CN215731992U - 一种适合高倍率输出的电芯模组结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适合高倍率输出的电芯模组结构，其包括：电芯上支架和电芯下支架，所述电芯上支架的顶部设有电芯上轴向限位板，电芯上轴向限位板上设有若干上防火筒，所述上防火筒内形成设有若干电芯上装配孔；所述电芯下支架的底部设有电芯下轴向限位板，所述电芯下轴向限位板上设有与上防火筒相配合的若干下防火筒，所述下防火筒内形成有与电芯上装配孔相配合的若干电芯下装配孔；电芯上装配孔与电芯下装配孔相配合形成用于安装电芯的电芯安装孔；所述电芯上支架的顶部和电芯下支架的底部分别连接有电芯串联汇流排和电芯输出汇流排。本实用新型结构简单可靠，固定牢靠，抗震性能好；负载电流输出大；模组之间可以相互连接再扩展。

Description

一种适合高倍率输出的电芯模组结构

技术领域

本实用新型涉及蓄电池能源领域，尤其涉及一种适合高倍率输出的电芯模组结构。

背景技术

伴随新能源设备如电动车、物流机器人、电动船的发展，锂电池的使用是越来越广泛，现有市场上大多数的锂电池，大多是以18650为代表的圆柱电芯进行装配使用，多阶串并联为电芯组使用。

现常用的小动力电池组，用于电动车、平衡车的，一般的负载电流相对较小，采用现有镍片点焊即可满足。但由于一些需要大电流负载输出的设备，如冲浪板、AGV物流车、电动叉车等，当前电芯模组的结构方案已无法满足使用需求了。

实用新型内容

一、要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种适合高倍率输出的电芯模组结构，结构简单可靠，固定牢靠，抗震性能好。

二、技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种适合高倍率输出的电芯模组结构，其包括：电芯上支架和电芯下支架，所述电芯上支架的顶部设有电芯上轴向限位板，电芯上轴向限位板上设有若干上防火筒，所述上防火筒内形成设有若干电芯上装配孔；所述电芯下支架的底部设有电芯下轴向限位板，所述电芯下轴向限位板上设有与上防火筒相配合的若干下防火筒，所述下防火筒内形成有与电芯上装配孔相配合的若干电芯下装配孔；电芯上装配孔与电芯下装配孔相配合形成用于安装电芯的电芯安装孔；所述电芯上支架的顶部和电芯下支架的底部分别连接有电芯串联汇流排和电芯输出汇流排，所述电芯串联汇流排和电芯输出汇流排分别与电芯电连接。

进一步地，所述电芯上支架上设有若干上支架对锁螺丝柱，所述电芯下支架上设有与上支架对锁螺丝柱相配合的若干下支架对锁螺丝柱；当电芯上支架和电芯下支架连接时，所述上支架对锁螺丝柱与下支架对锁螺丝柱相配合通过螺丝锁紧。

进一步地，所述电芯串联汇流排上的点焊极耳和电芯输出汇流排上的点焊沉台均位于电芯安装孔内；所述点焊极耳通过极耳弹力臂与电芯串联汇流排相连接。

进一步地，所述电芯上支架和电芯下支架上分别设有模组固定耳。

进一步地，所述上防火筒和下防火筒的截面形状均为环状多边形结构或圆形结构；所述电芯上装配孔与电芯下装配孔的内下部分别形成有方便电芯装配的导向角。

进一步地，所述电芯上支架的顶部和电芯下支架的底部分别设有汇流排装配槽；所述电芯上支架的顶部和电芯下支架的底部分别设有汇流排隔离筋条。

进一步地，所述电芯上支架的顶部和电芯下支架上分别设有汇流排定位柱；所述电芯串联汇流排和电芯输出汇流排上分别设有汇流排定位柱相配合的汇流排定位孔。

进一步地，所述电芯上支架的顶部和电芯下支架上分别设有绝缘板，所述绝缘板位于电芯串联汇流排和电芯输出汇流排的外侧；绝缘板、电芯串联汇流排和电芯输出汇流排上分别开设有的让位孔。

进一步地，所述电芯上支架和电芯下支架的侧边分别连接有导电螺母，所述电芯串联汇流排和电芯输出汇流排分别与其对应的导电螺母电连接。

进一步地，当两个电芯模组结构进行拼装时，第一个电芯模组结构的电芯下支架上的模组固定耳与第二个电芯模组结构的电芯上支架上的模组固定耳相连接，第一个电芯模组结构的电芯下支架上的导电螺母与第二个电芯模组结构的电芯上支架上的导电螺母通过模组串联铜排相连接，模组串联铜排通过功率螺钉与导电螺母相连接；第一个电芯模组结构的电芯上支架上的导电螺母连接有输出端子，第二个电芯模组结构的电芯下支架上的导电螺母连接有输入端子。

三、有益效果

本实用新型的有益效果是：结构简单可靠，固定牢靠，抗震性能好；负载电流输出大；模组之间可以相互连接再扩展。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的结构剖视图；

图3为本实用新型一个实施例的结构爆炸图；

图4为本实用新型一个实施例的多个电芯模组结构拼装示意图。

具体实施方式

为了更好地解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

本实用新型一个实施例的一种适合高倍率输出的电芯模组结构，如图1-图3所示，其包括：电芯上支架1和电芯下支架2，所述电芯上支架1的顶部设有电芯上轴向限位板14，电芯上轴向限位板14上设有若干上防火筒11，所述上防火筒11内形成设有若干电芯上装配孔12；所述电芯下支架2的底部设有电芯下轴向限位板24，所述电芯下轴向限位板24上设有与上防火筒11相配合的若干下防火筒21，所述下防火筒21内形成有与电芯上装配孔12相配合的若干电芯下装配孔22；所述电芯上支架1上设有若干上支架对锁螺丝柱13，所述电芯下支架2上设有与上支架对锁螺丝柱13相配合的若干下支架对锁螺丝柱23；当电芯上支架1和电芯下支架2连接时，所述上支架对锁螺丝柱13与下支架对锁螺丝柱23相配合通过螺丝锁紧，且电芯上装配孔12与电芯下装配孔22相配合形成用于安装电芯3的电芯安装孔；所述电芯上支架1的顶部和电芯下支架2的底部分别连接有电芯串联汇流排6和电芯输出汇流排7，所述电芯串联汇流排6和电芯输出汇流排7分别与电芯3电连接，所述电芯串联汇流排6上的点焊极耳61和电芯输出汇流排7上的点焊沉台71均位于电芯安装孔内；所述点焊极耳61通过极耳弹力臂62与电芯串联汇流排6相连接。

本实施例中，上防火筒11和下防火筒21的截面形状均为环状多边形结构或圆形结构，在加强电芯上支架1和电芯下支架2自身强度的同时，还可以将电芯与电芯之间进行隔离，当电芯出现故障热暴走时，可以最大限度的防止相邻电芯的延烧，提高电芯模组的安全性。

进一步地，所述电芯上支架1和电芯下支架2上分别设有模组固定耳4，用于多个电芯模组结构的拼装。

进一步地，所述电芯上装配孔12与电芯下装配孔22的内下部分别形成有方便电芯3装配的导向角5。

进一步地，为了方便电芯串联汇流排6和电芯输出汇流排7的装配，所述电芯上支架1的顶部和电芯下支架2的底部分别设有汇流排装配槽8；所述电芯上支架1的顶部和电芯下支架2的底部分别设有汇流排隔离筋条9，对汇流排进行精确定位装配，防止汇流排偏移造成点焊不良，同时也可避免汇流排装配错误造成电芯短路风险。

进一步地，为了方便电芯串联汇流排6和电芯输出汇流排7的装配，所述电芯上支架1的顶部和电芯下支架2上分别设有汇流排定位柱10；所述电芯串联汇流排6和电芯输出汇流排7上分别设有汇流排定位柱10相配合的汇流排定位孔101。

进一步地，所述电芯上支架1的顶部和电芯下支架2上分别设有绝缘板102，所述绝缘板102位于电芯串联汇流排6和电芯输出汇流排7的外侧；绝缘板102、电芯串联汇流排6和电芯输出汇流排7上分别开设有用于穿过模组固定耳4的让位孔103。

本电芯模组方案中，汇流排采用两种点焊结构，其中，用于总正极与总负极输出的为电芯输出汇流排，其结构为一整面的金属片冲压成型，得到多个与电芯正负极相接触的点焊沉台，这个点焊沉台的深度，比电芯轴向限位板的厚度略大一些，确保点焊沉台可以接触到电芯极耳面上。点焊沉台上设计有一字形的分流槽，用于配合电阻点焊机点焊生产；当然如果采用激光点焊工艺进行焊接的话，点焊沉台上的分流槽也是可以取消，进一步提高汇流排与电芯的过流能力。点焊沉台与汇流排整体成形，除了与电芯支架上的模组固定耳有做开窗避位外，没有其他多余的开孔，保证汇流排整体的大电流负载的输出能力。

在模组上还有另一种用于串联电芯的电芯串联汇流排，与电芯输出汇流排不同的是点焊部分不是一体的沉台，而是开槽冲压成形的“Z”字形，其“Z”字的底边可沉入电芯轴向限位板与电芯极耳面相接触，“Z”字的斜边成为极耳弹力臂结构与“Z”字上边的汇流排主体相连，这样弹力臂可以让点焊极耳有更好的弹力移动范围，让电芯模组在有更好的负载输出能力的同时，获得更好的抗震能力。与电芯输出汇流排相同的，点焊极耳上同样设计有一字型的分流槽来配合电阻点焊机点焊生产；同样进一步的，如果采用激光点焊工艺进行焊接的话，点焊沉台上的分流槽也是可以取消，进一步提高汇流排与电芯的过流能力。

进一步地，所述电芯上支架1和电芯下支架2的侧边分别连接有导电螺母104，所述导电螺母104为铜螺母，所述电芯串联汇流排6和电芯输出汇流排7分别与其对应的导电螺母104电连接；如图4所示，当两个电芯模组结构进行拼装时，第一个电芯模组结构的电芯下支架2上的模组固定耳4与第二个电芯模组结构的电芯上支架1上的模组固定耳4相连接，第一个电芯模组结构的电芯下支架2上的导电螺母104与第二个电芯模组结构的电芯上支架1上的导电螺母104通过模组串联铜排105相连接，模组串联铜排105通过功率螺钉108与导电螺母104相连接；第一个电芯模组结构的电芯上支架1上的导电螺母104连接有输出端子106，第二个电芯模组结构的电芯下支架2上的导电螺母104连接有输入端子，当大于两个电芯模组结构进行拼装时，按上述连接方式以此类推。

本实施例中，装配好的电芯模组，可以放入底壳的电池舱位中，电芯模组相互之间也能进一步的串并联，以达到所需的电池电压与容量。电芯模组之间，通过模组串联铜排配合功率螺钉与汇流排输出极耳锁紧固定。

本实施例中，所述汇流排、模组串联铜排泛指焊接性能好，过电流负载能力强的金属制作的，并非单指铜材质。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种适合高倍率输出的电芯模组结构，其特征在于，其包括：电芯上支架(1)和电芯下支架(2)，所述电芯上支架(1)的顶部设有电芯上轴向限位板(14)，电芯上轴向限位板(14)上设有若干上防火筒(11)，所述上防火筒(11)内形成设有若干电芯上装配孔(12)；所述电芯下支架(2)的底部设有电芯下轴向限位板(24)，所述电芯下轴向限位板(24)上设有与上防火筒(11)相配合的若干下防火筒(21)，所述下防火筒(21)内形成有与电芯上装配孔(12)相配合的若干电芯下装配孔(22)；电芯上装配孔(12)与电芯下装配孔(22)相配合形成用于安装电芯(3)的电芯安装孔；所述电芯上支架(1)的顶部和电芯下支架(2)的底部分别连接有电芯串联汇流排(6)和电芯输出汇流排(7)，所述电芯串联汇流排(6)和电芯输出汇流排(7)分别与电芯(3)电连接。

2.如权利要求1所述的一种适合高倍率输出的电芯模组结构，其特征在于：所述电芯上支架(1)上设有若干上支架对锁螺丝柱(13)，所述电芯下支架(2)上设有与上支架对锁螺丝柱(13)相配合的若干下支架对锁螺丝柱(23)；当电芯上支架(1)和电芯下支架(2)连接时，所述上支架对锁螺丝柱(13)与下支架对锁螺丝柱(23)相配合通过螺丝锁紧。

3.如权利要求1所述的一种适合高倍率输出的电芯模组结构，其特征在于：所述电芯串联汇流排(6)上的点焊极耳(61)和电芯输出汇流排(7)上的点焊沉台(71)均位于电芯安装孔内；所述点焊极耳(61)通过极耳弹力臂(62)与电芯串联汇流排(6)相连接。

4.如权利要求1所述的一种适合高倍率输出的电芯模组结构，其特征在于：所述电芯上支架(1)和电芯下支架(2)上分别设有模组固定耳(4)。

5.如权利要求1所述的一种适合高倍率输出的电芯模组结构，其特征在于：所述上防火筒(11)和下防火筒(21)的截面形状均为环状多边形结构或圆形结构；所述电芯上装配孔(12)与电芯下装配孔(22)的内下部分别形成有方便电芯(3)装配的导向角(5)。

6.如权利要求1所述的一种适合高倍率输出的电芯模组结构，其特征在于：所述电芯上支架(1)的顶部和电芯下支架(2)的底部分别设有汇流排装配槽(8)；所述电芯上支架(1)的顶部和电芯下支架(2)的底部分别设有汇流排隔离筋条(9)。

7.如权利要求1所述的一种适合高倍率输出的电芯模组结构，其特征在于：所述电芯上支架(1)的顶部和电芯下支架(2)上分别设有汇流排定位柱(10)；所述电芯串联汇流排(6)和电芯输出汇流排(7)上分别设有汇流排定位柱(10)相配合的汇流排定位孔(101)。

8.如权利要求1所述的一种适合高倍率输出的电芯模组结构，其特征在于：所述电芯上支架(1)的顶部和电芯下支架(2)上分别设有绝缘板(102)，所述绝缘板(102)位于电芯串联汇流排(6)和电芯输出汇流排(7)的外侧；绝缘板(102)、电芯串联汇流排(6)和电芯输出汇流排(7)上分别开设有的让位孔(103)。

9.如权利要求1所述的一种适合高倍率输出的电芯模组结构，其特征在于：所述电芯上支架(1)和电芯下支架(2)的侧边分别连接有导电螺母(104)，所述电芯串联汇流排(6)和电芯输出汇流排(7)分别与其对应的导电螺母(104)电连接。

10.如权利要求4所述的一种适合高倍率输出的电芯模组结构，其特征在于：当两个电芯模组结构进行拼装时，第一个电芯模组结构的电芯下支架(2)上的模组固定耳(4)与第二个电芯模组结构的电芯上支架(1)上的模组固定耳(4)相连接，第一个电芯模组结构的电芯下支架(2)上的导电螺母(104)与第二个电芯模组结构的电芯上支架(1)上的导电螺母(104)通过模组串联铜排(105)相连接，模组串联铜排(105)通过功率螺钉(108)与导电螺母(104)相连接；第一个电芯模组结构的电芯上支架(1)上的导电螺母(104)连接有输出端子(106)，第二个电芯模组结构的电芯下支架(2)上的导电螺母(104)连接有输入端子。

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