CN217062294U - 浇注式电池模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种浇注式电池模块，该浇注式电池模块包括由多个极芯相串联形成的极芯组，所述极芯组设置于箱体内，并且通过所述箱体内浇注的绝缘材料，所述极芯组、所述箱体和所述绝缘材料形成一体式结构。本实用新型提供的浇注式电池模块，能够解决电池生产成本较高、生产效率较低的技术问题。

Description

浇注式电池模块

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种浇注式电池模块。

背景技术

电池包括壳体和设置在壳体内的极芯，其中，一种极芯由层叠设置的正极片、隔膜和负极片通过卷绕工艺形成。极芯的两端分别设置有正极耳和负极耳，正极耳和负极耳分别由正极片和负极片引出。电池的壳体内部注入有电解液，极芯浸入电解液中。

现有技术中，电池的生产工艺中，形成极芯之后，需要将每个极芯安装至壳体内，并且还需要向每个壳体内注入电解液。完成每个电池的生产工艺后，再通过PACK工艺，将多个极芯组装至一起形成电池模组。

然而，现有技术中电池的生产工艺中，需要将极芯装入壳体内，生产成本较高，且生产效率较低。

因此，如何解决现有技术中，电池生产成本较高、生产效率较低的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种浇注式电池模块，以解决电池生产成本较高、生产效率较低的技术问题。

本实用新型提供的一种浇注式电池模块，包括由多个极芯相串联形成的极芯组，所述极芯组设置于箱体内，并且通过所述箱体内浇注的绝缘材料，所述极芯组、所述箱体和所述绝缘材料形成一体式结构。

根据本实用新型提供的浇注式电池模块，所述箱体内设置有隔板，所述隔板将所述箱体的内部空间分隔为至少两个容纳腔，所述极芯组设置于所述至少两个容纳腔内。

根据本实用新型提供的浇注式电池模块，所述箱体和/或所述隔板的材质为导热材质。

根据本实用新型提供的浇注式电池模块，所述箱体和所述隔板均为铝质材料。

根据本实用新型提供的浇注式电池模块，所述箱体的侧壁和/或所述隔板内部设置有供冷却液流入的冷却通道。

根据本实用新型提供的浇注式电池模块，所述箱体的侧壁和所述隔板内部均设置有所述冷却通道，且所述箱体的侧壁的冷却通道和所述隔板的冷却通道相连通，所述箱体上设置有与所述冷却通道相连通的进液口和出液口。

根据本实用新型提供的浇注式电池模块，任意相邻的两个所述极芯之间设置有间隙。

根据本实用新型提供的浇注式电池模块，所述绝缘材料为高分子绝缘材料。

根据本实用新型提供的浇注式电池模块，所述多个极芯通过极芯连接片相串联。

根据本实用新型提供的浇注式电池模块，各个所述极芯的外周面由弹性材料密封包覆。

根据本实用新型提供的浇注式电池模块，所述箱体的内底壁与所述极芯之间设置有绝缘层。

根据本实用新型提供的浇注式电池模块，所述箱体由多个侧板围成，相邻的所述侧板之间通过焊接或铸造相连接；或者，所述箱体由多条边框围成，相邻的所述边框之间通过焊接或铸造相连接。

本实用新型提供的技术方案中，多个极芯串联在一起，形成了极芯组，其中，极芯的数量可根据极芯组的电压和容量需求进行设定。由极芯连接形成的极芯组，通过浇注绝缘材料，将极芯组浇注在绝缘材料内部，使箱体、极芯组和绝缘材料形成了整体结构，固化后的绝缘材料一方面能够起到极芯保护作用和密封极芯的作用，使极芯与空气隔绝，另一方面能够绝缘各个极芯。如此设置，各个极芯不需再进行壳体的安装，省去了壳体生产和安装环节，而且，本技术方案中，不需采用PACK工艺将各个极芯组装至一起，本实用新型提供的技术方案，能够有效降低电池生产成本，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的实施例中浇注式电池模块的立体示意图；

图2是本实用新型的实施例中多个极芯的连接结构示意图；

图3是本实用新型的实施例中隔板的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中电池浇注模块的剖面示意图。

附图标记：

11：极芯；12：极芯连接片；13：箱体；14：隔板；15：冷却通道；16：绝缘材料；17：绝缘层；18：弹性材料。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

下面结合图1至图4描述本实用新型的实施例中提供的一种浇注式电池模块，包括多个极芯11、箱体13以及绝缘材料16，其中，多个极芯11串联在一起，形成极芯组。极芯组设置于箱体13内，并且通过浇注在箱体内的绝缘材料16，使极芯组、箱体和绝缘材料16形成一体式结构。

其中，在一些实施例中，极芯11可以为卷芯，具体结构可以为圆柱形卷芯结构、椭圆形卷芯结构或方形卷芯结构。在其它实施例中，极芯11也可为叠片结构。

每个极芯11的两端都分别设置有正极耳和负极耳，正极耳和负极耳分别由正极片和负极片引出，极芯11内部含有电解液。需要说明的是，本实施例提供的极芯11可以为全极耳极芯11，即极芯11的一端每圈正极片均引出有正极耳，另一端的每圈负极片均引出有负极耳。此外，本实施例中，如图4所示，各个极芯11的外周面由弹性材料18密封包覆。在一些实施例中，该弹性材料18可以具体为橡胶片，橡胶片通过缠绕的方式包裹在极芯11的外周面上，对极芯的外周面进行密封。

需要说明的是，极芯在充放电过程中会产生膨胀和收缩，弹性材料18包覆在极芯外周面上，当极芯产生膨胀和收缩时，弹性材料18能够随极芯产生弹性变形，进而，弹性材料18吸收了极芯的形变，避免了浇注的绝缘材料16固化后，对极芯的膨胀和收缩造成阻碍。

当然，在其它实施例中，弹性材料18也可以为硅胶、尼龙等，只需在充放电时，能够抵消极芯11产生的形变即可。

本实施例中，多个极芯11可以依次串联，即，任意串联的两个极芯11中，其中一个极芯11的正极耳与另一个极芯11的负极耳电连接。每两个极芯11的正极耳和负极耳都通过极芯连接片12连接，多个极芯11依次串联，形成了极芯组。极芯11的数量可根据极芯组的电压和容量需求进行选择。比如，每个极芯11的电压为3伏，若需要48伏电压，则可以将16个极芯11进行串联，若需要24伏电压，则可以将8个极芯11进行串联。如此设置，能够构成高压多级电池。

极芯连接片12将预设数量的极芯11串联在一起之后，形成了极芯组。通过向极芯组浇注绝缘材料16，绝缘材料16固化后，极芯组被浇注在了绝缘材料16内部。如此形成了极芯组、箱体13和绝缘材料16的一体结构。

如此设置，绝缘材料16在浇注时，能够将每个极芯11单独的包裹在绝缘材料16内部，进而实现了极芯11之间的绝缘，而且，固化后的绝缘材料16能够对各个极芯11形成有效保护、以及隔绝空气的作用。进而，不需对每个极芯11再进行壳体的安装，省去了壳体的生产和安装环节，有效提高了生产效率，降低了生产成本。

另外，本实施例提供的极芯组通过浇注绝缘材料16的方式形成一体式结构，省去了PACK环节，进而也提高了生产效率，降低了生产成本。

为了避免各个极芯11与箱体13形成通路，造成极芯11短路的问题，进一步的实施例中，箱体的内底壁与极芯之间设置有绝缘层17，如图4所示。该绝缘层17可以具体为铺设在箱体内的绝缘膜或绝缘板，通过绝缘层17能够避免极芯之间出现短路的问题。

在进一步的实施例中，每个极芯11的正极耳和负极耳分别设置在极芯上下两端，极芯呈阵列结构分布，并且在阵列结构中，偶数序的极芯较奇数序的极芯调转180°布置，以使相邻极芯的正负极交错排列。

比如，如图1所示，极芯11可以呈3*12的矩阵结构分布。并且，任意相串联的两个极芯11中，其中，一个极芯11的正极耳和另一个极芯11的负极耳位于同一端，如此，多个极芯11形成了正负极交替排列的方式，极芯连接片12将相邻的两个极芯11串联在一起时，极芯连接片12只需设置较短的长度，即可将相邻的两个极芯11进行串联。

在进一步的实施例中，极芯连接片12与极芯11的端部密封连接，具体地，极芯连接片12可以设置有圆形凹槽，圆形凹槽能够扣合在极芯11的端部，将极芯11的极耳与极芯连接片12焊接在一起后，极芯连接片12的圆形凹槽能够套在极芯11的端部外周，与极芯11的端部形成密封连接。

如此设置，在浇注绝缘材料16时，能够避免液态的绝缘材料16由极芯11的端部进入至极芯11内部，避免了对极芯11充放电性能的影响。

在一些实施例中，箱体13可以设置为长方体结构，极芯组的极芯11可以呈长方形阵列分布在箱体13内。

在一些实施例中，箱体13可以由多个侧板围绕而成，相邻的侧板可以通过焊接或者铸造等方式连接，在该实施例中，浇注绝缘材料16之前，可将极芯组置于箱体13内，然后向箱体13内浇注绝缘材料16即可。

当然，在其它实施例中，箱体13也可以构造为框架式结构，由多条边框连接形成，如此设置，便于箱体13的轻量化设计。在该实施例中，浇注绝缘材料16之前，需要将箱体和极芯组都放置于浇注模具中，然后向浇注模具中注入液态的绝缘材料16，待绝缘材料16固化后，箱体13、极芯组和绝缘材料16形成了一体式结构，将形成的一体化结构由浇注模具中取出或者将浇注模具拆除即可。

箱体13能够对整体起到支撑的作用，进一步提高了整体的强度，而且箱体13上可以设置有与外部装置连接的连接结构，比如，可以在箱体13上设置用于和外部装置相连接的耳座，如此，方便与外部装置的连接。另外，箱体13可以采用铝、铁等金属材质，能够起到辅助散热的作用。

进一步的，如图1所示，箱体13内可以设置有隔板14，隔板14将箱体13的内部空间分隔为至少两个容纳腔，极芯组设置于至少两个容纳腔内。隔板14可以为金属板，隔板14可以通过焊接或者螺钉连接等方式连接在箱体13内部，也可以通过铸造工艺使隔板14和箱体13一体成型，隔板14能够起到进一步支撑和导热的作用。

为了提高散热效果，如图3和图4所示，箱体13的侧壁内部和隔板14的内部设置有供冷却液流入的冷却通道15。通过向冷却通道15内供入冷却液，冷却液能够迅速带走极芯11产生的热量，进一步提高了冷却效果。

箱体13的侧壁内部的冷却通道15和隔板14内部的冷却通道15可以相互连通，冷却通道15的出入口可以设置在箱体13的侧壁上或端面上，以便和外部的冷却液供给装置连接。冷却通道15的出入口可根据浇注式电池模组的布局方式而定，比如，当多个电池模组上下叠置时，可将冷却通道15的出入口设置在箱体13的上端面和下端面，以便相邻的两个电池模组的冷却通道15对接连通。

另外，本实施例中，任意相邻的两个极芯11之间可以设置有一定间隙，如此设置，当浇注绝缘材料16时，绝缘材料16能够在每个极芯11的外周形成足够的厚度，形成对极芯11的有效绝缘和保护。需要说明的是，浇注的绝缘材料16可以为高分子绝缘材料16，比如，环氧树脂。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种浇注式电池模块，其特征在于，包括由多个极芯相串联形成的极芯组，所述极芯组设置于箱体内，并且通过所述箱体内浇注的绝缘材料，所述极芯组、所述箱体和所述绝缘材料形成一体式结构。

2.根据权利要求1所述的浇注式电池模块，其特征在于，所述箱体内设置有隔板，所述隔板将所述箱体的内部空间分隔为至少两个容纳腔，所述极芯组设置于所述至少两个容纳腔内。

3.根据权利要求2所述的浇注式电池模块，其特征在于，所述箱体和/或所述隔板的材质为导热材质。

4.根据权利要求3所述的浇注式电池模块，其特征在于，所述箱体和所述隔板均为铝质材料。

5.根据权利要求3所述的浇注式电池模块，其特征在于，所述箱体的侧壁和/或所述隔板内部设置有供冷却液流入的冷却通道。

6.根据权利要求5所述的浇注式电池模块，其特征在于，所述箱体的侧壁和所述隔板内部均设置有所述冷却通道，且所述箱体的侧壁的冷却通道和所述隔板的冷却通道相连通，所述箱体上设置有与所述冷却通道相连通的进液口和出液口。

7.根据权利要求1所述的浇注式电池模块，其特征在于，任意相邻的两个所述极芯之间设置有间隙。

8.根据权利要求1所述的浇注式电池模块，其特征在于，所述绝缘材料为高分子绝缘材料。

9.根据权利要求1所述的浇注式电池模块，其特征在于，所述多个极芯通过极芯连接片相串联。

10.根据权利要求1所述的浇注式电池模块，其特征在于，各个所述极芯的外周面由弹性材料密封包覆。

11.根据权利要求1所述的浇注式电池模块，其特征在于，所述箱体的内底壁与所述极芯之间设置有绝缘层。

12.根据权利要求1所述的浇注式电池模块，其特征在于，所述箱体由多个侧板围成，相邻的所述侧板之间通过焊接或铸造相连接；或者，所述箱体由多条边框围成，相邻的所述边框之间通过焊接或铸造相连接。

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