CN211125719U - 锂离子电池模组 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种锂离子电池模组，包括：端部件和组装单元；组装单元包括：电芯单元、单元支架、中间垫片和电芯焊线；电芯单元设置在两个单元支架之间，单元支架在对应若干定位槽的位置设有若干支架通孔以使电芯单元的端部露出单元支架；中间垫片在对应支架通孔的位置设有若干垫片通孔以使电芯单元的端部露出中间垫片，中间垫片在支架通孔的边缘设有一个向中间垫片内部凹陷的内焊线槽，一个电芯焊线的一端焊接至电芯单元的端部，其另一端穿过支架通孔和垫片通孔焊接至中间垫片并位于内焊线槽中。本申请的有益之处在于提供了一种通过焊接结构和中间垫片的改进从而改善电芯单元均衡性的锂离子电池模组。

Description

锂离子电池模组
技术领域
本申请涉及一种锂离子电池模组，具体而言，涉及一种锂离子电池模组。
背景技术
“锂电池”是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。
随着科技进一步发展，锂电池在新能源汽车等领域已经成为十分重要的电能来源，单节电芯往往被封装为一个锂离子电池模组，然后再辅以外围电路构成可以单独使用的电池包。
在相关文献的记载中，锂离子电池模组的组装往往存在组装不便和以及对电芯构成电性连接较为复杂的弊端。
如果中国专利文献CN208093630U记载的一种锂离子电池模组，其通过铝条使一个串联单元中各个并联电芯构成电性连接，然后通过外部的电性连接结构使各个串联单元构成串联，但是这样连接方式，会导致一个串联单元中并联的电芯产生不均衡的情况，从而导致部分电芯首先产生恶化，从而影响该串联单元的寿命，从而降低那些还处于较优状态的电芯的利用率。
发明内容
一种锂离子电池模组，包括：若干端部件，设置在所述锂离子电池模组两端以使所述锂离子电池模组被构造为一个整体；若干组装单元，设在所述端部件之间以使所述锂离子电池模组能实现电能储备；所述组装单元包括：若干电芯单元，用于存储电能；两个单元支架，用于固定所述电芯单元；中间垫片，设置于所述单元支架外侧并形成有一个向所述单元支架的侧面弯折的侧边部；连接垫片，用于连接相邻的两个侧边部；若干电芯焊线，将所述电芯单元的端部电性连接至所述中间垫片；其中，所述电芯单元设置在两个所述单元支架之间，所述单元支架设有若干定位槽，所述电芯单元的两端嵌入在所述定位槽；所述单元支架在对应若干所述定位槽的位置设有若干支架通孔以使所述电芯单元的端部露出所述单元支架；所述中间垫片在对应所述支架通孔的位置设有若干垫片通孔以使所述电芯单元的端部露出所述中间垫片，所述中间垫片在所述支架通孔的边缘设有一个向所述中间垫片内部凹陷的内焊线槽，一个所述电芯焊线的一端焊接至所述电芯单元的端部，其另一端穿过所述支架通孔和垫片通孔焊接至所述中间垫片并位于所述内焊线槽中；所述连接垫片设置于所述电芯单元和单元支架构成的整体的侧面；所述中间垫片至少包含两种以上的金属元素并由这两种金属元素的粉末压制而成。
进一步地，所述电芯单元大致为回转体，所述电芯单元均平行设置。
进一步地，所述支架通孔为圆形孔且其圆心位于所述电芯单元的回转轴线上。
进一步地，所述垫片通孔为所述支架通孔同心的圆形孔。
进一步地，所述中间垫片位于外侧的端面与所述单元支架的端面对齐或位于所述单元支架的端面的内侧。
进一步地，所述中间垫片的边缘处设有若干向所述中间垫片内部凹陷的外焊线槽；所述单元支架的边缘对应所述外焊线槽的位置设有走线缺口。
进一步地，所述单元支架的端面设有一个安置槽，所述中间垫片嵌入在所述安置槽中。
进一步地，所述内焊线槽位于所述垫片通孔一侧，并且其形状相对一个对称轴线构成镜像对称。
进一步地，所述内焊线槽均设置在所述垫片通孔的相同相对位置处。
进一步地，所述单元支架设有凸出结构或凹陷结构以使它们能与相邻的凸出结构或凹陷结构配合；所述中间垫片设有能使所述凸出结构穿过的镂空孔。
本申请的有益之处在于：
提供了一种通过焊接结构和中间垫片的改进从而改善电芯单元均衡性的锂离子电池模组。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请的一个实施例的锂离子电池模组的结构示意图；
图2为图1所示实施例中的电池模组的一个组装单元的部分爆炸图；
图3为图2中的中间垫片的结构示意图；
图4为图2中的单元支架的结构示意图；
图5为图2中的单元支架从另一视角观察的结构示意图；
图6为图2中的组装单元的安装连接垫片的示意图；
图7为图6中的组装单元安装好之后的示意图；
图8为图1所示实施例中的电池模组的一个组装单元的局部放大结构示意图；
图9为图1所示实施例中的电池模组的局部放大的剖视结构示意图；
图10为图1所示实施例中的电池模组的另一剖面的局部放大的剖视结构示意图；
图11为本申请的另一个实施例的锂离子电池模组的结构示意图；
图12为一个能与图11所示的锂离子电池模组匹配的电池包的箱体组件；
图13为图11所示的锂离子电池模组与图12所示的箱体组件组装后的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1至图10所示，本申请的锂离子电池模组300包括：两个端部件301和若干组装单元302。
其中，两个端部件301设置在锂离子电池模组300两端以使锂离子电池模组300被构造为一个整体。两个端部件301可以在其周边形成卡扣317结构以使它们可以快速构成连接。
组装单元302设在端部件201之间以使锂离子电池模组200能实现电能储备。可以按照具体的需求，确定组装在两个端部件301之间的组装单元302的数目。
具体而言，组装单元302包括：若干个电芯单元303、两个单元支架304以及两个中间垫片305。组装单元302还包括若干电芯焊线306。
电芯单元303用于存储电能，作为具体的选择，可以选择18650标准电芯作为电芯单元303。
两个单元支架304相对设置，它们主要用于固定电芯单元303，并且两个单元支架304之间构成配和使它们以及它们之间的若干个电芯单元303构成一个可以组装的整体。
作为本申请改进的重点，中间垫片305主要用于实现不同的组装单元302之间的串联的电性连接，使各个不同的组装单元302在结合为一个整体的同时亦能构成均衡的电性连接。并且，电芯焊线306将电芯单元203的端部电性连接至中间垫片305。
具体而言，中间垫片305设置于单元支架304外侧并与相邻的组装单元302的中间垫片305构成面接触；电芯单元303设置在两个单元支架304之间，单元支架304设有若干固定槽307，电芯单元303的两端嵌入在固定槽307；单元支架304在对应若干固定槽307的位置设有若干支架通孔308以使电芯单元303的端部露出单元支架304；中间垫片305在对应支架通孔308的位置设有若干垫片通孔309以使电芯单元303的端部露出中间垫片305，中间垫片305在垫片通孔309的边缘设有一个向中间垫片305内部凹陷的内焊线槽210，一个电芯焊线306的一端焊接至电芯单元303的端部，其另一端穿过支架通孔308和垫片通孔309焊接至中间垫片305并位于内焊线槽310中。
需要说明的是，电芯焊线306可以采用铝线焊工艺将其焊接至电芯单元303的端部和中间垫片305。
这样一来在，同一组装单元302的电芯通过电芯焊线306以及中间垫片305构成并联，而不同的组装单元302之间通过中间垫片305的接触构成串联，由于中间垫片305覆盖了所有电芯单元303的区域并通过面接触构成电性连接，从而改善了以往的缺陷。
作为具体方案，电芯单元303大致为回转体，比如为圆柱体，所有的电芯单元303均平行设置，这里所指的平行是指电芯单元303回转轴线是平行的。作为进一步的优选方案，支架通孔308为圆形孔且其圆心位于电芯单元303的回转轴线上，同样，垫片通孔309也为圆形孔并且圆心也位于电芯单元303的回转轴线上，即垫片通孔309为支架通孔308同心的圆形孔。
如图5所示，支架通孔308的尺寸是小于固定槽307的尺寸的，从而使支架通孔308和固定槽307之间形成一个止动面307a，从而使电芯单元303能露出支架通孔308而又能支撑和固定电芯单元303。
作为进一步具体方案，内焊线槽310位于垫片通孔309一侧，并且其形状相对一个对称轴线构成镜像对称。内焊线槽310均设置在垫片通孔309的相同相对位置处。
在垫片通孔309为圆形孔时，内焊线槽310相对于垫片通孔309的一个直径是对称的，并且位于一个垂直于这个直径的另一个直径所在直线的一侧。
作为进一步具体方案，中间垫片305位于外侧的端面与单元支架304的端面对齐或位于单元支架304的端面的内侧。这样能使电芯焊线306不会超出单元支架304的端面。
为了方便进行检测，中间垫片305的边缘处设有若干向中间垫片305内部凹陷的外焊线槽311；单元支架304的边缘对应外焊线槽311的位置设有走线缺口312。这样可以通过焊接在外焊线槽311内的引线318获取所需的电信号。
作为进一步的具体方案，单元支架304的端面设有一个安置槽313，中间垫片305嵌入在安置槽313中。
作为具体方案，中间垫片305的形成有侧边部319，侧边部319设置于单元支架304的外侧，并且侧边部319向单元支架304的侧面弯折；侧边部319并不完全形成与中间垫片305的整条边，而仅仅形成于中间垫片305的中央部分处，侧边部319设有两个侧边孔322。
单元支架304外侧对应侧边部319的位置设有单边条323，该单边条323形成有单边槽324。
作为具体方案，组装单元302还包括连接垫片320，连接垫片320用于连接相邻的两个侧边部319。更具体地，连接垫片320相对的两个边形成有插边部320a，插边部320a可以插入至单边条323的单边槽324中，从而使连接垫片320至少部分位于侧边部319的内侧，侧边孔322被设置为螺纹孔，锁定螺栓321旋入侧边孔322后其端部通过接触连接垫片320而锁定连接垫片320的位置。采用连接垫片320可以使锁定螺栓321不直接接触单元支架304，从而不会因为锁紧而损伤单元支架304，这样一来，便于更换组装单元302中的电芯单元303后仍能使用单元支架304而仅仅更换连接垫片320即可，这样大大提高了单元支架304以及电芯单元303的利用率和通用性。
需要说明的是，连接垫片320由绝缘材料构成，作为优选方案，连接垫片320可以由树脂材料构成。
作为具体方案，为了使单元支架304能够定位中间垫片305，单元支架304形成有若干定位凸起314和定位凹槽315，相邻的两个单元支架304的定位凸起314与定位凹槽315是相互配合，一个单元支架304的定位凸起314嵌入在另一个单元支架304的定位凹槽315中，中间垫片305设有能使定位凸起穿过的镂空孔316，具体而言，定位凸起314、定位凹槽315和镂空孔316的形状是相互配合的，当定位凸起314插入到定位凹槽315之后，由于定位凸起314穿过镂空孔316所以能对中间垫片305起到定位作用。
作为优选方案，定位凸起314、定位凹槽315和镂空孔316均被构造为十字形。
图9示出另一个实施例的锂离子电池模组300’，其与之前介绍的方案区别在于，锂离子电池模组300’的端部件301形成有两条平行的卡接槽325，卡接槽325的延伸方向垂直于电芯单元303的轴线方向。
图10和图11示出了能够构成电池包327的箱体组件，该箱体组件包括箱体328和固定安装在其中的卡接块326。箱体328用于容纳锂离子电池模组，卡接块用于插入卡接槽以对锂离子电池模组构成定位。
在组成电池包327时（图中未示出其端盖），将卡接块326对准卡接槽325进行相对的插入动作，即可以将锂离子电池模组300’安装至箱体328的内部而不使用螺栓或焊接等方式进行固定。
卡接块326设置在箱体328内部相对的两侧。箱体328可以被大致构造为矩形体。
作为一种扩展方案，可以将卡接槽325或卡接块326构造的具有一定斜度以使它们在对接时随着插入进程而结合的越来越紧密。
上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池模组，包括：
若干端部件，设置在所述锂离子电池模组两端以使所述锂离子电池模组被构造为一个整体；
若干组装单元，设在所述端部件之间以使所述锂离子电池模组能实现电能储备；
其特征在于：
所述组装单元包括：
若干电芯单元，用于存储电能；
两个单元支架，用于固定所述电芯单元；
中间垫片，设置于所述单元支架外侧并形成有一个向所述单元支架的侧面弯折的侧边部；
连接垫片，用于连接相邻的两个侧边部；
若干电芯焊线，将所述电芯单元的端部电性连接至所述中间垫片；
其中，所述电芯单元设置在两个所述单元支架之间，所述单元支架设有若干定位槽，所述电芯单元的两端嵌入在所述定位槽；所述单元支架在对应若干所述定位槽的位置设有若干支架通孔以使所述电芯单元的端部露出所述单元支架；所述中间垫片在对应所述支架通孔的位置设有若干垫片通孔以使所述电芯单元的端部露出所述中间垫片，所述中间垫片在所述支架通孔的边缘设有一个向所述中间垫片内部凹陷的内焊线槽，一个所述电芯焊线的一端焊接至所述电芯单元的端部，其另一端穿过所述支架通孔和垫片通孔焊接至所述中间垫片并位于所述内焊线槽中；所述连接垫片设置于所述电芯单元和单元支架构成的整体的侧面。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池模组，其特征在于：
所述电芯单元大致为回转体，所述电芯单元均平行设置。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池模组，其特征在于：
所述支架通孔为圆形孔且其圆心位于所述电芯单元的回转轴线上。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池模组，其特征在于：
所述垫片通孔为所述支架通孔同心的圆形孔。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池模组，其特征在于：
所述中间垫片位于外侧的端面与所述单元支架的端面对齐或位于所述单元支架的端面的内侧。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池模组，其特征在于：
所述中间垫片的边缘处设有若干向所述中间垫片内部凹陷的外焊线槽；所述单元支架的边缘对应所述外焊线槽的位置设有走线缺口。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池模组，其特征在于：
所述单元支架的端面设有一个安置槽，所述中间垫片嵌入在所述安置槽中。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池模组，其特征在于：
所述内焊线槽位于所述垫片通孔一侧，并且其形状相对一个对称轴线构成镜像对称。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池模组，其特征在于：
所述内焊线槽均设置在所述垫片通孔的相同相对位置处。
10.根据权利要求1所述的锂离子电池模组，其特征在于：
所述单元支架设有凸出结构或凹陷结构以使它们能与相邻的凸出结构或凹陷结构配合；所述中间垫片设有能使所述凸出结构穿过的镂空孔。
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