CN203826453U - 一种电池模块化拓展壳体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模块化拓展壳体装置，包括：壳体，壳体内设有若干相互独立且封闭的电池格室；气体均衡装置，相邻电池格室之间分别设有连通电池格室的内部均衡气路；壳体上安装有与内部均衡气路连接的外联均衡管路；介质冷却装置，包括设置在壳体的侧壁上的电池冷却通道，电池冷却通道连接有循环冷却装置；电池固定座，通过壳体固定装置安装在壳体的底端，电池固定座的两个长侧边设有扩展连接装置；本实用新型拓展方便，能够随意组合多种规格的电池，满足不同规格电动车辆的需求，大大提高了电池模块的通用性。

Description

一种电池模块化拓展壳体装置

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车电源，尤其涉及一种介质冷却电池模块。

背景技术

随着新能源电动汽车的快速发展，现有的传统铅酸蓄电池因为环保要求和使用寿命等问题，制约了电动车辆的发展，新型的镍氢电池因具有充放电倍率高，能在短时间内完成充电，同时具有最佳的低温性能。现有的镍氢电池，规格单一，不同型号规格的电动车辆需要不同容量的镍氢电池，为了满足需要，一般会针对不同规格的车辆生产不同规格的镍氢电池，不能混用，通用性差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种扩展方便、通用性强的一种电池模块化拓展壳体装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种电池模块化拓展壳体装置，包括：

壳体，所述壳体内设有若干相互独立且封闭的电池格室；

气体均衡装置，相邻所述电池格室之间分别设有连通所述电池格室的内部均衡气路；所述壳体上安装有与所述内部均衡气路连接的外联均衡管路；

介质冷却装置，包括设置在所述壳体的侧壁上的电池冷却通道，所述电池冷却通道的冷却介质进口和冷却介质出口连接有循环冷却装置；

电池固定座，通过壳体固定装置安装在所述壳体的底端，所述电池固定座的两个长侧边设有扩展连接装置。

作为一种优选的技术方案，所述外联均衡管路包括安装在所述壳体上的均衡横管，所述均衡横管上设有均衡竖管，所述均衡横管的两端固定安装有均衡封堵塞或扩展连接管。

作为一种优选的技术方案，所述扩展连接管上设有均衡锁紧凸块，所述壳体上设有与所述均衡锁紧凸块配合的均衡锁紧卡槽；所述均衡封堵塞上也设有与所述均衡锁紧卡槽对应的均衡锁紧凸块。

作为一种优选的技术方案，所述循环冷却装置包括所述冷却介质进口和所述冷却介质出口各自连接的冷却竖管，所述冷却竖管下端连接有冷却横管，所述冷却横管的一端设有扩展插接母口，所述冷却横管的另一端设有与所述扩展插接母口配合的扩展插接子口，无插接的所述扩展插接母口固定安装有母口封堵塞，无插接的扩展插接子口通过管路连接有制冷机组。

作为一种优选的技术方案，所述壳体固定装置包括分别设置在所述电池固定座两侧的卡爪，所述壳体上设有与所述卡爪配合的卡台。

作为一种优选的技术方案，所述扩展连接装置包括设置在所述电池固定座侧边上的燕尾槽，所述电池固定座的另一侧边上设有与所述燕尾槽匹配的燕尾块。

由于采用了上述技术方案，一种电池模块化拓展壳体装置，包括：壳体，所述壳体内设有若干相互独立且封闭的电池格室；气体均衡装置，相邻所述电池格室之间分别设有连通所述电池格室的内部均衡气路；所述壳体上安装有与所述内部均衡气路连接的外联均衡管路；介质冷却装置，包括设置在所述壳体的侧壁上的电池冷却通道，所述电池冷却通道的冷却介质进口和冷却介质出口连接有循环冷却装置；电池固定座，通过壳体固定装置安装在所述壳体的底端，所述电池固定座的两个长侧边设有扩展连接装置；多个电池固定座通过扩展连接装置连接在一起，每个电池固定座上安装有一个壳体，相邻壳体之间的内部均衡气路通过外联均衡管路连通，相邻壳体之间的电池冷却通道通过循环冷却装置连通，形成一个完整的电池模块组，拓展方便，能够随意组合多种规格的电池，满足不同规格电动车辆的需求，大大提高了电池模块的通用性。

附图说明  

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型一个应用实施例的爆炸图；

图2是本实用新型实施例的电池内壳、电池外壳和电池固定座的组装结构示意图；

图3是本实用新型实施例的剖视图；

图4是图3中I处放大图；

图5是本实用新型实施例的电池内壳结构示意图；

图6是本实用新型实施例外联均衡管路的安装示意图；

图7是本实用新型实施例外联均衡管路的锁紧状态示意图；

图8是本实用新型实施例循环冷却装置的爆炸图；

图9是本实用新型实施例组成电池模块组的结构示意图；

图10是本实用新型实施例的俯视图；

图11是图10中II处放大图；

图12是本实用新型实施例冷却管的扩展连接状态结构示意图；

图中：11-电池外壳；12-电池内壳；31-电池盖；32-上盖；41-内部均衡气路；42-均衡横管；43-均衡竖管；44-均衡封堵塞；45-扩展连接管；46-均衡锁紧凸块；47-均衡锁紧卡槽；51-电池冷却通道；511-电池格室墙；512-迷宫通道隔板；513-分隔通道墙板；52-冷却管；521-冷却横管；522-冷却竖管；53-制冷机组；54-母口封堵塞；551-扩展插接母口；552-扩展插接子口；61-电池固定座；621-卡爪；622-卡台；63-燕尾槽；64-燕尾块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

一种电池模块化拓展壳体装置，包括：

壳体，所述壳体内设有若干相互独立且封闭的电池格室，每个所述电池格室内安装有一个电池芯，所述电池格室内盛装有电解液；

气体均衡装置，如图5所示，相邻所述电池格室之间分别设有连通所述电池格室的内部均衡气路41，所述内部均衡气路41位于所述电解液液面以上的气体空间内；如图1所示，所述气体空间上连接有外联均衡管路，所述外联均衡管路包括安装在所述壳体上的均衡横管42，所述均衡横管42上设有均衡竖管43，如图6和图7所示，所述均衡横管42的两端固定安装有均衡封堵塞44或扩展连接管45，所述扩展连接管45上设有均衡锁紧凸块46，所述壳体上设有与所述均衡锁紧凸块46配合的均衡锁紧卡槽47；所述均衡封堵塞44上也设有与所述均衡锁紧卡槽47对应的均衡锁紧凸块46；具体地，所述壳体包括位于所述壳体顶端的电池盖31，所述电池盖31上安装有上盖32，所述电池盖31上设有均衡管路孔，所述均衡竖管43的底端穿过所述均衡管路孔且与所述内部均衡气路41连通，所述均衡竖管43与所述均衡管路孔之间安装有密封圈，所述均衡锁紧卡槽47设置在所述上盖32上。

介质冷却装置，包括设置在所述壳体的侧壁上的电池冷却通道；如图1、图2和图5所示，所述壳体包括上端开口的电池外壳11，所述电池外壳11内套装有上端开口的电池内壳12，所述电池外壳11与所述电池内壳12的端口处密封连接，各所述电池格室设置在所述电池内壳12内，相邻所述电池格室之间的所述电池内壳12内设有电池格室墙511；所述电池内壳12的顶端安装有电池盖31；所述电池内壳12和所述电池外壳11之间设有作为所述电池冷却通道51的间隙；所述电池外壳11上设有冷却介质进口和冷却介质出口；所述电池冷却通道51内的所述电池内壳12外周面上设有迷宫通道隔板512，所述迷宫通道隔板512与所述电池外壳11的内壁、所述电池内壳12构成迷宫冷却通道，所述冷却介质进口和所述冷却介质出口分别设置在所述电池外壳11底面的两端，所述迷宫冷却通道的两端分别与所述冷却介质进口和所述冷却介质出口连通。

如图5、图10和图11所示，所述电池内壳12的两侧外表面分别设有向所述电池格室墙511的墙壁内延伸的冷却夹缝，所述迷宫通道隔板512沿所述冷却夹缝表面向所述电池格室墙511内延伸，如图3所示，所述电池外壳11内壁上设有插接在所述冷却夹缝内的分隔通道墙板513，所述电池外壳11内壁、所述电池内壳12外壁、所述分隔通道墙板513、所述迷宫通道隔板512、所述冷却夹缝内表面构成环绕各所述电池格室的所述电池冷却通道51。

所述电池冷却通道51的冷却介质进口和冷却介质出口连接有循环冷却装置，如图8和图12所示，所述循环冷却装置包括所述冷却介质进口和所述冷却介质出口各自连接的冷却竖管522，所述冷却竖管522下端连接有冷却横管521，所述冷却横管521的一端设有扩展插接母口551，所述冷却横管521的另一端设有与所述扩展插接母口551配合的扩展插接子口552，无插接的所述扩展插接母口551固定安装有母口封堵塞54，无插接的扩展插接子口552通过管路连接有制冷机组53。

电池固定座61，通过壳体固定装置安装在所述壳体的底端，如图3和图4所示，所述壳体固定装置包括分别设置在所述电池固定座61两侧的卡爪621，所述壳体上设有与所述卡爪621配合的卡台622。所述电池固定座61的两个长侧边设有扩展连接装置；如图10所示，所述扩展连接装置包括设置在所述电池固定座61侧边上的燕尾槽63，所述电池固定座61的另一侧边上设有与所述燕尾槽63匹配的燕尾块64。

当产品只包含一组电池模块时，均衡横管42的两端分别安装有一个均衡封堵塞44；只有一组电池模块时，可以将均衡横管42和均衡封堵塞44撤掉，将电池盖31上的均衡管路孔密封堵住即可；只有一组电池模块时，冷却横管521的扩展插接子口552通过管路与制冷机组53连接，冷却横管521的扩展插接母口551密封安装有管母口封堵塞54。

当产品包含两组或两组以上的电池模块时，以包含七组电池模块为例，如图9所示，七个电池固定座61通过燕尾槽63和燕尾块64连接在一起，每个电池模块的上盖32内均安装有一个均衡横管42，相邻的均衡横管42之间安装有扩展连接管45，第一个电池模块和第七个电池模块的均衡横管42的外端分别密封安装有均衡封堵塞44，均衡横管42上的均衡竖管43通过相应的电池盖31上的均衡管路孔与对应的内部均衡气路41连通，这样均衡横管42、均衡竖管43和扩展连接管45将七个电池模块的内部均衡气路41连通。相邻电池模块之间的冷却横管521通过两者之间相互匹配的接口连接在一起，即扩展插接母口551和扩展插接子口552，扩展插接子口552圆柱形外周面直径与扩展插接母口551的内孔直径相同，扩展插接子口552外周面上装有O型密封圈，扩展插接子口552插入相邻冷却管52的扩展插接母口551内，形成密封管路，串接后的第一个电池模块的冷却管52与管路连接，再通过管路与制冷机组53连接，第七个电池模块的冷却管52外端安装有母口封堵塞54，形成密闭的冷却循环系统。

电池内壳12采用连体结构，根据电压输出要求确定电池格室数量，电池内壳12采用导热高分子材料，以提高电池温度的热传导，电池内壳12装配在电池外壳11内，电池内壳12与电池外壳11采用橡胶密封胶圈密封，电池内壳12与电池外壳11连接处的上端部周圈用螺钉固定，电池内壳12上端装配电池盖31，用专用胶粘接，确保电池格室的密封。

电池模块的固定结构采用快装方式，电池固定座61底部设有螺栓孔，安装时用螺栓固定在车辆上，电池固定座61的长边两侧设有相互配合的燕尾槽63和燕尾块64，成组装配时通过燕尾槽63和燕尾块64的配合将所有电池固定座61连在一起，电池固定座61短边两侧设有卡爪621，电池模块安装压入后卡爪621与电池外壳11的卡台622锁定，这种结构对以后的维修提供便利。 

如图8所示，介质冷却装置还包括循环冷却装置，两个冷却管52固定在电池固定座61的两端，冷却管52采用快装插接结构，冷却管52为三通结构，冷却竖管522设有O型密封圈，当电池模块安装压入电池固定座61后，冷却竖管522插入电池外壳11底部两端的冷却介质进口和冷却介质出口内；当电池模块组成电池模块组时，成组安装时一个冷却横管521的扩展插接子口552插入另一个冷却横管521的扩展插接母口551内，形成密封管路，串接后的冷却管52与管路连接，再通过管路与制冷机组53连接，形成密闭的冷却循环系统，冷却管52的尾端用母口封堵塞54封住，密闭的介质冷却系统，能彻底解决电池在高倍率充放电时散热难题。

本实用新型的电池模块中设有气体均衡装置，所述均衡气路包括内部均衡气路41和外联均衡管路。内部均衡气路41，电池内壳12采用连体结构，是由若干个电池格室组成，上端与电池盖31安装后，形成独立密封的电池格室，在电池内壳12上端部，每个电池格室间设有狭窄的缝隙作为内部均衡气路41。

外联均衡管路，电池盖31设有均衡管路孔，通过均衡横管42、均衡竖管43、扩展连接管45将成组后的电池模块的气路串联，均衡横管42固定在上盖32上，当上盖32安装在电池盖31上后，均衡竖管43插入电池盖31的均衡管路孔内，之间有O型密封圈密封。电池模块之间通过扩展连接管45连接，扩展连接管45的两端设有O型密封圈，连接时插入均衡横管42，成组后的气路尾端和始端安装有均衡封堵塞44，均衡封堵塞44与均衡横管42通过O型圈密封，上盖32固定均衡横管42的两孔端设有均衡锁紧卡槽47，扩展连接管45和均衡封堵塞44上均设有与均衡锁紧卡槽47配合的均衡锁紧凸块46，管路连接后，均衡封堵塞44和扩展连接管45旋转90度将均衡锁紧凸块46旋入均衡锁紧卡槽47内固定。形成密闭后的均衡气路使得每个电池芯单体气压相同，参数也会因为气压的均衡而均衡，不会出现单个电池过冲而造成的爆裂现象。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (6)

1.一种电池模块化拓展壳体装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内设有若干相互独立且封闭的电池格室；

气体均衡装置，相邻所述电池格室之间分别设有连通所述电池格室的内部均衡气路；所述壳体上安装有与所述内部均衡气路连接的外联均衡管路；

介质冷却装置，包括设置在所述壳体的侧壁上的电池冷却通道，所述电池冷却通道的冷却介质进口和冷却介质出口连接有循环冷却装置；

电池固定座，通过壳体固定装置安装在所述壳体的底端，所述电池固定座的两个长侧边设有扩展连接装置。

2.如权利要求1所述的电池模块化拓展壳体装置，其特征在于，所述外联均衡管路包括安装在所述壳体上的均衡横管，所述均衡横管上设有均衡竖管，所述均衡横管的两端固定安装有均衡封堵塞或扩展连接管。

3.如权利要求2所述的电池模块化拓展壳体装置，其特征在于，所述扩展连接管上设有均衡锁紧凸块，所述壳体上设有与所述均衡锁紧凸块配合的均衡锁紧卡槽；所述均衡封堵塞上也设有与所述均衡锁紧卡槽对应的均衡锁紧凸块。

4.如权利要求1所述的电池模块化拓展壳体装置，其特征在于，所述循环冷却装置包括所述冷却介质进口和所述冷却介质出口各自连接的冷却竖管，所述冷却竖管下端连接有冷却横管，所述冷却横管的一端设有扩展插接母口，所述冷却横管的另一端设有与所述扩展插接母口配合的扩展插接子口，无插接的所述扩展插接母口固定安装有母口封堵塞，无插接的扩展插接子口通过管路连接有制冷机组。

5.如权利要求1所述的电池模块化拓展壳体装置，其特征在于，所述壳体固定装置包括分别设置在所述电池固定座两侧的卡爪，所述壳体上设有与所述卡爪配合的卡台。

6.如权利要求1所述的电池模块化拓展壳体装置，其特征在于，所述扩展连接装置包括设置在所述电池固定座侧边上的燕尾槽，所述电池固定座的另一侧边上设有与所述燕尾槽匹配的燕尾块。