CN207719287U - 一种方形电池模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种方形电池模组，包括并排设置的若干电芯，若干电芯的左侧和右侧分别设有左侧板和右侧板、前端和后端分别设有前端板和后端板，前端板、右侧板、后端板和左侧板顺次连接，右侧板朝向电芯的一侧设有若干隔断条，左侧板朝向电芯的一侧设有若干隔断条，隔断条平行于前端板设置，隔断条的顶端和底端分别与左侧板和右侧板的顶端和底端处于同一水平面上。本实用新型使得在组装电芯时，电池与电池预留有间隙，模组装配不受单体电芯膨胀带来的厚度变化影响，降低模组装配对工装夹具的要求，提高模组可装配性，使得端板与侧板的焊缝无需承受电芯膨胀力，电池膨胀力得到释放，电芯更安全，防止热失控的扩散，提高模组的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于直接转变化学能为电能的方法或装置，例如电池组的技术领域，特别涉及一种结构更为稳定可靠的方形电池模组。
背景技术
目前在国家的支持和市场的利好下，动力锂电池行业发展非常迅速，其应用已经扩展到了电动大巴、电动小汽车、微公交和储能等领域。
由于动力锂电池在使用的过程中需要频繁的充放电，故技术人员们除了通过为电池散热以保证其更好的工作外，也很关注对动力锂电池的实时性能进行跟踪，这是动力锂电池充分发挥其功能的关键。
现有技术的方形电芯在成组过程中一般采用直接堆叠的方式，电芯与电芯、端板、绝缘片之间通过大面涂结构胶来粘接固定，相邻的电芯两两之间不留间隙，端板与侧板的连接采用焊接、螺钉或铆接等结构，具体来说，现有的锂电池在使用过程中存在以下隐患：
1、锂离子电池在不断的充放电循环过程中，会逐渐发生膨胀，进而在方形电池的堆叠方向产生膨胀力，该膨胀力最终作用于端板与侧板，使得端板与侧板形成的框架产生变形，当这一变形超过框架所能承受的极限值，即端板与侧板连接失效，造成模组解体，进而引发安全事故；
2、单体电芯的厚度尺寸在一定范围内存在波动，当多个电芯进行堆叠设置时，累积的尺寸波动值或误差值与设计值的差别可达几毫米，造成可生产装配的一致性差；
3、电芯与电芯之间不留间隙，当其中一个单体电芯发生极端情况，比如过热、着火等，就会蔓延到相邻的电芯，最终导致整个模组的热失控。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种优化结构的方形电池模组，提高模组的可装配性和安全性、可靠性。
本实用新型所采用的技术方案是，一种方形电池模组，包括并排设置的若干电芯，所述若干电芯的左侧和右侧分别设有左侧板和右侧板，所述若干电芯的前端和后端分别设有前端板和后端板，所述前端板、右侧板、后端板和左侧板顺次连接，所述右侧板朝向电芯的一侧设有若干隔断条，所述左侧板朝向电芯的一侧设有若干隔断条，所述隔断条平行于前端板设置，所述隔断条的顶端和底端分别与左侧板和右侧板的顶端和底端处于同一水平面上。
优选地，所述右侧板上的隔断条等间距设置。
优选地，所述左侧板上的隔断条等间距设置。
优选地，所述隔断条与左侧板一体成型；所述隔断条与右侧板一体成型。
优选地，所述左侧板包括贴合设置的左内侧板和左外侧板，所述隔断条与左内侧板一体成型；所述右侧板包括贴合设置的右内侧板和右外侧板，所述隔断条与右内侧板一体成型。
优选地，所述左外侧板和右外侧板上设有若干定位孔，所述左内侧板朝向左外侧板的侧部设有若干定位块，所述右内侧板朝向右外侧板的侧部设有若干定位块，所述定位块和定位孔配合设置。
优选地，所述左侧板和右侧板上设有若干装配孔，所述隔断条可拆卸设于左侧板和右侧板朝向电芯一侧；所述若干隔断条包括装配板，所述装配板的一面设有若干装配块，另一面分布设有1个或多个隔断部；所述装配块与装配孔配合设置。
优选地，所述若干电芯与左侧板及右侧板间设有胶层。
优选地，相邻的所述电芯间设有隔热层。
优选地，所述前端板的前端左侧及前端右侧设有卡槽，所述左侧板的前端部设有左前翻板，所述右侧板的前端部设有右前翻板，所述左前翻板和右前翻板分别对应嵌设于卡槽中；所述后端板的后端左侧及后端右侧设有卡槽，所述左侧板的后端部设有左后翻板，所述右侧板的后端部设有右后翻板，所述左后翻板和右后翻板分别对应嵌设于卡槽中。
本实用新型提供了一种优化结构的方形电池模组，将方形电芯并排设置并在周围围设前端板、右侧板、后端板和左侧板，构成方形电池模组，通过在右侧板和左侧板朝向电芯的一侧设置若干平行且垂直于水平面的隔断条，隔断条贯穿左侧板和右侧板的纵向，使得在组装电芯时，电池与电池预留有间隙，使模组的装配不受单体电芯的膨胀带来的厚度变化影响，同时降低模组装配对工装夹具的要求，提高模组的可装配性，这种预留了膨胀空间的结构还使得端板与侧板的焊缝无需承受电芯膨胀力，电池膨胀力得到释放，电芯更安全，防止热失控的扩散，提高模组的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的俯视图结构示意图；
图2为本实用新型除去电芯的结构示意图；
图3为本实用新型的实施例1的左侧板与电芯贴合面的结构示意图；
图4为本实用新型的实施例2的左外侧板的结构示意图；
图5为本实用新型的实施例2的左内侧板的结构示意图；
图6为本实用新型的实施例3的装配板朝向电芯的一侧设置多个隔断部时与左侧板配合的结构示意图；
图7为本实用新型的实施例3的装配板朝向电芯的一侧设置1个隔断部时与左侧板配合的结构示意图；
图8为本实用新型的实施例3的装配板朝向电芯的一侧设置1个隔断部的结构示意图；
图9为本实用新型的电芯部分的爆炸图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。
本实用新型涉及一种方形电池模组，包括并排设置的若干电芯1，所述若干电芯1的左侧和右侧分别设有左侧板2和右侧板3，所述若干电芯1的前端和后端分别设有前端板4和后端板5，所述前端板4、右侧板3、后端板5和左侧板2顺次连接，所述右侧板3朝向电芯1的一侧设有若干隔断条6，所述左侧板2朝向电芯1的一侧设有若干隔断条6，所述隔断条6平行于前端板4设置，所述隔断条6的顶端和底端分别与左侧板2和右侧板3的顶端和底端处于同一水平面上。
本实用新型中，方形电池模组是指以方形电芯1并列设置构成的电池模组，其在锂电池行业为常用的电池模组结构。
本实用新型中，电芯1并排设置，在排设完毕的电芯1四周围设收尾顺次连接的前端板4、右侧板3、后端板5和左侧板2，构成方形电池模组。
本实用新型中，在右侧板3和左侧板2朝向电芯1的一侧设置若干平行且垂直于水平面的隔断条6，隔断条6贯穿左侧板2和右侧板3的纵向，与左侧板2和右侧板3等高，其被用于在电芯1的堆叠、并排设置的方向上隔断相邻的电芯1或对电芯1进行限位。
本实用新型使得在组装电芯1时，电池与电池预留有间隙，使模组的装配不受单体电芯1的膨胀带来的厚度变化影响，同时降低模组装配对工装夹具的要求，提高模组的可装配性，这种预留了膨胀空间的结构还使得端板与侧板的焊缝无需承受电芯膨胀力，电池膨胀力得到释放，电芯1更安全，防止热失控的扩散，提高模组的安全性和可靠性。
所述右侧板3上的隔断条6等间距设置。
所述左侧板2上的隔断条6等间距设置。
本实用新型中，为了实现每个电芯1的等间距安装，因此保证了无论是左侧板2还是右侧板3上的隔断条6均为等间距设置，保证了电池模组的工作性能。
本实用新型中，隔断条6的设置至少包括3种实施方式。
实施例1：
所述隔断条6与左侧板2一体成型；所述隔断条6与右侧板3一体成型。
本实施例中，隔断条6作为凸起部分，一般情况下与左侧板2及右侧板3一体成型，作为左侧板2或右侧板3的一部分。
本实施例中，在实际操作过程中，材质可采用铝合金或钢，铝材质可采用挤出成型的形式得到，当侧板较长时，亦可先分段挤出成型，然后通过搅拌摩擦焊接在一起；当然也可采用压铸成型的工艺完成。
实施例2：
所述左侧板2包括贴合设置的左内侧板7和左外侧板8，所述隔断条6与左内侧板7一体成型；所述右侧板3包括贴合设置的右内侧板和右外侧板，所述隔断条6与右内侧板一体成型。
所述左外侧板8和右外侧板上设有若干定位孔9，所述左内侧板7朝向左外侧板8的侧部设有若干定位块10，所述右内侧板朝向右外侧板的侧部设有若干定位块，所述定位块10和定位孔9配合设置。
本实施例中，左侧板2和右侧板3均设置为内侧板和外侧板配合的结构，一般情况下，在这种结构中，外侧板即左外侧板8和右外侧板为金属板，起到刚性固定作用，内侧板即左内侧板7和右内侧板为塑料板，金属与塑料一体注塑融合。
本实施例中，左外侧板8和右外侧板上设置定位孔9，左内侧板7和右内侧板上配合设置定位块10，通过定位块10和定位孔9的配合完成内侧板和外侧板的拼合。
本实施例中，为了在设置的过程中更为便利的对应内侧板和外侧板，故在定位孔9上设置倒角，构成喇叭口的结构，便于安装定位。
本实施例中，定位孔9的形状包括但不限于圆形，还可以是长方形、正方形、椭圆形、十字形等任意形状，本领域技术人员可以依据需求自行设置。
在实施例1和实施例2中，一般情况下，隔断条6均匀分布设置在左侧板2和右侧板3上，即相邻的隔断条6间的间距是相等的，这在达到隔断条6本身的安装目的的基础上保证了左侧板2和右侧板3的强度。
实施例3：
所述左侧板2和右侧板3上设有若干装配孔11，所述隔断条6可拆卸设于左侧板2和右侧板3朝向电芯1一侧；所述若干隔断条6包括装配板12，所述装配板12的一面设有若干装配块13，另一面分布设有1个或多个隔断部14；所述装配块13与装配孔11配合设置。
本实施例中，隔断条6为可拆卸结构。
本实施例中，在左侧板2和右侧板3上设置若干装配孔11，隔断条6可以通过其装配板12背侧的装配块13与任意组的装配孔11配合安装。
本实施例中，装配板12朝向电芯1的一侧可以设置1个或多个隔断部14。举例来说，当单个隔断条6包含两个隔断部14时，可以利用多个隔断条6组合形成不同尺寸，适用更多种的电芯1结构，适用范围更广。
本实施例中，隔断条6以可以采用焊接的方式焊在左侧板2和右侧板3上。
本实施例中，左侧板2和右侧板3亦可以选择金属板，同时隔断条6采用塑料体。
本实施例中，装配孔11可以采用实施例2的结构特征，便于装配和固定。
本实用新型中，一体成型的成本和工艺难度更高，且不可拆卸，分开式的隔断条6对不同长度的侧板兼容性会更好，比如隔断条6由5增加到10个，一体成型的需要重新开模，两种结构各有好处。
本实用新型中，隔断条6的截面形状可以是三角形或者圆弧型，至于在Z轴的长度可以是连续或者断开，此结构可以依据本领域技术人员的需求自行设置。
所述若干电芯1与左侧板2及右侧板3间设有胶层。
本实用新型中，电芯1与左侧板2及右侧板3间设置胶层，保证了电芯1相对于侧板位置的稳定，在实际工作中，侧板只用来做结构粘接，导热经由电芯1底部完成。
相邻的所述电芯1间设有隔热层15。
本实用新型中，电芯1和电芯1间的间隙采用隔热层15填充，保证了电芯1间的相互独立，不产生堆叠方向上的导热，防止热失控的扩散，保证了使用安全性。
本实用新型中，隔热层15可以采用气凝胶材料或其他隔热材料。
所述前端板4的前端左侧及前端右侧设有卡槽16，所述左侧板2的前端部设有左前翻板17，所述右侧板3的前端部设有右前翻板18，所述左前翻板17和右前翻板18分别对应嵌设于卡槽16中；所述后端板5的后端左侧及后端右侧设有卡槽16，所述左侧板2的后端部设有左后翻板19，所述右侧板3的后端部设有右后翻板20，所述左后翻板19和右后翻板20分别对应嵌设于卡槽16中。
本实用新型中，侧板与端板的接合位置采用在前端板4的前端两侧和后端板5的后端两侧设置卡槽16的形式，即构成一个可以与左侧板2的左前翻板17、左后翻板19及右侧板3的右前翻板18、右后翻板20配合的台阶结构，左前翻板17、左后翻板19、右前翻板18和右后翻板20分别与前端板4的前端、后端板5的后端焊接，保证了整体结构的牢固度。
本实用新型中，焊接可采用缝焊方式进行。
本实用新型将方形电芯1并排设置并在周围围设前端板4、右侧板3、后端板5和左侧板2，构成方形电池模组，通过在右侧板3和左侧板2朝向电芯1的一侧设置若干平行且垂直于水平面的隔断条6，隔断条6贯穿左侧板2和右侧板3的纵向，使得在组装电芯1时，电池与电池预留有间隙，使模组的装配不受单体电芯1的膨胀带来的厚度变化影响，同时降低模组装配对工装夹具的要求，提高模组的可装配性，这种预留了膨胀空间的结构还使得端板与侧板的焊缝无需承受电芯1膨胀力，电池膨胀力得到释放，电芯1更安全，防止热失控的扩散，提高模组的安全性和可靠性。
Claims (10)
1.一种方形电池模组，包括并排设置的若干电芯，所述若干电芯的左侧和右侧分别设有左侧板和右侧板，所述若干电芯的前端和后端分别设有前端板和后端板，所述前端板、右侧板、后端板和左侧板顺次连接，其特征在于：所述右侧板朝向电芯的一侧设有若干隔断条，所述左侧板朝向电芯的一侧设有若干隔断条，所述隔断条平行于前端板设置，所述隔断条的顶端和底端分别与左侧板和右侧板的顶端和底端处于同一水平面上。
2.根据权利要求1所述的一种方形电池模组，其特征在于：所述右侧板上的隔断条等间距设置。
3.根据权利要求1所述的一种方形电池模组，其特征在于：所述左侧板上的隔断条等间距设置。
4.根据权利要求1所述的一种方形电池模组，其特征在于：所述隔断条与左侧板一体成型；所述隔断条与右侧板一体成型。
5.根据权利要求1所述的一种方形电池模组，其特征在于：所述左侧板包括贴合设置的左内侧板和左外侧板，所述隔断条与左内侧板一体成型；所述右侧板包括贴合设置的右内侧板和右外侧板，所述隔断条与右内侧板一体成型。
6.根据权利要求5所述的一种方形电池模组，其特征在于：所述左外侧板和右外侧板上设有若干定位孔，所述左内侧板朝向左外侧板的侧部设有若干定位块，所述右内侧板朝向右外侧板的侧部设有若干定位块，所述定位块和定位孔配合设置。
7.根据权利要求1所述的一种方形电池模组，其特征在于：所述左侧板和右侧板上设有若干装配孔，所述隔断条可拆卸设于左侧板和右侧板朝向电芯一侧；所述若干隔断条包括装配板，所述装配板的一面设有若干装配块，另一面分布设有1个或多个隔断部；所述装配块与装配孔配合设置。
8.根据权利要求1所述的一种方形电池模组，其特征在于：所述若干电芯与左侧板及右侧板间设有胶层。
9.根据权利要求1所述的一种方形电池模组，其特征在于：相邻的所述电芯间设有隔热层。
10.根据权利要求1所述的一种方形电池模组，其特征在于：所述前端板的前端左侧及前端右侧设有卡槽，所述左侧板的前端部设有左前翻板，所述右侧板的前端部设有右前翻板，所述左前翻板和右前翻板分别对应嵌设于卡槽中；所述后端板的后端左侧及后端右侧设有卡槽，所述左侧板的后端部设有左后翻板，所述右侧板的后端部设有右后翻板，所述左后翻板和右后翻板分别对应嵌设于卡槽中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Grouping method of square battery module Effective date of registration: 20181221 Granted publication date: 20180810 Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Hangzhou branch Pledgor: HANGZHOU GENERALPOWER TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: 2018330000506 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20191210 Granted publication date: 20180810 Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Hangzhou branch Pledgor: HANGZHOU GENERALPOWER TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: 2018330000506 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Grouping method of square battery module Effective date of registration: 20191211 Granted publication date: 20180810 Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Hangzhou branch Pledgor: HANGZHOU GENERALPOWER TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2019330000290 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20180810 Pledgee: Bank of Jiangsu Limited by Share Ltd. Hangzhou branch Pledgor: HANGZHOU GENERALPOWER TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2019330000290 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |