CN209401687U - 电芯模组结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电芯模组结构，包括：模组框架和收容于模组框架内的电芯组，电芯组包括依次排列的多个电芯，所述模组框架包括设于电芯组的沿电芯排列方向两端的端板；所述端板和电芯组之间设有预紧力压板，所述端板上开有若干螺纹孔，所述螺纹孔处设有预紧力螺栓。本实用新型改进了端板的结构，在端板上设置多个螺纹孔，每个螺纹孔配置一个预紧力螺栓，然后在最靠近端板的电芯与端板之间设置一预紧力压板，通过两预紧力压板夹持住电芯组的两端，使得，电芯组内各电芯之间存在微小松动时，旋转预紧力螺栓，从而通过螺纹孔带动端板向预紧力压板压紧，有效地解决了装配误差产生的间隙问题，提高了整个模组的结构强度。

Description

电芯模组结构

技术领域

本实用新型属于动力电池模组技术领域，具体涉及一种电芯模组结构。

背景技术

在新能源汽车行业中，动力电池模组按电芯的结构形状来分，主要分为圆柱电芯、方形电芯以及软包这三种，其中软包结构的电池的能量密度最高，因此，随着新能源汽车行业对电池包系统能量密度要求的提高，软包电芯渐渐成为行业主推电芯。

目前软包电池模组的组装结构通常是：在每个中框两侧分别设置电芯，构成单体模块，将多个单体模块依次堆叠在一起，并进行串并联，再沿电芯堆叠方向在两端安装端板，通过端板进行压紧，然后通过压条连接两端板，将各单体模块四角进行固定压紧。

然而，这种软包电芯模组结构存在以下不足：

一，各单体模块的电芯彼此之间是通过铝排进行电连接，铝排连接之后，再将FPC板安装在电芯正负极柱之间，将FPC板的铝端子焊接在铝排上，这种传统的通过焊接将FPC板与电芯电连接起来的方式，焊接操作时容易产生虚焊，焊接的质量不好排查和检测，各电芯极柱的接口焊接的一致性不好，容易在客户端温差或压差过大，还容易产生锡渣，锡渣掉入模组内影响模组的质量安全；

二，各单体模块在堆叠方向的固定是通过两端板和四压条实现的，而由于端板、压条及每个单体模块的中框不可避免的存在加工误差，在将各单体模块容置安装在压条内围后，往往还存在些微小松动，这些松动在模组受到震动后会越来越明显，从而影响模组的安全性能；

三，四根横截面为“L”型的压条将各单体模块包合，不管压条的厚度有多薄，在将整个模组安装在水冷板上时，模组底部与水冷板之间会存在间隙，即不能实现将电芯紧贴在水冷板上，从而影响电芯的冷却散热效果。

申请号为201710056433.2的专利文献公开了一种电芯模组结构，包括收容箱体、多个电芯、多个连接片、FPC采集线束、绝缘上盖及信号采集板，多个电芯依次排列收容于收容箱体内，多个电芯的正负极通过多个连接片形成串/并联，FPC采集线束具有一条集成线束片及多条信号采集片，多条信号采集片与多个连接片一一对应并线性连接，绝缘上盖盖合于收容箱体的一开口端，信号采集板安装于收容箱体上，集成线束片上设有与信号采集板电性连接的线束插件。虽然该电芯模组结构中公开了FPC采集线束的信号采集片是通过多个连接片与电芯电性连接的，但是由该文献说明书中记载“连接片上开设有两个正负极焊接孔”可知，信号采集片、连接片与电芯之间还是采用了焊接进行连接，而且该电芯模组结构中涉及的是一种方形电芯模组，与本申请中涉及的软包电芯模组结构并不相同。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种电芯模组结构，旨在解决现有的电池模组中各电芯之间存在装配间隙容易产生松动的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种电芯模组结构，包括：模组框架和收容于模组框架内的电芯组，电芯组包括依次排列的多个电芯，所述模组框架包括设于电芯组的沿电芯排列方向两端的端板；所述端板和电芯组之间设有预紧力压板，所述端板上开有若干螺纹孔，所述螺纹孔处设有预紧力螺栓。

优选地，所述预紧力压板和所述电芯组之间设有保护板。

优选地，所述保护板为塑胶材质。

优选地，所述螺纹孔包括分别设于端板的靠近其四角位置的四个。

优选地，所述电芯组顶部设有FPC板，所述FPC板具有铝端子，所述铝端子上开有第一连接孔；所述电芯组顶部还设有用于将各电芯彼此电连接的铝排，所述铝排上开有第二连接孔；所述电芯组还包括多个中框，每两个电芯安装于一所述中框的两侧，所述中框的顶部设有极柱，所述极柱上设有安装孔，所述第一连接孔、第二连接孔通过FPC板预紧螺栓连接于所述安装孔处。

优选地，所述模组框架还包括连接两所述端板的压条，所述压条包括相互垂直的第一条形板和第二条形板；所述中框底部的沿电芯组宽方向的两端凹陷形成有第一槽口，第一槽口的深度不小于所述第一条形板的厚度，所述第一条形板嵌装于所述第一槽口内。

优选地，所述中框的两侧底部向内凹陷形成有第二槽口，所述第二槽口的深度不小于所述第二条形板的厚度，所述第二条形板嵌装于所述第二槽口内。

优选地，所述中框的两侧顶部向内凹陷形成有第三槽口，所述第三槽口与所述第二槽口的形状和尺寸一致。

优选地，所述第一槽口和第二槽口的形状和尺寸一致，所述第一槽口的深度等于所述第一条形板的厚度。

优选地，所述保护板的边缘设有与所述第一槽口、第二槽口和第三槽口分别对应的保护板槽口一、保护板槽口二和保护板槽口三；所述预紧力压板的边缘设有与所述第一槽口、第二槽口和第三槽口分别对应的压板槽口一、压板槽口二和压板槽口三。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果：

一，本实用新型首先是改进了端板的结构，在端板上设置多个螺纹孔，每个螺纹孔配置一个预紧力螺栓，然后在最靠近端板的电芯与端板之间设置一预紧力压板，通过两预紧力压板夹持住电芯组的两端，由此使得，电芯组内各电芯之间存在微小松动时，旋转预紧力螺栓，从而通过螺纹孔带动端板向预紧力压板压紧，有效地解决了装配误差产生的间隙问题，提高了整个模组的结构强度。

二，本实用新型将传统的FPC板铝端子焊接固定的方式，改进为通过FPC板预紧螺栓固定，通过在中框极柱上设置安装孔，在铝端子上设置第一连接孔，在铝排上设置第二连接孔，通过FPC板预紧螺栓进行连接固定，不仅更方便了FPC板的定位连接固定，提高了装配效率，还避免了焊接锡渣带来的安全隐患问题。

三，本实用新型还改进了中框的外形结构，通过在中框的四角安装压条的位置设置与压条形状适配的槽口，使得模组底面平直，当模组安装到水冷板上时，电芯组的电芯底部可以与水冷板紧贴，从而提升模组的散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提出的电芯模组结构的结构爆炸图；

图2为图1提出的电芯模组结构中模组框架的结构图；

图3为图1提出的电芯模组结构中端板的结构图；

图4为图1提出的电芯模组结构中中框的结构图；

图5为图4的主视图；

图6为图1提出的电芯模组结构中保护板的结构图；

图7为图1提出的电芯模组结构中FPC板预紧螺栓的安装结构剖视图。

本实用新型的附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				11	电芯	212	预紧力螺栓
12	FPC板	22	预紧力压板
				13	铝排	23	保护板
131	第二连接孔	231	保护板槽口一
				14	FPC板预紧螺栓	232	保护板槽口二
15	中框	233	保护板槽口三
				151	第一槽口	24	压条
152	第二槽口	241	第一条形板
				153	第三槽口	242	第二条形板
21	端板	25	保护盖
				211	螺纹孔	26	正负极固定支架

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种电芯模组结构。

请参照图1至图7，电芯模组结构，包括：模组框架和收容于模组框架内的电芯组，电芯组包括依次排列的多个电芯11，所述模组框架包括设于电芯组的沿电芯排列方向两端的端板21；所述端板21和电芯组之间设有预紧力压板22，所述端板21上开有若干螺纹孔211，所述螺纹孔211处设有预紧力螺栓212。

本实用新型首先是改进了端板21的结构，在端板21上设置多个螺纹孔211，每个螺纹孔211配置一个预紧力螺栓212，然后在最靠近端板21的电芯11与端板21之间设置一预紧力压板22，通过两预紧力压板22夹持住电芯组的两端，由此使得，电芯组内各电芯11之间存在微小松动时，旋转预紧力螺栓21，从而通过螺纹孔211带动端板21向预紧力压板22压紧，有效地解决了装配误差产生的间隙问题，提高了整个模组的结构强度。

具体在本实施方式中，所述电芯11为软包电芯，但在其它一些实施方式中，电芯11也可以为方形电芯等其它电芯，在此不作限定。

进一步地，所述预紧力压板22和所述电芯组之间设有保护板23。

所述保护板23的结构形状与所述电芯组的横截面形状一致，使得当通过预紧力压板22压紧电芯11时，保护板23能对电芯组内的电芯进行保护，保证了预紧力螺栓212在顶住预紧力压板22时不损伤电芯11。

进一步地，所述保护板23为塑胶材质。

当保护板23为塑胶材质时，质量轻，热稳定性和结构强度都好，能最好地在预紧力螺栓212的预紧作用力下，对电芯11进行保护。

进一步地，所述螺纹孔211包括分别设于端板21的靠近其四角位置的四个。

由于端板21为类似长方形状，在端板21上设置四个螺纹孔211，能够分别对端板21四端的装配间隙进行调整，操作方便。可以理解地，在其它一些实施方式中，螺纹孔211及预紧力螺栓212的数量也可以是三个、五个等其它数量，在此不作限定。

进一步地，所述电芯组顶部设有FPC板12，所述FPC板12具有铝端子121，所述铝端子121上开有第一连接孔(图未示)；所述电芯组顶部还设有用于将各电芯11彼此电连接的铝排13，所述铝排13上开有第二连接孔131；所述电芯组还包括多个中框15，每两个电芯11安装于一所述中框15的两侧，所述中框15的顶部设有极柱，所述极柱上设有安装孔，所述第一连接孔、第二连接孔通过FPC板预紧螺栓连接于所述安装孔处。

根据电芯组内各电芯的串并联关系，各电芯11通过不同规格的铝排13进行电连接，铝排13上设有多个第二连接孔131，由此，当将FPC板12安装在电芯组顶部后，FPC板12的铝端子121刚好搭接在铝排13上，且铝端子121的第一连接孔、铝排13上的第二连接孔131与中框极柱上的安装孔对应，中框极柱与电芯的极耳通过铝排13电连接，再通过FPC板预紧螺栓14进行紧固，从而实现了FPC板12、铝排13、中框15及电芯11之间的连接固定，不仅紧固牢靠，而且装配方便。

进一步地，所述模组框架还包括连接两所述端板21的压条24，所述压条24包括相互垂直的第一条形板241和第二条形板242；所述中框15底部的沿电芯组宽方向的两端凹陷形成有第一槽口151，第一槽口151的深度不小于所述第一条形板241的厚度，所述第一条形板241嵌装于所述第一槽口151内。

通过将中框15底部的安装压条24的位置设置对应的第一槽口151，使得，将压条24紧固在第一槽口内口，中框底部的至少中间大部分位置能够直接紧贴在下方的冷却板上，由此能够直接将电芯产生的热量散发出去，提高了散热效率。

进一步地，所述中框15的两侧底部向内凹陷形成有第二槽口152，所述第二槽口152的深度不小于所述第二条形板242的厚度，所述第二条形板242嵌装于所述第二槽口152内。

进一步地，所述中框15的两侧顶部向内凹陷形成有第三槽口153，所述第三槽口153与所述第二槽口152的形状和尺寸一致。

进一步地，所述第一槽口151和第二槽口152的形状和尺寸一致，所述第一槽口151的深度等于所述第一条形板241的厚度。

压条24的第一条形板241和第二条形板242厚度一致，四个压条24的尺寸规格一致，本实用新型在中框15两侧的上、下端也分别设有第三槽口153和第二槽口152，提高了模组四角位置结构的一致性，安装压条24时可以直接嵌装在各槽口内进行定位，方便了通过螺钉将压条24固定在端板21上，使得操作更方便。

进一步地，所述保护板23的边缘设有与所述第一槽口151、第二槽口152和第三槽口153分别对应的保护板槽口一231、保护板槽口二232和保护板槽口三233；所述预紧力压板的边缘设有与所述第一槽口151、第二槽口152和第三槽口153分别对应的压板槽口一、压板槽口二和压板槽口三(图未示)。

进一步地，所述电芯模组结构还包括设于模组框架顶部的保护盖25；所述端板21上设有正负极固定支架26。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电芯模组结构，其特征在于，包括：模组框架和收容于模组框架内的电芯组，电芯组包括依次排列的多个电芯，所述模组框架包括设于电芯组的沿电芯排列方向两端的端板；

所述端板和电芯组之间设有预紧力压板，所述端板上开有若干螺纹孔，所述螺纹孔处设有预紧力螺栓。

2.如权利要求1所述的电芯模组结构，其特征在于，所述预紧力压板和所述电芯组之间设有保护板。

3.如权利要求2所述的电芯模组结构，其特征在于，所述保护板为塑胶材质。

4.如权利要求1所述的电芯模组结构，其特征在于，所述螺纹孔包括分别设于端板的靠近其四角位置的四个。

5.如权利要求2所述的电芯模组结构，其特征在于，所述电芯组顶部设有FPC板，所述FPC板具有铝端子，所述铝端子上开有第一连接孔；所述电芯组顶部还设有用于将各电芯彼此电连接的铝排，所述铝排上开有第二连接孔；所述电芯组还包括多个中框，每两个电芯安装于一所述中框的两侧，所述中框的顶部设有极柱，所述极柱上设有安装孔，所述第一连接孔、第二连接孔通过FPC板预紧螺栓连接于所述安装孔处。

6.如权利要求5所述的电芯模组结构，其特征在于，所述模组框架还包括连接两所述端板的压条，所述压条包括相互垂直的第一条形板和第二条形板；所述中框底部的沿电芯组宽方向的两端凹陷形成有第一槽口，第一槽口的深度不小于所述第一条形板的厚度，所述第一条形板嵌装于所述第一槽口内。

7.如权利要求6所述的电芯模组结构，其特征在于，所述中框的两侧底部向内凹陷形成有第二槽口，所述第二槽口的深度不小于所述第二条形板的厚度，所述第二条形板嵌装于所述第二槽口内。

8.如权利要求7所述的电芯模组结构，其特征在于，所述中框的两侧顶部向内凹陷形成有第三槽口，所述第三槽口与所述第二槽口的形状和尺寸一致。

9.如权利要求7所述的电芯模组结构，其特征在于，所述第一槽口和第二槽口的形状和尺寸一致，所述第一槽口的深度等于所述第一条形板的厚度。

10.如权利要求8所述的电芯模组结构，其特征在于，所述保护板的边缘设有与所述第一槽口、第二槽口和第三槽口分别对应的保护板槽口一、保护板槽口二和保护板槽口三；所述预紧力压板的边缘设有与所述第一槽口、第二槽口和第三槽口分别对应的压板槽口一、压板槽口二和压板槽口三。