CN206516684U - 圆柱形锂电池模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种圆柱形锂电池模块,包括:左电池固定架；右电池固定架；布置于左电池固定架和右电池固定架之间的电芯层，电芯层由若干颗平行分布的单体电芯组成，并且单体电芯的轴线左右延伸布置；将左电池固定架和右电池固定架沿着单体电芯的轴线方向锁紧固定在一起的锁紧螺丝；固定连接在左电池固定架的左侧、且与每颗单体电芯相连接的串联载流片；以及固定连接在右电池固定架的右侧、且与对应的所述单体电芯相连接的第一并联载流片和第二并联载流片；第一并联载流片和第二并联载流片绝缘隔离。本申请这种圆柱形锂电池模块具有组装简单、结构稳固的特定。

Description

圆柱形锂电池模块

技术领域

本申请涉及锂电池技术领域，具体涉及一种圆柱形锂电池模块。

背景技术

现有的圆柱形锂电池模块中，单节电芯间无通风孔的风道设计，导致热量的堆积，电池模组温度的升高；

电池模块侧边的载流导电板焊接后无绝缘保护，容易导致生产过程中短路风险，对生产安全造成风险。

现有的圆柱形锂电池模块，现有方式都是使用带有圆形孔位的固定支架来做成组方式。孔位的尺寸公差以及电池直径的尺寸公差累加，导致电池模组内部电池无法完全固定，电池模组内部电池无法完全固定的状态下存在产品使用过程中焊点脱落。导致电池损坏。

发明内容

本申请的目的是：针对上述问题，提供一种组装简单、结构稳固的圆柱形锂电池模块。

为了达到上述目的，本申请的技术方案是：

一种圆柱形锂电池模块,包括:

绝缘材质的左电池固定架；

绝缘材质的右电池固定架；

布置于所述左电池固定架和所述右电池固定架之间的电芯层，所述电芯层由若干颗平行分布的单体电芯组成，并且所述单体电芯的轴线左右延伸布置；

将所述左电池固定架和所述右电池固定架沿着所述单体电芯的轴线方向锁紧固定在一起的锁紧螺丝；

固定连接在所述左电池固定架的左侧、且与每颗所述单体电芯相连接的串联载流片；以及

固定连接在所述右电池固定架的右侧、且与对应的所述单体电芯相连接的第一并联载流片和第二并联载流片；

所述第一并联载流片和第二并联载流片绝缘隔离。

在本申请的一些优选实施例中，所述第一并联载流片与对应的所述单体电芯间的连接方式为压紧式接触连接，所述第二并联载流片与对应的所述单体电芯间的连接方式为压紧式接触连接，所述串联载流片与每颗所述单体电芯间的连接方式为压紧式接触连接。

在本申请的又一些优选实施例中，所述串联载流片是通过结构胶加螺丝锁紧的方式固定连接在所述左电池固定架上的，所述第一并联载流片和第二并联载流片是通过结构胶加螺丝锁紧的方式固定连接在所述右电池固定架上的。

在本申请的又一些优选实施例中，所述左电池固定架的左侧还通过螺丝锁紧固定有罩在所述串联载流片外的左载流片绝缘固定板，所述右电池固定架的右侧还通过螺丝固定有罩在所述第一并联载流片和第二并联载流片外的右载流片绝缘固定板。

在本申请的又一些优选实施例中，所述左电池固定架上成型有与所述左载流片绝缘固定板和串联载流片相配合的防呆柱，所述右电池固定架上成型有与所述右载流片绝缘固定板、第一并联载流片和第二并联载流片相配合的防呆柱。

在本申请的又一些优选实施例中，所述左电池固定架、右电池固定架、串联载流片、第一并联载流片、第二并联载流片、左载流片绝缘固定板和右载流片绝缘固定板上密布开设贯穿该圆柱形锂电池模块的通风散热孔。

在本申请的又一些优选实施例中，所述左电池固定架、右电池固定架、左载流片绝缘固定板和右载流片绝缘固定板均为绝缘阻燃材质。

在本申请的又一些优选实施例中，所述左电池固定架和所述右电池固定架上均制有电芯插孔，所述单体电芯的轴向两端分别插设在所述左电池固定架和右电池固定架的所述电芯插孔中。

在本申请的又一些优选实施例中，所述电芯插孔的孔壁上设置有摩擦力增强筋。

所述右电池支架上成型有用于绝缘隔离所述第一并联载流片和第二并联载流片的绝缘隔离筋。

本申请的优势在于：

1、本申请采用螺丝锁紧固定的方式将左、右电池固定架锁紧固定在一起，大大加强了单体电芯与左右电池固定架间的连接稳固度。

2、设置贯通式通风散热孔，对每只单体电池的散热提供通风通道，加强热管理的灵活性及可行性，保证电池组在适宜的环境中工作，增加电池包的循环寿命。

3、对左右电池支架的每个电芯插孔内部增设摩擦力增强筋，防止因孔位的尺寸公差以及电芯直径的尺寸公差叠加导致的电池模块内部电池无法完全固定状态；避免电池组在工作过程中可能出现的焊点脱落问题，增强电池模组工作的稳定性。

4、对电池串并联载流片做绝缘防护及连接防呆结构，避免批量组装生产时出现操作失误状况。降低组装生产时出现的短路风险。

附图说明

图1为本申请实施例中圆柱形锂电池模块的分解结构示意图；

图2为本申请实施例中圆柱形锂电池模块的整体总装图之一；

图3为本申请实施例中圆柱形锂电池模块的整体总装图之二。

其中：1-左电池固定架，2-右电池固定架，3-单体电芯，4-串联载流片，5-第一并联载流片，6-第二并联载流片，7-左载流片绝缘固定板，8-右载流片绝缘固定板，A-摩擦力增强筋，B-通风散热孔，C-防呆柱，D-绝缘隔离筋。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1至图3示出了本申请这种圆柱形锂电池模块的一个优选实施例，其包括:左电池固定架1,右电池固定架2,布置于左电池固定架1和右电池固定架2之间的电芯层，以及将左电池固定架1和右电池固定架2锁紧固定在一起的锁紧螺丝。不难理解，左电池固定架1和右电池固定架2通过锁紧螺丝锁紧固定在一起后，大大提高了左电池固定架1、右电池固定架2和单体电芯3之间的连接稳定度。前述电芯层由多颗平行分布的圆柱形的单体电芯3组成，每颗单体电芯3的轴线左右延伸布置，每个电芯层中单体电芯3的具体数量可根据功率和容量需求而灵活设定。

上述锁紧螺丝将左电池固定架1和右电池固定架2沿着单体电芯3的轴线方向锁紧固定在一起，如此将各颗单体电芯3轴向夹紧在左电池固定架1和右电池固定架2之间，防止单体电芯3脱开，增强该电池模块的结构稳固性。

左电池固定架1的左侧固定连接有与每一颗单体电芯3相连接的串联载流片4。右电池固定架2的右侧固定连接有与对应的所述单体电芯3相连接的第一并联载流片5和第二并联载流片6。第一并联载流片5和第二并联载流片6绝缘隔离。而且，右电池支架2上成型有绝缘隔离筋D，该绝缘隔离筋D将第一并联载流片5和第二并联载流片6相互隔开，降低组装生产时出现的短路风险。

处于最左端的那个电池模块，其左电池固定架1的左侧部固定有与该电池模块中所述单体电芯3相连接的串联载流片4。而处于最右端的那个电池模块，其右电池固定架2的右侧部固定有该电池模块中对应的单体电芯3相连接的正极输出并联载流片7和负极输出并联载流片8。

具体地，每个电芯层中的各颗单体电芯3可分为两组，一般这两组单体电芯3的电芯数量相等，而且这两组单体电芯3分布方向相反——其中一组正极朝左、负极朝右布置，另一组负极朝左、正极朝右布置，上述第一并联载流片5和第二并联载流片6分别与这两组单体电芯3相连接。

在本实施中，第一并联载流片5与对应的单体电芯3间的连接方式为紧压式接触连接，而非传统的焊接连接。第二并联载流片6与对应的单体电芯3间的连接方式为紧压式接触连接，而非传统的焊接连接。串联载流片4与每颗单体电芯3间的连接方式为紧压式接触连接，而非传统的焊接连接。前述各部件(即第一并联载流片5、第二并联载流片6和串联载流片4)与单体电芯采用紧压式接触紧压的连接方式，可避免成组导电焊接过程中导致的电芯损坏，而且能够降低电池组的组装难度，提高批量化生产效率。

当然，如果想要提高单体电芯与载流片间的连接强度，我们可以采用焊接方式将上述第一并联载流片5、第二并联载流片6和串联载流片4与单体电芯连接。

为了保证上述部件与单体电芯之间接触连接的稳定性，将上述第一并联载流片5、第二并联载流片6和串联载流片4均采用结构胶加螺丝锁紧的方式固定连接在对应的左电池固定架1或右电池固定架2上。

具体来说，串联载流片4通过结构胶加螺丝锁紧的方式固定连接在左电池固定架1上，第一并联载流片5和第二并联载流片6通过结构胶加螺丝锁紧的方式固定连接在右电池固定架2上。

为了防止导电材质的上述第一并联载流片5、第二并联载流片6和串联载流片4直接裸露在电池组侧部，同时为了进一步提高第一并联载流片5、第二并联载流片6和串联载流片4与左电池固定架1或右电池固定架2间的连接稳固性，该锂电池模块还设置了左载流片绝缘固定板7和右载流片绝缘固定板8。其中，左载流片绝缘固定板7通过螺丝锁紧固定在左电池固定架1的左侧，并且该左载流片绝缘固定板7将上述串联载流片4罩于其内，即串联载流片4被夹在左载流片绝缘固定板7和左电池固定架1之间。右载流片绝缘固定板8通过螺丝锁紧固定在右电池固定架2的右侧，并且该右载流片绝缘固定板8将上述第一并联载流片5和第二并联载流片6罩于其内，即第一并联载流片5和第二并联载流片6被夹在右载流片绝缘固定板8和右电池固定架2之间。

不难看出，左载流片绝缘固定板7和右载流片绝缘固定板8对第一并联载流片5、第二并联载流片6和串联载流片4起到绝缘防护功能。

用于连接上述串联载流片4和左电池固定架1的螺丝、用于连接上述左载流片绝缘固定板7和左电池固定架1的螺丝，可以是同一组螺丝，也可以采用两组不同的螺丝。具体在本实施了中，采用了两组不同的螺丝，装配时，先利用第一组螺丝加结构胶将串联载流片4与左电池固定架1连接固定，再利用第二组螺丝将左载流片绝缘固定板7和左电池固定架1连接固定，从而将串联载流片4紧压在左电池固定架1上。

左电池固定架1、右电池固定架2、左载流片绝缘固定板7和右载流片绝缘固定板8均为绝缘阻燃材质，以避免短路事故的发生，同时提高该电池模块的阻燃性能。

为了方便上述第一并联载流片5、第二并联载流片6、串联载流片4、左载流片绝缘固定板7、右载流片绝缘固定板8在左电池固定架1或右电池固定架2上的安装，本实施例在左电池固定架1和右电池固定架2上成型有多个防呆柱C，第一并联载流片5、第二并联载流片6、串联载流片4、左载流片绝缘固定板7、右载流片绝缘固定板8上设置有与所述防呆柱C适配的防呆孔。第一并联载流片5、第二并联载流片6、串联载流片4、左载流片绝缘固定板7、右载流片绝缘固定板8在与左电池固定架1或右电池固定架2的装配过程中，先将其上的防呆孔穿套在相应的防呆柱C上，从而对其装配位置进行预定位，再利用螺丝锁紧固定。

防呆柱和防呆孔的结构设计，可对载流导电板与电池支架的安装减少操作失误，提高效率。

为了提高该电池组的散热性能，本实施例在上述左电池固定架1、右电池固定架2、第一并联载流片5、第二并联载流片6、串联载流片4、左载流片绝缘固定板7和右载流片绝缘固定板8上均密布开设通风散热孔B，并且这些部件上的通风散热孔B相互连通，而自作向右贯穿该圆柱形锂电池模块，我们称之为贯通式散热孔。

贯通式的通风散热孔对每个单体电芯的散热提供通风通道，加强热管理的灵活性及可行性，保证电池模块在适宜的环境中工作，增加电池的循环寿命。

为了进一步提高单体电芯3与左电池固定架1和右电池固定架2间的连接稳定性，防止单体电芯3从左电池固定架1或右电池固定架2脱离，同时为了方便单体电芯3在左电池固定架1和右电池固定架2上的安装，本实施在所述左电池固定架1和右电池固定架2上均制有电芯插孔，单体电芯3的轴向两端分别插设在左电池固定架1和右电池固定架2的电芯插孔中。左电池固定架1和右电池固定架2上电芯插孔处标有正负极标识。

而且，每个电芯插孔的孔壁上设置有六条摩擦力增强筋A，以增强单体电芯3插入电芯插孔时二者之间的结合强度，防止因孔位的尺寸公差以及电芯直径的尺寸公差叠加导致的电池模块内部电池无法处于完全固定状态，避免电池模组在工作过程中可能焊点脱落，增强电池模组工作的稳定性。

再结合图1-图3所示，现将本实施例这种圆柱形锂电池模块的整体装配过程简单介绍如下：

a.在左电池固定架1的电芯插孔中插装单体电芯3，将单体电芯3的裸露端(即还未插入电芯插孔中的裸露端)插入右电池固定架2的电芯插孔，经验极位正确后用螺丝将左电池固定架1和右电池固定架2锁紧。

b.将第一并联载流片5和第二并联载流片6配合右电池固定架2上对应的防呆柱装至该右电池固定架2上，再利用结构胶加螺丝将三者锁紧固定。

c.将右载流片绝缘固定板8配合右电池固定架2上对应的防呆柱装至该右电池固定架2上，保证第一并联载流片5和第二并联载流片6之间相互绝缘隔离，同时保证第一并联载流片5和第二并联载流片6与外界绝缘隔离，再用螺丝将二者锁紧固定，确保模块导电件(第一并联载流片5和第二并联载流片6)不外露。

d.将串联载流片4配合左电池固定架1上对应的防呆柱装至该左电池支架1上，再利用结构胶加螺丝将二者锁紧固定。

e.将左载流片绝缘固定板7配合左电池固定架1上对应的防呆柱装至该左电池固定架1上，并用螺丝将二者锁紧固定，保证模块导电件(串联载流片4)不外露。

本文所说的“左”、“右”，均以图1为参照。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种圆柱形锂电池模块,其特征在于,包括:

绝缘材质的左电池固定架(1)；

绝缘材质的右电池固定架(2)；

布置于所述左电池固定架(1)和所述右电池固定架(2)之间的电芯层，所述电芯层由若干颗平行分布的单体电芯(3)组成，并且所述单体电芯(3)的轴线左右延伸布置；

将所述左电池固定架(1)和所述右电池固定架(2)沿着所述单体电芯(3)的轴线方向锁紧固定在一起的锁紧螺丝；

固定连接在所述左电池固定架(1)的左侧、且与每颗所述单体电芯(3)相连接的串联载流片(4)；以及

固定连接在所述右电池固定架(2)的右侧、且与对应的所述单体电芯(3)相连接的第一并联载流片(5)和第二并联载流片(6)；

所述第一并联载流片(5)和第二并联载流片(6)绝缘隔离。

2.根据权利要求1所述的圆柱形锂电池模块,其特征在于,所述第一并联载流片(5)与对应的所述单体电芯(3)间的连接方式为紧压式接触连接，所述第二并联载流片(6)与对应的所述单体电芯(3)间的连接方式为紧压式接触连接，所述串联载流片(6)与每颗所述单体电芯(3)间的连接方式为紧压式接触连接。

3.根据权利要求2所述的圆柱形锂电池模块,其特征在于，所述串联载流片(4)是通过结构胶加螺丝锁紧的方式固定连接在所述左电池固定架(1)上的，所述第一并联载流片(5)和第二并联载流片(6)是通过结构胶加螺丝锁紧的方式固定连接在所述右电池固定架(2)上的。

4.根据权利要求3所述的圆柱形锂电池模块,其特征在于，所述左电池固定架(1)的左侧还通过螺丝锁紧固定有罩在所述串联载流片(4)外的左载流片绝缘固定板(7)，所述右电池固定架(2)的右侧还通过螺丝固定有罩在所述第一并联载流片(5)和第二并联载流片(6)外的右载流片绝缘固定板(8)。

5.根据权利要求4所述的圆柱形锂电池模块,其特征在于，所述左电池固定架(1)上成型有与所述左载流片绝缘固定板(7)和串联载流片(4)相配合的防呆柱(C)，所述右电池固定架(2)上成型有与所述右载流片绝缘固定板(8)、第一并联载流片(5)和第二并联载流片(6)相配合的防呆柱(C)。

6.根据权利要求4所述的圆柱形锂电池模块,其特征在于，所述左电池固定架(1)、右电池固定架(2)、串联载流片(4)、第一并联载流片(5)、第二并联载流片(6)、左载流片绝缘固定板(7)和右载流片绝缘固定板(8)上密布开设贯穿该圆柱形锂电池模块的通风散热孔(B)。

7.根据权利要求4所述的圆柱形锂电池模块,其特征在于，所述左电池固定架(1)、右电池固定架(2)、左载流片绝缘固定板(7)和右载流片绝缘固定板(8)均为绝缘阻燃材质。

8.根据权利要求1所述的圆柱形锂电池模块,其特征在于，所述左电池固定架(1)和所述右电池固定架(2)上均制有电芯插孔，所述单体电芯(3)的轴向两端分别插设在所述左电池固定架(1)和右电池固定架(2)的所述电芯插孔中。

9.根据权利要求8所述的圆柱形锂电池模块,其特征在于,所述电芯插孔的孔壁上设置有摩擦力增强筋(A)。

10.根据权利要求1所述的圆柱形锂电池模块,其特征在于,所述右电池支架(2)上成型有用于绝缘隔离所述第一并联载流片(5)和第二并联载流片(6)的绝缘隔离筋(D)。