体电池之间的两个壳面,在功能上有一个壳面是冗余的,造成了一定程度的体积空间的浪费,基于该结构的电池模组难以高效利用外壳的内部空间。
目前,为了解决上述问题,相关技术提供了一种采用一体式外壳的电池模组,在外壳内具有多个安装腔,多个裸电芯直接安装在多个安装腔内,并通过顶盖封闭安装腔实现裸电芯封装,其中,各顶盖上连接有转接件,各裸电芯极耳分别与转接件连接实现裸电芯的互联。但在装配时,需将多个裸电芯的极耳分别定位连接于转接件,定位次数多,效率较低,且多个裸电芯合并后入壳也比较困难,因此该种电池模组成组装配效率较低。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种绝缘隔板组件,能够便于转接件与裸电芯极耳之间的定位和连接,提高装配效率。
本申请还提出一种包括该绝缘隔板组件的电池模组以及该电池模组的装配方法。
本申请还提出一种具有上述电池模组的电池包。
本申请的第一方面实施例的绝缘隔板组件,用于对成列的多个裸电芯的两列极耳进行连接,所述绝缘隔板组件包括:
绝缘隔板,所述绝缘隔板具有相对的顶面和底面,所述绝缘隔板上设置有与所述裸电芯的第一列的极耳区域对应的一列第一通孔,和与所述裸电芯的第二列的极耳区域对应的一列第二通孔,所述第一通孔和所述第二通孔贯穿所述顶面和所述底面;
第一转接件,具有多个,设置于所述顶面并与若干所述第一通孔交错排列,所述第一转接件连接于所述绝缘隔板,所述第一转接件适于与第一列的所述极耳焊接连接;
第二转接件,具有多个,设置于所述顶面并与所述第二通孔交错排列,所述第二转接件连接于所述绝缘隔板,所述第二转接件适于与第二列的所述极耳焊接连接。
本申请第一方面实施例的绝缘隔板组件至少具有如下有益效果:多个第一通孔可用于穿设裸电芯的第一列的极耳,通过绝缘隔板的定位即可确定各极耳和绝缘隔板上的各第一转接件的相对位置,实现多个极耳和多个第一转接件的统一定位,从而便于第一列的极耳和第一转接件的连接。同理,绝缘隔板组件也便于第二列的极耳与第二转接件的连接。由此,可简化各裸电芯的极耳与各转接件之间的定位操作,从而提高装配效率。
根据本申请的一些实施例的绝缘隔板组件,所述绝缘隔板的所述顶面设置有多个第一安装槽以及多个第二安装槽,所述第一安装槽与若干所述第一通孔交错排列,各所述第一安装槽内容置有所述第一转接件,所述第二安装槽与若干所述第一通孔交错排列,各所述第二安装槽内容置有所述第二转接件。
根据本申请的一些实施例的绝缘隔板组件,相邻的所述第一安装槽之间设有2个所述第一通孔,相邻的所述第二安装槽之间设有2个所述第二通孔。
根据本申请的一些实施例的绝缘隔板组件,所述第一安装槽内设置有第一卡接位,所述第一转接件卡接于所述第一卡接位,所述第二安装槽还包括第二卡接位,所述第二转接件卡接于所述第二卡接位。
根据本申请的一些实施例的绝缘隔板组件,所述绝缘隔板的所述顶面还设置有第一导向槽,所述第一导向槽沿所述第一通孔的排列方向延伸且位于所述第一通孔和所述第二通孔之间,所述第一导向槽内设置有多个贯通所述绝缘隔板的导向通孔,多个所述导向通孔沿所述第一导向槽的延伸方向排列。
根据本申请的一些实施例的绝缘隔板组件,所述绝缘隔板的所述底面还设置有第二导向槽,所述第二导向槽连通于所述导向通孔,且所述第二导向槽的位置与所述第一通孔的位置以及所述第二通孔的位置相互错开。
根据本申请的一些实施例的绝缘隔板组件,各所述导向通孔的两侧分别设置有所述第二导向槽,各所述第二导向槽沿垂直于所述第一导向槽的方向延伸。
本申请的第二方面实施例的电池模组,包括:
外壳,所述外壳的内部具有内腔,且所述外壳的顶部设有连通于所述内腔的敞口,所述内腔中间隔地排列设置有多个分隔板,所述分隔板将所述内腔分隔出多个安装腔;
多个裸电芯,所述裸电芯容置于所述安装腔中,各所述裸电芯的正极耳和负极耳均朝向所述外壳的顶部,多个所述裸电芯的极耳排成两列,每列所述极耳包括交错排列的所述正极耳和所述负极耳;
上述第二方面实施例的绝缘隔板组件,所述绝缘隔板位于所述安装腔的上方,第一列的所述极耳穿设于所述第一通孔中并连接于所述第一转接件,第二列的所述极耳穿设于所述第二通孔并连接于所述第二转接件,第一转接件、第二转接件和两列所述极耳用于将多个所述裸电芯串联,并形成正输出极耳和负输出极耳;
顶盖,所述顶盖封盖于所述绝缘隔板的上方并在所述敞口处连接于所述外壳,所述顶盖上设置有正极柱和负极柱,所述正极柱电连接于所述正输出极耳,所述负极柱电连接于所述负输出极耳。
本申请的第二方面实施例的电池模组至少具有如下有益效果:裸电芯容置于安装腔中,省去了常规的单体电池的壳体,从而提高外壳内部的空间利用率,有助于提高电池模组的能量密度,绝缘隔板组件实现多个极耳和多个转接件的统一定位,能够简化裸电芯极耳与转接件之间的定位操作,并且裸电芯可以先入壳,再将极耳与绝缘隔板组件连接,解决了裸电芯入壳困难的问题,从而提高装配效率。
本申请的第三方面实施例的电池包,包括箱体和上述第二方面实施例的电池模组,所述电池模组容置于所述箱体中。
本申请的第四方面实施例的电池模组的装配方法,包括如下步骤:
准备如上述第二方面实施例的外壳、多个裸电芯、绝缘隔板组件和顶盖;
将各所述裸电芯置于所述外壳的各所述安装腔中,且多个所述裸电芯的正极耳和负极耳交错排列;
将所述绝缘隔板置于所述外壳中的所述分隔板的上方,使第一列的所述极耳自所述第一通孔向上穿出,使第二列的所述极耳自所述第二通孔向上穿出;
将第一列的所述极耳中的正极耳和负极耳以将相邻裸电芯串联的方式固定连接于所述第一转接件,将第二列的所述极耳中的正极耳和负极耳以将相邻裸电芯串联的方式固定连接于所述第二转接件,使多个所述裸电芯串联;
将串联后的所述裸电芯的所述正输出极耳电连接于所述顶盖的正极柱,将串联后的所述裸电芯的所述负输出极耳电连接于所述顶盖的负极柱;
使顶盖自所述绝缘隔板组件的上方压入所述外壳的敞口中,并将所述顶盖与所述外壳密封连接。
本申请的第四方面实施例的电池模组的装配方法至少具有如下有益效果:先将裸电芯置于安装腔内,再对极耳进行定位连接,降低了裸电芯入壳装配难度,通过绝缘隔板与外壳的定位实现极耳和转接件的定位,从而便于极耳和转接件的连接,简化了定位操作,从而能够提高装配效率。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明,其中:
图1为本申请一个实施例的绝缘隔板组件的立体结构示意图;
图2为图1中的绝缘隔板的立体结构示意图;
图3为图1所示实施例的绝缘隔板组件的A-A截面剖视图;
图4为图3中的B处局部放大示意图;
图5为图2中绝缘隔板的顶面示意图;
图6为图5所示实施例的绝缘隔板的C-C截面剖视图;
图7为图6中的D处局部放大示意图;
图8为图2中绝缘隔板的底面示意图;
图9为本申请一个实施例的电池模组的立体结构示意图;
图10为图9所示实施例的电池模组的部分结构分解示意图;
图11为图10所示实施例中裸电芯与绝缘隔板组件装配状态示意图(省略外壳);
图12为图11的俯视图。
附图标记:
绝缘隔板100,顶面101,底面102;
第一通孔110,第二通孔120,第一安装槽130,第一卡接位131,卡扣132,周壁133,底壁134,斜面135,第二安装槽140,第二卡接位141,第一导向槽150,导向通孔160,第二导向槽170;
绝缘隔板组件200,第一转接件210,让位槽211,第二转接件220;
外壳300,内腔310,敞口320,分隔板330,安装腔340;
裸电芯400,第一列的极耳410,第二列的极耳420,正输出极耳421,负输出极耳422;
顶盖500,正极柱510,负极柱520,注液孔530,防爆阀540。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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申请和简化描述,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申请的限制。
在本申请的描述中,若干的含义是一个以上,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二等,只是用于区分技术特征为目的,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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本申请的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。
本申请的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
图1为本申请一个实施例的绝缘隔板组件的立体结构示意图,图2为图1中的绝缘隔板的立体结构示意图,参考图1和图2,本申请的第一方面实施例提供了一种绝缘隔板组件200,用于对成列的多个裸电芯的两列极耳进行连接。绝缘隔板组件200包括绝缘隔板100、第一转接件210、第二转接件220。绝缘隔板100具有相对的顶面101和底面102,绝缘隔板100上设置有与裸电芯的第一列的极耳区域对应的一列第一通孔110,以及与裸电芯的第二列的极耳区域对应的一列第二通孔120,第一通孔110和第二通孔120均贯穿顶面101和底面102,其中,多个第一通孔110间隔排列,用于穿设裸电芯的第一列的极耳,多个第二通孔120间隔排列,用于穿设裸电芯的第二列的极耳。
第一转接件210设置于绝缘隔板100的顶面101并与若干第一通孔110交错排列,第一转接件210连接于绝缘隔板100。第二转接件220设置于绝缘隔板100的顶面101并与若干第二通孔120交错排列,第二转接件220连接于绝缘隔板100。由此,当第一列的极耳穿设于第一通孔110中,第一列中的各极耳能够位于相应的第一转接件210的旁侧,当第二列的极耳穿设于第二通孔120中,第二列中的各极耳能够位于相应的第二转接件220的旁侧,由此可方便焊接。其中,第一转接件210用于连接裸电芯的第一列的极耳,第二转接件220用于连接裸电芯的第二列的极耳,以便将裸电芯进行串联。因此,本实施例的绝缘隔板组件应用于电池模组中,裸电芯的第一列中的各极耳能够通过第一通孔110穿过绝缘隔板100到达顶面101并位于第一转接件210的旁侧,由此可便于第一列的极耳与第一转接件210的焊接。同理,裸电芯的第二列中的各极耳能够通过第二通孔120穿过绝缘隔板100到达顶面101并位于第一转接件210的旁侧,由此可便于第二列的极耳与第二转接件220的焊接。
从结构而言,第一通孔110对第一列的极耳具有一定的限位作用,第二通孔120对第二列的极耳具有一定的限位作用,第一列的极耳穿设于第一通孔110后其与设置于顶面101的第一转接件210的相对位置得以确定,第二列的极耳穿设于第二通孔120后其与设置于顶面101的第二转接件220的相对位置得以确定,因此,多个裸电芯的第一列的极耳相对第一转接件210的位置、第二列的极耳相对第二转接件220的位置均可通过该绝缘隔板100的定位进行限定,无需对各裸电芯和各第一转接件210分别定位焊接、对各裸电芯和各第二转接件220分别定位焊接,由此可简化裸电芯的各极耳与各转接件之间的定位操作,从而提高装配效率。
从装配而言,本实施例绝缘隔板组件200用于电池模组中时,在装配时可先将裸电芯入壳,再穿设极耳,避免了裸电芯组合后再入壳造成的入壳困难,通过对绝缘隔板100进行定位即可确定第一通孔110和第二通孔120的位置,因此确定各极耳和各转接件的相对位置,从而简化了裸电芯极耳与转接件的定位操作,便于第一列的极耳和第一转接件210的连接,并且解决了裸电芯入壳困难的问题,从而有助于提高电池模组的装配效率。
可以理解的是,成列设置的裸电芯能够形成沿裸电芯的排列方向排列的两列极耳,通过转接件与裸电芯的正极耳、负极耳的连接能够实现裸电芯的串联和/或并联。上述实施例中,第一转接件210与若干第一通孔110交错排列的方式可以为多种,例如:1个第一通孔110与1个第一转接件210依次交错排列,或者,2个第一通孔110与1个第一转接件210依次交错排列,或者前述两种方式混合排列,也可以采用其他方式交错排列,第二转接件220与若干第二通孔120交错排列的方式同理。具体的排列方式可根据所需连接的裸电芯的两列极耳中的正极耳和负极耳的分布情况进行合理设置,以便于极耳的穿设以及便于极耳与转接件的连接,从而实现裸电芯的串联和/或并联。
本申请实施例的绝缘隔板组件可适用于将成列设置的裸电芯串联,其中裸电芯的两列极耳中,每列极耳包括交错排列的正极耳和负极耳,第一转接件和第二转接件能够便于连接相邻裸电芯的正极耳和负极耳,从而将裸电芯串联。参考图2,其中,绝缘隔板100上第一通孔110和第一转接件210可采用2个第一通孔110与1个第一转接件210依次交错排列的方式,由此,每个第一转接件210的两侧分别具有一个第一通孔110,第二通孔120与第二转接件220的排列方式同理。因此,第一列的极耳中,相邻两个裸电芯的正极耳和负极耳能够分别穿过同一第一转接件210两侧的第一通孔110,便于与同一第一转接件210焊接,同理,第二列的极耳中,相邻两个裸电芯的正极耳和负极耳能够分别穿过同一第二转接件220两侧的第二通孔120,便于与同一第二转接件220焊接,从而连接相邻裸电芯的正极耳和负极耳,实现多个裸电芯的串联。
参考图1和图2,在一些实施例中,绝缘隔板100的顶面101设置有多个第一安装槽130以及多个第二安装槽140,多个第一安装槽130与若干第一通孔110交错排列,各第一安装槽130内容置有第一转接件210,因此,裸电芯的第一列的极耳穿过第一通孔110后,能够在绝缘隔板100的顶面与相邻的第一转接件210连接。多个第二安装槽140与若干第二通孔120交错排列,各第二安装槽140内容置有第二转接件220,因此,裸电芯的第二列的极耳穿过第二通孔120后,能够在绝缘隔板100的顶面与相邻的第二转接件220连接。第一安装槽130和第二安装槽140的设置能够便于第一转接件210和第二转接件220的快速定位安装,二者之间具有设定间距,实现第一转接件210和第二转接件220的绝缘。本实施例的绝缘隔板组件200适用于沿一个方向成列设置多个裸电芯的电池模组,裸电芯成列设置形成沿裸电芯的排列方向排列的两列极耳,因此,第一通孔110能够与裸电芯的第一列的极耳相对应,并且第一列的极耳穿过第一通孔110后可便于与第一转接件210连接。同理,第二通孔120能够与裸电芯的第二列的极耳相对应,并且第二列的极耳穿过第二通孔120后可便于与第二转接件220连接。
在上述实施例中,第一转接件210与第一安装槽130的连接方式、第二转接件220与第二安装槽140的连接方式可以为多种,例如:铆接、粘接、卡接等。本申请实施例提供一种卡接的连接方式:图3为图1所示实施例的绝缘隔板组件的A-A截面剖视图,图4为图3中的B处局部放大示意图,参考图1至图4,在一些实施的绝缘隔板组件200中,绝缘隔板100上的第一安装槽130内设置有第一卡接位131,第一转接件210容置于第一安装槽130中且第一转接件210与第一卡接位131卡接,从而使第一转接件210固定于绝缘隔板100上。同理,第二安装槽140内设置有第二卡接位141,第二转接件220容置于第二安装槽140中,且第二转接件220与第二卡接位141卡接,从而使第二转接件220固定于绝缘隔板100上。由此,通过卡接的方式能够便于第一转接件210、第二转接件220以及绝缘隔板100的加工和装配。
图5为图2中绝缘隔板的顶面示意图,图6为图5所示实施例的绝缘隔板的C-C截面剖视图,图7为图6中的D处局部放大示意图,参考图2至图7,在一些实施例中,第一安装槽130包括底壁134和周壁133,周壁133上设置有凸起的卡扣132,该卡扣132和底壁134之间限定出第一卡接位131,第一转接件210对应于该卡扣132的一侧能够插入于该第一卡接位131中从而被卡扣132限位,避免脱落。另外,参考图1和图4,第一转接件210对应于卡扣132的位置可以设置让位槽211,实现对卡扣132的避让以便于第一转接件210的与第一卡接位131的卡接。第二安装槽140与第二转接件220的卡接结构与此同理。
参考图1、图2和图5,在一些实施例中,第一安装槽130还可以设置防呆结构,可避免第一转接件210装错、装反。例如,在第一安装槽130的任一方向的周壁133上设置斜面135,第一转接件210的外形边沿设置为与第一安装槽130的周壁133和斜面135相匹配,若第一转接件210的方向错位或者上下反装,将在斜面135处发生干涉,因此不能正确容置于第一安装槽130中,由此能够形成防呆,便于第一转接件210的快速准确安装。同理,第二安装槽140也可设置防呆结构,其结构可参照第一安装槽130。
在一些实施例的绝缘隔板组件中,参考图6,绝缘隔板100上每个第一安装槽130的两侧至少有一个第一通孔110,且相邻的第一安装槽130之间设有2个第一通孔110,因此,同一列极耳中的相邻的2个裸电芯的正极耳和负极耳能够分别从相邻的第一安装槽130之间的两个第一通孔110中穿出,避免相邻裸电芯同一列极耳中的正极耳和负极耳相互混淆,使正极耳、负极耳和第一转接件210形成有序的排列方式,便于识别各位置的正极耳、负极耳以及便于将正极耳、负极耳与相应位置的第一转接件210焊接,有助于提高焊接效率,减少焊错的风险。同理,每个第二安装槽140的两侧至少有一个第二通孔120,且相邻的第二安装槽140之间设有2个第二通孔120,可方便穿设操作,避免相邻裸电芯同一列极耳中的正极耳和负极耳相互混淆,便于识别各位置的正极耳、负极耳以及便于将正极耳、负极耳与相应位置的第二转接件220焊接,有助于提高焊接效率,降低焊错的风险。
参考图1、图2和图5,在一些实施例中,绝缘隔板100的顶面101还设置有第一导向槽150,用于在注液时对电解液进行导向。其中,第一导向槽150沿第一通孔110排列方向延伸且位于第一通孔110和第二通孔120之间,从而能够将电解液导向至各个裸电芯的位置,第一导向槽150内设置有多个贯通绝缘隔板100的导向通孔160,多个导向通孔160沿第一导向槽150的延伸方向排列。由此,当本实施例的绝缘隔板组件200应用于电池模组中,在注液时,电解液能够由第一导向槽150导向至各导向通孔160处,各导向通孔160能够分别对应于各裸电芯的位置,电解液可通过各导向通孔160分别注入各裸电芯中,无需分别对各裸电芯注液,能够提高注液效率。
图8为图2中绝缘隔板的底面示意图,同时参考图5至图8,在上述实施例的基础上,绝缘隔板100在底面102还可设置有第二导向槽170,第二导向槽170的位置与第一通孔110和第二通孔120的位置相互错开,第二导向槽170连通于导向通孔160,用于增大电解液的流动范围,使电解液能够从更多的位置进入裸电芯所在的腔室中,因此,在注液时,通过导向通孔160向下流动的电解液能够沿第二导向槽170流动到达裸电芯的更多位置,从而使电解液能够更快速、均匀地包裹裸电芯,有助于提高注液效率。
参考图6和图8,在一些实施例中,各导向通孔160的两侧分别设置有上述的第二导向槽170,第二导向槽170沿垂直于第一导向槽150的方向延伸,第二导向槽170可采用条型槽的结构,各第二导向槽170垂直于第一导向槽150。由此,通过第二导向槽170的导向作用,从导向通孔160流向裸电芯的电解液能够向垂直于第一导向槽150的方向朝导向通孔160两侧流动,从而能够到达裸电芯的两侧,且各第二导向槽170能够分别对应于各裸电芯的位置,由此在保证各裸电芯同步注液的同时,也保证了到达各裸电芯的电解液的液量的一致性。具体实施当中,电池模组通常采用近似方形结构的裸电芯,多个裸电芯沿厚度方向叠加排列,其厚度尺寸较小而宽度方向(垂直于排列方向)的尺寸较大,本实施例的绝缘隔板100应用于这类电池模组中时,各导向通孔160分别对应于各裸电芯的位置,导向通孔160两侧的第二导向槽170可分别沿裸电芯的宽度方向延伸至裸电芯的边沿位置,故注液时能够将电解液沿裸电芯的宽度方向导流,从而使电解液能够更快速、均匀地包裹裸电芯,能够有效提高注液效率。
本申请的第二方面实施例提供了一种电池模组,图9为本申请一个实施例的电池模组的立体结构示意图,图10为图9所示实施例的电池模组的部分结构分解示意图,参考图9和图10,本申请实施例的电池模组包括外壳300、多个裸电芯400、绝缘隔板组件200和顶盖500。外壳300的内部具有内腔310,且外壳300的顶部设有连通于内腔310的敞口320,内腔310中间隔地排列设置有多个分隔板330,分隔板330将内腔310分隔出多个安装腔340。裸电芯400容置于安装腔340中,且裸电芯400的正极耳和负极耳均朝向外壳300的顶部,以便连接绝缘隔板组件200。各裸电芯400的正极耳和负极耳沿裸电芯的宽度方向分隔设置,多个裸电芯400的极耳排成两列,每列极耳包括交错排列的正极耳和负极耳,图11和图12中采用“+”表示该极耳为正极耳,“-”表示该极耳为负极耳。本实施例的电池模组中,裸电芯400置于安装腔340中,省去了常规的单体电池的壳体,从而可提高外壳300内部的空间利用率,有助于提高电池模组的能量密度。分隔板330的顶部低于外壳300的周壁的顶部,因此,分隔板330的顶部与外壳300的周壁之间形成能够容纳绝缘隔板组件200的纵向空间,使绝缘隔板100能够置于分隔板330上并位于外壳300内部,绝缘隔板100的边沿可与外壳300的内壁相贴合,实现对绝缘隔板100的限位,避免绝缘隔板100晃动。
图11为图10所示实施例中裸电芯与绝缘隔板组件装配状态示意图(省略外壳300),图12为图11的俯视图,参考图10和图11,本实施例的电池模组采用前文任一实施例的绝缘隔板组件200,绝缘隔板组件200位于安装腔340的上方,多个裸电芯400的两列极耳可分别表示为第一列的极耳410和第二列的极耳420,其中,第一列的极耳410穿设于绝缘隔板100上的第一通孔110中,并在绝缘隔板100的顶面101连接于第一转接件210,第二列的极耳420穿设于绝缘隔板100上的第二通孔120中,并在绝缘隔板100的顶面101连接于第二转接件220,使多个裸电芯400之间串联,第一转接件210、第二转接件220和两列极耳用于将多个裸电芯400串联,并形成正输出极耳421和负输出极耳422。具体实施时,绝缘隔板100上第一通孔110和第一转接件210可采用2个第一通孔110与1个第一转接件210依次交错排列的方式,由此,每个第一转接件210的两侧分别具有一个第一通孔110,第二通孔120与第二转接件220的排列方式同理。因此,第一列的极耳410中,相邻两个裸电芯的正极耳和负极耳分别穿过同一第一转接件210两侧的第一通孔110,并在绝缘隔板100的顶面101与同一第一转接件210焊接。第二列的极耳420中,相邻两个裸电芯的正极耳和负极耳能够分别穿过同一第二转接件220两侧的第二通孔120,便于与同一第二转接件220焊接,从而连接相邻裸电芯的正极耳和负极耳,实现多个裸电芯的串联,并在位于两端的裸电芯分别留出正极耳和负极耳,形成串联的多个裸电芯的正输出极耳421和负输出极耳422。
需要说明的是,穿设于第一通孔110中的第一列的极耳410可弯折至第一转接件210的表面,然后与第一转接件210激光焊接,同理,穿设于第二通孔120中的第二列的极耳420可弯折至第二转接件220的表面,然后与第二转接件220激光焊接。绝缘隔板组件200实现了多个极耳和多个转接件的统一定位,能够简化裸电芯400的极耳与转接件之间的定位操作,从而提高装配效率。并且,绝缘隔板100实现裸电芯正极耳、负极耳和外壳300及分隔板330之间的绝缘,有效防止电芯内短路,提升电芯安全。
参考图9和图10,顶盖500上设置有正极柱510、负极柱520、注液孔530、防爆阀540等常见的组件,可根据具体的生产要求进行合理性适配。其中,正极柱510电连接于正极耳410,负极柱520电连接于负极耳420,注液孔530用于对安装腔340内注液。顶盖500封盖于绝缘隔板100的上方并在敞口320处连接于外壳300,由此将裸电芯400封装于外壳300内,顶盖500从上方压紧绝缘隔板100,从而限制绝缘隔板100在上下方向的位置,避免晃动导致极耳和转接件的连接失效。
参考图11和图12,在一些实施例的电池模组中,绝缘隔板100上设置有上述的第一导向槽150和导向通孔160,第一导向槽150设于绝缘隔板100的顶面101,顶盖500上的注液孔530设置于与第一导向槽150对应的位置,因此注液时,通过注液孔530进入的电解液能够进入第一导向槽150中并沿第一导向槽150流动至各安装腔340内的裸电芯400的上方,通过各导向通孔160分别进入各安装腔340,实现多个安装腔340同步注液。在一些实施例的电池模组中,绝缘隔板100的底面102上还设置有上述的第二导向槽170(参考图6和图8),故注液时第二导向槽170能够将电解液沿裸电芯400的宽度方向导流,从而使电解液能够更快速地进入安装腔340,有效提高注液效率。
本申请第三方面实施例还提供了一种电池包,包括箱体和上述实施例的电池模组,电池模组容置于箱体中。由上述可知,本申请实施例提供的电池模组能够有效提高能量密度和装配效率,因此,具有该电池模组的电池包也具备上述优点。
本申请的第四方面实施例还提供了一种电池模组的装配方法,用于对上述第二方面实施例的电池模组进行装配,参考图9至图12,本实施例的装配方法先将裸电芯400置于安装腔340,再对极耳进行定位连接,降低了裸电芯400入壳装配难度,该装配方法包括如下步骤:
准备上述实施例中的外壳300、多个裸电芯400、绝缘隔板组件200和顶盖500;
将各裸电芯400置于外壳300的各安装腔340中,且多个裸电芯400的正极耳和负极耳交错排列;
将绝缘隔板100置于外壳300中的分隔板330的上方,使第一列的极耳410自第一通孔110向上穿出,使第二列的极耳420自第二通孔120向上穿出;
将第一列的极耳410中的正极耳和负极耳以将相邻裸电芯400串联的方式固定连接于第一转接件210,将第二列的极耳420中的正极耳和负极耳以将相邻裸电芯400串联的方式固定连接于第二转接件220,以使多个裸电芯400串联;将第二列的所述极耳固定连接于所述第二转接件,使多个所述裸电芯串联,并形成正输出极耳421和负输出极耳422;
将串联后的裸电芯400的正输出极耳421电连接于顶盖500的正极柱510,将串联后的裸电芯400的负输出极耳422电连接于顶盖500的负极柱520;
使顶盖500自绝缘隔板组件200的上方压入外壳300的敞口320中,并将顶盖500与外壳300密封连接。
上述装配方法中,通过绝缘隔板100与外壳300的定位实现极耳和转接件的定位,从而便于极耳和转接件的连接,有效简化了定位操作,从而能够提高装配效率。
上述装配方法中,在将极耳穿入第一通孔110和第二通孔120之前,可先将各裸电芯400的极耳预焊合拢,能够便于极耳穿设并能够防止极耳分开,预焊后各极耳合拢并处于朝上直立的状态,方便与绝缘隔板100装配。
上述装配方法中,在对第一列的极耳410和第一转接件210进行连接时,先将各极耳压弯至与第一转接件210表面紧密接触,然后使用激光焊接将极耳与第一转接件210连接。由此,通过绝缘隔板100定位后的第一列的极耳410和第一转接件210在焊接时能够采用机械化操作,有助于保证焊接质量和一致性。第二列的极耳420与第二转接件220的连接同理。
上述装配方法中,可采用激光焊接实现正输出极耳421与顶盖500的正极柱510的连接、负输出极耳422与顶盖500的负极柱520的连接以及顶盖500与外壳300的密封连接。
本申请实施例的绝缘隔板组件200、电池模组和电池包可应用于各类用电设备的动力电池系统中,例如,可应用于新能源汽车的动力电池系统中。作为为新能源汽车提供电能的储能器件,动力电池的能量密度是续航里程的直接影响因素,而电池模组的内部结构对电池模组的能量密度和经济性都具有重大的影响。由前文可知,本申请实施例的绝缘隔板组件200应用于电池模组中,能够简化电池模组的装配,从而能够在一定程度上降低装配成本,本申请实施例的电池模组省去了常规的单体电池的壳体,从而提高外壳300内部的空间利用率,有助于提高电池模组的能量密度,同时也降低了裸电芯400入壳难度,优化了装配工序,可降低装配成本,从而满足动力电池系统高能量密度、高装配效率以及低成本的需求。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明,但是本申请不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (10)
1.一种绝缘隔板组件,其特征在于,用于对成列的多个裸电芯的两列极耳进行连接,所述绝缘隔板组件包括:
绝缘隔板,所述绝缘隔板具有相对的顶面和底面,所述绝缘隔板上设置有与所述裸电芯的第一列的极耳区域对应的一列第一通孔,和与所述裸电芯的第二列的极耳区域对应的一列第二通孔,所述第一通孔和所述第二通孔贯穿所述顶面和所述底面;
第一转接件,具有多个,设置于所述顶面并与若干所述第一通孔交错排列,所述第一转接件连接于所述绝缘隔板,所述第一转接件适于与第一列的所述极耳焊接连接;
第二转接件,具有多个,设置于所述顶面并与若干所述第二通孔交错排列,所述第二转接件连接于所述绝缘隔板,所述第二转接件适于与第二列的所述极耳焊接连接。
2.根据权利要求1所述的绝缘隔板组件,其特征在于,所述绝缘隔板的所述顶面设置有多个第一安装槽以及多个第二安装槽,所述第一安装槽与若干所述第一通孔交错排列,各所述第一安装槽内容置有所述第一转接件,所述第二安装槽与若干所述第一通孔交错排列,各所述第二安装槽内容置有所述第二转接件。
3.根据权利要求2所述的绝缘隔板组件,其特征在于,相邻的所述第一安装槽之间设有2个所述第一通孔,相邻的所述第二安装槽之间设有2个所述第二通孔。
4.根据权利要求2所述的绝缘隔板组件,其特征在于,所述第一安装槽内设置有第一卡接位,所述第一转接件卡接于所述第一卡接位,所述第二安装槽还包括第二卡接位,所述第二转接件卡接于所述第二卡接位。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的绝缘隔板组件,其特征在于,所述绝缘隔板的所述顶面还设置有第一导向槽,所述第一导向槽沿所述第一通孔的排列方向延伸且位于所述第一通孔和所述第二通孔之间,所述第一导向槽内设置有多个贯通所述绝缘隔板的导向通孔,多个所述导向通孔沿所述第一导向槽的延伸方向排列。
6.根据权利要求5所述的绝缘隔板组件,其特征在于,所述绝缘隔板的所述底面还设置有第二导向槽,所述第二导向槽连通于所述导向通孔,且所述第二导向槽的位置与所述第一通孔的位置以及所述第二通孔的位置相互错开。
7.根据权利要求6所述的绝缘隔板组件,其特征在于,各所述导向通孔的两侧分别设置有所述第二导向槽,各所述第二导向槽沿垂直于所述第一导向槽的方向延伸。
8.一种电池模组,其特征在于,包括:
外壳,所述外壳的内部具有内腔,且所述外壳的顶部设有连通于所述内腔的敞口,所述内腔中间隔地排列设置有多个分隔板,所述分隔板将所述内腔分隔出多个安装腔;
多个裸电芯,所述裸电芯容置于所述安装腔中,各所述裸电芯的正极耳和负极耳均朝向所述外壳的顶部,多个所述裸电芯的极耳排成两列,每列所述极耳包括交错排列的所述正极耳和所述负极耳;
如权利要求1至7中任一项所述的绝缘隔板组件,所述绝缘隔板位于所述安装腔的上方,第一列的所述极耳穿设于所述第一通孔中并连接于所述第一转接件,第二列的所述极耳穿设于所述第二通孔并连接于所述第二转接件,第一转接件、第二转接件和两列所述极耳用于将多个所述裸电芯串联,并形成正输出极耳和负输出极耳;
顶盖,所述顶盖封盖于所述绝缘隔板的上方并在所述敞口处连接于所述外壳,所述顶盖上设置有正极柱和负极柱,所述正极柱电连接于所述正输出极耳,所述负极柱电连接于所述负输出极耳。
9.一种电池包,其特征在于,包括箱体和权利要求8所述的电池模组,所述电池模组容置于所述箱体中。
10.一种应用于权利要求8所述的电池模组的装配方法,其特征在于,包括如下步骤:
准备如权利要求8所述的外壳、多个裸电芯、绝缘隔板组件和顶盖;
将各所述裸电芯置于所述外壳的各所述安装腔中,且多个所述裸电芯的正极耳和负极耳交错排列;
将所述绝缘隔板置于所述外壳中的所述分隔板的上方,使第一列的所述极耳自所述第一通孔向上穿出,使第二列的所述极耳自所述第二通孔向上穿出;
将第一列的所述极耳中的正极耳和负极耳以将相邻裸电芯串联的方式固定连接于所述第一转接件,将第二列的所述极耳中的正极耳和负极耳以将相邻裸电芯串联的方式固定连接于所述第二转接件,使多个所述裸电芯串联;
将串联后的所述裸电芯的所述正输出极耳电连接于所述顶盖的正极柱,将串联后的所述裸电芯的所述负输出极耳电连接于所述顶盖的负极柱;
使所述顶盖自所述绝缘隔板组件的上方压入所述外壳的敞口中,并将所述顶盖与所述外壳密封连接。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518000 1-2 Floor, Building A, Xinwangda Industrial Park, No. 18 Tangjianan Road, Gongming Street, Guangming New District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Xinwangda Power Technology Co.,Ltd. Address before: 518000 Xinwangda Industrial Park, No.18, Tangjia south, Gongming street, Guangming New District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: SUNWODA ELECTRIC VEHICLE BATTERY Co.,Ltd. |
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CB02 | Change of applicant information |