CN217214772U - 一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组，包括单体电池、绝缘端座、电极软连接板和绝缘护罩，单体电池为N组，绝缘端座为两组，绝缘端座上设有N组T型通孔，N组单体电池设置在两绝缘端座之间，电极软连接板为两组，两电极软连接板分别固定在两绝缘端座远离单体电池的一侧，电极软连接板与每一单体电池与之靠近一端的电极电性连接，绝缘护罩为两组，两绝缘护罩分别固定在两绝缘端座上电极软连接板的外侧，绝缘端座上设有若干第一散热孔，绝缘护罩上设有若干第二散热孔，使各单体电池的间隙、第一散热孔、第二散热孔形成散热风道。该框架式电池模组不但安装简单、维护方便，而且散热性好、抗震性强、安全性高。

Description

一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组

技术领域

本实用新型涉及动力电池成组技术领域，尤其涉及一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组。

背景技术

近年来，动力电池作为电动汽车的核心技术得到了飞速的发展，动力电池从传统的铅酸蓄电池发展到了如今的镍氢电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池等先进的绿色动力电池，在比能量、比功率、安全性、可靠性、循环寿命等方面都取得了很大的进步。然而，在电动汽车上，动力电池只会以成组电池的形式出现，但电池真正以成组的形式在车上使用时，其优良性会大打折扣。比如，单体电池的循环寿命即便做到千次以上，但是电池成组后，其循环寿命大多会锐减成单体时的一半或更低。

在汽车正常的行驶中，电池模组必须经受时间、工况、环境、机械振动与冲击的综合考验，这绝对不是一件容易的事情。而在现有电池技术条件下，电池成组应用技术是提高动力电池综合性能的有效途径。单体电池通过保持在具有绝缘的框体内而固定，在相邻的单体电池群上安装导通部件，形成高电压或高容量电池组，在形成电池组时必须连接用于检测、监视各单体电池电压的线路。一方面，单体电池和导通部件的连接部位、电压检测部件的连接部位、单体电池之间的连接部位必须具有抗震性，该抗震性在使用环境中必须保持各自的独立形状，另一方面，电池模组在使用过程中必须能够很好的排除充放电中产生的热量，所以必须在各个单体电池之间设置通道使冷却风通过来降低所产生的热量。

现有动力电池成组结构中，连接各单体电池的框体过于笨重，散热与通风空间不足，电池两极端连接不可靠。电池在加热、过充或过放电流、振动、挤压等条件下可能导致电池寿命缩短以致损坏，严重情况时可诱发着火、爆炸等事件。在公开号为CN102760854 A的专利中，单体电池排列过于紧密，不利于散热和通风，而且电池模块分为四层，每层二十五个单体电池，每个电池模块一百个单体电池，电池模组太重不利于其安装、检测和维护，对模组的电池框体强度也要求较高。在公开号为CN101141008 A的专利中，每个电池模组仅包括四个单体电池，造成整个电池箱内电池模组的数量增加，而且整个电池箱的循环风道与每个电池组的散热风道不一致，不利于电池箱的整体热管理系统的布置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对已有的技术现状，提供一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组，不但安装简单、维护方便，而且散热性好、抗震性强、安全性高。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组，包括单体电池、绝缘端座、电极软连接板和绝缘护罩；

所述单体电池为N组，N≥2；

所述绝缘端座为两组，绝缘端座上设有N组T型通孔，且T型通孔与单体电池相适配，N组单体电池设置在两绝缘端座之间，且每一单体电池的两端分别插入两绝缘端座上对应的T型通孔之中以被独立支撑，两绝缘端座通过第一连接件锁紧并将两者之间的单体电池固定；

所述电极软连接板为两组，两电极软连接板分别固定在两绝缘端座远离单体电池的一侧，电极软连接板与每一单体电池与之靠近一端的电极电性连接；

所述绝缘护罩为两组，两绝缘护罩分别固定在两绝缘端座上电极软连接板的外侧；

所述绝缘端座上与单体电池轴向非对应的区域设有若干第一散热孔，所述绝缘护罩上与单体电池轴向非对应的区域设有若干第二散热孔，使各单体电池的间隙、第一散热孔、第二散热孔形成散热风道。

进一步的，所述绝缘端座上的T型通孔呈两列分布，所述电极软连接板为与绝缘端座上所设两列T型通孔匹配的U型结构，以减小面积并避免遮覆第一散热孔和第二散热孔。

进一步的，所述第一连接件为双头螺栓杆。

进一步的，所述电极软连接板上设有连接孔且连接孔与绝缘端座上的T型通孔一一对应，电极软连接板通过第二连接件配合连接孔与对应单体电池与之靠近一端的电极电性连接。

进一步的，所述第二连接件为螺母。

进一步的，所述绝缘护罩顶部设有手提结构，利于电池模组搬运与装配。

进一步的，所述手提结构为提手线，减少体积占用。

本实用新型的有益效果为：

相比于现有技术，其框架式电池模组采用第一连接件将两组绝缘端座锁紧并将两者之间的单体电池固定，并在绝缘端座上设置电极软连接板及绝缘护罩，形成电池模组，同时，在绝缘端座上布置若干第一散热孔，在绝缘护罩上布置若干第二散热孔，使各单体电池的间隙、第一散热孔、第二散热孔形成散热风道，此电池成组结构不但安装简单、维护方便，而且散热性好、抗震性强、安全性高。

附图说明

图1为本实用新型框架式电池模组的立体图(箭头为散热风道的气流流向)；

图2为本实用新型框架式电池模组的拆分结构示意图；

图3为本实用新型绝缘护罩的结构示意图；

图4为本实用新型电极软连接板的结构示意图。

标注说明：1、单体电池，2、绝缘端座，2-1、T型通孔，2-2、第一散热孔，3、第一连接件，4、绝缘护罩，4-1、第二散热孔，5、手提结构，6、电极软连接板，6-1、连接孔，7、第二连接件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1-4所示，一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组，包括单体电池1、绝缘端座2、电极软连接板6和绝缘护罩4。

本实施例中，单体电池1为八组，且其为圆柱状，单体电池1选用磷酸铁锂电池。

绝缘端座2为两组，且其为矩形，绝缘端座2上设有八组T型通孔2-1，且T型通孔2-1与单体电池1相适配，即T型通孔2-1的其一直径与单体电池1的直径相同、另一直径小于单体电池1的直径，使单体电池1插入T型通孔2-1后可以露出电极，八组单体电池1设置在两绝缘端座2之间，且每一单体电池1的两端分别插入两绝缘端座2上对应的T型通孔2-1之中以被独立支撑，两绝缘端座2通过第一连接件3锁紧并将两者之间的单体电池1固定。本实施例中，绝缘端座2上的T型通孔2-1呈两列分布，每列包含四组T型通孔2-1。

上述技术方案，可选的是，第一连接件3为双头螺栓杆。

电极软连接板6为两组，两电极软连接板6分别固定在两绝缘端座2远离单体电池1的一侧，电极软连接板6与每一单体电池1与之靠近一端的电极电性连接。

具体的，电极软连接板6上设有连接孔6-1且连接孔6-1与绝缘端座2上的T型通孔2-1一一对应，电极软连接板6通过第二连接件7配合连接孔6-1与对应单体电池1与之靠近一端的电极电性连接。可选的是，第二连接件7为螺钉。上述电性连接方式能够使电极接触更趋稳定，防止短路和接触不良等安全事故。

绝缘护罩4为两组，两绝缘护罩4分别固定在两绝缘端座2上电极软连接板6的外侧。其中，绝缘护罩4顶部设有手提结构5，利于电池模组搬运与装配。优选的是，手提结构5为提手线，减少体积占用。

在上述结构的基础上，绝缘端座2上与单体电池1轴向非对应的区域设有若干第一散热孔2-2，绝缘护罩4上与单体电池1轴向非对应的区域设有若干第二散热孔4-1，使各单体电池1的间隙、第一散热孔2-2、第二散热孔4-1形成散热风道，利于两绝缘端座2之间所设单体电池1沿其轴向散热。

优选的是，电极软连接板6为与绝缘端座2上所设两列T型通孔2-1匹配的U型结构，以减小面积并避免遮覆第一散热孔2-2和第二散热孔4-1。

电池模组装配时，首先将所有单体电池1一端装入绝缘端座2内，随后套装上另一绝缘端座2，采用四组双头螺栓杆将两绝缘端座2初步锁紧，并施加规定力矩使单体电池1完全固定，保证所有单体电池1与绝缘端座2接触到位；然后安装用于正负极并联的电极软连接板6，拧紧螺母，保证电极软连接板6与所有单体电池1的正负极接触良好；最后安装两端的绝缘护罩4和提手线5。

电池箱装配时，将组装好的电池模组放入电池箱内，电池模组的排列顺序和位置可按实际车辆的需求而变化，电池模组的正极和负极接电池箱输出动力电源线。

总的来说，本实用新型解决了单体电池成组技术中遇到的安装、维护、电池热管理、轻量化以及安全可靠性等核心问题。对电池在加热、过充或过放电流、振动、挤压等条件下可能导致寿命缩短以致损坏以及诱发着火、爆炸等事件起到了很好的保护和预防作用，也极大的延长了电动汽车的续航里程。

当然，以上仅为本实用新型较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的使用范围，故，凡是在本实用新型原理上做等效改变均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组，其特征在于：包括单体电池、绝缘端座、电极软连接板和绝缘护罩；

所述单体电池为N组，N≥2；

所述绝缘端座为两组，绝缘端座上设有N组T型通孔，且T型通孔与单体电池相适配，N组单体电池设置在两绝缘端座之间，且每一单体电池的两端分别插入两绝缘端座上对应的T型通孔之中以被独立支撑，两绝缘端座通过第一连接件锁紧并将两者之间的单体电池固定；

所述电极软连接板为两组，两电极软连接板分别固定在两绝缘端座远离单体电池的一侧，电极软连接板与每一单体电池与之靠近一端的电极电性连接；

所述绝缘护罩为两组，两绝缘护罩分别固定在两绝缘端座上电极软连接板的外侧；

所述绝缘端座上与单体电池轴向非对应的区域设有若干第一散热孔，所述绝缘护罩上与单体电池轴向非对应的区域设有若干第二散热孔，使各单体电池的间隙、第一散热孔、第二散热孔形成散热风道。

2.根据权利要求1所述的一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组，其特征在于：所述绝缘端座上的T型通孔呈两列分布，所述电极软连接板为与绝缘端座上所设两列T型通孔匹配的U型结构，以减小面积并避免遮覆第一散热孔和第二散热孔。

3.根据权利要求1所述的一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组，其特征在于：所述第一连接件为双头螺栓杆。

4.根据权利要求1所述的一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组，其特征在于：所述电极软连接板上设有连接孔且连接孔与绝缘端座上的T型通孔一一对应，电极软连接板通过第二连接件配合连接孔与对应单体电池与之靠近一端的电极电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组，其特征在于：所述第二连接件为螺母。

6.根据权利要求1所述的一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组，其特征在于：所述绝缘护罩顶部设有手提结构，利于电池模组搬运与装配。

7.根据权利要求6所述的一种用于氢燃料电池汽车的框架式电池模组，其特征在于：所述手提结构为提手线，减少体积占用。

Images