CN216389638U - 一种锂离子电池模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锂离子电池模块，其包括至少一个电芯组件和穿设在该电芯组件上的泄压连通部；所述电芯组件包括电芯本体和扣合在所述电芯本体上的第一壳体，所述第一壳体上开设有用于穿设所述泄压连通部的连通孔。本实用新型能够根据模组规格尺寸，灵活增设电芯组件的数量，满足不同规格模组的拼装，提高车型空间体积利用率及成组效率，达到提升电池包的电量和系统的能量密度的有益效果；再者，通过穿设在该电芯组件上的泄压连通部，当电芯出现热失控时内部产生的高压气体经泄压连通部向外界定向疏通，避免损坏电池模块及其周围零部件，大大提高了电池的安全性能。

Description

一种锂离子电池模块

技术领域

本实用新型涉及新能源动力电池领域，具体涉及一种锂离子电池模块。

背景技术

新能源动力电池领域关于电池模组，目前主流的有355，390,590系列模组，这几类模组共同缺点是灵活性不够，成本较高，成组效率较低且不能满足不同车型内部电池仓尺寸的需求。尤其是作为最主流的355模组尺寸较小，只能适合轴距较小的新能源汽车，需要车型平台的尺寸小，电芯本体的成组效率低，成本高。

由于各家整车企业的需求不一样，每家企业的不同车型需求也不同，电芯企业的尺寸更是难以一刀切来满足各个整车企业的模组规格。如：对于一些模组规格，355系统模组会存在横向放3个则有太多空余，放4个还无法实现的情况，致使难以充分利用车型上的空间，从而造成灵活性差，体积利用率及成组效率低，大大影响了电池包的电量和系统的能量密度。

随着近些年来锂离子电池技术不断发展，锂离子电池产业作为新能源的重要组成部分，目前正受到世界各国的高度重视和大力支持。电芯因单体电压低，无法满足用户负载的直接使用，需要经过串并混合连接的方式进行连接后，辅以电压、温度、电流等监控管理控制，实现负载侧的直接供电。传统的方壳锂离子电池模块一般由方壳电芯本体、电芯间缓冲垫、支撑框架、电连接件、绝缘组件、安全组件等构成；其中，方壳电池的正、负极极柱和泄压阀均位于电池的上表面，且正、负极极柱从电池的上表面向外凸出，在极柱上方布置汇流排。

目前，传统的方壳锂离子电池成组后，当电池发生热失控时，电芯内部产生的高压气体一般通过防爆阀排出，通过防爆阀散发出来的气体会向四面八方扩散，容易对周围零部件造成损坏，高温高压气体如果不及时排出到电池箱外，气体会膨胀产生较大压强，很容易发生爆炸，存在较大的安全隐患的问题。

因此，对于本领域技术人员来说，亟需对传统方壳锂离子电池结构进行改进，以适满足整车企业的市场需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种锂离子电池模块，至少能够解决上述现有技术的问题之一；具体地，本实用新型能够根据模组规格尺寸，灵活增设电芯组件的数量，满足不同规格模组的拼装，提高空间体积利用率及成组效率，达到提升电池包的电量和系统的能量密度的有益效果；再者，通过穿设在该电芯组件上的泄压连通部，从而将电芯热失控时产生的高压气体经泄压连通部向外界定向疏通，避免损坏电池模块及其周围零部件，大大提高了电池的安全性能。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种锂离子电池模块，其包括至少一个电芯组件和穿设在该电芯组件上的泄压连通部；所述电芯组件包括电芯本体和扣合在所述电芯本体上的第一壳体，所述第一壳体上开设有用于穿设所述泄压连通部的连通孔。

进一步地，所述电芯本体上设置有极柱和防爆阀。

进一步地，所述电芯组件还包括与所述电芯本体底部结构相适配的第二壳体和用于防护所述极柱的极柱盖体。

进一步地，所述第一壳体为凸起状结构，包括扣合在所述电芯本体上的扣合部和与该扣合部中空连接的凸起部，所述凸起部位于该第一壳体背向所述电芯本体的侧面上，所述凸起部上开设所述连通孔。

进一步地，所述扣合部的两端均开设有用于穿设所述极柱的穿设孔。

进一步地，所述极柱盖体的上表面不超出所述凸起部的上表面。

进一步地，所述泄压连通部上开设有与所述防爆阀相对应连通的防爆阀孔。

进一步地，所述泄压连通部为中空的方形管。

进一步地，所述极柱盖体与所述第一壳体的连接方式为卡扣连接。

进一步地，在任意相邻的两个电芯组件之间夹装有缓冲材料。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型能够根据模组规格尺寸，灵活增设电芯组件的数量，满足不同规格模组的拼装，提高空间体积利用率及成组效率，达到提升电池包的电量和系统的能量密度的有益效果；再者，通过穿设在该电芯组件上的泄压连通部，从而将电芯热失控时产生的高压气体经泄压连通部向外界定向疏通，避免损坏电池模块及其周围零部件，大大提高了电池的安全性能。

2、通过本实用新型实施例简单阐述下安装步骤：首先，将第一壳体、第二壳体分别扣合安装在电芯本体的上部和底部，电芯本体上的极柱穿设在穿设孔内，完成电芯组件的安装；其次，将安装好的电芯组件依次堆叠放置在电池箱底壳的限位梁的小格子里；然后，将泄压连通部穿设在依次排列的凸起部的连通孔内，并进行固定；将汇流排焊接在极柱上，并扣接极柱盖体；最后，将电池箱上壳体压紧。另外，其具体的拆卸步骤，即是具体安装步骤的逆向操作。通过上述步骤的阐述可知，本实用新型具有具有结构紧凑、拆装方便，利于后期更换、维修，及灵活度高，空间利用率高的优点。

附图说明

以下附图是用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，且仅旨在于对本实用新型做示意性的解释和说明，并非用以限制本实用新型的范围。在附图中：

图1为本申请实施例中的一种锂离子电池模块的爆炸结构示意图；

图2为本申请实施例中的一种锂离子电池模块的装配结构示意图；

图3为本申请实施例中的泄压连通部的结构示意图；

图4为本申请实施例中的第一壳体的结构示意图。

附图标记：

1、电芯组件；10、电芯本体；11、第一壳体；12、第二壳体；101、极柱；102、防爆阀；110、凸起部；111、扣合部；1100、连通孔；1110、穿设孔；2、泄压连通部；20、泄压通道；200、防爆阀孔。

具体实施方式

下面将以图式揭露本申请的若干个实施方式，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，构成本申请的一部分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说明是用来解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，除非单独定义指出的方向以外，本文中涉及到的上、下、左、右等方向均是以本申请实施例图1所示的上、下、左、右等方向为准，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应随之改变。“若干个”、“多个”的含义是指两个或两个以上，“至少一个”的含义是指一个或一个以上，在此一并说明，本申请使用的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。此外，在本公开各个实施例中，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以互相结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求保护的范围之内。

实施例

结合图1-图4所示，本实施例提供了一种锂离子电池模块，其包括至少一个电连接的电芯组件1和穿设在该电芯组件1上的泄压连通部2；本实施例中的电芯组件1包括电芯本体10和扣合在该电芯本体10上的第一壳体11，该第一壳体11上开设有用于穿设泄压连通部2的连通孔1100。进一步地，结合图4所示，本实施例中的第一壳体11为中间部位凸起的凸起状壳体结构，具体包括能够扣合在电芯本体10上的扣合部111和与该扣合部111中空连接的凸起部110，该凸起部110位于该第一壳体背向电芯本体10的侧面上，且在凸起部110上开设用于穿设泄压连通部2的连通孔1100。更进一步地，扣合部111的两端均开设有用于穿设极柱101的穿设孔1110。本实施例中的电芯组件1还包括用于防护极柱的极柱盖体3，该极柱盖体3的上表面不超出凸起部11的上表面。

需要说明的是，如图1、图2示，本实施例的电芯组件的个数为11个，但不限于此数量，所谓的“至少一个”可以为1个、2个、3个、4个及根据实际需求及电池系统的模组规格尺寸，来设定更多个。本实施例中的电芯本体为传统的方壳锂离子电芯本体，该方壳锂离子电芯本体的极柱101(正、负极)和防爆阀102均位于电池的上表面，且正、负极极柱从电池的上表面向外凸出。即是说，本实施例中的电芯组件1是在传统的方壳锂离子电芯本体的基础上增设了第一壳体11和极柱盖体3的结构，能够代替目前一些公司和企业提出的一种异形电芯模块，牺牲稍许电芯本体Z向高度空间，以换取汇流排的安装空间和泄压通道空间，经泄压连通部2的泄压通道20能够将热流定向引导至电池箱前后的泄压阀位置，泄压阀开启，达到泄压防爆的作用。其次，通过极柱盖体的上表面不超出凸起部的上表面的设置，充分利用了电池高度方向的体积利用率，及大大提高了成组效率。

利用本实施例的技术方案，本实施例能够根据车企的实际需求及电池系统的模组规格尺寸，灵活增设电芯组件的数量，满足不同规格模组的拼装，提高空间体积利用率及成组效率，达到提升电池包的电量和系统的能量密度的有益效果；再者，通过穿设在该电芯组件上的泄压连通部，从而将电池模块在充放电过程中产生高压气体经泄压连通部向外界定向疏通，避免损坏电池模块及其周围零部件，大大提高了电池的安全性能。

如图1、图2所示，作为一种优选的实施方式，本实施例中的电芯组件1还包括与电芯本体10底部结构相适配的第二壳体12。

需要说明的是，本实施例中的第一壳体、第二壳体为塑料结构，材质一般采用高强度，高弹性的材料，可以用TPEE材料，也可以是其它类似材料，并且绝缘性能优良；壳体厚度一般为1.5～3mm。第二壳体为凹槽结构，与电芯本体的底部尺寸相适应，第二壳体与电芯本体底部优选但不限于通过结构胶粘接固定。

如图3所示，作为一种优选的实施方式，本实施例中的泄压连通部2为中空的方形管，其上开设有与防爆阀102相对应连通的防爆阀孔200。

需要说明的是，本实施例中方形的泄压连通管通过第一壳体的凸起部进行限位，在电芯本体顶部形成一个泄压通道，通过该泄压通道将电池模块中电芯热失控时产生的高压气体向外界定向疏通，避免损坏电池模块及其周围零部件，大大提高了电池的安全性能。

作为一种优选的实施方式，本实施例中的极柱盖体3与第一壳体11的连接方式优选但不限于卡扣连接，还可以采用胶粘连接。

如图1所示，作为一种优选的实施方式，在任意相邻的两个电芯组件1之间夹装有缓冲材料4。

需要说明的是，本实施例中的缓冲材料是包含EVA、PE、XPE、TPE等材料，此材料具有一定的厚度，具有一定的拉伸强度或压缩强度，在压缩特定的时间可以满足恢复原有型态，满足电芯侧的充放电过程中和循环之后的膨胀余量，在使用或存储过程中有缓冲作用，还具有电气隔离作用。

综上所述，本实用新型能够根据实际需求及电池系统的模组规格尺寸，灵活增设电芯组件的数量，满足不同规格模组的拼装，提高空间体积利用率及成组效率，达到提升电池包的电量和系统的能量密度的有益效果；再者，通过穿设在该电芯组件上的泄压连通部，从而将电池模块在充放电过程中产生高压气体经泄压连通部向外界定向疏通，避免损坏电池模块及其周围零部件，大大提高了电池的安全性能。

利用上述实施例的技术方案，简单阐述下锂离子电池模块的安装步骤：首先，将第一壳体、第二壳体分别扣合安装在电芯本体的上部和底部，电芯本体上的极柱穿设在穿设孔内，完成电芯组件的安装；其次，将安装好的电芯组件依次堆叠放置在电池箱底壳的限位梁的小格子里；然后，将泄压连通部穿设在依次排列的凸起部的连通孔内，并进行固定；将汇流排焊接在极柱上，并扣接极柱盖体；最后，将电池箱上壳体压紧。另一方面具体的拆卸步骤，即是具体安装步骤的逆向操作。通过上述步骤的阐述可知，本实用新型还具有结构紧凑、拆装方便，利于后期更换、维修，及灵活度高，空间利用率高的优点。

上述说明示出并描述了本申请的优选实施方式，但如前对象，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文对象构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种锂离子电池模块，其特征在于，包括至少一个电芯组件和穿设在该电芯组件上的泄压连通部；

所述电芯组件包括电芯本体和扣合在所述电芯本体上的第一壳体，所述第一壳体为凸起状结构，该第一壳体包括扣合在所述电芯本体上的扣合部和与该扣合部连接的凸起部，所述凸起部位于该第一壳体背向所述电芯本体的侧面上，所述凸起部上开设有用于穿设所述泄压连通部的连通孔。

2.如权利要求1所述的锂离子电池模块，其特征在于，所述泄压连通部为中空的方形管。

3.如权利要求1所述的锂离子电池模块，其特征在于，所述电芯本体上设置有极柱和防爆阀。

4.如权利要求3所述的锂离子电池模块，其特征在于，所述泄压连通部上开设有与所述防爆阀相对应连通的防爆阀孔。

5.如权利要求3所述的锂离子电池模块，其特征在于，所述扣合部的两端均开设有用于穿设所述极柱的穿设孔。

6.如权利要求3所述的锂离子电池模块，其特征在于，所述电芯组件还包括与所述电芯本体底部结构相适配的第二壳体和用于防护所述极柱的极柱盖体。

7.如权利要求6所述的锂离子电池模块，其特征在于，所述极柱盖体的上表面不超出所述凸起部的上表面。

8.如权利要求6所述的锂离子电池模块，其特征在于，所述极柱盖体与所述第一壳体的连接方式为卡扣连接。

9.如权利要求1-8任一所述的锂离子电池模块，其特征在于，在任意相邻的两个电芯组件之间夹装有缓冲材料。

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