CN206742309U - 锂离子电池模组单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于纯电动乘用车、纯电动商用车的电池组集成技术领域，具体涉及一种锂离子电池模组单元，包括由两个半壳体相对扣合围成的外壳，以及阵列设置在外壳内的电芯，两半壳体的底壁上阵列设置有多个电芯固定槽；两半壳体的底部各设有一汇流排，两汇流排分别与各电芯的正、负极导通，使各电芯并联。本实用新型合理布置电芯之间距离，优化电芯布局，在不占用电芯放置位置的前提下，放置模组固定拉杆；合理布置模组固定螺栓位置，保证18650模组振动强度；在模组上部预埋铜镶件，以用来固定串并联汇流铜排；在模组上部预留走线槽，供低压通讯走线使用；在模组上部位置设置合适凸起，避免实际安装时汇流铜排滑动，产生打火。

Description

锂离子电池模组单元

技术领域

本实用新型属于纯电动乘用车、纯电动商用车的电池组集成技术领域，具体涉及一种锂离子电池模组单元。

背景技术

随着技术的发展以及环境保护意识的提高，纯电动车已经逐渐成为汽车行业发展的又一主流趋势。现阶段，乘用电动车及商用电动车大都采用锂离子电池作为主要能量来源，锂离子电池与相较于其他传统的可充电电池具有电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、快速充电、工作温度范围广等优势。行业中通常采用18650锂电池电芯(即直径18mm，长度65mm的圆形电芯)集成为模块化的电池模组。然而在电芯集成工艺的设计当中还需要克服以下几点问题：1.如何提高电池模组的体能量密度，最大程度提高空间利用率；2.如何提高电池模组整体结构强度，减小震动，确保电芯固定牢靠。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够提高电池模组的体能量密度，且结构强度可靠的锂离子电池模组单元。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：一种锂离子电池模组单元，包括由两个半壳体相对扣合围成的外壳，以及阵列设置在外壳内的电芯，所述半壳体由绝缘材料制成，两半壳体的底壁上阵列设置有多个电芯固定槽，且两半壳体底壁上的电芯固定槽一一对应设置；两半壳体的底部各设有一汇流排，两汇流排分别与各电芯的正、负极导通，使各电芯并联。

半壳体底壁上的各电芯固定槽之间的空白区域内间隔设置有至少两个供连接两半壳体的螺栓穿过的螺栓孔，以及至少两个供连接不同锂离子电池模组单元的拉杆穿过的拉杆孔；所述各电芯固定槽平行的排成多列，每隔至少两列划为一个区间，相邻两区间之间彼此邻近的两列电芯固定槽对称设置，同一区间内相邻的两列电芯固定槽相互交错布置，所述拉杆孔位于相邻两区间的电芯固定槽之间，并与两区间之间相互邻近的两列电芯固定槽交错布置；所述各螺栓孔设置在电芯固定槽阵列内，且每个螺栓孔占用一个电芯固定槽位置。

所述汇流排位于半壳体底壁的外侧，所述各电芯固定槽为贯通半壳体底壁的沉孔状结构，使电芯的电极能够接触到底壁外侧的汇流排，所述汇流排外侧设有一绝缘背板，所述绝缘背板的边缘通过卡扣与半壳体底壁的边缘构成可拆卸式连接。

所述汇流排的一端凸出半壳体的其中一侧壁设置，且该凸出部分的汇流排向该侧壁弯折，并贴附在该侧壁的外侧。

所述凸出部分的汇流排上设有螺栓安装孔，且该凸出部分的汇流排所在的半壳体侧壁上预埋有带螺纹孔的嵌件，且该嵌件的螺纹孔与汇流排上的螺栓安装孔位置对应设置。

所述电芯固定槽的内壁上沿周向间隔设置有多个防滑凸起，所述防滑凸起朝向电芯固定槽槽口的一端是便于电芯插入的斜楔状结构。

所述半壳体的至少其中一侧壁上开设有散热口。

所述凸出部分的汇流排所在的半壳体侧壁的两端与半壳体上另外两侧壁之间形成的拐角处设有用于走线的凹槽。

所述凸出部分的汇流排所在的半壳体侧壁上设有限位凸起，所述限位凸起位于该侧壁上远离半壳体底壁的一端。

所述螺栓孔位于半壳体底壁外侧的一端设有沉孔部，且其中一个半壳体的螺栓孔的沉孔部内预埋有螺母嵌件。

本实用新型的技术效果在于：本实用新型的技术效果在于：合理布置电芯之间距离，优化电芯布局，在不占用电芯放置位置的前提下，放置模组固定拉杆；合理布置模组固定螺栓位置，保证18650模组振动强度；在模组上部预埋铜镶件，以用来固定串并联汇流铜排；在模组上部预留走线槽，供低压通讯走线使用；在模组上部位置设置合适凸起，避免实际安装时汇流铜排滑动，产生打火。

附图说明

图1是本实用新型的实施例所提供的锂离子电池模组立体结构示意图；

图2是本实用新型的实施例所提供的半壳体内侧结构示意图；

图3是本实用新型的实施例所提供的半壳体外侧立体结构示意图；

图4是本实用新型的实施例所提供的锂离子电池模组单元结构示意图，图示为背板拆除后状态；

图5是本实用新型的实施例所提供的锂离子电池模组单元结构示意图；

图6是本实用新型的实施例所提供的半壳体的主视图；

图7是本实用新型的实施例所提供的半壳体的俯视图；

图8是本实用新型的实施例所提供汇流排的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1所示，一种锂离子电池模组，该模组由至少两个锂离子电池模组单元10串联而成；如图2、3所示，所述锂离子电池模组单元10包括由两个半壳体11相对扣合围成的外壳，以及阵列设置在外壳内的电芯，所述半壳体11由绝缘材料制成，两半壳体11的底壁上阵列设置有多个电芯固定槽12，且两半壳体11底壁上的电芯固定槽12一一对应设置；两半壳体11的底部各设有一汇流排18，两汇流排18分别与各电芯的正、负极导通，使同一锂离子电池模组单元10内的各电芯并联；所述各锂离子电池模组单元10的正、负极汇流排18顺次导通；

优选的，所述半壳体11底壁上的各电芯固定槽12之间的空白区域内间隔设置有至少两个供连接两半壳体11的螺栓穿过的螺栓孔13，以及至少两个供连接不同锂离子电池模组单元10的拉杆穿过的拉杆孔14；所述各电芯固定槽12平行的排成多列，每隔至少两列划为一个区间，相邻两区间之间彼此邻近的两列电芯固定槽12对称设置，同一区间内相邻的两列电芯固定槽12相互交错布置，所述拉杆孔14位于相邻两区间的电芯固定槽12之间，并与两区间之间相互邻近的两列电芯固定槽12交错布置；所述各螺栓孔13设置在电芯固定槽12阵列内，且每个螺栓孔13占用一个电芯固定槽12位置。如图6所示，在本实用新型的一个实施例中，共设有四排电芯固定槽12，每两排为一个区间，四排电芯固定槽12关于半壳体11的底壁中心线对称布置，其中中间两排电芯固定槽12之间的间距大于这两排电芯固定槽12与两侧的两排电芯固定槽12之间的间距，使这两排电芯固定槽12之间刚好能够预留出拉杆孔14的位置，该实施例中，螺栓孔13供设有三个，其中一个位于半壳体11底壁的一端，另外两个位于半壳体11底壁另一端的两侧，三个螺栓孔13呈等腰三角形布置。

优选的，如图4所示，所述汇流排18位于半壳体11底壁的外侧，所述各电芯固定槽12为贯通半壳体11底壁的沉孔状结构，使电芯的电极能够接触到底壁外侧的汇流排18；如图5所示，所述汇流排18外侧设有一绝缘背板19，所述绝缘背板19的边缘通过卡扣与半壳体11底壁的边缘构成可拆卸式连接。在本实用新型提供的实施例中，半壳体11的四周侧壁凸出底壁一段距离，使底壁外侧形成一浅槽，所述汇流排18和背板19均安装在该浅槽内。所述汇流排18的形状根据半壳体11底壁的形状进行设计，同时为避让螺栓孔13和拉杆空，汇流排18上做适应性的开孔设计，具体结构如图4、8所示。所述背板19的边缘设有向外凸伸的卡扣，所述浅槽的边缘设有与卡扣配合的卡槽111，两者配合可实现背板19的可拆卸式连接。

优选的，如图1、4、7、8所示，所述汇流排18的一端凸出半壳体11的其中一侧壁112设置，且该凸出部分的汇流排18向该侧壁112弯折，并贴附在该侧壁112的外侧；进一步的，所述凸出部分的汇流排18上设有螺栓安装孔，且该凸出部分的汇流排18所在的半壳体11侧壁上预埋有带螺纹孔的嵌件113，且该嵌件113的螺纹孔与汇流排18上的螺栓安装孔位置对应设置。优选的，预埋嵌件113采用铜质螺母。

如图1所示，所述各锂离子电池模组单元10的半壳体11底壁依次贴合，位于两端的两个锂离子电池模组单元10的外侧半壳体11底壁上分别设有一侧压板20，所述侧压板20上设有与各锂离子电池模组单元10上的拉杆孔14相对应的通孔，拉杆22依次穿过各锂离子电池模组单元10上的拉杆孔14以及侧压板20上的通孔，拉杆22两端用锚具拉紧。优选的，所述侧压板20边缘设有加强筋，侧压板20的外侧还设有挂钩。在本实用新型提供的实施例中采用长螺栓作为拉杆22，长螺栓一端具有螺栓头，另一端具有螺纹，所述锚具即为螺栓端部设置的螺母。

优选的，如图1所示，相邻两锂离子电池模组单元10的极性相异的两汇流排18邻近布置，且该两个汇流排18的凸出部分位于同一平面内，两个汇流排18的凸出部分的上部盖有一并联汇流排21，该并联汇流排21与所述两个汇流排18的凸出部分通过螺栓与所述的带有螺纹孔的嵌件113固接。

优选的，如图2所示，上沿周向间隔设置有多个防滑凸起121，所述防滑凸起121朝向电芯固定槽12槽口的一端是便于电芯插入的斜楔状结构。

优选的，半壳体11的至少其中一侧壁上开设有散热口15；如图2、3、4、5所示实施例中，散热口15开设在两半壳体11的交接处，即散热口15是由壳体侧壁边缘的两个半孔拼接而成。但本实用新型中的散热口15不仅限于图中所示接口，例如，也可以将散热孔整体开设在半壳体11的侧壁上。

优选的，所述螺栓孔13位于半壳体11底壁外侧的一端设有沉孔部131，且其中一个半壳体11的螺栓孔13的沉孔部131内预埋有螺母嵌件132。沉孔部131能够使螺栓头收置于半壳体11内部，确保半壳体11底壁外侧平整，以便各模组单元之间拼接组合。

进一步的，所述凸出部分的汇流排18所在的半壳体11侧壁的两端与半壳体11上另外两侧壁之间形成的拐角处设有用于走线的凹槽17。

所述凸出部分的汇流排18所在的半壳体11侧壁上设有限位凸起16，所述限位凸起16位于该侧壁上远离半壳体11底壁的一端。所述并联汇流排21安装在相邻两半壳体11的限位凸起16之间，避免实际安装时汇流排18滑动，产生打火。

优选的，所述汇流排18由相互叠合在一起并通过激光焊接固定的铜片182和不锈钢片183，其中不锈钢片183所在的一侧与各电芯的电极导通。本实用新型用铜片、不锈钢片复合板代替传统的铜片、镍片复合板，能够在确保导电性能的同时，大大降低汇流排18成本。基板上电芯焊接区域的铜片182上设有便于施焊的通孔。所述不锈钢片183上与电芯焊接的区域设有镂空部，该镂空部内悬置有一弹片，所述弹片与不锈钢片183为一体式结构。所述弹片包括用于贴合电芯电极的焊接部181以及用于连接焊接部181与不锈钢片的连接部184，所述连接部184向电芯所在的一侧弯折设置，使焊接部181凸出于不锈钢片183上与电芯相对的一侧。所述焊接部上开设有点焊孔187。所述焊接部181上还设有用于防止焊接部受热变形的窄缝185，所述窄缝185平行于弹片的悬伸方向设置，且窄缝185贯通至弹片的悬伸端，窄缝端部设有圆形止裂槽186。

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)

1.一种锂离子电池模组单元，其特征在于：包括由两个半壳体相对扣合围成的外壳，以及阵列设置在外壳内的电芯，所述半壳体由绝缘材料制成，两半壳体的底壁上阵列设置有多个电芯固定槽，且两半壳体底壁上的电芯固定槽一一对应设置；两半壳体的底部各设有一汇流排，两汇流排分别与各电芯的正、负极导通，使各电芯并联。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池模组单元，其特征在于：半壳体底壁上的各电芯固定槽之间的空白区域内间隔设置有至少两个供连接两半壳体的螺栓穿过的螺栓孔，以及至少两个供连接不同锂离子电池模组单元的拉杆穿过的拉杆孔；所述各电芯固定槽平行的排成多列，每隔至少两列划为一个区间，相邻两区间之间彼此邻近的两列电芯固定槽对称设置，同一区间内相邻的两列电芯固定槽相互交错布置，所述拉杆孔位于相邻两区间的电芯固定槽之间，并与两区间之间相互邻近的两列电芯固定槽交错布置；所述各螺栓孔设置在电芯固定槽阵列内，且每个螺栓孔占用一个电芯固定槽位置。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池模组单元，其特征在于：所述汇流排位于半壳体底壁的外侧，所述各电芯固定槽为贯通半壳体底壁的沉孔状结构，使电芯的电极能够接触到底壁外侧的汇流排，所述汇流排外侧设有一绝缘背板，所述绝缘背板的边缘通过卡扣与半壳体底壁的边缘构成可拆卸式连接。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池模组单元，其特征在于：所述汇流排的一端凸出半壳体的其中一侧壁设置，且该凸出部分的汇流排向该侧壁弯折，并贴附在该侧壁的外侧。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池模组单元，其特征在于：所述凸出部分的汇流排上设有螺栓安装孔，且该凸出部分的汇流排所在的半壳体侧壁上预埋有带螺纹孔的嵌件，且该嵌件的螺纹孔与汇流排上的螺栓安装孔位置对应设置。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池模组单元，其特征在于：所述电芯固定槽的内壁上沿周向间隔设置有多个防滑凸起，所述防滑凸起朝向电芯固定槽槽口的一端是便于电芯插入的斜楔状结构。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池模组单元，其特征在于：所述半壳体的至少其中一侧壁上开设有散热口。

8.根据权利要求4所述的锂离子电池模组单元，其特征在于：所述凸出部分的汇流排所在的半壳体侧壁的两端与半壳体上另外两侧壁之间形成的拐角处设有用于走线的凹槽。

9.根据权利要求4所述的锂离子电池模组单元，其特征在于：所述凸出部分的汇流排所在的半壳体侧壁上设有限位凸起，所述限位凸起位于该侧壁上远离半壳体底壁的一端。

10.根据权利要求2所述的锂离子电池模组单元，其特征在于：所述螺栓孔位于半壳体底壁外侧的一端设有沉孔部，且其中一个半壳体的螺栓孔的沉孔部内预埋有螺母嵌件。