CN117254199A - 一种电池模组的装配结构、电池模组和电池组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池模组的装配结构、电池模组和电池组件，该装配结构包括绑带和两端板；两端板分别贴靠于电芯组在长度方向的两端；电芯组由若干电芯沿长度方向依次紧靠排布形成；绑带沿长度方向跨越电芯组并张紧地绕设于两端板，以使两端板夹持固定电芯组；其中，端板背离电芯组的第一表面设有限位缺口，限位缺口由凸出于第一表面且沿高度方向相对设置的两凸块配合形成；绑带适于落入限位缺口以在高度方向上相对端板固定。该装配结构能够降低制造成本、提高安装效率。

Description

一种电池模组的装配结构、电池模组和电池组件

技术领域

本发明涉及电池模组技术领域，具体涉及一种电池模组的装配结构、电池模组和电池组件。

背景技术

在光伏储能、新能源电动汽车以及其他领域，锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、充电速度快等优点，正得到广泛应用。锂离子电池正极材料包括磷酸铁锂、钴酸锂、三元锂等，其中由三元锂作为电池正极材料的锂离子电池能量密度高，成组效率高而大量使用。在实际应用中，锂离子电池通常由多个电芯组装形成电池模组，再由多个电池模组组装形成电池组件进行使用。

通常而言，电池模组一般包括有外壳和电芯，电芯被固定安装在外壳内，但是该种电池模组的装配方式由于需要生产外壳，因此制造成本较高，同时安装较为复杂，安装效率低，并且无法适配不同型号的电芯，只能针对一种型号的电芯设计制造对应的外壳，进一步提高了成本。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种电池模组的装配结构、电池模组和电池组件，该装配结构能够降低制造成本、提高安装效率。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电池模组的装配结构，其包括：绑带和两端板；两所述端板分别贴靠于电芯组在长度方向的两端；所述电芯组由若干电芯沿长度方向依次紧靠排布形成；所述绑带沿长度方向跨越所述电芯组并张紧地绕设于两所述端板，以使两所述端板夹持固定所述电芯组；其中，所述端板背离所述电芯组的第一表面设有限位缺口，所述限位缺口由凸出于所述第一表面且沿高度方向相对设置的两凸块配合形成；所述绑带适于落入所述限位缺口以在高度方向上相对所述端板固定。

进一步的，对应于每一所述绑带，所述端板沿宽度方向布设有至少两个所述限位缺口。

进一步的，所述绑带数量为多个，各所述绑带沿高度方向依次布设；所述端板对应于各个所述绑带均设有所述限位缺口。

进一步的，对应于不同的所述绑带，各个所述限位缺口沿高度方向排列布设于所述端板。

进一步的，所述绑带数量为两个，二者分别对应绕设于所述端板的上侧和下侧位置。

进一步的，所述凸块由上至下依次包括第一凸块、第二凸块和第三凸块；所述第一凸块和第二凸块之间形成对应于位于所述端板上侧的第一绑带的第一限位缺口；所述第二凸块和第三凸块之间形成对应于位于所述端板下侧的第二绑带的第二限位缺口。

进一步的，相对于另一凸块，在所述绑带套设过程中先接近所述绑带的凸块，沿所述绑带的套设方向，设有从所述端板的第一表面逐渐升高的引导面。

进一步的，所述第一凸块设有由上至下从所述端板的第一表面逐渐升高的第一引导面；所述第三凸块设有由下至上从所述端板的第一表面逐渐升高的第二引导面。

此外，本发明提供一种电池模组，包括由若干电芯沿长度方向依次紧靠排布形成的电芯组，所述电芯组通过如上述任一项所述的电池模组的装配结构装配形成。

此外，本发明还提供一种电池组件，包括壳体，所述壳体内安装固定有以上所述的电池模组。

由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的电池模组的装配结构中，包括有端板和绑带，电芯组由若干个电芯沿长度方向排布组成，端板贴靠在电芯组的两端，绑带能够拉紧两个端板，从而使端板紧贴并夹紧固定电芯组，实现电池模组的装配；该种装配结构不需要设置电池模组的外壳，只需要通过端板夹持固定电芯组即可，装配效率高，成本低；

但同时，该种装配方式完全依靠绑带对端板的束缚力，如果绑带出现上下滑动，会导致绑带对端板的束缚力下降，端板无法夹持固定电芯组；为此，在端板上设置由凸块配合形成的限位缺口，绑带能够落入到限位缺口之中，从而限制绑带在高度方向上的上下滑动，使得绑带能够相对端板固定；并且，该端板上的限位缺口由凸块所形成，也就是说，限位缺口并非在端板上凹陷形成，如果限位缺口是由端板的表面凹陷所形成，那么绑带的尺寸长度就需要适配与端板表面凹陷的尺寸，而端板表面凹陷容易因为误差而过大或过小，这就会导致绑带容易松脱或是对端板的束缚力过大；而采用凸块形成限位缺口，绑带直接接触到端板的表面，绑带的尺寸容易确定，绑带能够对端板施加适当的束缚力。

对应每一绑带设置沿宽度方向分布的至少两个限位缺口，能够在端板的宽度方向上更好地限定绑带的高度位置，避免绑带歪斜进而导致松脱。

设置多个绑带，并沿高度方向依次布设，可在整个电池模组的高度方向上提供多个紧配点，保证端板在高度方向上的各个位置均能够保持对电芯组的紧固夹持，提高装配后的电池模组的结构稳定性。

对应不同绑带的各个限位缺口还沿高度方向排列布设，能够方便凸块的加工成型，对于在高度方向上相邻的限位缺口，还能共用二者之间的凸块。

设置两个绑带，适当的数量能够在制造成本以及结构稳定性上取得平衡。对应于两个绑带的情况，凸块包括第一、第二和第三凸块，两个限位缺口可通过这三个凸块形成。

在凸块上还设置引导面，在绑带套设至端板的过程中，引导面可以引导绑带进入到限位缺口，之后再通过凸块限制绑带上下移动。第一凸块、第三凸块上分别设置有第一引导面和第二引导面，分别用于引导第一绑带和第二绑带安装至第一限位缺口和第二限位缺口。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的电池模组的爆炸示意图；

图2为实施例提供的电池模组装配完成状态示意图；

图3为图1或图2中端板的结构示意图；

图4为图3中端板的俯视示意图。

主要附图标记说明：

电芯组10；电芯11；端板20；端板边缘21；端板外缘22；弧形过渡部23；台阶部24；第一表面25；第二表面26；钩挂孔27；第一凸块28；第一引导面281；第二凸块29；第三凸块210；第二引导面2101；限位缺口211；绑带30；第一连接段31；第二连接段32；隔片40；防护套50；防护片60。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙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或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

实施例1

本实施例提供一种电池模组的装配结构，该装配结构用于装配形成电池模组，其主要包括至少一个绑带30和两个端板20。

对于电池模组而言，其主要由电芯11串联所形成，本实施例中，装配结构用于装配固定电芯组10，电芯组10由若干电芯11沿长度方向依次紧靠排布形成。

其中，参照图1，其示出了上述的长度方向、宽度方向和高度方向的具体指向，本发明的说明书和权利要求书均以图所示的方向为基准。此处的长度方向与各个电芯11的厚度方向一致，也与端板20的厚度方向一致。

参照图1，其为电池模组在装配之前电芯组10以及上述装配结构的示意。

电芯11顶部具有极耳，可通过集成母排将各个电芯11串联并对外接入或对外输出。在各个电芯11之间，设置有具有一定厚度的云母片。云母片可起到隔绝各个电芯11，避免某个电芯11热失控影响到相邻的其他电芯11的作用；同时，云母片的厚度可对应电池模组采用的电芯11型号的不同进行调整，例如，对于厚度较薄的电芯11，可采用厚度较厚的云母片，而对于厚度较厚的电芯11则相反。如此，可保证采用不同型号电芯11的电池模组之间在长度上的误差保持在可接受范围内。

参照图1，两端板20分别贴靠于电芯组10在长度方向的两端，绑带30沿长度方向跨越电芯组10连接两端板20，以使两端板20夹持固定电芯组10。

具体而言，在端板20与相邻的电芯11之间还设置有防护片60，防护片60可为橡胶材质，可为端板20夹持电芯组10提供缓冲并分散应力。绑带30从长度方向拉紧两个端板20，两个端板20产生朝向电芯组10的夹持力，从而将电芯组10夹持固定，形成完整的电池模组。其中，电芯组10内部的电芯11与相邻的云母片之间可通过胶水等粘合，避免电芯组10内的电芯11分离。

进一步的，参照图1，绑带30沿长度方向跨越电芯组10并张紧地绕设于两端板20，以使两端板20夹持固定电芯组10。具体的，绑带30上包括有第一连接段31和第二连接段32，二者位于电芯组10在宽度方向的两侧；第一连接段31和第二连接段32与靠近的电芯组10侧部之间具有一定的空隙。

进一步的，参照图3，端板20背离电芯组10的第一表面25设有限位缺口211，限位缺口211由凸出于第一表面25且沿高度方向相对设置的两凸块配合形成；绑带30适于落入上述的限位缺口211以在高度方向上相对端板20固定。

其中，对应于每一绑带30，端板20沿宽度方向布设有至少两个限位缺口211。参照图3，对应于每一绑带30，端板20沿宽度方向布设有位于左侧和右侧的两个限位缺口211。

进一步的，参照图1和图2，可设置多个绑带30，各个绑带30沿高度方向依次布设，且端板20对应于各绑带30均设有限位缺口211。本实施例中，沿高度方向设置有两个绑带30，分别绕设于端板20的上侧位置和下侧位置，能够保证端板20在高度方向上的各个位置均能够保持对电芯组10的紧固夹持，提高装配后的电池模组的结构稳定性。

其中，对应于不同的绑带30，各个限位缺口211沿高度方向排列布设于端板20。参照图3，在绑带30数量为两个的情况下，在端板20的第一表面25的左侧上下排布有两个限位缺口211，在端板20的第一表面25的右侧上下排布有两个限位缺口211。

具体的，参照图3，以位于左侧的两个限位缺口211为例，形成该两个限位缺口211的凸块由上至下依次为第一凸块28、第二凸块29和第三凸块210，第一凸块28和第二凸块29之间形成对应于端板20上侧的第一绑带30的第一限位缺口211，第二凸块29和第三凸块210之间形成对应于位于端板20下侧的第二绑带30的第二限位缺口211。由图3可知，第一凸块28、第二凸块29和第三凸块210可为筋条状，第二凸块29长度可较长，该种形状可便于凸块的成型，同时具有较好的结构稳定性，可以避免凸块被绑带30扯坏脱落。

进一步的，相对于另一凸块，在绑带30套设过程中先接近绑带30的凸块，沿绑带30的套设方向，设有从端板20的第一表面25逐渐升高的引导面。具体的，参照图3，在本实施例中，设置有两个绑带30，这两个绑带30分别从端板20的上方和下方套设至端板20上，为此，第一凸块28设有由上至下从端板20的第一表面25逐渐升高的第一引导面281；第三凸块210设有由下至上从端板20的第一表面25逐渐升高的第二引导面2101。通过第一引导面281和第二引导面2101，绑带30在套设过程中会逐渐被撑开，直到落入到限位缺口211的位置时恢复形变。

参照图1和图2，绑带30为呈环状的钢带，其张紧地绕设于端板20并落入至限位缺口211的位置，位于电芯组10宽度方向两侧的部分形成第一连接段31和第二连接段32。在需要装配电池模组的时候，将绑带30从上方或下放套设至电芯组10和端板20，即可对端板20施力将电芯组10夹持固定。其中，钢带形式的绑带30的尺寸可以比端板20和电芯组10配合后形成的物体的尺寸稍小，这样在套设的过程中，绑带30会被略微撑开，从而提供更大的收紧力。

参照图3和图4，端板20宽度方向的两侧边缘，即端板边缘21设有弧形过渡部23，弧形过渡部23由端板20背离电芯组10一侧的表面，即图3或图4所示的第一表面25，呈弧形过渡延伸至端板边缘21的外缘，即图3或图4所示的端板20外缘所形成。其中，端板20朝向电芯组10一侧的表面形成第二表面26，在端板20的第二表面26与相邻的电芯11之间设置有防护片60。

具体而言，端板20具有一定厚度，因此其宽度方向的两侧边缘也具有一定的厚度，此处所指的端板边缘21是指靠近端板20两侧部的位置，其包括端板20宽度方向的两个侧面，以及靠近这两个侧面的弧形过渡部23。弧形过渡部23最外侧的边沿即形成端板20外缘，端板20外缘是整个端板20在宽度方向的两侧的最外的边沿。

端板边缘21沿高度方向延伸并且布满整个端板20的两侧，当绑带30绕过两个端板20时，绑带30会与端板20的第一表面25和端板边缘21接触，弧形过渡部23可以避免端板20的边沿过于尖锐导致对绑带30的施力过于集中，施力过于集中会导致绑带30容易疲劳断裂。同时，绑带30会接触到端板20外缘，端板20外缘可以使绑带30的第一连接段31和第二连接段32与电芯组10的两侧形成空隙。

此外，参照图1和图2，在绑带30的第一连接段31和第二连接段32套设有防护套50，防护套50贴靠于电芯组10宽度方向的侧部。参照图3和图4，端板边缘21设有台阶部24，台阶部24由一侧的端板20外缘向另一侧的端板边缘21下沉所形成，防护套50在长度方向的端部延伸至台阶部24的范围。

具体的，台阶部24由端板20外缘延伸至端板20的第二表面26，台阶部24的台阶面相较于端板20外缘更靠近端板20的内侧位置。绑带30上的防护套50可以是橡胶套或硅胶套，其能够防止绑带30剐蹭损坏电芯组10。由于绑带30是通过从上方或下放套设的方式安装至端板20上，而防护套50是事先就安装在绑带30上的，因此设置台阶部24可以避免绑带30在安装时，防护套50与端板20产生干涉。如果防护套50与端板20干涉，端板20的边沿可能会造成防护套50的破损。

此外，参照图3，在端板20背离电芯组10一侧的表面，即端板20的第一表面25设置有钩挂孔27。端板20本身为空心结构，钩挂孔27开设在第一表面25，可以深入到端板20内部，在需要移动电池模组时，通过外部机械设备的挂钩深入钩挂孔27，即可将电池模组吊起并移动。

实施例

实施例2提供一种电池模组，其包括由若干电芯11沿长度方向依次紧靠排布形成的电芯组10，该电芯组10通过上述实施例1所述的电池模组的装配结构装配形成。

实施例

实施例提供一种电池组件，其包括壳体，壳体内安装固定有若干如实施例2所述的电池模组。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组的装配结构，其特征是，包括：绑带(30)和两端板(20)；

两所述端板(20)分别贴靠于电芯组(10)在长度方向的两端；所述电芯组(10)由若干电芯(11)沿长度方向依次紧靠排布形成；

所述绑带(30)沿长度方向跨越所述电芯组(10)并张紧地绕设于两所述端板(20)，以使两所述端板(20)夹持固定所述电芯组(10)；

其中，

所述端板(20)背离所述电芯组(10)的第一表面(25)设有限位缺口(211)，所述限位缺口(211)由凸出于所述第一表面(25)且沿高度方向相对设置的两凸块配合形成；

所述绑带(30)适于落入所述限位缺口(211)以在高度方向上相对所述端板(20)固定。

2.如权利要求1所述的一种电池模组的装配结构，其特征是，对应于每一所述绑带(30)，所述端板(20)沿宽度方向布设有至少两个所述限位缺口(211)。

3.如权利要求2所述的一种电池模组的装配结构，其特征是，所述绑带(30)数量为多个，各所述绑带(30)沿高度方向依次布设；所述端板(20)对应于各个所述绑带(30)均设有所述限位缺口(211)。

4.如权利要求3所述的一种电池模组的装配结构，其特征是，对应于不同的所述绑带(30)，各个所述限位缺口(211)沿高度方向排列布设于所述端板(20)。

5.如权利要求4所述的一种电池模组的装配结构，其特征是，所述绑带(30)数量为两个，二者分别对应绕设于所述端板(20)的上侧和下侧位置。

6.如权利要求4所述的一种电池模组的装配结构，其特征是，所述凸块由上至下依次包括第一凸块(28)、第二凸块(29)和第三凸块(210)；所述第一凸块(28)和第二凸块(29)之间形成对应于位于所述端板(20)上侧的第一绑带(30)的第一限位缺口(211)；所述第二凸块(29)和第三凸块(210)之间形成对应于位于所述端板(20)下侧的第二绑带(30)的第二限位缺口(211)。

7.如权利要求1-6所述的一种电池模组的装配结构，其特征是，相对于另一凸块，在所述绑带(30)套设过程中先接近所述绑带(30)的凸块，沿所述绑带(30)的套设方向，设有从所述端板(20)的第一表面(25)逐渐升高的引导面。

8.如权利要求6所述的一种电池模组的装配结构，其特征是，所述第一凸块(28)设有由上至下从所述端板(20)的第一表面(25)逐渐升高的第一引导面(281)；所述第三凸块(210)设有由下至上从所述端板(20)的第一表面(25)逐渐升高的第二引导面(2101)。

9.一种电池模组，其特征是，包括由若干电芯(11)沿长度方向依次紧靠排布形成的电芯组(10)，所述电芯组(10)通过如权利要求1-8任一项所述的电池模组的装配结构装配形成。

10.一种电池组件，包括壳体，其特征是，所述壳体内安装固定有如权利要求9所述的电池模组。