CN205790127U - 一种集成式电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集成式电池模组，包括有电芯模组以及两个电芯支架，两个电芯支架对称设置于电芯模组的两端，电芯支架朝向所述电芯模组的一面开有安装槽，电芯模组的两端分别固定于所述安装槽中，所述电芯模组包括多个相互平行间隔排布的电芯，电芯两端分别朝向两侧的电芯支架；所述电芯支架上开有多个第一通孔和多个第二通孔；所述第一通孔连通安装槽和电芯支架背离所述电芯的表面，且多个第一通孔对应设置于电芯支架上电芯端部所朝向位置；所述第二通孔的两端分别连通电芯支架背离所述电芯的表面和电芯之间的间隙。本集成式电池模组能够对其内部的单体电芯进行有效固定，同时有利于提高散热效率，避免高温情况下的电芯短路。

Description

一种集成式电池模组

技术领域

本实用新型涉及一种集成式电池模组。

背景技术

单个电芯往往无法满足大功率用电设备或电子装置的需求，通常需要采用多个单体电芯共同构成集成式的电池模组，以提高输出功率，扩大电池容量。对于电池模组中单体电芯的设置方式，目前采用的做法是通过设置支架对各个单体电芯进行固定，然而现有的电芯固定方式存在以下缺陷：

电芯在充电和放电的过程中会产生热量，电芯的工作温度过高会大大影响电池模组的使用寿命，传统的电池支架设置为给内部的电芯提供稳定支撑，需尽可能减小支架与电芯之间的空隙，而电芯之间需设置空隙来加快散热，故存在固定安装和散热效率之间不能兼顾的问题。

另一方面，现有电芯会设置有电芯热缩膜进行绝缘，但是在外部高温的情况下，电芯热缩膜收缩可能导致电芯的表面露出，同时电芯受热膨胀，易使电芯侧壁相互接触短路。

实用新型内容

针对现有电池模组中存在单体电芯安装不稳定和散热不良的问题，本实用新型提供了一种集成式电池模组，该集成式电池模组能够对其内部的单体电芯进行有效固定，有效避免外界冲击对电池模组的影响，同时有利于提高散热效率，避免高温情况下的短路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种集成式电池模组，包括有电芯模组以及两个电芯支架，两个电芯支架对称设置于电芯模组的两端，所述电芯支架朝向所述电芯模组的一面开有安装槽，所述电芯模组的两端分别固定于所述安装槽中，所述电芯模组包括多个相互平行间隔排布的电芯，所述电芯两端分别朝向两侧的电芯支架；

所述电芯支架上开有多个第一通孔和多个第二通孔；

所述第一通孔连通安装槽和电芯支架背离所述电芯的表面，且多个第一通孔对应设置于电芯支架上电芯端部所朝向位置；

所述第二通孔的两端分别连通电芯支架背离所述电芯的表面和电芯之间的间隙。

进一步的，所述安装槽中设有限位块，所述限位块一端固定于安装槽上，另一端朝电芯之间的间隙延伸，且限位块的外周侧壁与电芯的端部侧壁相抵靠，以固定所述电芯端部。

进一步的，所述限位块包括限位柱和限位板；

所述限位柱位于多个电芯之间，限位柱的外周侧壁上分别设置有与电芯侧壁相适配的第一削切面，所述第二通孔设置于所述限位柱的中心轴线上；

所述限位板单侧朝向电芯，所述限位板朝向电芯的侧面设置有与电芯侧壁相适配的第二削切面。

进一步的，所述电芯模组的两侧端部均设置有用于电连接的金属连接片，所述金属连接片位于安装槽中，所述金属连接片设置有引出电极的电极端，所述电芯支架上开有电极引出槽，所述电极引出槽与安装槽连通，所述电极端穿过所述电极引出槽并置于所述电芯支架的外表面。

进一步的，所述电芯模组还包括有绝缘纸，所述绝缘纸位于电芯支架与金属连接片之间。

进一步的，所述绝缘纸上设有多个第三通孔，所述多个第三通孔位于电芯端部所朝向的方向上。

进一步的，还包括有BMS保护板，所述BMS保护板上设置有电压检测线和电源线，所述电压检测线与所述电极端电连接。

进一步的，还包括有热缩膜，所述热缩膜包裹于所述电芯模组和电芯支架的外表面，收缩后的热缩膜将电芯支架压合在所述电芯模组两端。

进一步的，还包括铝制壳体，所述电芯模组和电芯支架封装于所述铝制壳体内部。

进一步的，所述铝制壳体包括上壳体和下壳体，所述电芯模组和电芯支架固定于上壳体与下壳体之间，所述电芯模组与下壳体之间设置缓冲垫。

本实用新型设置了两个电芯支架，通过电芯支架对中间的多个电芯进行固定，限制电芯的安装位置，避免电芯模组中的电芯发生相对位移，保持电芯之间的间隙，同时两个电芯支架之间没有连接结构，当电芯发热膨胀时，电芯支架能够相应发生位移调整，同时避免电芯的侧壁之间发生直接接触；通过设置第一通孔将电芯的端部与电芯支架的外部连通，促进电芯端部的散热，通过设置第二通孔将电芯之间的间隙与电芯支架的外部连通，提高电芯间隙的散热效率。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种电池模组的爆炸图；

图2是本实用新型提供的电芯模组的结构示意图；

图3是本实用新型提供的电芯支架的正面结构示意图；

图4是本实用新型提供的电芯支架的背面结构示意图；

图5是本实用新型提供的绝缘纸的结构示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、铝制壳体；11、上壳体；111、引线槽；12、下壳体；2、电芯模组；21、电芯；22、金属连接片；221、电极端；3、绝缘纸；31、第三通孔；32、第四通孔；33、第五通孔；4、电芯支架；41、安装槽；42、电极引出槽；43、第一通孔；44、第二通孔；45、限位柱；451、第一削切面；46、限位板；461、第二削切面；5、BMS保护板；51、电压检测线；52、护线套；53、电源线；54、电源接头；6、热缩膜；61、前通孔；7、缓冲垫。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1和图2所示，本实用新型公开了一种集成式电池模组，包括有电芯模组2以及两个电芯支架4，两个电芯支架4对称设置于电芯模组2的两端，所述电芯支架4朝向所述电芯模组2的一面开有安装槽41，所述电芯模组2的两端分别固定于所述安装槽41中，所述电芯模组2包括多个相互平行间隔排布的电芯21，所述电芯21两端分别朝向两侧的电芯支架4。

在本实施例中，所述电芯21为圆柱形电芯，多个电芯21之间相互平行设置，不同电芯21之间留有一定间隙，避免电芯21之间直接接触，且电芯21的端部分别位于两个平面上。

两个电芯支架4对称设置于电芯模组2的两端，对电芯21起固定作用，限制电芯21的安装位置，避免电芯模组2中的电芯发生相对位移，同时两个电芯支架4之间没有连接结构，当电芯21发热膨胀时，电芯支架4能够相应发生位移调整。

所述电芯支架4上开有多个第一通孔43，所述第一通孔43为圆形孔，所述多个第一通孔43连通安装槽41和电芯支架4背离所述电芯21的表面，且多个第一通孔43对应设置于电芯支架4上电芯端部所朝向位置，提高电芯端部的散热效率；

所述电芯支架4上开有多个第二通孔44，第二通孔44的两端分别连通电芯支架4背离所述电芯21的表面和电芯之间的间隙，从而加快电芯21之间的散热效率。

如图3和图4所示，为本实用新型中电芯支架4结构的优选实施例，所述电芯支架4为板状，所述电芯支架4朝向所述电芯模组2的一面开有安装槽41，所述电芯模组2的两端容置在两侧的安装槽41中，所述安装槽41与电芯模组2的外部端面形状相适配，所述安装槽41中设有限位块，所述限位块一端固定于安装槽41上，另一端朝电芯21之间的间隙延伸，且限位块的外周侧壁与电芯21的端部侧壁相抵靠，通过限位块和安装槽41内侧壁的相互作用对电芯的端部进行固定，同时保持电芯21之间的一定宽度间隔，避免电芯21之间直接接触，有利于散热，另一方面，通过第一限位块能够保持电芯之间存在一定的间隙，虽然一般电芯会设置有电芯热缩膜，但是在外部高温的情况下，电热缩膜收缩可能导致电芯的表面露出，通过第一限位块能够在电芯之间产生阻隔作用，避免电芯直接接触引起的短路现象。

具体的，所述限位块包括限位柱45和限位板46；

所述限位柱45位于多个电芯21之间，限位柱45的外周侧壁上分别设置有与电芯21侧壁相适配的第一削切面451，所述第二通孔44设置于所述限位柱45的中心轴线上；

所述限位板46单侧朝向电芯21，所述限位板46朝向电芯21的侧面设置有与电芯21侧壁相适配的第二削切面461。

限位板46和限位柱45既保证了电芯21之间留有一定的间隙，又能够对电芯21端部起到稳定的支撑固定作用，同时限位柱45设置了第二通孔44，提高电芯模组2内外换热效率。

在本实施例中，所述电芯模组2为上中下三层设置，上层的电芯数量为6个，中层和下层的电芯数量均为7个，中层和下层的电芯上下对应设置，上层和中层的电芯错位设置，所述限位柱45位于中层和下层的电芯之间。限位柱45的外周侧壁上分别设置有4个第一削切面451，通过第一削切面451对中层和下层的电芯进行限位；所述限位板46的截面为三折边状，限位板46侧面设置有2个第二削切面461，通过第二削切面461对中层和上层的电芯进行限位。

在本实施例中，所述电芯21的两侧端部均设置有金属连接片22，通过金属连接片22实现不同电芯21的电连接，所述金属连接片22无固定形状，本领域技术人员可根据电芯21串并联连接方式的需要将金属连接片22设计为口字型、一字型、L型或其他不规则形状；所述金属连接片22焊接于电芯21端部。当电心支架4与电芯21组装时，所述金属连接片22位于安装槽41中，所述金属连接片22设置有引出电极的电极端221，所述电极端221位于电芯21端部的外周，且从垂直于所述电芯21的方向引出，所述电芯支架4上开有电极引出槽42，连通安装槽41和电芯支架4的外周侧壁，电极引出槽42的位置与所述电极端221的位置一一对应，所述电极端221穿过所述电极引出槽42并置于所述电芯支架4的外表面。

将金属连接片22设置于电芯21的两端，同时通过外部的电芯支架4对电芯21的两端进行保护，相比于现有将金属连接片22设置于支架外部的连接方式，本实用新型能够对电芯模组2上的电连接提供更好的保护，由于金属连接片22位于电芯支架4的内部，金属连接片22与电芯21的连接不受到电芯支架4的干涉，受到冲击时，可减少电芯支架4的振动对于电芯21之间电连接的影响，提高该电芯模组2的稳定性。

如图1和图5所示，所述集成式电池模组还包括有绝缘纸3，所述绝缘纸3位于电芯支架4与金属连接片22之间，绝缘纸3的形状与电芯模组2的端部外形一致，避免电芯支架4与金属连接片22直接接触。所述绝缘纸3上设有多个第三通孔31，所述多个第三通孔31位于电芯端部所朝向的方向上，即所述第一通孔43和第三通孔31一一对应，避免对电芯端部散热的影响。所述绝缘纸3上还设置有供所述限位板46穿过的第四通孔32，以及供限位柱45穿过的第五通孔33。

所述集成式电池模组还包括有BMS保护板5(BMS，battery managementsystem，电池管理系统)，由本领域技术人员所公知，BMS保护板5上设置有电池保护和控制电路，以对电池模组的输入输出进行控制，对其具体电路设置不再进行赘述。所述BMS保护板5位于一侧电芯支架4的外部，BMS保护板5上设置有电压检测线51和电源线53，所述电压检测线51与所述电极端221电连接，进而将电芯与所述BMS保护板5相互电连接，所述电源线53的端部设置有电源接头54，用于与外界充电电源或负载电连接，所述热缩膜6上开有前通孔61和后通孔，所述电源线53由前通孔61或后通孔引出。

所述集成式电池模组还包括有热缩膜6，所述热缩膜6包裹于所述电芯模组2和电芯支架4的外表面，收缩后的热缩膜6将电芯支架4压合在所述电芯模组2两端，热缩膜6经过加热可紧紧包裹于电芯模组2的外表面上，热缩膜6的收缩弹性使其内部的电芯支架4压合在电芯模组2的两端，即保证了对电芯的有效固定，同时留有一定的形变余量。

所述热缩膜6为热塑性聚烯烃材料或热塑性聚酯材料，所述热塑性聚烯烃为乙烯、丙烯或高级烯烃的聚合物，所述热塑性聚酯材料指由饱和的二元羧酸(酯)和二元醇通过缩聚得到的聚合物。

作为一种优选实施方式，所述热缩膜6为PVC、PE或PET，所述PVC、PE属于热塑性聚烯烃材料，所述PET属于热塑性聚酯材料，需要说明的是，选取PVC、PE或PET作为热缩膜6的材料仅为本实施例的优选方式，本领域技术人员也可采用其他实现同种功能的材料。

所述集成式电池模组还包括铝制壳体1，所述电芯模组2封装于所述铝制壳体1内部。所述电源线53延伸至铝制壳体1外，所述铝制壳体1开有引线槽111，所述电源线53上设置有护线套52，所述护线套52卡接在所述引线槽111上，所述铝制壳体1有良好的导热性，通过所述铝制外壳可促进内部电芯模组2的散热，也能够起到防静电的作用，同时铝制外壳对内部电芯模组2进行包裹，可起到防爆的作用，另一方面，为了避免铝制外壳，具有一定的电磁屏蔽作用，避免了外部电磁因素对于电池包内部的干扰，使得该电芯模组2的电路控制更加稳定。

所述铝制壳体1包括上壳体11和下壳体12，所述上壳体11和下壳体12之间通过螺钉固定，所述电芯模组2固定于上壳体11与下壳体12之间，所述电芯模组2与下壳体12之间设置缓冲垫7，起到一定的防震作用。

综上，本实用新型能够较好的对电芯进行固定，使电芯模组处于稳定的状态，保留电芯之间的间隙，提高了电芯端部和电芯间隙的散热效率，同时通过保持电芯间隙避免了高温下电芯的接触短路。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集成式电池模组，其特征在于，包括有电芯模组以及两个电芯支架，两个电芯支架对称设置于电芯模组的两端，所述电芯支架朝向所述电芯模组的一面开有安装槽，所述电芯模组的两端分别固定于所述安装槽中，所述电芯模组包括多个相互平行间隔排布的电芯，所述电芯两端分别朝向两侧的电芯支架；

所述电芯支架上开有多个第一通孔和多个第二通孔；

所述第一通孔连通安装槽和电芯支架背离所述电芯的表面，且多个第一通孔对应设置于电芯支架上电芯端部所朝向位置；

所述第二通孔的两端分别连通电芯支架背离所述电芯的表面和电芯之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的一种集成式电池模组，其特征在于，所述安装槽中设有限位块，所述限位块一端固定于安装槽上，另一端朝电芯之间的间隙延伸，且限位块的外周侧壁与电芯的端部侧壁相抵靠，以固定所述电芯端部。

3.根据权利要求2所述的一种集成式电池模组，其特征在于，所述限位块包括限位柱和限位板；

所述限位柱位于多个电芯之间，限位柱的外周侧壁上分别设置有与电芯侧壁相适配的第一削切面，所述第二通孔设置于所述限位柱的中心轴线上；

所述限位板单侧朝向电芯，所述限位板朝向电芯的侧面设置有与电芯侧壁相适配的第二削切面。

4.根据权利要求1所述的一种集成式电池模组，其特征在于，所述电芯模组的两侧端部均设置有用于电连接的金属连接片，所述金属连接片位于安装槽中，所述金属连接片设置有引出电极的电极端，所述电芯支架上开有电极引出槽，所述电极引出槽与安装槽连通，所述电极端穿过所述电极引出槽并置于所述电芯支架的外表面。

5.根据权利要求4所述的一种集成式电池模组，其特征在于，所述电芯模组还包括有绝缘纸，所述绝缘纸位于电芯支架与金属连接片之间。

6.根据权利要求5所述的一种集成式电池模组，其特征在于，所述绝缘纸上设有多个第三通孔，所述多个第三通孔位于电芯端部所朝向的方向上。

7.根据权利要求4所述的一种集成式电池模组，其特征在于，还包括有BMS保护板，所述BMS保护板上设置有电压检测线和电源线，所述电压检测线与所述电极端电连接。

8.根据权利要求1所述的一种集成式电池模组，其特征在于，还包括有热缩膜，所述热缩膜包裹于所述电芯模组和电芯支架的外表面，收缩后的热缩膜将电芯支架压合在所述电芯模组两端。

9.根据权利要求1所述的一种集成式电池模组，其特征在于，还包括铝制壳体，所述电芯模组和电芯支架封装于所述铝制壳体内部。

10.根据权利要求9所述的一种集成式电池模组，其特征在于，所述铝制壳体包括上壳体和下壳体，所述电芯模组和电芯支架固定于上壳体与下壳体之间，所述电芯模组与下壳体之间设置缓冲垫。