CN210379354U - 带加热装置的电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种带加热装置的电池模组，包括模组本体，所述的模组本体包括若干电池单体以及用于支撑所述电池单体的电池夹具，所述电池单体间的缝隙中穿设有呈S型盘绕布置的电加热带，所述电加热带具有伸出至所述模组本体外侧的端头部和弯折部；模组本体的侧部设置有位于弯折部或/和端头部位置的加热带定位棒，加热带定位棒包括定位棒本体以及固定于定位棒本体端部的插柱，夹持夹具上制有与插柱相适配的插孔，插柱可拆卸地固定插设于插孔中，所述定位棒本体上径向贯通开设长条孔，所述弯折部或/和端头部穿于所述长条孔中。本申请可对电池模组中的电加热带进行定位，防止电加热带向外耸起。

Description

带加热装置的电池模组

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种带加热装置的电池模组。

背景技术

锂离子电池以其比功率高、能量密度大，寿命长，自放电率低和贮藏时间长等优点，成为研究的焦点，并逐渐取代传统铅酸、镍氢、镍镉等电池走向动力电池市场。作为新能源电池，锂离子动力电池走向动力市场的道路上正面临着无限的机遇和挑战。低温下的锂离子电池充放电容量衰减，功率性能下降。0℃以下，锂离子电池的输出性能受影响，在-20℃以下的低温时电池的性能均有明显的恶化，在-40℃电池只能放出额定容量的30％。更恶劣的是，在0℃以下进行充电，会发生析锂，电池有内短风险，存在严重的安全隐患。这很大程度上限制了其在气候严寒区域的的推广及应用。

针对锂离子电池模组低温使用问题，目前行业内主要解决方案是以PTC、电阻丝或者碳材作为主要发热元件，表面覆盖硅胶、PI膜等绝缘材料防护，根据电池模块的形状和使用情况，一般制作成加热带、加热板和柱状加热器等等。其中通过柔软的加热带穿插在电池与电池之间来实现加热的方式较佳。

在给电池模组加热的过程中，加热带与电池模组的电池单体之间通过接触传热的传热效率要远远高于辐射传热。

然而在实际应用中，由于加热带的内部金属丝和表面硅胶布选材，其存在一定的弹性和张力，经常遇到这样一种情况：加热带在拐角处容易耸起，无法与电池保持良好的接触。

另外柔软的头部引出处需与外线路连接来给加热带供电加热，由于车辆行驶过程中有振动存在，若引出处加热带没有固定，很可能会由于长时间的振动导致加热带引出的断裂，除此之外若加热带的宽度小于实际的宽度会造成其位置的不确定，给定位安装带来一定的困难。不可避免地存在以下问题：

1、耸起时，加热带热量不能及时被电芯(即电池单体)传递，加热带温度过高；高于55℃时，引发无效保护，对加热继电器寿命明显影响；

2、上部耸起，未接触电池，电池温度温升缓慢；导致换热效率低，温度均一性差；

4、长时间的振动导致加热带引出镍片断裂，加热带失效，失效后对应模块无法实现加热，其他与其有连接关系的加热带两端电压和功率均有轻微影响；更严重的是，未被加热的模块在低温时进行加热会有析锂风险，存在安全隐患；

5、加热带容易沿其宽度方向活动，定位差。

发明内容

本申请目的是：提出一种新型的带加热装置的电池模组，以有效防止模组中的电加热带向外耸起。

本申请的技术方案是：

一种带加热装置的电池模组，包括模组本体，所述的模组本体包括若干电池单体以及用于支撑所述电池单体的电池夹具，所述电池单体间的缝隙中穿设有呈S型盘绕布置的电加热带，所述电加热带具有伸出至所述模组本体外侧的端头部和弯折部；

所述模组本体的侧部设置有位于所述弯折部或/和端头部位置的加热带定位棒，所述加热带定位棒包括定位棒本体以及固定于所述定位棒本体端部的插柱，所述夹持夹具上制有与所述插柱相适配的插孔，所述插柱可拆卸地固定插设于所述插孔中，所述定位棒本体上径向贯通开设长条孔，所述弯折部或/和端头部穿于所述长条孔中。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

在所述弯折部和所述端头部位置均布置有所述加热带定位棒，所述弯折部和所述端头部分别穿于对应加热带定位棒的所述长条孔中。

所述长条孔的径向长度与所述加热带的宽度相等。

所述电池夹具设有至少两个，并且这些电池夹具自左而右依次间隔布置，每个所述电池夹具上均制有若干个左右延伸且相互平行的电池插装孔，任意相邻的两个电池夹具之间均布置有若干只相互平行布置的、且左右两端分别插设于这相邻两个电池夹具的电池插装孔中、而且呈矩阵状排布的所述电池单体，所述定位棒本体的左右两端分别固定一个所述插柱，而且这两个插柱分别可拆卸地固定插设于相邻两个所述电池夹具的所述插孔中。

所述定位棒本体以及位于其左右两端的两个所述插柱整体注塑而成。

所述模组本体的侧部设置有PCB板，所述电加热带的所述端头部设有与所述PCB板相连的引电片。

所述定位棒本体的外表面开设有向内伸入至所述长条孔的穿孔，所述引电片自所述长条孔出向外穿过所述穿孔后与所述PCB板相连接。

本申请的优点是：

1、本申请在电池模组侧部配置的加热带定位棒可向内压住电加热带的弯折部及端头部，防止弯折部及端头部向外耸起，增大电加热带与电池单体的换热接触面积。

2、加热带定位棒上开设的长条孔供加热带穿入定位，在压在电加热带防止其在厚度方向向外耸起的同时，还可避免电加热带沿宽度方向活动偏移。

3、加热带定位棒上设置的与长条孔相通的穿孔对电加热带的引电片具有防护作用，减小了引电片因振动而断裂的可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本申请实施例中电池模组的总装图；

图2为本申请实施例中电池模组的分解图；

图3为本申请实施例中电池夹具的结构示意图；

图4为本申请实施例中电加热带的结构示意图；

图5为本申请实施例中PCB板的结构示意图；

图6为本申请实施例中第一种加热带定位棒的结构示意图；

图7为本申请实施例中第二种加热带定位棒的结构示意图；

其中：1-电池单体，2-电池夹具，3-电加热带，4-加热带定位棒，5-PCB板，201-插孔，202-电池插装孔，301-端头部，302-弯折部，301a-引电片，401-定位棒本体，402-插柱，401a-长条孔，401b-穿孔，401c-卡槽，501-卡棱。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1至图7示出了本申请这种电池模组的一个优选实施例，与传统的带有加热装置的电池模组相同的是，该电池模组也包括模组本体，模组本体包括众多电池单体1以及用于支撑这些电池单体的电池夹具2(或称电池支架)，电池单体1间的缝隙中穿设有呈S型盘绕布置的电加热带3，电加热带3具有伸出至模组本体外侧的端头部301和弯折部302。模组本体的侧部设有一块PCB板5，电加热带3的端头部301设有与PCB板5焊接连接的引电片301a。

工作时，电加热带3从PCB板5引入工作电流，电加热带3通电发热而对电池单体1进行加热，防止电池单体1因温度过低而无法正常充放电。

本实施例这种电池模组一共配置有三个电池夹具2(当然，电池夹具2的数量可根据需要随意设定)，这三个电池夹具2自左而右依次间隔布置，每个电池夹具2上均制有若干个左右延伸且相互平行的电池插装孔202，任意相邻的两个电池夹具2之间均布置有多只相互平行布置的、且左右两端分别插设于这相邻两个电池夹具2的电池插装孔202中、而且呈矩阵状排布的电池单体1。

本实施例的关键改进在于，在上述模组本体的侧部、于弯折部302和端头部301的位置均对应地设置有加热带定位棒4。前述各个加热带定位棒4均包括定位棒本体401以及固定于定位棒本体端部的插柱402。夹持夹具2上制有与前述插柱402相适配的插孔201(有些电池夹具自带该插孔结构，故而在制作加热带定位棒4时，可根据电池夹具自身插孔的结构和尺寸，设计加热带定位棒4上插柱402的结构及尺寸)。插柱402可拆卸地固定插设于插孔201中，从而实现加热带定位棒4与电池夹具2的固定连接。定位棒本体401上径向贯通开设一长条孔401a，电加热带3的弯折部302及端头部301对应地穿于相应加热带定位棒4的长条孔401a中。

如此，借助加热带定位棒4向内压住电加热带3尤其是电加热带3的弯折部302及端头部301，防止弯折部302及端头部301向外耸起。

为了减小在使用过程中电加热带4在长条孔401a中的串动幅度，本实施例中，加热带定位棒4上长条孔401a的径向长度(即“长条孔”中的“长”)与加热带3的宽度相等，且电加热带3的弯折部302和端头部301与长条孔401a过盈配合——即长条孔401a孔壁对电加热带3的弯折部302和端头部301施加有径向的夹紧力。

为提升加热带定位棒4与电池夹具2的连接稳固度，本实施例中每个加热带定位棒4均带有两个插柱402，这两个插柱402分别固定于定位棒本体401的左、右两端，而且这两个插柱402分别插设于相邻两个电池夹具2的插孔201中。

上述的定位棒本体401以及位于其左右两端的两个插柱402整体注塑而成，即定位棒本体401与插柱402为一体结构(二者固定方式为一体固定)，且为塑料材质，具备一定的塑性变形能力，更方便加热带定位棒4在电池模组中的安装。

并且，定位棒本体401的外表面还开设有向内伸入至长条孔401a的穿孔401b，即穿孔401b与长条孔401a直接相通，上述引电片301a自长条孔401a出向外穿过前述穿孔401b后再与PCB板5焊接，该穿孔401b对电加热带4的引电片301a具有防护作用，可减小引电片301a因振动而断裂的可能性。

此外，本实施例在上述定位棒本体401和PCB板5分别制有相互配合的卡槽401c和卡棱501，装配完成后，PCB板5的卡棱501嵌入加热带定位棒的卡槽401c中，如此可确保PCB板5装配位置的稳固性。

当然，也可以只在电加热带3的弯折部302设置加热带定位棒4，或者只在端头部301设置加热带定位棒4。不过本实施例为了提升对电加热带3各处的防耸起定位效果，在电加热带3的端头部301以及各个弯折部302均对应地设置有一个加热带定位棒4。因电加热带3的端头部和弯折部不仅存在于PCB板5和模组本体之间，在非PCB板位置也有弯折部(端头部)的存在，故而本实施例不仅在PCB板5与模组本体之间的相应部位布置有加热带定位棒4，在非PCB板5的位置，只要有电加热带弯折部302和端头部301的存在，也布置有相应的加热带定位棒4，如图1和图2所示。

参照图2和图7所示，在图2中处于模组本体下侧(非PCB板侧)的那四个加热带定位棒4的结构非常简单，其仅由定位棒本体401以及一体连接于定位棒本体401左右两端的插柱402构成，其上并未设置长条孔，也未设置穿孔和卡槽，如图7所示。该加热带定位棒4装至电池模组时，其直接利用定位棒本体401将电加热带3的弯折部302压在模组本体的侧部，即电加热带3的弯折部302被压在定位棒本体401与模组本体之间。

在本申请的一些其他实施例中，可在电池模组中只配置第一种结构的加热带定位棒4。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带加热装置的电池模组，包括模组本体，所述的模组本体包括若干电池单体(1)以及用于支撑所述电池单体的电池夹具(2)，所述电池单体(1)间的缝隙中穿设有呈S型盘绕布置的电加热带(3)，所述电加热带(3)具有伸出至所述模组本体外侧的端头部(301)和弯折部(302)；

其特征在于，所述模组本体的侧部设置有位于所述弯折部(302)或/和端头部(301)位置的加热带定位棒(4)，所述加热带定位棒(4)包括定位棒本体(401)以及固定于所述定位棒本体端部的插柱(402)，所述电池夹具(2)上制有与所述插柱(402)相适配的插孔(201)，所述插柱(402)可拆卸地固定插设于所述插孔(201)中，所述定位棒本体(401)上径向贯通开设长条孔(401a)，所述弯折部(302)或/和端头部(301)穿于所述长条孔(401a)中。

2.根据权利要求1所述的带加热装置的电池模组，其特征在于，在所述弯折部(302)和所述端头部(301)位置均布置有所述加热带定位棒(4)，所述弯折部(302)和所述端头部(301)分别穿于对应加热带定位棒(4)的所述长条孔(401a)中。

3.根据权利要求1所述的带加热装置的电池模组，其特征在于，所述长条孔(401a)的径向长度与所述加热带(3)的宽度相等。

4.根据权利要求1所述的带加热装置的电池模组，其特征在于，所述电池夹具(2)设有至少两个，并且这些电池夹具(2)自左而右依次间隔布置，每个所述电池夹具(2)上均制有若干个左右延伸且相互平行的电池插装孔(202)，任意相邻的两个电池夹具(2)之间均布置有若干只相互平行布置的、且左右两端分别插设于这相邻两个电池夹具(2)的电池插装孔(202)中、而且呈矩阵状排布的所述电池单体(1)，所述定位棒本体(401)的左右两端分别固定一个所述插柱(402)，而且这两个插柱(402)分别可拆卸地固定插设于相邻两个所述电池夹具(2)的所述插孔(201)中。

5.根据权利要求4所述的带加热装置的电池模组，其特征在于，所述定位棒本体(401)以及位于其左右两端的两个所述插柱(402)整体注塑而成。

6.根据权利要求1所述的带加热装置的电池模组，其特征在于，所述模组本体的侧部设置有PCB板(5)，所述电加热带(3)的所述端头部(301)设有与所述PCB板(5)相连的引电片(301a)。

7.根据权利要求6所述的带加热装置的电池模组，其特征在于，所述定位棒本体(401)的外表面开设有向内伸入至所述长条孔(401a)的穿孔(401b)，所述引电片(301a)自所述长条孔(401a)出向外穿过所述穿孔(401b)后与所述PCB板(5)相连接。

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