CN210272517U - 一种一体式18650圆柱电芯模块及模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源汽车领域，具体涉及一种一体式18650圆柱电芯模块及模组。包括模组，所述模组包括若干个沿单方向整齐排列相连电池模块，相邻的电池模块之间还设有串联汇流排；所述电池模块从上到下依次设有左汇流排、负极支架、18650电芯、正极支架及右汇流排，所述正极支架与负极支架、左汇流排和右汇流排均相同且呈中心对称设置，单体电芯的组合模块化，标准化，通用化，安装简单方便，制程简单，焊接前各部件已经呈模块化紧固件。加工制造成本低，大幅度减除塑胶支架多余的用料，模块轻量化的同时更有利于电芯散热且可以在高压串并联时有效防错。

Description

一种一体式18650圆柱电芯模块及模组

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车领域，具体涉及一种一体式18650圆柱电芯模块及模组。

背景技术

随着科技的发展和社会的进步，同时由于石油资源的日益枯竭和环境保护的压力，新能源汽车已经成为未来汽车行业研究和开发的重点，目前行业公认新能源电动汽车最关键的部件是动力电池系统总成，现阶段纯电动汽车最常用的动力电池是二次锂电池，通过不同的串联或并联或串并联组合形式将若干单个锂电池组合起来以提供电动车所需的电压和电量；现有技术中，动力锂电池主要有三种状态，圆柱，软包和方形硬壳，其中软包电芯由于本身结构的局限性，在组成模块时结构比较复杂，而方形硬壳电芯能量密度不高，安全性相对较差，制造成本高且工艺复杂，故作为三种电芯类型中发展时间最长，工艺最稳定，成本最低的是18650圆柱电芯成为解决其他两个电芯在成组方面问题的首选，由于18650圆柱电芯尺寸规格已完全定型，其成组结构简洁紧凑，可扩展性强。

实用新型内容

针对现有技术中提到的问题，本实用新型的目的是提供结构简洁的一种一体式18650圆柱电芯模块及模组。

本实用新型一种一体式18650圆柱电芯模块及模组，包括模组，所述模组包括若干个沿单方向整齐排列相连电池模块，相邻的电池模块之间还设有串联汇流排；所述电池模块从上到下依次设有左汇流排、负极支架、18650电芯、正极支架及右汇流排，所述正极支架与负极支架、左汇流排和右汇流排均相同且呈中心对称设置，负极支架和正极支架上均设有若干个凹槽，该凹槽穿透正极支架和负极支架，所述左汇流排与右汇流排均设有若干个与凹槽相对应的圆孔，圆孔上均设有弹性触点，所述负极支架与正极支架上均设有多个阴卡扣和阳卡扣，所述阴卡扣与阳卡扣相互匹配，相互配合，其中，左汇流排与右汇流排上均设有多个卡槽，负极支架与正极支架上设有多个卡隼，卡隼与卡槽一一对应且相互匹配。

优选地，所述串联汇流排上设有多个通孔和多个凸台，其中，凸台包括正凸台和负凸台，其中，正凸台和负凸台相互交叉排列。

优选地，所述负极支架和正极支架上均设有多个过孔柱，过孔柱分别设置在负极支架和正极支架的两端和中部，其中，负极支架和正极支架上均设有定位柱。

优选地，所述负极支架和正极支架的两端还设有加强支架。

优选地，所述模组两端还设有侧板与安装支架，还包括多个螺杆，所述多个螺杆从一侧的安装支架和侧板穿入，经过模组再从另一侧的安装支架和侧板穿出，将模组、侧板及安装支架连接为一体。

优选地，所述模组可进行上下层叠加，模组在叠加时，所述上层模组与下层模之间通过支撑条相连。

本实用新型相对于现有技术，取得了以下的技术效果：

单体电芯的组合模块化，标准化，通用化，安装简单方便，制程简单，焊接前各部件已经呈模块化紧固件。加工制造成本低，大幅度减除塑胶支架多余的用料，模块轻量化的同时更有利于电芯散热且可以在高压串并联时有效防错；同时塑胶模具结构相对简单化，更有利于塑胶支架在生产中的长期品质稳定电芯模组成组简单，通过长螺杆螺纹连接，连接可靠；该模组重量轻，能量密度高，模组尺寸符合现有各大整车企业对动力电池系统总成要求。

附图说明

图1为本实用新型电池模块结构图；

图2为本实用新型电池模块爆炸图；

图3为本实用新型正极支架与负极支架示意图；

图4为本实用新型卡隼与卡槽具体示意图；

图5为本实用新型串联汇流排示意图；

图6为本实用新型模组示意图；

图7为本实用新型模组爆炸示意图。

附图标记：1-模组；2-电池模块；3-左汇流排；4-负极支架；5-18650电芯；6-正极支架；7-右汇流排；8-凹槽；9-弹性触点；10-阴卡扣；11-阳卡扣；12-卡槽；13-卡隼；14-串联汇流排；15-通孔；16-正凸台；17-负凸台；18-过孔柱；19-定位柱；20-加强支架；21-支撑条；22-侧板；23-安装支架；24-螺杆。

具体实施方式

实施例

本实用新型一种一体式18650圆柱电芯模块及模组，如图1、图2、图3、图4所示，包括模组1，所述模组1包括若干个沿单方向整齐排列相连电池模块2，相邻的电池模块2之间还设有串联汇流排14；所述电池模块2从上到下依次设有左汇流排3、负极支架4、18650电芯5、正极支架6及右汇流排7，所述正极支架6与负极支架4、左汇流排3和右汇流排7均相同且呈中心对称设置，负极支架4和正极支架6上均设有若干个凹槽8，该凹槽8穿透正极支架6和负极支架4，所述左汇流排3与右汇流排7均设有若干个与凹槽8相对应的圆孔，圆孔上均设有弹性触点9，所述负极支架4与正极支架6上均设有多个阴卡扣10和阳卡扣11，所述阴卡扣10与阳卡扣11相互匹配，相互配合，其中，左汇流排3与右汇流排7上均设有多个卡槽12，负极支架4与正极支架6上设有多个卡隼13，卡隼13与卡槽12一一对应且相互匹配。所述串联汇流排14上设有多个通孔15和多个凸台，其中，凸台包括正凸台16和负凸台17，其中，正凸台16和负凸台17相互交叉排列。所述负极支架4和正极支架6上均设有多个过孔柱18，过孔柱18分别设置在负极支架4和正极支架6的两端和中部，其中，负极支架4和正极支架6上均设有定位柱19。所述负极支架4和正极支架6的两端还设有加强支架20。

本实施例中，电池模块2中的正极支架6和负极支架4上设置的凹槽8，可将18650电芯5固定在其中，同时，左汇流排3与负极支架4，右汇流排7与正极支架6之间都通过设置的卡隼13与卡槽12相连，通过本结构的设置有利于该制程自动化操作及后制程操作而不需其它更多工装保障，保证了左汇流排3和右汇流排7在未焊接前可固定在负极支架4和正极支架6上，当然，此方式不局限本结构完成，如蘑菇头、双卡勾、圆锤形强脱结构等等所有槽隼结构，都可实现效果，左汇流排3与右汇流排7上还设有翻边，翻边与负极支架4和正极支架6上的加强支架20通过螺纹相连；其中，18650电芯5依次穿过左汇流排3上的圆孔、负极支架4上的凹槽8、正极支架6上的凹槽8、右汇流排7上的圆孔，18650电芯5的正负极与左汇流排3和右汇流排7上的弹性触点9焊接相连，使得多个18650电芯516并联起来，保证在使用过程中，即使有某个18650电芯516出现损坏，也不影响整个电池的使用；正极支架6和负极支架4上设置的过孔柱18用于螺杆24定位并穿过将模组1串接起来，正极支架6和负极支架4上的阴卡扣10和阳卡扣11均间隔设置，且阴卡扣10与阳卡扣11相匹配，通过配合的阴卡扣10与阳卡扣11可将负极支架4和正极相连相连，结构简单实用，设置的加强支架20为减重掏料设计，同时极大提高散热效率，定位柱19，该定位柱19用于定位左汇流排3、右汇流排7及串联汇流排14。

如图5所示，若干个电池模块2之间设置有串联汇流排14，可用于将相邻电池模块2串联提升电压，串联汇流排14采用导流能力强的铜或导电性能优良之金属板材类并镀镍，如可选用镀镍钢片和镀镍铜片，保证导流能力的同时可抗环境，提高寿命，串联汇流排14为平面型结构，表面上设置多个安装定全用的通孔15，该通孔15尺寸要略大于正极支架6和负极支架4上的定位柱19尺寸，这样便于对串联汇流排14定位，提高通用性，设置的正凸台16和负凸台17，通过有凸起的触点保证两侧电池模块2串联的接触稳定性，装配压紧后，串联汇流排14上的正凸台16和负凸台17会在压力不变情况下用减少受力面积的方式来增大压强，以保证压力的作用效果，同时在一定运动和位移情况下也可以保证电池模块2不会断开，在同等情况下保证了两个接触体的正向压力加大，从而减小模块串联因物理接触在运动中的摩擦和位行移而产生的电流阻抗，还能提高系统在恶劣如高频振动等工况下的机械和电性能，让接触的效果在可控范围内；特别地，串联汇流排14的正凸台16和负凸台17根据实际应用情况，可选取不同的形态，如圆形平台触点、圆凸包、弹性突起、弹片突起等非大平面接触均雷同此方式，此处不再一一赘述。

如图6、图7所示，所述模组1两端还设有侧板22与安装支架23，还包括多个螺杆24，所述多个螺杆24从一侧的安装支架23和侧板22穿入，经过模组1再从另一侧的安装支架23和侧板22穿出，将模组1、侧板22及安装支架23连接为一体。所述模组1可进行上下层叠加，模组1在叠加时，所述上层模组1与下层模之间通过支撑条21相连。

本实施例中，多个电池模块2在进行排列时由于正负极相反，所以在装配时相邻的电池模块2调转180°设置，安装完成后，使用多个螺杆24穿过起保护作用安装支架23和电池模块2上设置的过孔柱18串接起来，其中，安装支架23与最外侧的电池模块2之间还设有侧板22，侧板22起到承受装配锁紧压力作用，将整个模组1串接为一体；还可根据实际情况，使用多个模组1采用上下叠加的方式进行排列，模组1根据情况选择数量，在使用多个模组1叠加时，模组1与模组1之间设有支撑条21，用于安装支撑。

Claims (6)

1.一种一体式18650圆柱电芯模块及模组，其特征在于，包括模组（1），所述模组（1）包括若干个沿单方向整齐排列相连电池模块（2），相邻的电池模块（2）之间还设有串联汇流排（14）；

所述电池模块（2）从上到下依次设有左汇流排（3）、负极支架（4）、18650电芯（5）、正极支架（6）及右汇流排（7），所述正极支架（6）与负极支架（4）、左汇流排（3）和右汇流排（7）均相同且呈中心对称设置，负极支架（4）和正极支架（6）上均设有若干个凹槽（8），该凹槽（8）穿透正极支架（6）和负极支架（4），所述左汇流排（3）与右汇流排（7）均设有若干个与凹槽（8）相对应的圆孔，圆孔上均设有弹性触点（9），所述负极支架（4）与正极支架（6）上均设有多个阴卡扣（10）和阳卡扣（11），所述阴卡扣（10）与阳卡扣（11）相互匹配，相互配合，其中，左汇流排（3）与右汇流排（7）上均设有多个卡槽（12），负极支架（4）与正极支架（6）上设有多个卡隼（13），卡隼（13）与卡槽（12）一一对应且相互匹配。

2.根据权利要求1所述一种一体式18650圆柱电芯模块及模组，其特征在于，所述串联汇流排（14）上设有多个通孔（15）和多个凸台，其中，凸台包括正凸台（16）和负凸台（17），其中，正凸台（16）和负凸台（17）相互交叉排列。

3.根据权利要求1所述一种一体式18650圆柱电芯模块及模组，其特征在于，所述负极支架（4）和正极支架（6）上均设有多个过孔柱（18），过孔柱（18）分别设置在负极支架（4）和正极支架（6）的两端和中部，其中，负极支架（4）和正极支架（6）上均设有定位柱（19）。

4.根据权利要求3所述一种一体式18650圆柱电芯模块及模组，其特征在于，所述负极支架（4）和正极支架（6）的两端还设有加强支架（20）。

5.根据权利要求1所述一种一体式18650圆柱电芯模块及模组，其特征在于，所述模组（1）两端还设有侧板（22）与安装支架（23），还包括多个螺杆（24），所述多个螺杆（24）从一侧的安装支架（23）和侧板（22）穿入，经过模组（1）再从另一侧的安装支架（23）和侧板（22）穿出，将模组（1）、侧板（22）及安装支架（23）连接为一体。

6.根据权利要求5所述一种一体式18650圆柱电芯模块及模组，其特征在于，所述模组（1）可进行上下层叠加，模组（1）在叠加时，所述上层模组（1）与下层模之间通过支撑条（21）相连。

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