CN210092196U - 电芯固定结构、电池模块、电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电芯固定结构、电池模块、电池模组。其中电芯固定结构，包括结构本体，所述结构本体包括底壁，所述底壁四周环绕立壁，所述立壁与所述底壁共同形成电芯本体的安装腔，所述底壁上构造有通孔，所述通孔内设有第一绝缘导热件。本实用新型的一种电芯固定结构、电池模块、电池模组，在电芯叠置时，相邻叠置的电芯之间的绝缘导热件能够将电芯相对面的中间区域热量及时传导至固定结构壁体散除，有效防止电芯相对面处的热量积聚，同时实现电芯之间的绝缘，有效杜绝安全隐患。

Description

电芯固定结构、电池模块、电池模组

技术领域

本实用新型属于电池设计技术领域，具体涉及一种电芯固定结构、电池模块、电池模组。

背景技术

近年来软包电池由于具有的高的体积能量密度的特点，应用越来越广泛。软包电池的极耳引出方式的差异，对应了具体不同的应用场景，其中全极耳的引出方式具有较大的极耳宽度，具有低内阻、电流分布均匀等特点，更适用于大容量储能锂电池，然而大规模的储能电池装配后的储能系统对电池散热及系统绝缘提出了更高的要求，现有技术中目前出现了针对电芯芯体的单独散热结构、针对电芯本体的绝缘结构，但其散热与绝缘结构的单独针对性设计，导致电芯固定结构在设计上较为复杂，尤其是针对叠置的电芯接触面内极易积聚热量，电池存在安全隐患。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种电芯固定结构、电池模块、电池模组，在电芯叠置时，相邻叠置的电芯之间的绝缘导热件能够将电芯相对面的中间区域热量及时传导至固定结构壁体散除，有效防止电芯相对面处的热量积聚，同时实现电芯之间的绝缘，有效杜绝安全隐患。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种电芯固定结构，包括结构本体，所述结构本体包括底壁，所述底壁四周环绕立壁，所述立壁与所述底壁共同形成电芯本体的安装腔，所述底壁上构造有通孔，所述通孔内设有第一绝缘导热件。

优选地，所述第一绝缘导热件的四周设有多个凸块，所述通孔的孔壁上设有多个凹槽，所述多个凸块与所述多个凹槽之间一一对应且相互嵌合。

优选地，所述第一绝缘导热件包括刚性板体，所述刚性板体朝向所述电芯本体的一侧敷设有绝缘导热层。

优选地，所述绝缘导热层为硅胶层；和/或，所述刚性板体的材料为金属板；和/或，所述刚性板体上构造有多个减重孔。

优选地，所述立壁包括相对设置的第一立壁、第二立壁，所述第一立壁及第二立壁上皆构造有容纳所述电芯本体的全极耳的极耳容纳槽，所述极耳容纳槽沿着所述第一立壁的高度方向延伸。

优选地，所述第一立壁和/或第二立壁上还构造有嵌装槽，所述嵌装槽至少部分的处于所述极耳容纳槽内，所述嵌装槽内嵌装有第二绝缘导热件。

优选地，所述嵌装槽具有处于所述极耳容纳槽之外的延伸部，所述第二绝缘导热件具有散热部，所述散热部处于所述延伸部中。

优选地，所述第二绝缘导热件与所述第一绝缘导热件热传导连接。

优选地，所述立壁的高度两端分别为第一连接端面、第二连接端面，所述第一连接端面上构造有连接凸条，所述连接凸条具有嵌装头及连接臂，所述第二连接端面上构造有连接凹槽，所述连接凹槽的槽口为缩口，所述连接凸条的形状与所述连接凹槽的形状相匹配。

优选地，所述连接凸条具有至少两条，至少两条所述连接凸条相互平行，所述连接凹槽具有至少两条，至少两条所述连接凹槽相互平行，且至少两条所述连接凹槽与至少两条所述连接凸条相对应。

优选地，所述结构本体为注塑件或者3D打印件；和/或，所述结构本体的材料为树脂；和/或，所述底壁的厚度为2mm～3mm；和/或，所述立壁的厚度为2mm～3mm。

本实用新型还提供一种电池模块，包括至少两个上述的电芯固定结构。

优选地，至少两个电芯固定结构包括第一固定结构、第二固定结构，当所述电芯固定结构包括连接凸条、连接凹槽时，所述第一固定结构通过其具有的连接凸条与所述第二固定结构具有的连接凹槽嵌装叠置连接。

优选地，所述第一固定结构中装设第一电芯本体，所述第二固定结构中装设第二电芯本体，当所述电芯固定结构具有极耳容纳槽时，所述第一电芯本体的第一全极耳与所述第二电芯本体的第二全极耳通过连接带连接。

优选地，所述连接带的材料与所述第一全极耳的材料相同；和/或，所述连接带的宽度与所述第一全极耳的宽度相同。

本实用新型还提供一种电池模组，包括多个上述电池模块。

本实用新型提供的一种电芯固定结构、电池模块、电池模组，由于在所述底壁上设置了所述第一绝缘导热件，在电芯叠置时，相邻叠置的电芯之间的绝缘导热件能够将电芯相对面的中间区域热量及时传导至固定结构壁体散除，有效防止电芯相对面处的热量积聚，同时实现电芯之间的绝缘，有效杜绝安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电芯固定结构的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的电芯固定结构的结构示意图；

图3为图2的右视图；

图4为本实用新型又一实施例的电芯固定结构的结构示意图；

图5为图4中A-A的剖面图；

图6为图4中B-B的剖面图；

图7为图6中C处的局部放大图；

图8为本实用新型实施例的第一绝缘导热件的内部剖面结构示意图。

附图标记表示为：

11、底壁；111、通孔；-12、立壁；121、第一立壁；122、第二立壁；123、第三立壁；124、第四立壁；125、极耳容纳槽；-127、第一连接端面；1271、连接凸条；1272、嵌装头；1273、连接臂；128、第二连接端面；1281、连接凹槽；13、第一绝缘导热件；131、凸块；132、绝缘导热层；133、刚性板体；134、减重孔；14、第二绝缘导热件；141、散热部。

具体实施方式

结合参见图1至图8所示，根据本实用新型的实施例，提供一种电芯固定结构，包括结构本体，所述结构本体包括底壁11，所述底壁11四周环绕立壁12，所述立壁12与所述底壁11共同形成电芯本体的安装腔，所述底壁11上构造有通孔111，所述通孔111内设有第一绝缘导热件13，具体的，例如，所述立壁12包括首尾依次连接的第一立壁121、第二立壁122、第三立壁123、第四立壁124，其与所述底壁11共同形成了具有凹陷结构的所述安装腔，可以理解的是，所述底壁11上的通孔111一方面形成所述第一绝缘导热件13的安装结构，另一方面则在于电芯本体组装后并形成电池模组后，提高电池的体积能量密度。该技术方案中，由于在所述底壁11上设置了所述第一绝缘导热件13，在电芯叠置时，相邻叠置的电芯之间的绝缘导热件能够将电芯相对面的中间区域热量及时传导至固定结构壁体散除，有效防止电芯相对面处的热量积聚，同时实现电芯之间的绝缘，有效杜绝安全隐患。

为了进一步提高所述第一绝缘导热件13的导热效率，进而提升其对电芯的散热效果，优选地，所述第一绝缘导热件13的四周设有多个凸块131，所述通孔111的孔壁上设有多个凹槽，所述多个凸块131与所述多个凹槽之间一一对应且相互嵌合，所述凸块131的形状可以是多样的，例如图2中示出了所述凸块131成三角形的形状，其当然可以为矩形、圆形等规则形状，或者其他不规则形状，理论上其能够增大所述第一绝缘导热件13与所述底壁11之间的连接配合面即可实现前述散热效果的提升目的。

所述第一绝缘导热件13可以完全采用具有绝缘导热性能的材料制成，例如硅胶，而其在刚度及强度方面存在一定不足，因此，优选地，所述第一绝缘导热件13包括刚性板体133，所述刚性板体133朝向所述电芯本体的一侧敷设有绝缘导热层132(可以理解的是，当采用多个电芯本体、电池模块叠置时，所述绝缘导热层132将被敷设于所述刚性板体133的两侧)，所述刚性板体133例如可以采用聚丙烯等硬质塑料，最好的是采用能够有效导热的金属板，如铝板、铜板等，所述刚性板体133能够将所述第一绝缘导热件13的刚度显著提升，更加有利于所述第一绝缘导热件13与所述底壁11之间的组装。具体的，所述第一绝缘导热件13例如可以将所述绝缘导热层132粘贴于所述刚性板体133朝向电芯本体的一侧，亦可以卡扣连接于所述刚性板体133上，当然，所述绝缘导热层132还可以一体化的包裹于所述刚性板体133的外周侧，所述第一绝缘导热件13与所述通孔111(也即所述底壁11)的连接方式可以是多样的，而作为一种更为优选的实施方式，所述通孔111的内孔壁形成台阶结构，所述台阶结构将使所述通孔111被区分为沿着所述通孔111的延伸方向不同口径的第一孔、第二孔，且所述第一孔的口径要大于所述第二孔的口径、第一孔更靠近所述安装腔，此时，所述第一绝缘导热件13则被放置于所述第一孔中即可，这极大程度的简化了所述第一绝缘导热件13与所述底壁11之间的连接关系。而进一步可以理解的是，当所述第一绝缘导热件13的外周具有多个凸块131时，所述通孔111的内孔在结构上亦可以做如前述的台阶结构的设计。作为所述绝缘导热层132的一种优选方式，所述绝缘导热层132为硅胶层，所述硅胶层在实现绝缘导热功能的同时还具有一定的柔性，一方面能够保证其与电芯本体之间的配合面贴合程度理由导热，另一方面则能够对电芯本体进行减震。所述刚性板体133上构造有多个减重孔134，能够进一步降低所述电芯固定结构的总体质量，进而能够进一步提升所述电池的体积能量密度。

优选地，所述第一立壁121、第二立壁122相对设置，所述第一立壁121及第二立壁122上皆构造有容纳所述电芯本体的全极耳的极耳容纳槽125，所述极耳容纳槽125沿着所述第一立壁121的高度方向延伸，而可以理解的是，所述极耳容纳槽125对于一组所述电芯固定结构而言具有两个，所述电芯本体的全极耳包括阳极极耳与阴极极耳，所述极耳容纳槽125能够单独针对所述全极耳的宽度设计，更加平整，能够有效防止外力对全极耳的不利影响。

进一步地，所述立壁12上最好也设置相应的绝缘导热件，例如设置第二绝缘导热件14，所述第一立壁121和/或第二立壁122上还构造有嵌装槽，所述嵌装槽至少部分的处于所述极耳容纳槽125内，所述嵌装槽内嵌装有第二绝缘导热件14，此时所述第二绝缘导热件14能够至少部分的与所述全极耳接触，这能够进一步有效将全极耳处的热量及时传导并散除，防止极耳处温度过高使其与外部连接焊点融化后发生电连接的断开。所述第二绝缘导热件14在结构构造上可以与所述第一绝缘导热件13相同，也可以不同，此处不做特别限定。

最好的，所述嵌装槽具有处于所述极耳容纳槽125之外的延伸部，所述第二绝缘导热件14具有散热部141，所述散热部141处于所述延伸部中。，所述延伸部最好的能够延伸到与所述第一立壁121、第二立壁122相邻接的第三立壁123、第四立壁124，如此实现散热部141的面积最大化。更进一步的，所述第二绝缘导热件14与所述第一绝缘导热件13热传导连接，也即所述第一绝缘导热件13与所述第二绝缘导热件14两者连接在一起，以使所述相互叠置的两个电芯本体之间的热量能够更加高效的传导至所述电芯固定结构的立壁12处并散除。当然，更优的是，所述第一绝缘导热件13与所述第二绝缘导热件14可以为一体的。

现有技术中，多采用箍带或者长螺栓的方式将两个或者两个以上的电芯固定结构叠置形成电池模块、或者将多个电池模块(例如两并电池模块、三并电池模块等)叠置形成电池模组，但这些方式在叠置组装时显得尤其麻烦，尤其是在电池模块体积较大时，两者叠置对位定位非常困难，基于此种不足，优选地，所述立壁12的高度两端分别为第一连接端面127、第二连接端面128，所述第一连接端面127上构造有连接凸条1271，所述连接凸条1271具有嵌装头1272及连接臂1273，所述第二连接端面128上构造有连接凹槽1281，所述连接凹槽1281的槽口为缩口，所述连接凸条1271的形状与所述连接凹槽1281的形状相匹配。也即，采用该技术方案，上下叠置的两个电芯固定结构可以轻松定位，并实现至少在叠置高度方向上的连接，简单方便。可以理解的是，所述连接凸条1271具有至少两条，至少两条所述连接凸条1271相互平行，所述连接凹槽1281具有至少两条，至少两条所述连接凹槽1281相互平行，且至少两条所述连接凹槽1281与至少两条所述连接凸条1271相对应。而为了保证上下叠置的两个电芯固定结构之间在连接凸条1271的导向方向上的位置可靠性，可以在所述连接凹槽1281内设置相应的位置锁定件，例如，将所述连接凹槽1281的长度延伸方向的一端设计为封口，而在其另一端设置插销，对应的所述插销设置位置处的所述连接凸条1271上设有插销容纳孔，当插销插装于所述插销容纳孔中后，其能够锁定所述连接凸条1271在其长度方向的移动。所述嵌装头1272在截面形状上可以是多样的，例如为圆形、矩形等，本实用新型不做特别限定。

优选地，所述结构本体为注塑件或者3D打印件，具体的，例如，所述结构本体的材料为树脂。

为了保证所述结构本体的结构强度，优选地，所述底壁11的厚度为2mm～3mm；和/或，所述立壁12的厚度为2mm～3mm。

本实用新型还提供一种电池模块，包括至少两个上述的电芯固定结构。具体的，至少两个电芯固定结构包括第一固定结构、第二固定结构，当所述电芯固定结构包括连接凸条1271、连接凹槽1281时，所述第一固定结构通过其具有的连接凸条1271与所述第二固定结构具有的连接凹槽1281嵌装叠置连接，也即当所述第一固定结构与所述第二固定结构相互连接组装时，所述第一固定结构的连接凸条1271将插装(嵌装)于所述第二固定结构的连接凹槽1281中，两者发生相对滑动并实现定位连接。

所述第一固定结构中装设第一电芯本体，所述第二固定结构中装设第二电芯本体，当所述电芯固定结构具有极耳容纳槽125时，所述第一电芯本体的第一全极耳容纳于所述极耳容纳槽125中并朝向所述第二固定结构所在一侧弯折，所述第二电芯本体的第二全极耳容纳于所述极耳容纳槽125中并朝向所述第一固定结构所在一侧弯折，所述第一全极耳与所述第二全极耳通过连接带连接。所述连接带的材料与所述第一全极耳的材料相同，具体的，当所述第一全极耳的材料为铝箔时，连接带的材料也选择为铝箔，当所述第一全极耳的材料为镀镍铜箔(或者铜箔)时，所述连接带的材料也选择为镀镍铜箔(或者铜箔)，这样能够优化所述连接带与所述第一全极耳的焊接过程，提高焊接质量；和/或，所述连接带的宽度与所述第一全极耳的宽度相同，例如所述第一全极耳的宽度为40mm时，所述连接带的宽度也设计为40mm，使电流过流更加顺畅。

本实用新型还提供一种电池模组，包括多个上述电池模块。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上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。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (16)

1.一种电芯固定结构，其特征在于，包括结构本体，所述结构本体包括底壁(11)，所述底壁(11)四周环绕立壁(12)，所述立壁(12)与所述底壁(11)共同形成电芯本体的安装腔，所述底壁(11)上构造有通孔(111)，所述通孔(111)内设有第一绝缘导热件(13)。

2.根据权利要求1所述的固定结构，其特征在于，所述第一绝缘导热件(13)的四周设有多个凸块(131)，所述通孔(111)的孔壁上设有多个凹槽，所述多个凸块(131)与所述多个凹槽之间一一对应且相互嵌合。

3.根据权利要求1所述的固定结构，其特征在于，所述第一绝缘导热件(13)包括刚性板体(133)，所述刚性板体(133)朝向所述电芯本体的一侧敷设有绝缘导热层(132)。

4.根据权利要求3所述的固定结构，其特征在于，所述绝缘导热层(132)为硅胶层；和/或，所述刚性板体(133)的材料为金属板；和/或，所述刚性板体(133)上构造有多个减重孔(134)。

5.根据权利要求1所述的固定结构，其特征在于，所述立壁(12)包括相对设置的第一立壁(121)、第二立壁(122)，所述第一立壁(121)及第二立壁(122)上皆构造有容纳所述电芯本体的全极耳的极耳容纳槽(125)，所述极耳容纳槽(125)沿着所述第一立壁(121)的高度方向延伸。

6.根据权利要求5所述的固定结构，其特征在于，所述第一立壁(121)和/或第二立壁(122)上还构造有嵌装槽，所述嵌装槽至少部分的处于所述极耳容纳槽(125)内，所述嵌装槽内嵌装有第二绝缘导热件(14)。

7.根据权利要求6所述的固定结构，其特征在于，所述嵌装槽具有处于所述极耳容纳槽(125)之外的延伸部，所述第二绝缘导热件(14)具有散热部(141)，所述散热部(141)处于所述延伸部中。

8.根据权利要求6所述的固定结构，其特征在于，所述第二绝缘导热件(14)与所述第一绝缘导热件(13)热传导连接。

9.根据权利要求1所述的固定结构，其特征在于，所述立壁(12)的高度两端分别为第一连接端面(127)、第二连接端面(128)，所述第一连接端面(127)上构造有连接凸条(1271)，所述连接凸条(1271)具有嵌装头(1272)及连接臂(1273)，所述第二连接端面(128)上构造有连接凹槽(1281)，所述连接凹槽(1281)的槽口为缩口，所述连接凸条(1271)的形状与所述连接凹槽(1281)的形状相匹配。

10.根据权利要求9所述的固定结构，其特征在于，所述连接凸条(1271)具有至少两条，至少两条所述连接凸条(1271)相互平行，所述连接凹槽(1281)具有至少两条，至少两条所述连接凹槽(1281)相互平行，且至少两条所述连接凹槽(1281)与至少两条所述连接凸条(1271)相对应。

11.根据权利要求1所述的固定结构，其特征在于，所述结构本体为注塑件或者3D打印件；和/或，所述结构本体的材料为树脂；和/或，所述底壁(11)的厚度为2mm～3mm；和/或，所述立壁(12)的厚度为2mm～3mm。

12.一种电池模块，包括至少两个电芯固定结构，其特征在于，所述电芯固定结构为权利要求1至11中任一项所述的电芯固定结构。

13.根据权利要求12所述的电池模块，其特征在于，至少两个电芯固定结构包括第一固定结构、第二固定结构，当所述电芯固定结构包括连接凸条(1271)、连接凹槽(1281)时，所述第一固定结构通过其具有的连接凸条(1271)与所述第二固定结构具有的连接凹槽(1281)嵌装叠置连接。

14.根据权利要求13所述的电池模块，其特征在于，所述第一固定结构中装设第一电芯本体，所述第二固定结构中装设第二电芯本体，当所述电芯固定结构具有极耳容纳槽(125)时，所述第一电芯本体的第一全极耳与所述第二电芯本体的第二全极耳通过连接带连接。

15.根据权利要求14所述的电池模块，其特征在于，所述连接带的材料与所述第一全极耳的材料相同；和/或，所述连接带的宽度与所述第一全极耳的宽度相同。

16.一种电池模组，包括多个电池模块，其特征在于，所述电池模块为权利要求12至15中任一项所述的电池模块。

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