CN212848690U - 锂离子电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锂离子电池模组，包括：模块盒体；所述模块盒体中容纳有多个沿所述模块盒体长度方向排布放置的锂离子电芯；所述模块盒体具有上开口；固定盖合在所述上开口的汇流集成组件；所述汇流集成组件包括：托盘、与多个所述锂离子电芯电连接的汇流排组件、以及具有连接端子的采样线束；所述汇流排组件固定安装在托盘上；所述托盘与所述上开口的边框可拆卸地固定连接；所述采样线束与所述汇流排组件电连接。该锂离子电池模组的安全性能高、牢固性可靠、操作方便、可维护性强。

Description

锂离子电池模组

技术领域

本实用新型涉及12V低压电池领域，尤其涉及一种锂离子电池模组。

背景技术

一个时代的发展总会更新迭代，铅酸电池也是一样，随着国家的相关政策的出台跟环境保护铅酸电池必然会被淘汰。目前全球的汽车启停电池主要采用的电池是铅酸电池，以铅酸电池为主要低压电源动力的汽车，技术相对完善成熟，能够大电流放电且价格低。

可是在使用铅酸电池的时候，也存在着一些问题，而最大的问题就在于废弃的铅酸电池，对于环境污染是比较严重的，据调查得知一些数据表明，由于铅酸电池的使用寿命比较短，这样很容易造成很多废弃的铅酸电池，而这些废弃的铅酸电池如果不进行合理的处理，那么报废的铅酸蓄电池中的硫酸、铅对水源、土地都有危害。同时因为经过一定时期的机械磨损和腐蚀，使得铅酸电池内部的重金属铅和电解液硫酸泄露出来，从而进入土壤和水源后，通过各种途径进入人的食物链也将造成人体的某些器官中造成慢性中毒。

而使用锂电池进行铅酸替代的优点是，在同样的条件下使用，其使用寿命至少是铅酸的1～1.5倍。其次，锂离子电池完全解决了铅酸蓄电池的安全隐患问题。铅酸蓄电池在强烈的碰撞下会产生爆炸，对消费者的生命安全构成威胁。而锂离子电池经过严格的安全测试下不产生爆炸。而锂离子电池无此现象，电池无论处于什么状态，可随充随用，无须先放完再充电。

再者，同等规格容量的锂离子电池的体积是铅酸蓄电池体积的2/3，重量是铅酸蓄电池的1/3。最后，铅酸蓄电池的电动车中铅酸蓄电池中存在着大量的铅，在废弃后若处理不当，将对环境产生污染，而锂材料无任何有毒有害物质，被世界认为绿色环保电池，该电池无论在生产及使用中均无污染，成为广为关注研究的热点。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的一个目的是提供一种安全性能高的锂离子电池模组。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种锂离子电池模组，包括：

模块盒体；所述模块盒体中容纳有多个沿所述模块盒体长度方向排布放置的锂离子电芯；所述模块盒体具有上开口；

固定盖合在所述上开口的汇流集成组件；所述汇流集成组件包括：托盘、与多个所述锂离子电芯电连接的汇流排组件、以及具有连接端子的采样线束；所述汇流排组件固定安装在托盘上；所述托盘与所述上开口的边框可拆卸地固定连接；所述采样线束与所述汇流排组件电连接。

作为一种优选的实施方式，所述模块盒体的内部具有多个沿所述模块盒体长度方向排布的多个插槽；所述锂离子电芯通过所述上开口竖直插入在所述插槽中。

作为一种优选的实施方式，所述托盘具有容纳汇流排组件的容纳槽、以及围绕所述容纳槽的托盘框；所述汇流排组件固定嵌入到所述容纳槽中与所述锂离子电芯相电连接；所述托盘框设有将所述汇流排组件限位的限位结构。

作为一种优选的实施方式，所述限位结构包括：对所述汇流排组件平面限位的限位凸块以及对所述汇流排竖直方向进行限位的限位卡扣；所述限位凸块设置于所述托盘框的内壁；所述汇流排组件的侧壁设有被所述限位凸块嵌入的嵌槽。

作为一种优选的实施方式，所述托盘还设有横跨所述容纳槽的走线槽；所述汇流排组件固定安装在所述托盘框和所述走线槽之间；所述采样线束经所述走线槽与所述汇流排组件电连接。

作为一种优选的实施方式，所述托盘框的前壁板的居中位置具有束缚槽；所述采样线束穿过该束缚槽并被扎带限位在所述束缚槽中。

作为一种优选的实施方式，所述汇流排组件包括正极汇流排、负极汇流排、串联汇流排；所述串联汇流排与多个所述锂离子电芯电连接；所述正极汇流排与所述串联汇流排电连接；所述负极汇流排与所述串联汇流排电连接；所述正极汇流排和所述负极汇流排分别靠近所述托盘沿长度方向的两端。

作为一种优选的实施方式，所述托盘框具有定位孔槽；

所述模块盒体的端面设有定位柱；所述定位柱具有螺纹孔；所述定位柱插入到所述定位孔槽中，所述托盘通过螺钉连接所述定位柱，将所述托盘固定在所述模块盒体的端面上。

作为一种优选的实施方式，所述模块盒体在所述托盘的前侧还设有安装台阶；所述安装台阶上具有多个安装凸台；所述安装凸台内镶嵌有螺母。

作为一种优选的实施方式，所述安装台阶上还设有槽孔；所述槽孔的前侧边还设有安装卡槽。

有益效果：

本实用新型一个实施例所提供的锂离子电池模组通过采用多个锂离子电芯形成的锂电池组件，安全性能高，并且，将汇流排组件以及采样线束装配在托盘，进而通过在模块盒体的上开口盖合固定托盘1即可实现汇流集成组件的安装，完成电池模组的装配，操作简便。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

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

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例所提供的电池模组的整体结构示意图。

图2是图1的汇流集成组件汇流出线处局部4放大图。

图3是图1中塑料托盘的限位凸块局部14放大图。

图4是图1中塑料托盘的限位卡扣局部15放大图。

图5是图1中塑料托盘的定位柱局部11放大图。

图6是图1的分解立体图。

图7是图1的俯视图。

附图中:1、托盘；2、螺钉；3、正极汇流排；5、模块盒体；6、负极汇流排；7、采样线束；8、串联汇流排；9、锂离子电芯；10、托盘框；12、槽孔；16、定位孔槽；18、前壁板；50、安装台阶；51、安装凸台；52、安装卡槽；53、螺母；55、定位柱；40、扎带；71、连接端子；101、限位凸块；102、限位卡扣。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1至图7。本实用新型一个实施例提供一种锂离子电池模组，包括：具有上开口的模块盒体5；固定盖合在所述上开口的汇流集成组件。其中，所述模块盒体5中容纳有多个沿所述模块盒体5长度方向排布放置的锂离子电芯9。

在本实施例中，所述汇流集成组件包括：托盘1、与多个所述锂离子电芯9电连接的汇流排组件、以及具有连接端子71的采样线束7。所述汇流排组件固定安装在托盘1上；所述托盘1与所述上开口的边框可拆卸地固定连接。所述采样线束7与所述汇流排组件电连接。

本实施例所提供的锂离子电池模组通过采用多个锂离子电芯9形成的锂电池组件，安全性能高，并且，将汇流排组件以及采样线束7装配在托盘1，进而通过在模块盒体5的上开口盖合固定托盘1即可实现汇流集成组件的安装，完成电池模组的装配，操作简便。

在本实施例中，模块盒体5的上开口为矩形开口，相应的托盘1整体可以为矩形框架。所述模块盒体5的内部具有多个沿所述模块盒体5长度方向排布的多个插槽。所述锂离子电芯9通过所述上开口竖直插入在所述插槽中。锂离子电芯9和模块盒体5之间采用插槽式装配设计，便于定位安装与拆卸。

模块盒体5的插槽式设计对于锂离子电芯9的安装具有导向限位功能。并且，模块盒体5的腔体内部还可以设有加强筋，进而加强模块盒体5的整体结构强度。锂离子电芯9通过所设置的卡槽，插入到模块盒体5中，形成模组预装配。

在本实施例中，托盘1整体为框架结构，塑料材质，汇流排组件承托在托盘1上。汇流排组件的连接点在托盘1的下侧裸露，进而与锂离子电芯9相焊接形成电连接。具体的，所述托盘1具有容纳汇流排组件的容纳槽、以及围绕所述容纳槽的托盘框10。托盘框10整体为矩形框体。所述汇流排组件固定嵌入到所述容纳槽中与所述锂离子电芯9相电连接。所述托盘框10设有将所述汇流排组件限位的限位结构。通过限位结构对汇流排组件进行平面限位(水平限位)以及高度限位(竖直限位)，进而将汇流排组件束缚在托盘1中。

如图3、图4所示，进一步地，所述限位结构包括：对所述汇流排组件平面限位的限位凸块101以及对所述汇流排竖直方向进行限位的限位卡扣102。所述限位凸块101设置于所述托盘框10的内壁。所述汇流排组件的侧壁设有被所述限位凸块101嵌入的嵌槽。

其中，塑料托盘1设置有限位凸块101以及限位卡扣102。限位卡扣102可以形成限位卡槽。汇流排组件的侧边上对应于限位凸块101匹配设计有嵌槽。汇流排组件自上向下安装至托盘1时，将边侧的嵌槽与限位凸块101相对齐进行导向装配。汇流排组件在碰到限位卡扣102时继续施力将限位卡扣102扩张，进而通过进入到下方的限位卡槽(容纳槽)，被限位卡扣102进行高度方向(竖直方向，也即与托盘1的安装表面相垂直的方向)上的活动量。

在本实施例中，如图6、图7所示，所述托盘框10具有定位孔槽16。所述模块盒体5的端面设有定位柱55。所述定位柱55具有螺纹孔。所述定位柱55插入到所述定位孔槽16中，所述托盘1通过螺钉2连接所述定位柱55，将所述托盘1固定在所述模块盒体5的端面上。

通过模块盒体5上的定位柱55与塑料托盘1上的定位空槽进行匹配设计，便于二者之间相互匹配定位安装。汇流集成组件与装有锂电池组件的模块盒体5通过托盘1上的定位孔槽16与模块盒体5上的定位柱55进行装配，模块盒体5上的定位柱55的螺纹孔可以为自攻钉孔，相应的，螺钉2为自攻钉。利用自攻钉钻入定位柱55将托盘1压紧在模块盒体5的上开口上。

在装配时，在将汇流排组件装配至托盘1完成装配后，将汇流集成组件放置在模块盒体5的上端面上，并将定位柱55伸入定位孔槽16中从而将汇流排组件进行定位，螺钉2从上向下旋入定位柱55，进而将汇流集成组件与模块盒体5进行紧定。优选的，托盘框10上的定位孔槽16进行腰孔和圆孔搭配设计，进而保证装配的定位有效性和易装配性。

在本实施例中，在托盘1上还设有装配定位柱111，可以便于与其他零件装配定位，进而提高与对手件的装配精度。另外，托盘框10上的定位孔槽16设置成腰孔和圆孔搭配设计或者长孔设计保证了定位的精确度和对尺寸误差和冗余度。在正极汇流排3和负极汇流排6上均设置有螺栓连接孔，以满足与外部零件连接的需要，保证系统回路的完整性。

在本实施例中，如图6所示，多个锂离子电芯9形成锂电池组，锂离子电芯9为硬壳电池。硬壳电池包括电极组件、壳体、顶盖、极柱91、92、防爆阀93以及注液孔等，整体呈扁长方体结构，方便插设在模块盒体5内。壳体的内部形成收容腔，以容纳电极组件和电解液。电极组件包括正极片、负极片以及将正极片和负极片间隔开的隔离膜。电极组件可以将正极片、负极片以及隔离膜卷绕成型或将正极片、负极片以及隔离膜层叠成型。正极片、负极片均包括集流体和设置在集流体上的活性物质层。

在本实施例中，采样线束7上的端子71通过焊接与正极汇流排3、负极汇流排6、串联汇流排8进行固定连接，进行温度、电力参数的采样，并与托盘1进行组装。其中，汇流集成组件装配在托盘1的容纳槽中，保证了汇流集成组件之间的结构稳定性。采样线束7通过托盘1上的走线槽进行整理，保证了线束的稳固性以及产生不必要的安全隐患。

其中，所述托盘1还设有横跨所述容纳槽的走线槽70。所述汇流排组件固定安装在所述托盘框10和所述走线槽70之间。所述采样线束7经所述走线槽70与所述汇流排组件电连接。所述托盘框10的前壁板18的居中位置具有束缚槽。所述采样线束7穿过该束缚槽并被扎带40限位在所述束缚槽中。

采样线束7利用连接端子71与外部的电池管理系统进行连接，通过弱电开关的关断与闭合可进行有效的控制和管理锂电池组的电流输入与输出，通过连接端子71连接通讯接口将检测信号传出可方便检测出锂电池组内部电池情况。

汇流排组件和采样线束7用于形成整个电池模组的串并联回路。采样线束7和汇流排组件通过焊接固定连接后从上至下(在面对图1时的方位)装配到托盘1上。具体的，所述汇流排组件包括正极汇流排3、负极汇流排6、串联汇流排8。所述串联汇流排8与多个所述锂离子电芯9电连接；所述正极汇流排3与所述串联汇流排8电连接；所述负极汇流排6与所述串联汇流排8电连接；所述正极汇流排3和所述负极汇流排6分别靠近所述托盘1沿长度方向的两端。

在本实施例中，所述模块盒体5在所述托盘1的前侧还设有安装台阶50。安装台阶50安装在模块盒体5的前壁板56上。所述安装台阶50上具有多个安装凸台51。所述安装凸台51内镶嵌有螺母53。通过螺母53给对手件提供安装点。所述安装台阶50上还设有槽孔12。该槽孔位于两个安装凸台51之间。所述槽孔12的前侧边还设有安装卡槽52。利用安装卡槽52为对手件提供安装位。

本实施例所提供的电池模组中，汇流集成组件与模块盒体5易于装配并且能够通过目检的方式识别定位柱55与定位孔槽16是否安装到位，以使安装准确。其中，汇流集成组件的正负极汇流排6处设置有螺栓连接孔，通过螺栓连接外部汇流件(例如铜排)，保证了整个电路回路的有效连接。模块盒体5内部的加强筋的设置提高了塑料壳体的整体强度，有效的保护和固定了锂电池组，提高了抗震抗摔能力，结构设计合理、安全性能高。锂离子电芯9具有体积小、重量轻、安全无污染等特点，以其优越的性价比、超长的循环寿命能够在各个领域取代铅酸电池，可维护性强，既节约能源，又降低成本。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (10)

1.一种锂离子电池模组，其特征在于，包括：

模块盒体；所述模块盒体中容纳有多个沿所述模块盒体长度方向排布放置的锂离子电芯；所述模块盒体具有上开口；

固定盖合在所述上开口的汇流集成组件；所述汇流集成组件包括：托盘、与多个所述锂离子电芯电连接的汇流排组件、以及具有连接端子的采样线束；所述汇流排组件固定安装在托盘上；所述托盘与所述上开口的边框可拆卸地固定连接；所述采样线束与所述汇流排组件电连接。

2.如权利要求1所述的锂离子电池模组，其特征在于，所述模块盒体的内部具有多个沿所述模块盒体长度方向排布的多个插槽；所述锂离子电芯通过所述上开口竖直插入在所述插槽中。

3.如权利要求1所述的锂离子电池模组，其特征在于，所述托盘具有容纳汇流排组件的容纳槽、以及围绕所述容纳槽的托盘框；所述汇流排组件固定嵌入到所述容纳槽中与所述锂离子电芯相电连接；所述托盘框设有将所述汇流排组件限位的限位结构。

4.如权利要求3所述的锂离子电池模组，其特征在于，所述限位结构包括：对所述汇流排组件平面限位的限位凸块以及对所述汇流排竖直方向进行限位的限位卡扣；所述限位凸块设置于所述托盘框的内壁；所述汇流排组件的侧壁设有被所述限位凸块嵌入的嵌槽。

5.如权利要求4所述的锂离子电池模组，其特征在于，所述托盘还设有横跨所述容纳槽的走线槽；所述汇流排组件固定安装在所述托盘框和所述走线槽之间；所述采样线束经所述走线槽与所述汇流排组件电连接。

6.如权利要求5所述的锂离子电池模组，其特征在于，所述托盘框的前壁板的居中位置具有束缚槽；所述采样线束穿过该束缚槽并被扎带限位在所述束缚槽中。

7.如权利要求1-6任意一项所述的锂离子电池模组，其特征在于，所述汇流排组件包括正极汇流排、负极汇流排、串联汇流排；所述串联汇流排与多个所述锂离子电芯电连接；所述正极汇流排与所述串联汇流排电连接；所述负极汇流排与所述串联汇流排电连接；所述正极汇流排和所述负极汇流排分别靠近所述托盘沿长度方向的两端。

8.如权利要求3所述的锂离子电池模组，其特征在于，所述托盘框具有定位孔槽；

所述模块盒体的端面设有定位柱；所述定位柱具有螺纹孔；所述定位柱插入到所述定位孔槽中，所述托盘通过螺钉连接所述定位柱，将所述托盘固定在所述模块盒体的端面上。

9.如权利要求1所述的锂离子电池模组，其特征在于，所述模块盒体在所述托盘的前侧还设有安装台阶；所述安装台阶上具有多个安装凸台；所述安装凸台内镶嵌有螺母。

10.如权利要求9所述的锂离子电池模组，其特征在于，所述安装台阶上还设有槽孔；所述槽孔的前侧边还设有安装卡槽。

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