CN211929556U - 用于电池模组的电芯支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于电池模组的电芯支架，所述电芯支架包括在安装后位于电芯顶面的长条状的支撑梁以及自所述支撑梁延伸出的位于电芯一侧面的隔片；其中，该支撑梁两端分别设置有沿着电芯厚度方向延伸并用于受力的支撑座，所述隔片具有避让电芯鼓胀的缺口或透空部。本实用新型通过将隔片与支撑梁集成为一体，节省了工艺步骤；且在安装时先将电芯与电芯支架组装为电芯模块，再将需要的电芯模块组装为电池模块，满足了电池模组对电芯数量的不同需求。

Description

用于电池模组的电芯支架

技术领域

本实用新型涉及新能源设备和装置领域，具体涉及一种用于电池模组的电芯支架。

背景技术

电池模组是指将多个电芯固定到模块结构件中，利用汇流排将多个电芯的极柱连接在一起；其在电压放电的过程中，必然会导致电池组内温度的升高；因此，电池在常温循环、高温循环或高温搁置过程中，电池内部电解液均会氧化分解而产生气体使电池造成不同程度的鼓胀。

在组装时，为了保证电池组的可靠性和稳定性，一般在电芯之间预留出鼓胀空间。其采用的主要方法为：在相邻的电芯之间设置电芯胶条，以使电芯与电芯之间形成一定的空隙；该空隙不仅为电芯预留了鼓胀空间，还有利于电池组内电芯的散热。将电芯加装电芯胶条排布在电池组模块结构件中后，还需进一步的在电芯极柱上方安装一体式的塑料绝缘板，绝缘板上设置用于安装汇流排和电路板的卡扣；此工序是在电芯排布在电池组模块结构件内部之后进行的，因此就使得上述两工序步骤需分开操作。由于上述工序均是在电芯带电的情况下操作的，因此增加了组装过程中的安全隐患；并且在电芯极柱上方使用一体式的塑料绝缘板，无法满足不同串并数电池模组的需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种电芯支架，已解决现有电池模块在组装过程中存在的一个或多个问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于电池模组的电芯支架，所述电芯支架包括在安装后位于电芯顶面的长条状的支撑梁以及自所述支撑梁延伸出的位于电芯一侧面的隔片；其中，该支撑梁两端分别设置有沿着电芯厚度方向延伸并用于受力的支撑座，所述隔片具有避让电芯鼓胀的缺口或透空部。

在本实用新型的一些实施例中，所述隔片两面具有设置在所述缺口外围用于容纳及粘接电芯胶条的凹槽。

在本实用新型的一些实施例中，所述支撑座之间具有与各所述支撑座对应并同向延伸的凸块，各所述凸块与对应的所述支撑座在相向的侧面设置有相对应的卡扣。

在本实用新型的一些实施例中，至少一组的所述支撑座与凸块之间可拆卸地设置有用于连接所述支撑座、凸块和支撑梁的挡条。

在本实用新型的一些实施例中，所述挡条通过易断结构与所述支撑座、凸块和支撑梁连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述支撑座、支撑梁与所述凸块对应的设置有U型槽，所述U型槽用于可拆卸地插入所述挡条。

在本实用新型的一些实施例中，所述隔片的远离所述支撑梁的一侧延伸出两个装配后位于电芯底部的定位片，所述支撑梁具有安装后与电芯极柱位置对应的定位槽，所述定位槽位于所述支撑座和所述凸块之间，所述定位片和所述定位槽共同确定了电芯在电芯支架中的位置。

在本实用新型的一些实施例中，所述支撑梁上设置有用于避让电芯安全阀的避让孔。

在本实用新型的一些实施例中，所述电芯支架为一体成型，且为绝缘材料。

通过利用本公开内容的电芯支架，可以取得的有益效果至少包括：

(1)该电芯支架将隔片和支撑梁集成为一体，解决了在电芯之间加装电芯胶条及在电芯极柱上安装绝缘板工序分离的问题，从而简化了电池组装的工序。

(2)各个电芯均采用独立的电芯支架，满足了电池组对于电芯串并数量的不同需求。

(3)支撑座和凸块相向的侧面上对应的设置有卡扣结构，实现了汇流排的方便安装。

本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本实用新型一实施例的电芯与电芯支架组装为电芯模块的结构示意图；

图2为多个图1所示的电芯模块组装为电池模块的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的电芯支架的结构示意图；

图4为本实用新型又一实施例的电芯支架的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例的电芯支架的U型槽的结构示意图；

图6为本实用新型另一实施例的电芯支架的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在此，需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含/具有”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，本说明书内容中所出现的“上部”、“下部”、“顶面”、“底面”等方位名词是相对于附图所示的位置方向；如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。直接连接为两个零部件之间不借助中间部件进行连接，间接连接为两个零部件之间借助其他零部件进行连接。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件。

在本公开文本中，电芯的“顶面”是指在电芯安装到位之后，通常位于上部，在电芯的厚度方向的一个细长条状的侧面；与该顶面相对的另一面为底面。电芯的“侧面”，是指在电芯安装到位之后，特别是对于片状的电芯来说，在电芯的扩展面上，面积较大的面。

在本公开文本中，“沿着电芯厚度方向延伸”是指在电芯厚度方向上，也即垂直于电芯的宽度和长度方向上，在附图中，例如在图1、图3、图4和图6中，是指沿着大致垂直于纸面的方向延伸。

图1为本实用新型一实施例中的电芯200与电芯支架100组装成电芯模块的结构示意图。如图1所示，该电芯200被固定在电芯支架100上。该电芯支架100包括在安装后位于电芯200顶面的长条状的支撑梁110以及自所述支撑梁延伸出的位于电芯200一侧面的隔片120；支撑梁110的两端具有自所述支撑梁110沿着电芯厚度方向延伸并用于受力的支撑座111。在图1中，支撑座也可以理解为向上延伸。支撑梁110上具有安装后与电芯极柱位置对应的定位槽113。且隔片120的中部具有用于避让电芯鼓胀的缺口123。在其他实施方式中，替代地，隔片120的中部也可设置为用于避让电芯鼓胀的透空部。

当电芯200与电芯支架100处于组装好的状态时，支撑梁110可用于作为电芯200与汇流排300之间的绝缘隔板，隔片120可用于作为各个电芯200之间的绝缘隔板。具体的，支撑梁110可为通过沿电芯200厚度方向延伸及沿电芯200的一个侧边纵向延伸而成，而隔片120可自支撑梁110的一个长侧边垂直朝向于电芯200的底面延伸而成。

电芯支架100上的定位槽113在安装后与电芯200上的极耳位置相对应，此设置可以限制电芯200在电芯支架100上的位置。除此之外，定位槽113也可用于透出电芯200的极耳；因为对电芯模块进行串并联时，一般是在电芯模块的电芯极耳上焊接汇流排300；将电芯200的极耳从定位槽113透出，可使汇流排300将多个电芯200串接或并接在一起。

图6为本实用新型又一实施例的电芯支架100的结构示意图；从图6中可以看出，隔片120的底部还可设置有用于将电芯200压靠至支撑梁110的定位片121，该定位片121在装配后位于电芯200的底部。在电芯200与电芯支架100处于组装状态时，定位片121和支撑梁110上的定位槽113共同确定了电芯200与电芯支架100之间的位置，且定位片121进一步的将电芯200压靠向支撑梁110，确保了将电芯200紧固在电芯支架100内。定位片121可为自隔片120底部垂直向电芯200所在的一侧延伸一定距离而形成。

进一步地，支撑梁110上还设置有用于避让电芯200的安全阀的安全阀避让孔116。安全阀避让孔116设置在与电芯的安全阀相对应的位置处，并可将电芯200的安全阀从支撑梁110透出。如图3所示，若电芯上的安全阀位于极耳之间，安全阀避让孔116可例示的设置在两个凸块112之间；应当理解的是，安全阀避让孔116的位置在实际应用中可根据电芯上的安全阀的位置做相应的改变。

为了进一步的将电芯200与电芯支架100固定为一体，可在隔片120的外围，在本实施例中为隔片的正反两面设置用于容纳及粘接电芯胶条的凹槽122。该凹槽122设置在缺口123的外围位置处。当电芯200与电芯支架100组装为一体时，电芯200上的电芯胶条正好置于凹槽122内，若进一步的将电芯胶条与凹槽122粘接为一体，则实现了电芯200与电芯支架100之间的牢固固定。

如图3所示，电芯支架100的隔片120可为中间带有用于避让电池膨胀的透孔的回字形隔离板。该回字形隔离板可自支撑梁110的一个长侧边垂直向下(电芯200的远离支撑梁110的一侧)延伸，以形成矩形的回字形隔离板；回字形隔离板中心位置的透空部，例如透孔等作为避让电芯鼓胀的避让孔。该避让孔的结构形状可为矩形孔，此时用于放置和粘接电芯胶条的凹槽122可设置在该矩形孔的上下两侧或左右两侧；凹槽122的结构形状可为矩形长槽，其深度可小于或等于电芯胶条的厚度。当隔片120为回字形隔离板的构造时，定位片121可设置在该隔离板的远离支撑梁110的侧边上；其具体的可左右对称的设置在该侧边的两端，并与隔离板垂直。

在进行电池模块的组装时，为了保证相邻的电芯模块之间的位置关系，可在回字形隔离板的正反面均设置矩形凹槽；具体组装时，例如可预先组装电芯模块001和电芯模块002，电芯模块001中的电芯200的正面和背面均加装电芯胶条，位于电芯背部的电芯胶条固定在电芯模块001中的电芯支架100正面的凹槽122内，而位于电芯200正面的电芯胶条固定在电芯模块002中的电芯支架100反面的凹槽122内，即实现了电芯模块001和电芯模块002之间的定位。

进一步的，为了便于电芯200与电芯支架100的组装，可进一步地将上述的电芯支架100设计为可弹性变形的结构；例如，支撑梁110或定位片121相对于隔片120可进行微量的变形，此时将位于电芯背部的电芯胶条置于隔片120的凹槽122内时，定位片121即可将电芯200压靠向支撑梁110，使得电芯200与电芯支架100组合成电芯模块。通过电芯支架100的凹槽122及定位片121或支撑梁110的设置，实现了电芯模块的方便组装；支撑梁110位于电芯200与汇流排300之间，还起到绝缘的作用；除此之外，在隔片120上的与电芯鼓胀区域相对应的位置处设置缺口123，相比于仅在电芯背部设置电芯胶条的方式，还可为电芯200提供更大的鼓胀避让空间。

图4为本实用新型又一实施例的电芯支架100的结构示意图。如图4所示，本实施例中隔片120的缺口123自隔片120的中部位置一直延伸至隔片的底部。此时，用于放置及粘贴电芯胶条的凹槽122可设置为与该缺口相类似的形状开设在缺口的外围位置，也可以以矩形槽的形式对称的开设在凹槽122的左右两侧。与回字形隔离板相似的是，此时的凹槽122也同样的可设置在隔片120的正面和反面上，为了保证更有效的固定，也可将凹槽122的深度限定为小于电芯胶条的厚度。在缺口123在隔片120上形成缺口的情况下，定位片121可对称的设置在缺口两侧，其可自隔片120底部朝向电芯200所在的一侧垂直延伸一定距离而成。

在本实用新型的另一实施例中，支撑座111之间还设有凸块112，凸块112可为与支撑座111同向延伸而形成。具体的，位于支撑梁110两端的支撑座111之间可相应的设置两个凸块112，两凸块112之间预留一定的间距，此时凸块112与其相近的支撑座111之间可开设定位槽113；此时，定位槽113用于透出电芯200的极耳；进一步的，在凸块112与支撑座111相向的侧面上还可设置有相对应的卡扣构造。当多组电芯模块固定在电池模块的结构件内时，从电芯支架100的定位槽113透出的电芯极耳就可通过汇流排300实现串联或并联连接，而位于凸块112和支撑座111侧面的卡扣构造可用来固定汇流排300；并且支撑座111与凸块112之间的距离限定了汇流排300的宽度，卡扣构造115限定了汇流排300的安装高度。

进一步的，支撑梁110上的支撑座111与凸块112之间可拆卸的设置有用于连接支撑座111、凸块112和支撑梁110的挡条114。当将若干个电芯模块组装成电池模块时，汇流排300可焊接在若干个电芯200极耳上，以形成电芯模块的串联或并联；此时，在支撑座111与凸块112之间设置可拆卸的挡条114，便于实现电芯200模组不同串并数的连接需求。例如，在汇流排300需要穿过的电芯模块处，拆卸下挡条114；而在汇流排300终止的电芯模块处，则可无需拆卸挡条114；挡条114的可拆卸方式满足了电芯模块的不同串并数量的连接需求。其中，挡条114可具体的设置在定位槽113与支撑梁110的侧边之间的位置。

具体的，挡条114可通过易断结构与支撑座111、凸块112和支撑梁110连接。例如：挡条114的三个侧面分别与支撑座111、凸块112和支撑梁110交汇，支撑座111、凸块112和支撑梁110与其相对应的侧面之间设置至少一个易断的连接点；在汇流排300需要穿过的电芯模块处，直接切断挡条114与电芯支架100之间的连接点，实现了挡条114的可拆卸。

图5为本实用新型一实施例的电芯支架100的U型槽的结构示意图。如图5所示，挡条114还可以插入支撑梁110上的U型槽117内；在支撑梁110、凸块112和支撑座111的对应位置处开设U型槽117，该U型槽117的宽度可略大于挡条114的厚度，挡条114通过插拔的方式固定在该U型槽117内。在汇流排300穿过的电芯模块处，将挡条114从该电芯模块的电芯支架上抽取下来；而在汇流排300终止的电芯模块处，挡条114即可保持在该U型槽117内；以此也实现了挡条114的可拆卸连接。

在本实用新型的一些实施例中，电芯支架100通过一体成型的加工方式加工而成；且其材料优选的为绝缘材料。一体成型加工更有利于电芯支架100的标准化生产，并且保证了电芯支架100的质量。电芯支架100的材料可选用塑料，例如：ABS、聚四氟乙烯等。塑料材质的电芯支架100通过一体成型的方式加工而成，在进行电芯模块的组装时，更便于电芯200的安装与拆卸；这是由于，塑料材质一般具有一定的回弹性，因此在电芯200的安装与拆卸过程中，通过电芯支架100的变形及回位可更有效的将电芯200固定在电芯支架100内。

组装好的电芯模块可进一步的组装为电池模块，图2为多个电芯模块组装为电池模块的结构示意图；如图2所示，该电池模块可包括电路板400、汇流排300和多个电芯模块。多个电芯模块并列排布在电池模块的外壳内，电芯200上的极耳通过电芯支架100的定位槽113透出以便于通过汇流排300将多个电芯200串接或并接在一起；具体的，汇流排300安装在定位槽113的上方，位于支撑座111与凸块112侧面的卡扣结构限定了汇流排300的高度位置，而定位槽113的宽度或凸块112与支撑座111之间的距离确定了汇流排300的宽度。具体的，电路板400可安装在电芯的支撑梁110上的两个凸块112之间；其凸块112之间的间距确定了电路板400的宽度。

通过上述实施例可以看出，该电芯支架将隔片和支撑梁集成为一体，解决了在电芯之间加装电芯胶条及在电芯极柱上安装绝缘板工序分离的问题，从而简化了电池组装的工序；各个电芯均采用独立的电芯支架，满足了电池组对于电芯串并数量的不同需求；支撑梁和凸块相向的侧面上对应的设置有卡扣结构，实现了汇流排的方便安装；电芯支架采用一体成型的加工方式加工而成，实现了加工的标准化。

本实用新型中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

上述所列实施例，显示和描述了本实用新型的基本原理与主要特征，但本实用新型不受上述实施例的限制，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下对本实用新型做出的修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种用于电池模组的电芯支架，其特征在于，

所述电芯支架包括在安装后位于电芯顶面的长条状的支撑梁以及自所述支撑梁延伸出的位于电芯一侧面的隔片；

其中，该支撑梁两端分别设置有沿着电芯厚度方向延伸并用于受力的支撑座，

所述隔片具有避让电芯鼓胀的缺口或透空部。

2.根据权利要求1所述的电芯支架，其特征在于，所述隔片两面具有设置在所述缺口或透空部外围用于容纳及粘接电芯胶条的凹槽。

3.根据权利要求1所述的电芯支架，其特征在于，所述支撑座之间具有与各所述支撑座对应并同向延伸的凸块，各所述凸块与对应的所述支撑座在相向的侧面设置有相对应的卡扣。

4.根据权利要求3所述的电芯支架，其特征在于，至少一组的所述支撑座与凸块之间可拆卸地设置有用于连接所述支撑座、凸块和支撑梁的挡条。

5.根据权利要求4所述的电芯支架，其特征在于，所述挡条通过易断结构与所述支撑座、凸块和支撑梁连接。

6.根据权利要求4所述的电芯支架，其特征在于，所述支撑座、支撑梁与所述凸块对应的设置有U型槽，所述U型槽用于可拆卸地插入所述挡条。

7.根据权利要求1至6之一所述的电芯支架，其特征在于，所述隔片的远离所述支撑梁的一侧延伸出两个装配后位于电芯底部的定位片，所述支撑梁具有安装后与电芯极柱位置对应的定位槽，所述定位槽位于各所述支撑座和对应的所述凸块之间，所述定位片和所述定位槽共同确定了电芯在电芯支架中的位置。

8.根据权利要求7所述的电芯支架，其特征在于，所述支撑梁上设置有用于避让电芯安全阀的避让孔。

9.根据权利要求8所述的电芯支架，其特征在于，所述电芯支架为一体成型，且为绝缘材料。

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