CN212848695U - 一种可扩展的动力电池组 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种可扩展的动力电池组，包括电池模组、壳体、固定端板，电池模组内部容纳多个电池单元堆栈，电池模组外部包覆壳体，多个电池模组在同一方向上依次连接形成电池组，相邻的两个电池模组之间通过固定端板连接，多个电池组均通过固定螺栓连接至下箱体组成电池系统。本实用新型所述的可扩展的动力电池组，电池组内部可通过螺栓连接形成串联，避免了串联铜排的使用，与传统的电池系统布置多个电池模组相比，电池模组之间节省了串联铜排的数量，降低了串联过程产生的内阻。

Description

一种可扩展的动力电池组
技术领域
本实用新型属于动力电池技术领域，尤其是涉及一种可扩展的动力电池组。
背景技术
随着新能源行业的发展，电动汽车的应用越来越广泛。而软包锂离子电池因具有重量轻、比容量高、安全性能好、内阻小、设计灵活等优点，在市场上得到越来越广泛的使用。当然，提升电池系统的能量密度越来越受到重视。目前的电池系统大多是由多个电池模组串联组成，电池模组的数量和其所包含的电池单元的数量是根据电池组所需的充电/放电容量而设定的。也就是说，当串联或并联连接多个电池单元来构造电池系统时，通常会先构造由多个电池单元串并联形成电池模组，然后通过串联多个电池模组来构造电池系统。
目前的电池系统，大部分是由多个电池模组构成，电池模组和电池模组之间通过串联铜排连接，增加了电池模组之间的连接次数，当电动车辆运行时，在运行期间可能会有意外的冲击和振动施加到电池模组。在这种情况下，电池模组之间的电连接可能松动或断开，或者支撑电池模组的壳体可能变形。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种可扩展的动力电池组，以解决上述问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种可扩展的动力电池组，包括电池模组、壳体、固定端板，电池模组内部容纳多个电池单元堆栈，电池模组外部包覆壳体，多个电池模组在同一方向上依次连接形成电池组，相邻的两个电池模组之间通过固定端板连接，多个电池组均通过固定螺栓连接至下箱体组成电池系统。
进一步的，所述电池组包括通过固定端板连接的第一模组和第二模组，第一模组和第二模组内部均容纳多个电池单元堆栈，电池单元数量一致，并联方式一致，串联数量为奇数串，形成对角线方位极性引出，并且电池单元堆栈外部包裹绝缘构件。
进一步的，所述壳体的下壳位于电池模组的下方，下壳与固定端板交替连接。
进一步的，所述固定端板和壳体的材质均为铝合金。
进一步的，所述第二模组和第一模组的结构相同，第一模组的两个端面上设有端面限位，顶部设有顶面限位，顶面限位用于限制壳体上盖的位置，下壳的一侧设有侧面限位，侧面限位与端面限位贴合安装。
进一步的，所述第一模组端面上设有第一定位柱，固定端板上设有定位孔，第一定位柱插入定位孔中。
进一步的，所述固定端板上设有吊装孔。
进一步的，所述第一模组和第二模组内部单元电池堆栈正负极性相反，第一模组的第一极性引出和第二模组的第二极性引出方位不同，呈交叉结构。
进一步的，所述第二模组的第二极性引出高于且贴合第一模组的第一极性引出，第二极性引出和第一极性引出通过螺栓连接形成串联电路。
相对于现有技术，本实用新型所述的可扩展的动力电池组具有以下优势：
(1)本实用新型所述的可扩展的动力电池组，电池组内部可通过螺栓连接形成串联，避免了串联铜排的使用，与传统的电池系统布置多个电池模组相比，电池模组之间节省了串联铜排的数量，降低了串联过程产生的内阻。
(2)本实用新型所述的可扩展的动力电池组，相邻的两个电池模组通过外壳和固定端板相连接形成一个整体，提升了整个电池组的机械刚度，可以减少电池系统内结构梁的使用，提升了电池系统空间利用率，增大系统能量密度。
(3)本实用新型所述的可扩展的动力电池组，设置的壳体在汽车行驶过程中，能防止在各种操作环境下外界因素或者构成电芯组装体的其他结构对电池模组的电芯上的物理损伤，避免引起电池的性能恶化或稳定性下降。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图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用于解释本实用新型，并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所述的电池系统的示意图；
图2为本实用新型实施例所述的可扩展的动力电池组的示意图；
图3为本实用新型实施例所述的可扩展的动力电池组的爆炸示意图；
图4为本实用新型实施例所述的第一模组的示意图；
图5为本实用新型实施例所述的第二模组的示意图；
图6为本实用新型实施例所述的第一极性引出和第二极性引出的位置关系示意图。
附图标记说明：
1-电池组；11-第一模组；111-第一极性引出；112-第一定位柱；113-端面限位；114-顶面限位；12-第二模组；121-第二极性引出；122-第二定位柱；13-固定端板；131-定位孔；132-吊装孔；14-上盖；15-下壳；151-侧面限位；2-固定螺栓；3-下箱体；31-螺纹孔。
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。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
一种可扩展的动力电池组，如图1至图6所示，包括电池模组、壳体、固定端板，电池模组内部容纳多个电池单元堆栈，电池模组外部包覆壳体，多个电池模组在同一方向上依次连接形成电池组1，相邻的两个电池模组之间通过固定端板连接，多个电池组1均通过固定螺栓2连接至下箱体3组成电池系统。
如图1所示，在电池系统里可根据电量需求布置多个所述电池组1，但是至少包含2个所述电池组1，电池组1上的固定端板13上有通孔，固定螺栓2穿过通孔与下箱体3的螺纹孔31紧固，电池组1内部可通过螺栓连接形成串联，避免了串联铜排的使用，与传统的电池系统布置多个电池模组相比，电池模组之间节省了串联铜排的数量，降低了串联过程产生的内阻。
所述电池组1内电池模组的数量至少为两个。
如图2所示，相邻的两个电池模组之间通过固定端板13相连接形成一个整体，提升了整个电池组的机械刚度，可以减少电池系统内结构梁的使用，提升了电池系统空间利用率，增大系统能量密度。
优选的，如图3所示，电池组1包括第一模组11、第二模组12和固定端板13，壳体包括上盖14和下壳15，电池组1内部第一模组11、第二模组12的数量可根据系统尺寸来定义，但是电池组1内部至少包括1个第一模组11和1个第二模组12，第一模组11和第二模组12内部均容纳多个电池单元堆栈，电池单元数量一致，并联方式一致，串联数量一般为奇数串，形成对角线方位极性引出，并且电池单元堆栈外部包裹绝缘构件。优选的，绝缘构件为云母片。壳体为上盖14和下壳15焊接成的一体结构，每个第一模组11和每个第二模组12外部均包覆一个壳体，壳体的支撑，使得动力电池具有良好的的稳定性，下壳15与固定端板13交替连接，采用焊接方式形成统一整体，使电池组1整体的结构强度和刚度适应汽车行驶的各个工况。另外，外壳在汽车行驶过程中，还能防止在各种操作环境下外界因素或者构成电芯组装体的其他结构对电池模组的电芯上的物理损伤，避免引起电池的性能恶化或稳定性下降。
固定端板13、上盖14和下壳15均采用轻量化的铝合金材料，提升了电池组的能量密度。固定端板13、上盖14和下壳15均可挤出成型，下壳15既可折弯成型，加工工艺简单，易于大批量生产。外壳和固定端板13交替安装，可节省电池组的长度空间，降低电池组的整体重量，提升空间利用率和能量密度。
如图4和图5所示，第二模组12和第一模组11的结构相同，第一模组11的两个端面上设有端面限位113，顶部设有顶面限位114，顶面限位114用于限制上盖14的安装位置，使其安装到位；下壳15的一侧设有侧面限位151，侧面限位151与端面限位113贴合安装，用于限制下壳15安装方位。
第一模组11端面上设有第一定位柱112，固定端板13上设有定位孔131，第一定位柱112插入定位孔131中，对第一模组11和固定端板13的相对位置定位。第二模组12端面上设有第二定位柱122，其作用与第一定位柱112的作用、安装方法均相同。固定端板13上有吊装孔132，易于模组转运或组装。
第一模组11和第二模组12内部单元电池堆栈正负极性相反，第一模组11的第一极性引出111和第二模组12的第二极性引出121方位不同，呈交叉形式出现，由此可保证第一模组11和第二模组12不同极性连接，形成串联结构。如图6所示，第二模组12的第二极性引出121高于且贴合第一模组11的第一极性引出111，可通过螺栓连接形成串联，避免了串联铜排的使用，与传统的电池系统布置多个电池模组相比，电池模组之间节省了串联铜排的数量，降低了串联过程产生的内阻。
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 (9)

1.一种可扩展的动力电池组，其特征在于：包括电池模组、壳体、固定端板，电池模组内部容纳多个电池单元堆栈，电池模组外部包覆壳体，多个电池模组在同一方向上依次连接形成电池组，相邻的两个电池模组之间通过固定端板连接，多个电池组均通过固定连接至下箱体组成电池系统。
2.根据权利要求1所述的一种可扩展的动力电池组，其特征在于：电池组包括通过固定端板连接的第一模组和第二模组，第一模组和第二模组内部均容纳多个电池单元堆栈，电池单元数量一致，并联方式一致，串联数量为奇数串，形成对角线方位极性引出，并且电池单元堆栈外部包裹绝缘构件。
3.根据权利要求1所述的一种可扩展的动力电池组，其特征在于：壳体的下壳位于电池模组的下方，下壳与固定端板交替连接。
4.根据权利要求1所述的一种可扩展的动力电池组，其特征在于：固定端板和壳体的材质均为铝合金。
5.根据权利要求2所述的一种可扩展的动力电池组，其特征在于：第二模组和第一模组的结构相同，第一模组的两个端面上设有端面限位，顶部设有顶面限位，顶面限位用于限制壳体上盖的位置，下壳的一侧设有侧面限位，侧面限位与端面限位贴合安装。
6.根据权利要求2所述的一种可扩展的动力电池组，其特征在于：第一模组端面上设有第一定位柱，固定端板上设有定位孔，第一定位柱插入定位孔中。
7.根据权利要求1所述的一种可扩展的动力电池组，其特征在于：固定端板上设有吊装孔。
8.根据权利要求2所述的一种可扩展的动力电池组，其特征在于：第一模组和第二模组内部单元电池堆栈正负极性相反，第一模组的第一极性引出和第二模组的第二极性引出方位不同，呈交叉结构。
9.根据权利要求8所述的一种可扩展的动力电池组，其特征在于：第二模组的第二极性引出高于且贴合第一模组的第一极性引出，第二极性引出和第一极性引出通过螺栓连接形成串联电路。
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