CN205069718U - 一种电池的成组结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池的成组结构。包括平行对称设置的两块端板，多个位于两块端板之间并且两端分别垂直插入两块端板边沿的支架，以及将端板和支架固定的螺母，该多个支架和两块端板组成内部容纳空间；还包括卡槽连接于多个支架内部的胶壳，以及安装于胶壳内的电芯。本实用新型使用支架压在胶壳的表面，两端使用螺母锁入支架，在此过程中支架替代了安装孔穿螺杆锁紧的功能，强度大大提高了，而且支架也提供了上压电芯防止晃动的功能，大大增加了整个模组的可靠性。胶壳与电芯直接接触，锁紧后的电芯所有作用力在支架上，不会造成胶壳塑料件的破坏，有效降低了因塑料件损坏而发生模组损坏的几率。

Description

一种电池的成组结构

技术领域

本实用新型涉及一种电池的成组结构，属于电池成组领域。

背景技术

随着电池应用于电动汽车，对电池PACK安全性也越来越高。电池模组属于PACK中重要的组成部分，安全性也是至关重要的，如何成组才能使得电池组安全性较高成了电动车电池行业最关注的问题。当电池模组安装于PACK中在汽车上使用时，会随着汽车的震动而发生震动。震动过程中一旦电池模组损坏，会发生一系列的连锁破坏，如导线烧毁，电池漏液，电池内部短路等，会严重威胁驾驶员的生命安全，因此在运行过程中绝不能出现模组损坏的情况。焊接和螺栓连接是目前最常用的两种方法。焊接自动化程度高，一致性好，但是焊接设备成本比较高，需要专业人员操作，而且焊接之后整个模组无法再次拆装，如果模组中一个电芯损坏，整个模组就会报废，极大的提高了维修的成本。螺栓连接解决了这一问题，使用螺栓连接，模组成组操作简单，维修方便，但是螺栓连接在使用过程中因震动会又会产生松动的可能。

针对以上问题，目前的实现方案是：将电芯套入电芯胶壳中，然后每个套好电芯的电芯胶壳穿过上下4根螺杆，两端套入端板后再使用螺母锁紧。在操作过程中螺杆需要穿过每一个电芯胶壳侧边的安装孔，然而在操作过程中零件精度控制不好，就很容易几个螺杆不能同时穿入，或者能穿入的但也比较困难，而且只能手工操作，实现自动化生产较难实现，而且因螺杆穿入的是塑料件，强度有限，不宜承受过大的力，主要的受力全部集中在胶壳的安装孔的位置，强度也达不到。为了使得整个模组更加牢固，会较多使用螺栓，虽然可靠性提高了，但是整个模组操作也变得复杂，而且在使用过程中也经常会出现松动的情况，因此螺栓连接的防松也非常必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池的成组结构，主要解决现有锂电池成组后不牢固、松动等使得电池内部连接的松动及破坏，造成接触不良进而接触电阻增大，严重导致电池内部短路引起火灾的问题。本实用新型同时实现了螺栓连接紧固的方便性和防止螺栓的松动，在空间布置上也比较紧凑，占用的空间比较少，整个模组的能量密度很高，适合于大批量生产。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种电池的成组结构，使用支架压在电芯胶壳的表面，两端使用螺母锁入支架，在此过程中支架替代了塑料件安装孔穿螺杆锁紧的功能，强度大大提高，而且支架也提供了上压电芯防止晃动的功能。支架锁入端使用施必牢螺母，有效的防止螺丝的松动，大大增加了整个模组的可靠性。所有电芯置于上下两个胶壳中，没有采用组合方式，精度大大提高，如采用自动化的生产更为方便。胶壳与电芯直接接触，锁紧后的电芯所有作用力在支架上，不会造成胶壳塑料件的破坏，有效降低了因塑料件损坏而发生模组损坏的几率。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型在结构方面，只用了四个施必牢螺母锁紧，操作步骤较少，电芯的受力集中在电芯两侧的上下支架和端板上，强度大，震动过程中不易发生断裂或者较大变形，而螺母连接更便于拆装维修。

(2)本实用新型在空间上，螺母沉入到端板表面以下，与PACK的连接通孔位于端板的内部，结构较为紧凑，适宜于对空间要求比较高的应用场合。

(3)本实用新型在震动性要求上，采用各个方向定位锁紧，结构更加可靠，能够更好的保证震动过程中无相对位移。

(4)本实用新型在安全性方面，整个电池模组带电部分均位未与金属接触，预留了电气间隙，保证整个电池模组不带电。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的爆炸图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-底部胶壳，2-下支架，3-电芯，4-上支架，5-隔离片，6-端板，7-螺母，8-上盖，9-铝条，10-顶部胶壳，11-通孔。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1和2所示，一种电池的成组结构，包括两块方形端板6、两个上支架4、两个下支架2、底部胶壳1、顶部胶壳10、电芯3，其中，两块端板的四个棱角处均设有螺母孔，上支架4、下支架2平行设置，两端分别穿过两块端板6的4个螺母孔中，并通过施必牢螺母7锁紧，螺母锁紧后与端板表面相平，端板6的材料为铝合金，也可以使用塑料件，4个棱角处内陷，螺母连接时，螺母7位于端板表面以下，不占用其他空间。因此，在本实用新型中，两块端板6、两个上支架4、两个下支架2即组成一个具有内部容纳空间的紧固结构，在空间位置上，两块端板竖向设置，两个上支架4、两个下支架2横向设置并与两块端板垂直，这里所述的竖向、横向为相对位置。

在本实施例中，两个上支架4、两个下支架2的横截面均为L型，底部胶壳1沿下支架2径向延伸并卡槽连接于两个下支架2的L型槽中，顶部胶壳10的设置方式与底部胶壳的设置方式同理。在底部胶壳的上表面设有多个均匀分布的并用于安装电芯3的安装槽，顶部胶壳则相应设有多个用于电芯极柱穿过的孔，电芯安装时，电芯3竖向安装于每个安装槽中，电芯极柱穿过顶部胶壳的孔。

本实施例还在电芯与端板6之间设有隔离片5，并且在端板6上还竖向设有通孔11，该通孔11从端板6的顶部一直延伸至底部，可以将本电池模组固定于PACK中底部的安装孔中，通孔11有效的放大了安装的公差，更方便电池模组安装于制造精度不高的焊接箱体中。

另外，在本实施例中，在电芯极柱上还焊接有铝条9，该铝条9位于顶部胶壳10的上侧，顶部胶壳10顶部还卡槽连接有上盖8。上支架4上部还带有翻边，既用来加强上支架，也可以在其上打孔固定采样线束。

如图2，本实用新型的安装如下：

电芯按照实际需要的串并联顺序一个个装入底部胶壳1后(此部分为现有技术)，盖上顶部胶壳10。顶部胶壳有保护电极和防爆膜的作用，防止电极在安装过程中碰到其他电极和防止焊接过程中焊渣溅到防爆膜而烫穿防爆膜。电芯装入顶部胶壳、底部胶壳后将上下两个胶壳压紧以保证电芯完全装入胶壳，然后在底部胶壳1的下端放入前后两个下支架2托起底部胶壳1侧边，顶部放上前后两个上支架4压住顶部胶壳10侧边，电芯3两端贴上隔离片5，再将两个下支架2和两个上支架4两端套入端板6，分别使用4个M6施必牢螺母7拧紧。全部锁紧后放入铝条9，将铝条焊接到电芯极柱，铝条全部焊接完成后，合上上盖8，即完成了电池模组的装配。

当电池模组安装在PACK中，PACK装于汽车上使用时会产生震动，当上下产生震动时，上支架1、下支架4阻止中间电芯的上下串动，当产生左右的震动时，两端板5会阻止左右串动，产生前后震动时，上支架1和下支架4发挥作用，6个方向均有限制。

因整个结构在上下、左右、前后均有限位，所以可以更好的保证整个电池模组在使用过程中产生震动的时候，不至于电芯在框架里面产生位移，保证了电芯与支架震动频率一致，有效减少了震动时发生松动的可能性，端板6既参与电池模组自身的锁紧，也作为固定到PACK中的零件，实现了一个零件两种功能，并且节约空间，采用施必牢螺母，防止在使用过程中电池模组因螺母松动而产生的各种安全隐患。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电池的成组结构，其特征在于，包括平行对称设置的两块端板(6)，多个位于两块端板之间并且两端分别垂直插入两块端板(6)边沿的支架，以及将端板和支架固定的螺母(7)，该多个支架和两块端板组成内部容纳空间；还包括卡槽连接于多个支架内部的胶壳，以及安装于胶壳内的电芯(3)。

2.根据权利要求1所述的一种电池的成组结构，其特征在于，所述内部容纳空间为方形柱体形状。

3.根据权利要求2所述的一种电池的成组结构，其特征在于，所述支架为四个，包括两个上支架(4)和两个下支架(2)，两个端板上则均设有四个螺母孔，支架的端部则插入至该螺母孔中，螺母(7)也穿过该螺母孔用于锁紧支架。

4.根据权利要求3所述的一种电池的成组结构，其特征在于，所述端板的螺母孔处内陷，使螺母(7)连接好后位于端板表面以下。

5.根据权利要求3或4所述的一种电池的成组结构，其特征在于，所述胶壳包括底部胶壳(1)、顶部胶壳(10)，其中，底部胶壳(1)卡槽连接于两个下支架(2)上，顶部胶壳(10)卡槽连接于两个上支架(4)上。

6.根据权利要求5所述的一种电池的成组结构，其特征在于，所述两个上支架(4)、两个下支架(2)的横截面均为L型，底部胶壳(1)、顶部胶壳(10)均分别卡槽连接于两个上支架(4)、两个下支架(2)的L型槽中。

7.根据权利要求6所述的一种电池的成组结构，其特征在于，所述底部胶壳(1)的上表面设有多个均匀分布的并用于安装电芯(3)的安装槽，顶部胶壳(10)则相应设有多个用于电芯极柱穿过的孔，电芯(3)竖向安装于每个安装槽中，电芯极柱穿过顶部胶壳的孔。

8.根据权利要求7所述的一种电池的成组结构，其特征在于，所述电芯与端板(6)之间还设有隔离片(5)，在电芯极柱上还焊接有铝条(9)，该铝条(9)位于顶部胶壳(10)的上侧，顶部胶壳(10)顶部还卡槽连接有上盖(8)。

9.根据权利要求8所述的一种电池的成组结构，其特征在于，在端板(6)上还竖向设有通孔(11)，该通孔(11)从端板(6)的顶部一直延伸至底部。