CN203631621U - 电池模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电池模组,其包括电池装配组件及金属底板组件。电池装配组件包括:多个电池,依次堆叠形成电池组;两个金属端板,位于电池堆叠方向的两头;两个端绝缘板,位于两个金属端板和电池堆叠方向的两头的电池之间;结构胶,涂在各电池的两正面、各端绝缘板在电池堆叠方向上的正反面、各金属端板与相应端绝缘板贴合的面上;两个金属侧板,位于带有金属端板的电池组的两侧,与两个金属端板焊接;两个侧绝缘板,位于两个金属侧板和带有金属端板的电池组之间。金属底板组件设置于电池装配组件的底部,包括:金属底板,设置在所述电池组的底部;绝缘膜,设置在金属底板的整个内表面上;导热胶,涂布在绝缘膜的与电池组底部相对的面上。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域,尤其涉及一种电池模组。
背景技术
环境能源问题日趋严峻,低碳环保性能源已经成为未来经济发展的必然选择。混合动力汽车和电动汽车作为新能源汽车的代表,已经逐步发展并得到消费者的认可与政府的支持。动力电池模组作为新能源汽车的主要动力来源,已经成为电动汽车的主要部件和关键技术。
然而,电动汽车实际工况较复杂,行驶过程中存在颠簸、振荡等问题;同时电动汽车车身紧凑,布置电池箱的空间有限,在有限的空间内又要求尽可能多的布置电池模组以增加电动汽车的行驶里程。
电动汽车电池箱一般先由若干电池以一定的形式相互连接组成电池模组,再由若干个电池模组在电池箱内固定连接从而为电动汽车提供动力。目前,一些电池模组中电池的连接采用螺钉紧固,在车辆运行过程中存在松动的风险;电池的固定采用压条或者仅依靠电连接条相互固定,由于在车辆的行驶中会存在颠簸、振荡等问题,所以存在短路、断路等风险。而一些电池箱内部电池模组排列紧密,不利于空气的流动而造成冷却困难,电池在大电流放电情况下温升迅速,没有及时地进行散热不仅影响电池的寿命,而且增加了电池箱的不稳定性,存在安全隐患。
另外,受到电池箱空间大小以及形状的影响,一些电池箱内部电池的摆放方式有横放、竖放、侧卧以及平躺等多种形式,这不仅使得电池间的电连接也存在各种形式,连接方式错综复杂,存在着短路的危险,而且也不利于控制线的布置。
实用新型内容
鉴于背景技术中存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种电池模 组,其易于组装固定,可提高电池模组的可靠性。
本实用新型的另一目的在于提供一种电池模组,其能延长电池模组的使用寿命、降低电池模组发生热失控的风险。
为了实现上述目的,本实用新型提供了一种电池模组,其包括电池装配组件以及金属底板组件。其中,电池装配组件包括:多个电池,各电池的顶部设置有防爆阀和极性不同的极柱,所述多个电池依次堆叠,以形成电池组;两个金属端板,分别位于所述电池组的堆叠方向的两头;两个端绝缘板,分别位于两个金属端板和所述电池组的堆叠方向的两头的电池之间;结构胶,涂在各电池的两正面、各端绝缘板在所述多个电池堆叠方向上的正反面、以及各金属端板与相应端绝缘板贴合的面上;两个金属侧板,分别位于带有所述两个金属端板的电池组的两侧,与两个金属端板焊接,以固定电池组;以及两个侧绝缘板,分别位于两个金属侧板和带有所述两个金属端板的电池组之间。金属底板组件设置于所述电池装配组件的底部,包括:金属底板,设置在所述电池组的底部,用于装配电池装配组件并封装电池装配组件的底部;绝缘膜,设置在金属底板的整个内表面上;以及导热胶,涂布在绝缘膜的与电池组的底部相对的面上,使电池模组从底部散热。
本实用新型的有益效果如下:
通过结构胶以及两个金属侧板与两个金属端板焊接,从而电池模组易于组装固定,可提高电池模组的可靠性。
通过导热胶的设置,既可实现电池组底部的封装,也易于实现电池组底部热交换,散热方便,使电池组工作在最佳温度区间,延长电池组及其电池的使用寿命、降低电池组及其电池发生热失控的风险。
附图说明
图1为根据本实用新型的电池模组的立体图;
图2为根据本实用新型的电池模组的立体分解图;
图3为根据本实用新型的电池模组的金属端板的立体图;
图4为根据本实用新型的电池模组的侧绝缘板的立体图;
图5为根据本实用新型的电池模组的金属侧板的立体图;
图6为根据本实用新型的电池模组的电池装配组件的立体图;
图7为根据本实用新型的电池模组的金属底板组件的立体图;
图8为图7的圆圈部分的放大图;
图9为根据本实用新型的电池模组的绝缘线束板的立体图;
图10为根据本实用新型的电池模组的软连接条、模组电极和信号线束的立体图;
图11为根据本实用新型的电池模组的电极护盖的立体图;
图12为根据本实用新型的电池模组的电池管理单元的立体图;
图13为根据本实用新型的电池模组的模组上盖的立体图;
其中,附图标记说明如下:
1电池装配组件 341筋位
11电池 342舌板
111防爆阀 35方槽
112极柱 36软连接条容置组
12金属端板 361第三股位
121侧面 362第四股位
122通孔 363第五股位
123孔 364第六股位
13端绝缘板 37方孔
14结构胶 38卡扣
15金属侧板 39卡槽
151定位孔 4软连接条
152侧边 41工艺槽
153顶部折边 42小耳
154塑胶件 43柔性拱形
155竖耳 5模组电极
1551通槽 51工艺槽
T扎带 52工艺槽
156槽口 53小耳
157顶部侧边 6信号线束
16侧绝缘板 61电压线
161定位凸台 62温度端子
162底部折边 7电极护盖
163顶部折边 71卡扣
2金属底板组件 72框部
21金属底板 73筋位
211侧边 74凹口
212上部 8模组上盖
22绝缘膜 81方槽
23导热胶 82接头槽口
3绝缘线束板 83出线槽口
31凸部 84台阶
32方槽 85上筋位
33布线组 86侧筋位
331第一股位 9电池管理单元
332第二股位 91卡扣部
34卡线组
具体实施方式
下面参照附图来详细说明根据本实用新型的电池模组。
参照图1和图2同时参照图8,根据本实用新型的电池模组包括电池装配组件1以及金属底板组件2。电池装配组件1包括:多个电池11,各电池11的顶部设置有防爆阀111和极性不同的极柱112,所述多个电池11依次堆叠,以形成电池组;两个金属端板12,分别位于所述电池组的堆叠方向的两头;两个端绝缘板13,分别位于两个金属端板12和所述电池组的堆叠方向的两头的电池11之间;结构胶14,涂在各电池11的两正面、各端绝缘板13在所述多个电池11堆叠方向上的正反面、以及各金属端板12与相应端绝缘板13贴合的面上;两个金属侧板15,分别位于带有所述两个金属端板12的电池组的两侧,与两个金属端板12焊接,以固定电池组;以及两个侧绝缘板16,分别位于两个金属侧板15和带有所述两个金属端板12的电池组之 间。金属底板组件2设置于所述电池装配组件1的底部,包括:金属底板21,设置在所述电池组的底部,用于装配电池装配组件1并封装电池装配组件1的底部;绝缘膜22,设置在金属底板21的整个内表面上;以及导热胶23,涂布在绝缘膜22的与电池组的底部相对的面上,使电池模组从底部散热。其中,两个端绝缘板13使电池组在两端上与两个金属端板12之间绝缘并保证电池组在两端上分别与两个金属端板12之间所具有的爬电距离。其中,两个侧绝缘板16使电池组在两侧上与两个金属侧板15之间绝缘并保证电池组在两侧上分别与两个金属侧板15之间所具有的爬电距离。通过结构胶14以及两个金属侧板15与两个金属端板12焊接,从而电池模组易于组装固定,可提高电池模组的可靠性。通过导热胶23的设置,既可实现电池组底部的封装,也易于实现电池组底部热交换,散热方便,使电池组工作在最佳温度区间,以延长电池组及其电池11的使用寿命、降低电池组及其电池11发生热失控的风险。
在一实施例中,参照图1和图2,根据本实用新型的电池模组还可包括绝缘线束板3、多个软连接条4、两个模组电极5、信号线束6、两个电极护盖7、模组上盖8、以及电池管理单元9。绝缘线束板3,安装于所述电池装配组件1的上方。各软连接条4安装于绝缘线束板3上并与相应的电池11的极柱112电连接。各模组电极5安装于绝缘线束板3上且与所述多个电池11中作为电池模组输出或输入端的一个电池11的极柱112电连接。信号线束6安装于绝缘线束板3上且电连接于各电池11的极柱112,用于实时采集电池组中的各电池11的电压及温度。各电极护盖7安装于绝缘线束板3上且遮盖相应的一个模组电极5,以绝缘保护该一个模组电极5并用于装配与相应模组电极5电连接的高压接头。模组上盖8安装于绝缘线束板3的上方并覆盖安装于绝缘线束板3上的所述多个软连接条4、两个电极护盖7、以及部分信号线束6,并使电极护盖7露出与高压接头对接的部分且使信号线束6穿设。电池管理单元9电连接于信号线束6。信号线束6与电池管理单元9一体集成于电池模组上,信号检测安全可靠,线束布置方便,易于与其它模组实现通信。本实用新型的电池模组的信号线束6与电池管理单元9一体集成于电池模组上,信号检测安全可靠,线束布置方便,易于与其它模组实现通信。
在根据本实用新型的电池模组的一实施例中,参照图4至图6,各金属侧板15可设置有定位孔151;各侧绝缘板16可设置有定位凸台161,定位凸台161与金属侧板15上设置的定位孔151配合,以将金属侧板15安装到侧绝缘板16上。定位孔151可以为圆形、方形、或其他形状,相应地,定位凸台161具有与之相适配的外形。
在一实施例中,参照图4至图7,各侧绝缘板16可形成有向内侧折的底部折边162;金属底板21可形成有两侧边211;在电池装配组件1装配于金属底板组件2时,各侧绝缘板16的底部折边162接触对应金属底板21的侧边211,以引导侧绝缘板16的底部折边162进入到金属底板21内且使各金属侧板15的底部抵靠于金属底板21的相应的侧边211并防止导热胶23从金属底板21的侧边211上部212溢出。
通过定位孔151、定位凸台161、底部折边162、两侧边211结合在一起使用,能使电池模组组装后结构更紧凑、安装固定更方便、电连接安全可靠、有利于模块化生产及增强对电池11形状的适应性。
在一实施例中,参照图3、图5和图6,各金属侧板15在两端具有侧边152,各金属端板12具有侧面121,各金属端板12的侧面121与相应金属侧板15的侧边152对位并焊接。
在一实施例中,参照图4至图6,各金属侧板15可形成有顶部折边153;各侧绝缘板16可形成有顶部折边163;在电池装配组件1装配于金属底板组件2时,各侧绝缘板16的顶部折边163与相应金属侧板15的顶部折边153贴合。
在金属端板12的一实施例中,参照图3和图6,各金属端板12上可设置有通孔122,用于观察电池装配组件1的组装情况。
在一实施例中,参照图3和图6,各金属端板12的一侧面上可设置有孔123,用于吊装电池模组。
在一实施例中,金属端板12、金属侧板15及金属底板21的材料可为铝。在另一实施例中,金属端板12和金属侧板15可为采用挤铝工艺生产的铝端板和铝侧板。采用挤铝工艺进行生产,成本低重量轻。
在根据本实用新型的电池模组的一实施例中,参照图5和图12,金属侧板15上可设置有塑胶件154;电池管理单元9可设置有卡扣部91,卡扣部 91用于与金属侧板15的塑胶件154扣持,以使电池管理单元9安装固定于金属侧板15上。塑胶件154可采用热压工艺热压形成。
在金属侧板15的一实施例中,参照图1和图5,金属侧板15上可设置有竖耳155,竖耳155上开有通槽1551,供扎带T穿设并捆扎固定信号线束6。具体地,图5中共示出3个竖耳155及对应的通槽1551,而对应图1仅采用最右边的竖耳155及对应的通槽1551供扎带T穿设并捆扎固定信号线束6。
在根据本实用新型的电池模组的一实施例中,参照图5和图9,各金属侧板15的顶部可形成有槽口156以及槽口156两侧的顶部侧边157;绝缘线束板3的与金属侧板15相面向的侧壁可设置有凸部31,凸部31容置于相应的金属侧板15的槽口156中并抵靠金属侧板15的壁,以在前后方向对绝缘线束板3进行限位,且凸部31位于金属侧板15的顶部侧边157之间,以在左右方向对绝缘线束板3进行限位。通过金属侧板15能够有效地对绝缘线束板3进行定位,以确保软连接条4与电池11的相对位置实现两者的焊接。
在信号线束6的一实施例中,参照图10,信号线束6可包括:电压线61,与相应的软连接条4电连接;以及温度端子62,与相应的软连接条4电连接。
在软连接条4的一实施例中,各软连接条4可为分子焊接成型的多层铝箔。
在根据本实用新型的电池模组的一实施例中,参照图1、图2、图9和图10,绝缘线束板3具有多个彼此互连且上下贯通的方槽32,各方槽32用于容置相应电池11的极柱112,且各方槽32容置并支撑相应的软连接条4,以确保软连接条4与电池11的相对位置;各软连接条4形成有工艺槽41,用于软连接条4与相应电池11的极柱112进行焊接时进行激光测距。
在软连接条4的一实施例中,参照图10,部分或全部软连接条4可形成有小耳42,用于与信号线束6的电压线61或温度端子62焊接。
在另一实施例中,参照图10,各软连接条4还可形成有柔性拱形43,能在上下左右方向进行柔性调节,以适应相邻电池11之间的极柱112高度的差异。可以有效地解决相邻电池11极柱112面不平导致与软连接条4间隙太大无法焊接以及电池11在工作循环过程中膨胀损坏极柱112的问题。
在绝缘线束板3的一实施例中,参照图1、图2、图9和图10,绝缘线束板3可形成有:布线组33;卡线组34;多个上下贯通的方槽35;以及软连接条容置组36。布线组33包括:第一股位331;以及第二股位332,与第一股位331相对应形成容置信号线束6的布线槽。卡线组34包括:筋位341;以及舌板342,与筋位341相互配合确保信号线束6位于第一股位331与第二股位332形成的布线槽中。各方槽35对应于相应电池11的防爆阀111的位置,以在所述相应的电池11突发情况下排气腾出空间。软连接条容置组36包括第三股位361、第四股位362、第五股位363与第六股位364,其共同形成一定空间用于放置并绝缘隔离相应的软连接条4。
在绝缘线束板3的一实施例中,参照图9和图10,绝缘线束板3可形成有方孔37,供扎带T穿设以使扎带T捆扎固定信号线束6。
在根据本实用新型的电池模组的一实施例中,参照图9和图13,绝缘线束板3的侧壁可形成有卡扣38;模组上盖8在与绝缘线束板3的侧壁对应的侧壁上可形成有方槽81;模组上盖8的方槽81与绝缘线束板3的相应卡扣38接合,以使模组上盖8固定在绝缘线束板3上。
在一实施例中,参照图9和图11,绝缘线束板3在与模组电极5对应的位置可形成有卡槽39;电极护盖7在侧壁可形成有卡扣71;电极护盖7的卡扣71与绝缘线束板3的相应卡槽39接合,以将电极护盖7固定于绝缘线束板3上。
在模组电极5的一实施例中,各模组电极5可由铜铝两种材料超声波焊接而成,且铝材料位于下方。优选地,铜材料表面镀银。模组电极5由铜铝两种材料超声波焊接而成,再与电池11的极柱112进行焊接,保证电池11与模组电极电连接的安全可靠性,铜材料表面镀银,保证模组电极5与外围模块电连接的可靠性。
在模组电极5的一实施例中,参照图1、图2和图10,各模组电极5可形成有:工艺槽51,用于与相应电池11的极柱112进行焊接时激光测距。
在模组电极5的一实施例中,参照图1、图2和图10,各模组电极5可形成有工艺槽52,在与该模组电极5电连接的电池11膨胀时能适应变形,避免该电池11在工作循环过程中膨胀损坏该电池11的极柱112。
在模组电极5的一实施例中,参照图1、图2和图10,各模组电极5可 形成有小耳53,用于与信号线束6的对应的电压线61和/或温度端子62的焊接。
在电极护盖7的一实施例中,参照图11,电极护盖7可形成有:框部72,用于实现IPXXB的防护等级。
在另一实施例中,参照图11,电极护盖7可形成有:筋位73,用于引导高压接头。
在另一实施例中,参照图11,电极护盖7还可形成有:凹口74,凹口74与框部72一起用于与高压接头卡扣接合以固定高压接头。
在模组上盖8的一实施例中,模组上盖8可通过吸塑工艺一体成型。
在模组上盖8的一实施例中,参照图1、图2和图13,模组上盖8可形成有:两个接头槽口82,各接头槽口82对应于相应的模组电极5,供外部高压接头插入以与相应的模组电极5电连接;出线槽口83,供绝缘线束板3上的信号线束6的出线;以及台阶84,用于布置信号线束6,使得在布置信号线束6时不额外增加模组的高度。
在模组上盖8的一实施例中,参照图13,模组上盖8可形成有:上筋位85,设置在模组上盖8的上部,加强模组上盖8的强度;以及侧筋位86,设置在模组上盖8的侧壁,加强模组上盖8的强度。
Claims (12)
1.一种电池模组,其特征在于,包括:
电池装配组件(1),包括:
多个电池(11),各电池(11)的顶部设置有防爆阀(111)和极性不同的极柱(112),所述多个电池(11)依次堆叠,以形成电池组;
两个金属端板(12),分别位于所述电池组的堆叠方向的两头;
两个端绝缘板(13),分别位于两个金属端板(12)和所述电池组的堆叠方向的两头的电池(11)之间;
结构胶(14),涂在各电池(11)的两正面、各端绝缘板(13)在所述多个电池(11)堆叠方向上的正反面、以及各金属端板(12)与相应端绝缘板(13)贴合的面上;
两个金属侧板(15),分别位于带有所述两个金属端板(12)的电池组的两侧,与两个金属端板(12)焊接,以固定电池组;以及
两个侧绝缘板(16),分别位于两个金属侧板(15)和带有所述两个金属端板(12)的电池组之间;以及
金属底板组件(2),设置于所述电池装配组件(1)的底部,包括:
金属底板(21),设置在所述电池组的底部,用于装配电池装配组件(1)并封装电池装配组件(1)的底部;
绝缘膜(22),设置在金属底板(21)的整个内表面上;以及
导热胶(23),涂布在绝缘膜(22)的与电池组的底部相对的面上,使电池模组从底部散热。
2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组还包括:
绝缘线束板(3),安装于所述电池装配组件(1)的上方;
多个软连接条(4),各软连接条(4)安装于绝缘线束板(3)上并与相应的电池(11)的极柱(112)电连接;
两个模组电极(5),各模组电极(5)安装于绝缘线束板(3)上且与所述多个电池(11)中作为电池模组输出或输入端的一个电池(11)的极柱(112)电连接;
信号线束(6),安装于绝缘线束板(3)上且电连接于各电池(11)的极柱(112),用于实时采集电池组中的各电池(11)的电压及温度;
两个电极护盖(7),各电极护盖(7)安装于绝缘线束板(3)上且遮盖相应的一个模组电极(5),以绝缘保护该一个模组电极(5)并用于装配与相应模组电极(5)电连接的高压接头;
模组上盖(8),安装于绝缘线束板(3)的上方并覆盖安装于绝缘线束板(3)上的所述多个软连接条(4)、两个电极护盖(7)、以及部分信号线束(6),并使电极护盖(7)露出与高压接头对接的部分且使信号线束(6)穿设;以及
电池管理单元(9),电连接于信号线束(6)。
3.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,
各金属侧板(15)设置有定位孔(151);
各侧绝缘板(16)设置有定位凸台(161),定位凸台(161)与金属侧板(15)上设置的定位孔(151)配合,以将金属侧板(15)安装到侧绝缘板(16)上。
4.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,
各侧绝缘板(16)形成有向内侧折的底部折边(162);
金属底板(21)形成有两侧边(211);
在电池装配组件(1)装配于金属底板组件(2)时,各侧绝缘板(16)的底部折边(162)接触对应金属底板(21)的侧边(211),以引导侧绝缘板(16)的底部折边(162)进入到金属底板(21)内且使各金属侧板(15)的底部抵靠于金属底板(21)的相应的侧边(211)并防止导热胶(23)从金属底板(21)的侧边(211)上部(212)溢出。
5.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,
各金属侧板(15)在两端具有侧边(152);
各金属端板(12)具有侧面(121);
各金属端板(12)的侧面(121)与相应金属侧板(15)的侧边(152) 对位并焊接。
6.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,
各金属侧板(15)形成有顶部折边(153);
各侧绝缘板(16)形成有顶部折边(163);
在电池装配组件(1)装配于金属底板组件(2)时,各侧绝缘板(16)的顶部折边(163)与相应金属侧板(15)的顶部折边(153)贴合。
7.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,
金属侧板(15)上设置有塑胶件(154);
电池管理单元(9)设置有卡扣部(91),卡扣部(91)用于与金属侧板(15)的塑胶件(154)扣持,以使电池管理单元(9)安装固定于金属侧板(15)上。
8.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,
金属侧板(15)上设置有竖耳(155),竖耳(155)上开有通槽(1551),供扎带(T)穿设并捆扎固定信号线束(6);
绝缘线束板(3)形成有方孔(37),供扎带(T)穿设以使扎带(T)捆扎固定信号线束(6)。
9.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,
各金属侧板(15)的顶部形成有槽口(156)以及槽口(156)两侧的顶部侧边(157);
绝缘线束板(3)的与金属侧板(15)相面向的侧壁设置有凸部(31),凸部(31)容置于相应的金属侧板(15)的槽口(156)中并抵靠金属侧板(15)的壁,以在前后方向对绝缘线束板(3)进行限位,且凸部(31)位于金属侧板(15)的顶部侧边(157)之间,以在左右方向对绝缘线束板(3)进行限位。
10.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,绝缘线束板(3)具 有多个彼此互连且上下贯通的方槽(32),各方槽(32)用于容置相应电池(11)的极柱(112),且各方槽(32)容置并支撑相应的软连接条(4),以确保软连接条(4)与电池(11)的相对位置;
各软连接条(4)形成有工艺槽(41),用于软连接条(4)与相应电池(11)的极柱(112)进行焊接时进行激光测距。
11.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,绝缘线束板(3)形成有:
布线组(33),包括:
第一股位(331);以及
第二股位(332),与第一股位(331)相对应形成容置信号线束(6)的布线槽;
卡线组(34),包括:
筋位(341);以及
舌板(342),与筋位(341)相互配合确保信号线束(6)位于第一股位(331)与第二股位(332)形成的布线槽中;
多个上下贯通的方槽(35),各方槽(35)对应于相应电池(11)的防爆阀(111)的位置,以在所述相应的电池(11)突发情况下排气腾出空间;以及
软连接条容置组(36),包括第三股位(361)、第四股位(362)、第五股位(363)与第六股位(364),其共同形成一定空间用于放置并绝缘隔离相应的软连接条(4)。
12.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,
绝缘线束板(3)的侧壁形成有卡扣(38);
模组上盖(8)在与绝缘线束板(3)的侧壁对应的侧壁上形成有方槽(81);
模组上盖(8)的方槽(81)与绝缘线束板(3)的相应卡扣(38)接合,以使模组上盖(8)固定在绝缘线束板(3)上;
绝缘线束板(3)在与模组电极(5)对应的位置形成有卡槽(39);
电极护盖(7)在侧壁形成有卡扣(71);
电极护盖(7)的卡扣(71)与绝缘线束板(3)的相应卡槽(39)接合,以将电极护盖(7)固定于绝缘线束板(3)上。
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