CN212257480U - 电池模块及动力电池包和便携式换电电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池模块及动力电池包和便携式换电电动车，本实用新型所提供的电池模块包括敞口的模块外壳，封盖于模块外壳上的模块顶盖，以及多个固定排列于模块外壳内、并可与电池模块的外部电连接的电芯。模块顶盖的上表面中部设有可抓取以提起电池模块的提手，提手的端部可旷动的安装于模块顶盖上；模块顶盖部分插装于模块外壳内，并开设有与外沿间隔设置的伸缩孔，伸缩孔内设有弹性伸缩并可伸出的伸缩杆，且于伸缩杆和提手的端部之间连接有拉线。本实用新型的电池模块，可以方便电池模块在其使用承载部件上的安装和拆卸，从而便于电池模块的移出更换或灵活充电。

Description

电池模块及动力电池包和便携式换电电动车

技术领域

本实用新型涉及电动车辆技术领域，特别涉及一种电池模块。本实用新型还涉及一种动力电池包和便携式换电电动车。

背景技术

随着国家关于汽车排放法规的要求越来越严格，以动力电池作为能量来源的新能源车型愈加受到各车企与消费者的关注，且在国家层面亦不断推出针对于新能源汽车的各种扶持政策，基于此，新能源汽车的发展迎来了一个黄金时期。

但是，虽然以动力电池作为能量来源，特别是针对于以动力电池作为唯一能量来源的纯电动车型，其电池技术与相关的车身技术得到了较大的发展，可现在的纯电动汽车依然面临着电池容量较小，致使汽车续航里程难以满足使用要求的不足，这种不足在气温较低的冬季表现的尤甚。因而，无论是对车企，还是对广大的消费者，如何进一步提高动力电池的单位体积容量，以及如何保证电动汽车的续航能力，已成为不可避免的话题。

目前，使用于电动汽车上的动力电池一般均采用具有较大体积的整块模组形式，其有着生产成本较低，安装至车身后结构稳定，以及便于整车电控等优点；但不可否认的是，这种大块的电池结构也直接导致了其重量较大，不便拆卸更换等问题，因而造成电动车辆的充电受到较大限制。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池模块，以方便电池模块在其使用承载部件上的安装和拆卸，从而便于电池模块的移出更换或灵活充电。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池模块，包括敞口的模块外壳，封盖于所述模块外壳上的模块顶盖，以及多个固定排列于所述模块外壳内、并可与所述电池模块的外部电连接的电芯；

所述模块顶盖的上表面中部设有可抓取以提起所述电池模块的提手，所述提手的端部可旷动的安装于所述模块顶盖上；

所述模块顶盖部分插装于所述模块外壳内，所述模块顶盖位于所述模块外壳之外的顶部具有探出所述模块外壳侧壁的外沿；于所述模块顶盖的位于所述模块外壳内的部分开设有与所述外沿间隔设置的伸缩孔，对应所述伸缩孔，于所述侧壁上开设有贯穿孔；所述伸缩孔内设有弹性伸缩并可伸出所述贯穿孔的伸缩杆，且于所述伸缩杆和所述提手的端部之间连接有拉线；于所述提手被抓取时，因所述拉线的拉拽，所述伸缩杆可完整地内缩于所述伸缩孔内。

进一步的，于所述模块顶盖的所述提手安装部位成型有凹入部，所述提手被收容于所述凹入部内，而使所述模块顶盖的上表面呈平面状。

进一步的，所述伸缩杆为两两对称布置于所述模块顶盖长度方向上的两端的四个。

进一步的，所述伸缩杆上构造有变径的凸台，所述凸台与所述伸缩孔的底部之间设置有弹簧。

进一步的，所述伸缩杆的变径后的细杆部分插设于所述弹簧内，所述拉线连接于所述细杆部分的尾部，并经构造于所述模块顶盖内部的通道与所述端部连接。

进一步的，所述模块外壳内的底部构造有间隔均布的多个电芯插装位，对应各所述电芯插装位，所述模块顶盖的底部构造有多个抵压板；于所述模块顶盖封盖至所述模块外壳上时，各所述电芯被定位于所述电芯插装位内，所述抵压板抵压于所述电芯的顶部，而构成所述电芯于所述模块外壳内的固定。

进一步的，所述模块外壳的外壁上一体构造有连接体，所述连接体上设有与各所述电芯电连接的插头；所述连接体构成各所述电芯与所述电池模块外部的电连接。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的电池模块，通过在模块顶盖上设置可相对模块顶盖旷动的提手，并在模块顶盖上设置伸缩杆，利于提手的动作可拉拽伸缩杆伸缩，形成模块顶盖和模块外壳之间的安装，并可构成电池模块在其承载部件上的锁定，从而方便电池模块在其使用承载部件上的安装和拆卸，便于电池模块的移出更换或灵活充电。

(2)将提手设置在凹入部内，使得模块顶盖的顶部成为齐平的平面状，当多组电池模块排列使用时，可使整个动力电池单元的顶部规整有序，节省了提手对空间的占用。

(3)在模块顶盖的长度方向上的两端各设置两个伸缩杆，且同一端的两个伸缩杆对称布置，可形成模块顶盖和模块外壳之间的均衡连接，且电池模块在承载部件上的锁止固定受力更为均衡，固定效果更佳。

(4)伸缩杆的变径结构，可方便弹簧在伸缩杆上的套设、以及弹簧在伸缩杆和伸缩孔底部之间的布置；从而构成伸缩杆向外弹性伸出的驱使。

(5)细杆部分插设在弹簧内，并通过拉线拉拽，可使得伸缩杆的受力和伸缩移动更为平顺；拉线经过内部通道和提手的端部连接，可防止拉线和电芯的电路之间发生连电等不良情况。

(6)采用电芯插装位和抵压板上下抵压定位的形式，不仅方便电芯在模块外壳内的快速插装，且固定效果良好。

(7)在模块外壳外壁上构造连接体，将各个电芯的电路串联或并联后连通连接体的插头，再经过插头对外供电；无论是单独使用电池模块、还是多个电池模块组成动力电池包使用，均使得电池模块和外部的电路连接更为快捷方便，通过插拔的方式即可完成线路的连接和断开。

本实用新型的另一个目的在于提出一种动力电池包，包括内部具有腔体的壳体，所述壳体的顶部开设有若干插装口；还包括经所述插装口插装于所述腔体内的本实用新型所述的电池模块；于所述电池模块插装就位时，构成所述插装口的边框的所述壳体被夹持于所述伸缩杆与所述外沿之间，而构成所述电池模块于所述动力电池包上的固定。

进一步的，对应所述插装口，于所述腔体的底部构造有可将所述电池模块的底部定位收容的底槽。

相对于现有技术，本实用新型提出的动力电池包具有以下优势：

(1)本实用新型所述的动力电池包，电池模块通过插装口插装到动力电池包的壳体内，当插装就位后松开提手，则伸缩杆弹性伸出，从而把位于插装口边框部位的壳体的壁板夹持在伸缩杆和模块顶盖的外沿之间，形成电池模块在动力电池包上的固定，从而使电池模块的单独拆装方便快捷，便于电池模块的移出更换或灵活充电。

(2)在腔体内构造底槽，使电池模块的底部定位盛装在底槽内，可使得电池模块在腔体内的固定效果更佳。

本实用新型同时还提出了一种便携式换电电动车，采用有本实用新型所述的动力电池包。相对于现有技术，本实用新型提出的便携式换电电动车具有上述的动力电池包所具备的优势。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的电池模块的外部整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的电池模块另一视角下的外部整体结构示意图；

图3为图1中A-A所示部位的剖面结构示意图；

图4为本实用新型实施例一所述的电池模块的连接体与外部进行电连接的示意图；

图5为本实用新型实施例二所述的电池模块插装于动力电池包中的整体结构示意图；

图6为本实用新型实施例二所述的动力电池包的壳体的结构示意图；

图7为图5中B-B所示部位的剖面结构的局部示意图；

附图标记说明：

1-壳体，10-腔体，11-插装口，111-避让部，12-底槽，121-配合弧面，13-连接柱，131-插入部，132-插孔，133-导电杆，134-连接线路；

2-电池模块，20-模块外壳，201-弧面倒角，202-凹槽，203-电芯插装位，21-模块顶盖，211-提手，212-凹入部，213-指示面板，214-伸缩杆，215-弹簧，216-拉线，217-抵压板，22-电芯，23-连接体，231-插接槽，232-插头，233-电芯连接线，24-壳体密封垫，25-连接密封垫；

3-连接插排，303-插排端子。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

此外，在本实用新型的描述中，涉及到的左、右、上、下等方位名词，是为了描述方便而基于图示状态下的用语，不应理解为构成对本实用新型结构的限定。

实施例一

本实施例涉及一种电池模块，可以方便电池模块在其使用承载部件上的安装和拆卸，从而便于电池模块的移出更换或灵活充电。该电池模块，包括敞口的模块外壳，封盖于所述模块外壳上的模块顶盖，以及多个固定排列于所述模块外壳内、并可与所述电池模块的外部电连接的电芯。所述模块顶盖的上表面中部设有可抓取以提起所述电池模块的提手，所述提手的端部可旷动的安装于所述模块顶盖上；所述模块顶盖部分插装于所述模块外壳内，所述模块顶盖位于所述模块外壳之外的顶部具有探出所述模块外壳侧壁的外沿；于所述模块顶盖的位于所述模块外壳内的部分开设有与所述外沿间隔设置的伸缩孔，对应所述伸缩孔，于所述侧壁上开设有贯穿孔；所述伸缩孔内设有弹性伸缩并可伸出所述贯穿孔的伸缩杆，且于所述伸缩杆和所述提手的端部之间连接有拉线；于所述提手被抓取时，因所述拉线的拉拽，所述伸缩杆可完整地内缩于所述伸缩孔内。

基于上述的总体结构原则，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。本实施例的电池模块2的一种示例性结构如图1、2所示，其主要包括包括敞口的模块外壳20，封盖于模块外壳20上的模块顶盖21，以及多个固定排列于模块外壳20内、并可与电池模块的外部电连接的电芯22。

如图2所示，模块顶盖21的上表面中部设有可抓取以提起电池模块的提手211，提手211的端部可旷动的安装于模块顶盖21上。例如，可采用柔性的皮质的带状提手211，在其两端设置卡扣，将两端的卡扣安装在模块顶盖21内的旷动槽中，当提升提手211时，卡扣向着提手211的中部滑移，并卡置在旷动槽的靠近提手211中部的边侧，从而提起电池模块2。

如图3所示，模块顶盖21部分地插装于模块外壳20内，模块顶盖21位于模块外壳20之外的顶部具有探出模块外壳20侧壁的外沿。而在模块顶盖21的位于模块外壳20内的部分，开设有与外沿间隔设置的伸缩孔；对应伸缩孔，在模块外壳20的侧壁上开设有贯穿孔；伸缩孔内设有弹性伸缩并可伸出贯穿孔的伸缩杆214，且于伸缩杆214和提手211的端部之间连接有拉线216；当提手211被抓取时，因拉线216的拉拽，伸缩杆214可完整地内缩于伸缩孔内。此外，模块顶盖21的外沿搭设在壳体1上，优选地，在外沿和壳体1之间加设壳体密封垫25，以增强腔体10内部的密封效果。

为使整个动力电池单元的顶部规整有序，节省了提手211对空间的占用，优选地，在模块顶盖21的提手211安装部位成型有凹入部212，提手211被收容于凹入部212内，而使模块顶盖21的上表面呈平面状。同时，可在提手211一侧的模块顶盖21上设置指示面板213，用于显示电芯22的工作状态或故障警示等信息。

显然，伸缩杆214在模块顶盖21四周的布置可灵活设定，优选地应相对模块顶盖21的中心对称布置为宜，如图1并图2所示，伸缩杆214为两两对称布置于模块顶盖21长度方向上的两端的四个。在模块顶盖21的长度方向上的两端各设置两个伸缩杆214，且同一端的两个伸缩杆214对称布置，可形成模块顶盖21和模块外壳20之间的均衡连接；而且，当电池模块2无论是单个地安装应用在电动单车上、还是多个地安装在电动汽车的电池包中，其在安装的承载部件上的锁止固定受力更为均衡，固定效果更佳。

仍如图3所示，伸缩杆214上构造有变径的凸台，凸台与伸缩孔的底部之间设置有弹簧215。伸缩杆214的变径后的细杆部分插设于弹簧215内，拉线216连接于细杆部分的尾部，并经构造于模块顶盖21内部的通道与端部连接。伸缩杆214的变径结构，可方便弹簧215在伸缩杆214上的套设、以及弹簧215在伸缩杆214和伸缩孔底部之间的布置；从而构成伸缩杆214向外弹性伸出的驱使。而细杆部分插设在弹簧215内，并通过拉线216拉拽，可使得伸缩杆214的受力和伸缩移动更为平顺；拉线216经过内部通道和提手211的端部连接，可防止拉线216和电芯22的电路之间发生连电等不良情况。

在模块外壳20的内部，底部构造有间隔均布的多个电芯插装位203，对应各电芯插装位203，模块顶盖21的底部构造有多个抵压板217；于模块顶盖21封盖至模块外壳20上时，各电芯22被定位于电芯插装位203内，抵压板217抵压于电芯22的顶部，而构成电芯22于模块外壳20内的固定。采用电芯插装位203和抵压板217上下抵压定位的形式，不仅方便电芯22在模块外壳20内的快速插装，且固定效果良好。

如图4所示，在模块外壳20外壁上构造连接体23，以将各个电芯22的电路串联或并联后连通连接体23的插头232，再经过插头232对外供电；无论是单独使用电池模块2、还是多个电池模块2组成动力电池包使用，均使得电池模块2和外部的电路连接更为快捷方便，通过插拔的方式即可完成线路的连接和断开。优选地，连接体23一体构造在模块外壳20的外壁上，连接体23上设有与各电芯22电连接的插头232；连接体23构成各电芯22与电池模块2外部的电连接。

采用上述实施方案的电池模块，通过在模块顶盖21上设置可相对模块顶盖21旷动的提手211，并在模块顶盖21上设置伸缩杆214，利于提手211的动作可拉拽伸缩杆214伸缩，形成模块顶盖21和模块外壳20之间的安装，并可构成电池模块在其承载部件上的锁定，从而方便电池模块在其使用承载部件上的安装和拆卸，便于电池模块的移出更换或灵活充电。

实施例二

本实施例提供了一种动力电池包，其一种较优的实施方式的结构如图5和图6所示。

该动力电池包包括内部具有腔体10的壳体1，壳体1的顶部开设有若干插装口11，该动力电池包还包括经插装口11插装于腔体10内的实施例一中所述的电池模块。当电池模块插装就位时，构成插装口11的边框的壳体1被夹持于伸缩杆214与模块顶盖21的外沿之间，而构成电池模块于动力电池包上的固定。电池模块通过插装口11插装到动力电池包的壳体1内，当插装就位后松开提手211，则伸缩杆214弹性伸出，从而把位于插装口11边框部位的壳体1的壁板夹持在伸缩杆214和模块顶盖21的外沿之间，形成电池模块在动力电池包上的固定，从而使电池模块的单独拆装方便快捷，便于电池模块的移出更换或灵活充电。

如图6所示，为使得电池模块在腔体10内的固定效果更佳，对应插装口11，在腔体10的底部构造有可将电池模块的底部定位收容的底槽12，以使电池模块的底部定位盛装在底槽12内。为了使电池模块2的底部顺利进入底槽12，可在模块外壳20的底部侧边上设置弧面倒角201，底槽12的四边构造配合弧面121，从而使电池模块2的底部顺利进入底槽12中。此外，在底槽12的一侧可构造连接柱13，连接柱13的上部构造为插入部131，插入部131顶部设有插孔132，同时在连接柱13的正上方的插装口11上开设供连接体23插装时通过的避让部111；为了使连接柱13顺利完成和连接体23的正对插接，连接体23正下方的模块外壳20的外壁可构造凹入的凹槽202，连接柱13导向滑动在凹槽202内，并最终和连接体23插接配合，插入部131插入连接体23上的插接槽231，插接槽231内的插头232插入插入部131上的插孔132中；为了确保连接部位的防尘效果，可在插入部131上套装连接密封垫25，从而使连接线路被良好的密封起来。

如图7所示，当电池模块2插装在壳体1内并就位时，连接柱13和连接体23可同步完成插接连通。此时，经过电芯连接线233和各个电芯22的极耳电连接的插头232，可将电能经过插孔132、嵌装于连接柱13内的导电杆133传输到埋设于壳体1底板中的连接线路134，在经过连接线路134可实现壳体1内各个电池模块2之间的线路串联或并联。如图6所示，在壳体1的外壁上设置有连接插排3，连接插排3内的各个插排端子303用于将动力电池包内的供电和数据信息传输给用电的车辆。当本实施例的动力电池包应用在电动车上时，该电动车则可具有便携式换电的优点，可方便的拆卸更换动力电池包上的各个电池模块，以实现灵活充电和提高电池模块的通用性的目的。

以上所述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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模块，包括敞口的模块外壳(20)，封盖于所述模块外壳(20)上的模块顶盖(21)，以及多个固定排列于所述模块外壳(20)内、并可与所述电池模块的外部电连接的电芯(22)；其特征在于：

所述模块顶盖(21)的上表面中部设有可抓取以提起所述电池模块的提手(211)，所述提手(211)的端部可旷动的安装于所述模块顶盖(21)上；

所述模块顶盖(21)部分插装于所述模块外壳(20)内，所述模块顶盖(21)位于所述模块外壳(20)之外的顶部具有探出所述模块外壳(20)侧壁的外沿；于所述模块顶盖(21)的位于所述模块外壳(20)内的部分开设有与所述外沿间隔设置的伸缩孔，对应所述伸缩孔，于所述侧壁上开设有贯穿孔；所述伸缩孔内设有弹性伸缩并可伸出所述贯穿孔的伸缩杆(214)，且于所述伸缩杆(214)和所述提手(211)的端部之间连接有拉线(216)；于所述提手(211)被抓取时，因所述拉线(216)的拉拽，所述伸缩杆(214)可完整地内缩于所述伸缩孔内。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：于所述模块顶盖(21)的所述提手(211)安装部位成型有凹入部(212)，所述提手(211)被收容于所述凹入部(212)内，而使所述模块顶盖(21)的上表面呈平面状。

3.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述伸缩杆(214)为两两对称布置于所述模块顶盖(21)长度方向上的两端的四个。

4.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于：所述伸缩杆(214)上构造有变径的凸台，所述凸台与所述伸缩孔的底部之间设置有弹簧(215)。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于：所述伸缩杆(214)的变径后的细杆部分插设于所述弹簧(215)内，所述拉线(216)连接于所述细杆部分的尾部，并经构造于所述模块顶盖(21)内部的通道与所述端部连接。

6.根据权利要求1-5中任一所述的电池模块，其特征在于：所述模块外壳(20)内的底部构造有间隔均布的多个电芯插装位(203)，对应各所述电芯插装位(203)，所述模块顶盖(21)的底部构造有多个抵压板(217)；于所述模块顶盖(21)封盖至所述模块外壳(20)上时，各所述电芯(22)被定位于所述电芯插装位(203)内，所述抵压板(217)抵压于所述电芯(22)的顶部，而构成所述电芯(22)于所述模块外壳(20)内的固定。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于：所述模块外壳(20)的外壁上一体构造有连接体(23)，所述连接体(23)上设有与各所述电芯(22)电连接的插头(232)；所述连接体(23)构成各所述电芯(22)与所述电池模块外部的电连接。

8.一种动力电池包，包括内部具有腔体(10)的壳体(1)，所述壳体(1)的顶部开设有若干插装口(11)，其特征在于，还包括经所述插装口(11)插装于所述腔体(10)内的权利要求1-7中任一所述的电池模块；于所述电池模块插装就位时，构成所述插装口(11)的边框的所述壳体(1)被夹持于所述伸缩杆(214)与所述外沿之间，而构成所述电池模块于所述动力电池包上的固定。

9.根据权利要求8所述的动力电池包，其特征在于：对应所述插装口(11)，于所述腔体(10)的底部构造有可将所述电池模块的底部定位收容的底槽(12)。

10.一种便携式换电电动车，其特征在于：采用有权利要求8或9所述的动力电池包。

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