CN214043903U - 堆垛式电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种堆垛式电池组件，包括可堆垛式安装的多个电池单元，电池单元包括：支架，支架内部设置有容纳腔，相邻两个支架之间设置有定位组件，相邻两个支架之间通过定位组件配合定位；电池包，电池包安装在容纳腔中，电池包的上部设置有第一电连接件，电池包的下部设置有第二电连接件，相邻两个电池包之间，通过第一电连接件和第二电连接件插接并电连接。本实用新型的堆垛式电池组件的多个电池单元之间，通过设置在电池包上的第一电连接件和第二电连接件彼此插接连电，插拔方便，省去了大量的电缆及线束，有效降低成本，避免了现有技术中通过外部线缆连接的方式所带来的电缆不好插拔、不方便固定的问题。

Description

堆垛式电池组件

技术领域

本实用新型涉及新能源电动汽车技术领域，具体而言，涉及一种堆垛式电池组件。

背景技术

对于电池包安装空间高度高的情况，往往会设置多个堆垛在一起的电池包，电池包相互之间的电连接一般是通过两端带有接插件的电缆连接，对于高压电缆往往直径较粗较硬，弯曲半径较大，由于电池包堆垛的层间距较小，使得互联电缆不好插拔，也不方便固定，且增加互连电缆和低压互连线束加工成本；此外现有技术往往是多个电池包从侧面推入放置在一个设有多层的支架上，采用此方案安装拆卸不方便，效率低，还会造成电池包表面处理层的损坏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种堆垛式电池组件，以解决现有技术中的电池组件的各电池包之间组装不便的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种堆垛式电池组件，包括可堆垛式安装的多个电池单元，电池单元包括：支架，支架内部设置有容纳腔，相邻两个支架之间设置有定位组件，相邻两个支架之间通过定位组件配合定位；电池包，电池包安装在容纳腔中，电池包的上部设置有第一电连接件，电池包的下部设置有第二电连接件，相邻两个电池包之间，通过第一电连接件和第二电连接件插接并电连接。

进一步地，第一电连接件和第二电连接件之一为插座，另一为能够与插座插接配合的插头。

进一步地，堆垛式电池组件还包括：顶层电池单元，顶层电池单元安装在多个电池单元的顶部，顶层电池单元的下部设置有第三电连接件，第三电连接件与和顶层电池单元相邻的第一电连接件插接并电连接；底层电池单元，底层电池单元安装在多个电池单元的底部，底层电池单元的上部设置有第四电连接件，第四电连接件与和底层电池单元相邻的第二电连接件插接并电连接；所述顶层电池单元的顶部及所述底层电池单元的底部之一设置有所述插头。

进一步地，插座或插头之一设置有定位销，另一设置有与定位销配合的定位槽，定位销插设在定位槽中。

进一步地，定位组件包括第一定位部和第二定位部，第一定位部设置在支架的上部，第二定位部设置在支架的下部，相邻两个支架之间通过第一定位部与第二定位部配合定位。

进一步地，定位组件为多个，支架包括多个支柱，多个定位组件与多个支柱对应设置，第一定位部设置在支架的上部，第二定位部设置在支架的下部。

进一步地，第一定位部与第二定位部插接配合，第一定位部和第二定位部之间设置有导向部。

进一步地，第一定位部为设置在支柱顶部的插孔，第二定位部为设置在支柱底部的插柱，导向部为设置在插柱端部的锥形结构。

进一步地，相邻两个支柱之间均连接有多个连接杆，多个连接杆与多个支柱共同围设成容纳腔；位于相邻两个支柱之间的多个连接杆沿支柱的高度方向排布，电池包与位于下方的连接杆的上端面连接，位于上方的连接杆上设置有至少一个连接孔。

进一步地，第一定位部的上端设置有第一限位面，第二定位部下部设置有第二限位面，第二定位部插入第一定位部后，第一限位面与第二限位面抵接；第一定位部和第二定位部之间还设置有阻尼部，以在第二定位部插入第一定位部的过程中，产生阻尼。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型的堆垛式电池组件的多个电池单元之间，通过设置在电池包上的第一电连接件和第二电连接件彼此插接连电，插拔方便，省去了大量的电缆及线束，有效降低成本，避免了现有技术中通过外部线缆连接的方式所带来的电缆不好插拔、不方便固定的问题，此外采用分体式支架堆垛设置，且相邻支架间还设置有定位组件进行定位，可以有效保证电池单元堆垛过程中的准确性和流畅性，使得本申请的堆垛式电池组件装拆方便、效率高，有效避免装拆电池包造成的表面处理层的磨损。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示意性示出了本实用新型的堆垛式电池组件的实施例的爆炸图；

图2示意性示出了本实用新型的堆垛式电池组件的实施例的另一角度的爆炸图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、支架；11、支柱；111、第一定位部；112、第二定位部；12、连接杆；121、连接孔；2、电池包；21、插头；211、定位销；22、插座。

具体实施方式

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实用新型。

正如背景技术中所记载的，对于电池包安装空间高度高的情况，往往会设置多个堆垛在一起的电池包，电池包相互之间的电连接一般是通过两端带有接插件的电缆连接，对于高压电缆往往直径较粗较硬，弯曲半径较大，由于电池包堆垛的层间距较小，使得互联电缆不好插拔，也不方便固定，且增加互连电缆和低压互连线束加工成本；此外现有技术往往是多个电池包从侧面推入放置在一个设有多层的支架上，采用此方案安装拆卸不方便，效率低，还会造成电池包表面处理层的损坏。

为了解决上述问题，参见图1和图2所示，本实用新型的实施例提供了一种堆垛式电池组件，包括可堆垛式安装的多个电池单元，电池单元包括支架1和电池包2，支架1内部设置有容纳腔，相邻两个支架1之间设置有定位组件，相邻两个支架1之间通过定位组件配合定位；电池包2安装在容纳腔中，电池包2的上部设置有第一电连接件，电池包2的下部设置有第二电连接件，相邻两个电池包2之间，通过第一电连接件和第二电连接件插接并电连接。本实用新型的堆垛式电池组件的多个电池单元之间，通过设置在电池包2上的第一电连接件和第二电连接件彼此插接连电，插拔方便，省去了大量的电缆及线束，有效降低成本，避免了现有技术中通过外部线缆连接的方式所带来的电缆不好插拔、不方便固定的问题，此外采用分体式支架1堆垛设置，且相邻支架1间还设置有定位组件进行定位，可以有效保证电池单元堆垛过程中的准确性和流畅性，使得本申请的堆垛式电池组件装拆方便、效率高，有效避免装拆电池包2造成的表面处理层的磨损。

为了实现第一电连接件与第二电连接件的快速、稳定地安装及连接，第一电连接件和第二电连接件组成快插连接器，其中，本实施例中的第一电连接件和第二电连接件之一为插座22，另一为能够与插座22插接配合的插头21。上、下层支架堆垛的同时，上、下层相应电池包上的插头21和插座22进行对插，上、下层分离的同时，上、下层相应电池包上的插头21脱离插座22。优选地，本实施例中的插座22或插头21之一设置有定位销211，另一设置有与定位销211配合的定位槽，定位销211插设在定位槽中。通过定位槽与定位销211的配合可以使得插座22与插头21的配合更加精准，保证了相邻两个电池包之间的电连接性能。

堆垛式电池组件相互之间对插实现串联后，还需要有总输出本实施例中的堆垛式电池组件还包括顶层电池单元和底层电池单元，顶层电池单元安装在多个电池单元的顶部，顶层电池单元的下部设置有第三电连接件，第三电连接件与和顶层电池单元相邻的第一电连接件插接并电连接；底层电池单元安装在多个电池单元的底部，底层电池单元的上部设置有第四电连接件，第四电连接件与和底层电池单元相邻的第二电连接件插接并电连接。顶层电池单元的顶部及底层电池单元的底部之一设置有插头，以将高压引出至整车，优选地，顶层电池单元的顶部设置有插头。

其中，顶层电池单元与底层电池单元的结构与其他电池单元的结构类似，所不同的是，顶层电池单元的顶部没有插头21或底层电池单元的底部没有插座22，从而使得本实施例的堆垛式电池组件的整体结构更加规整，防止与其他结构发生刮擦，也避免了漏电现象的发生。

具体来说，本实施例中的定位组件包括第一定位部111和第二定位部112，第一定位部111设置在支架1的上部，第二定位部112设置在支架1的下部，相邻两个支架1之间通过第一定位部111与第二定位部112配合定位。通过第一定位部和第二定位部的定位作用，使得支架1之间的配合过程更加准确，与此同时，拆卸时也方便，提高拆装效率。

本实施例中的定位组件为多个，支架1包括多个支柱11，多个定位组件与多个支柱11对应设置，第一定位部111设置在支架1的上部，第二定位部112设置在支架1的下部。其中，支柱11为方管或矩管，通过管体自身的棱角，起到导向及定位作用。

为了便于拆装，本实施例中的第一定位部111与第二定位部112插接配合，第一定位部111和第二定位部112之间设置有导向部。通过导向部进行导向，使得第一定位部和第二定位部的插接过程更加顺畅。

本实施例中的第一定位部111为设置在支柱11顶部的插孔，第二定位部112为设置在支柱11底部的插柱，导向部为设置在插柱端部的锥形结构。如附图中所示第二定位部112为斜四棱柱，四个棱边为圆弧面，通过斜四棱柱的侧面和棱边进行导向。当然第一定位部和第二定位部不限于插柱和插孔，其他满足粗定位功能的也可，本实施例中第一定位部111和第二定位部112起到相互粗定位的作用，位于上层的电池单元通过吊装设备放置在位于下层的电池单元上的过程中，通过第二定位部112头部插入第一定位部111中后，通过定位销211实现上、下层相应插头21和插座22的精确对插。

具体来说，本实施例中的相邻两个支柱11之间均连接有多个连接杆12，多个连接杆12与多个支柱11共同围设成容纳腔；位于相邻两个支柱11之间的多个连接杆12沿支柱11的高度方向排布，电池包2与位于下方的连接杆12的上端面连接，位于上方的连接杆12上设置有至少一个连接孔121。连接孔121设置在位于上方的连接杆外侧面上，连接孔为多个时，多个连接孔沿连接杆的长度方向间隔设置，通过多个连接孔121可将多个电池包2以及多个支架1连成整体以及并将整体固定到车体上。

为了对第一定位部和第二定位部彼此插接过程中的限位，本实施例中的第一定位部111的上端设置有第一限位面，第二定位部112下部设置有第二限位面，第二定位部112插入第一定位部111后，第一限位面与第二限位面抵接。

由于电池单元重力较重，在进行安装的过程中，第一定位部和第二定位部之间粗定位后，迅速放下位于上部的电池单元，如果插头21和插座22之间没有对准，可能会导致插头21或插座22发生摩擦、碰撞而损坏，为此，第一定位部111和第二定位部112之间还设置有阻尼部，以在第二定位部112插入第一定位部111的过程中，产生阻尼。其中，阻尼部优选为阻尼橡胶，阻尼橡胶套设在插柱外侧。通过设置阻尼部，可以减缓位于上部的电池单元下落的速度，从而给工作人员提供足够的对准插头21和插座22的时间，起到保护作用。另一方面，在电池单元单放时阻尼橡胶还可以起到防滑作用。优选地，插柱和插孔中设置有磁性相反的磁铁，以对两个电池单元之间的定位起到辅助作用。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型的堆垛式电池组件的多个电池单元之间，通过设置在电池包上的第一电连接件和第二电连接件彼此插接连电，插拔方便，省去了大量的电缆及线束，有效降低成本，避免了现有技术中通过外部线缆连接的方式所带来的电缆不好插拔、不方便固定的问题，此外采用分体式支架堆垛设置，且相邻支架间还设置有定位组件进行定位，可以有效保证电池单元堆垛过程中的准确性和流畅性，使得本申请的堆垛式电池组件装拆方便、效率高，有效避免装拆电池包造成的表面处理层的磨损。

应该指出，上述详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

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术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。将容易理解的是，如本文一般所描述的及附图所图示说明的，本公开的方面可以在广泛种类的不同的配置中被编排、代替、组合、分开以及设计，所有这些在本文被明确地考虑。

根据本申请所描述的特定实施方案的本公开将不受限制，其被意图作为各种方面的图示说明。如对本领域技术人员将是清晰的那样，在不脱离本公开的精神和范围下可以作许多修改和变更。在本公开范围内，功能上等同的方法和设备，除了本文所列举的那些之外，从前述说明书来看对本领域技术人员将是清晰的。这样的修改和变更意图落入所附权利要求书的范围内。本公开将仅由所附权利要求书的条款以及这样的权利要求所给予权利的等同物的全部范围限制。将理解的是，本公开不限于特定的方法、试剂、化合物、组成或生物系统，其当然可以变化。也将理解的是，本文所使用的术语仅是出于描述特定的实施方案的目的，而并非意图是限制性的。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种堆垛式电池组件，其特征在于，包括可堆垛式安装的多个电池单元，所述电池单元包括：

支架(1)，所述支架(1)内部设置有容纳腔，相邻两个所述支架(1)之间设置有定位组件，相邻两个所述支架(1)之间通过所述定位组件配合定位；

电池包(2)，所述电池包(2)安装在所述容纳腔中，所述电池包(2)的上部设置有第一电连接件，所述电池包(2)的下部设置有第二电连接件，相邻两个所述电池包(2)之间，通过所述第一电连接件和所述第二电连接件插接并电连接。

2.根据权利要求1所述的堆垛式电池组件，其特征在于，所述第一电连接件和所述第二电连接件之一为插座(22)，另一为能够与所述插座(22)插接配合的插头(21)。

3.根据权利要求2所述的堆垛式电池组件，其特征在于，所述堆垛式电池组件还包括：

顶层电池单元，所述顶层电池单元安装在多个所述电池单元的顶部，所述顶层电池单元的下部设置有第三电连接件，所述第三电连接件与和所述顶层电池单元相邻的所述第一电连接件插接并电连接；

底层电池单元，所述底层电池单元安装在多个所述电池单元的底部，所述底层电池单元的上部设置有第四电连接件，所述第四电连接件与和所述底层电池单元相邻的所述第二电连接件插接并电连接；

所述顶层电池单元的顶部及所述底层电池单元的底部之一设置有所述插头。

4.根据权利要求2所述的堆垛式电池组件，其特征在于，所述插座(22)或所述插头(21)之一设置有定位销(211)，另一设置有与所述定位销(211)配合的定位槽，所述定位销(211)插设在所述定位槽中。

5.根据权利要求2所述的堆垛式电池组件，其特征在于，所述定位组件包括第一定位部(111)和第二定位部(112)，所述第一定位部(111)设置在所述支架(1)的上部，所述第二定位部(112)设置在所述支架(1)的下部，相邻两个所述支架(1)之间通过所述第一定位部(111)与所述第二定位部(112)配合定位。

6.根据权利要求5所述的堆垛式电池组件，其特征在于，所述定位组件为多个，所述支架(1)包括多个支柱(11)，多个所述定位组件与多个所述支柱(11)对应设置，所述第一定位部(111)设置在所述支架(1)的上部，所述第二定位部(112)设置在所述支架(1)的下部。

7.根据权利要求6所述的堆垛式电池组件，其特征在于，所述第一定位部(111)与所述第二定位部(112)插接配合，所述第一定位部(111)和所述第二定位部(112)之间设置有导向部。

8.根据权利要求7所述的堆垛式电池组件，其特征在于，所述第一定位部(111)为设置在所述支柱(11)顶部的插孔，所述第二定位部(112)为设置在所述支柱(11)底部的插柱，所述导向部为设置在所述插柱端部的锥形结构。

9.根据权利要求7所述的堆垛式电池组件，其特征在于，相邻两个支柱(11)之间均连接有多个连接杆(12)，多个所述连接杆(12)与多个所述支柱(11)共同围设成所述容纳腔；

位于相邻两个所述支柱(11)之间的多个连接杆(12)沿所述支柱(11)的高度方向排布，所述电池包(2)与位于下方的所述连接杆(12)的上端面连接，位于上方的所述连接杆(12)上设置有至少一个连接孔(121)。

10.根据权利要求7所述的堆垛式电池组件，其特征在于，所述第一定位部(111)的上端设置有第一限位面，所述第二定位部(112)下部设置有第二限位面，所述第二定位部(112)插入所述第一定位部(111)后，所述第一限位面与所述第二限位面抵接；所述第一定位部(111)和所述第二定位部(112)之间还设置有阻尼部，以在所述第二定位部(112)插入所述第一定位部(111)的过程中，产生阻尼。

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