CN217641577U - 电池包ctp模组结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源锂电池技术领域，公开了一种电池包CTP模组结构，包括模组框架和放置在模组框架内的若干排电池单元，模组框架包括两个相对设置的模组外框和两个相对设置的模组端板，模组外框和模组端板围合形成模组框架，模组端板包括若干个模组端板单元，模组端板单元的大小于电池单元大面的尺寸相匹配，每个模组端板包含的模组端板单元的个数与电池单元的排数相同，相邻的两排电池单元之间设置有一个模组内框，模组内框和模组外框端部的上部均与模组端板单元端部上部连接，模组内框、模组外框和模组端部单元的下部均连接固定在电池包横梁上。本实用新型电池包CTP模组结构，避免在电池大面涂结构胶，且可拆卸，不会损坏模组结构。

Description

电池包CTP模组结构

技术领域

本实用新型涉及新能源锂电池技术领域，具体涉及一种电池包 CTP模组结构。

背景技术

电动商用车电池包的模组有多种成组方式，CTP模组是在电池包轻量化以提升能量密度的背景下衍生出来的结构。为了提升结构的可靠性，目前的CTP模组结构，均在电池大面涂65％左右面积结构胶或者满背双面胶，且在电池底部涂满导热结构胶。

现有技术中由于均有胶结构，虽然胶结构粘接性能好，但导致模组拆解困难，拆解后极易导致电池和电池包结构损坏，在完成电池包力学性能测试后，拆包不能很好识别结构损坏是由测试导致还是人为拆解导致。

且电池大面涂结构胶在自动化生产中增加了工艺难度，电芯大面满背双面胶，模组成组后刚度较低，易导致电池包结构强度不满足设计要求。

另外，电池包装配完成后，结构胶和导热结构胶需要七天固化时间，等待时间长。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述技术的不足，提供一种电池包 CTP模组结构，避免在电池大面涂结构胶，且可拆卸，不会损坏模组结构。

为实现上述目的，本实用新型所设计的电池包CTP模组结构，包括模组框架和放置在所述模组框架内的若干排电池单元，所述模组框架包括两个相对设置的模组外框和两个相对设置的模组端板，所述模组外框和模组端板围合形成所述模组框架，所述模组端板包括若干个模组端板单元，所述模组端板单元的大小于所述电池单元大面的尺寸相匹配，每个所述模组端板包含的所述模组端板单元的个数与所述电池单元的排数相同，相邻的两排所述电池单元之间设置有一个模组内框，所述模组内框和模组外框端部的上部均与所述模组端板单元端部上部连接，所述模组内框、模组外框和模组端部单元的下部均连接固定在电池包横梁上。

优选的，所述模组外框为槽型截面，其槽口朝向所述电池单元，所述模组内框为工字截面，所述模组端板单元为槽型截面，其槽口背向所述电池单元的大面。

优选的，所述模组外框和模组内框均与所述电池单元过盈配合。

优选的，所述模组内框和模组外框端部的上部均与所述模组端板单元端部上部通过铆钉连接。

优选的，所述模组内框和模组外框端部的上部均设有供所述铆钉穿过的铆钉孔。

优选的，所述模组内框、模组外框和模组端部单元的下部均通过模组固定螺栓固定在电池包横梁上。

优选的，所述模组内框、模组外框和模组端部单元的下部设有供所述模组固定螺栓穿过的模组固定孔。

优选的，所述电池单元的极柱上连有导电排，所述导电排激光焊接在所述极柱上。

优选的，所述电池单元的底部均涂有导热凝胶，与液冷系统换热。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、模组外框为槽型截面，模组内框为工字截面，弥补了模组端板单元Z方向刚强度差的缺点，大大提高了模组结构的整体刚度，实现了电池单元大面无胶粘接；

2、在刚度满足要求的情况新，将导热结构胶更换为价格更低的导热凝胶，系统成本大大降低；

3、取消了电池单元大面涂胶工序，且导热凝胶无需固化等待，大大提高了电池包生产效率；

4、导热凝胶粘接力小，可拆卸，方便电池包完成力学性能测试后，对局部结构进行观测，也为后续电池包维护更换单体电芯提供了一种可行性。

附图说明

图1为本实用新型电池包CTP模组结构的结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为图1的仰视图；

图4为本实用新型在国标38031-2020下的随机振动X方向导电排1σ应力云图；

图5为本实用新型在国标38031-2020下的随机振动X方向模组内外框架和端板1σ应力云图；

图6为本实用新型在国标38031-2020下的随机振动Y方向导电排1σ应力云图；

图7为本实用新型在国标38031-2020下的随机振动Y方向模组内外框架和端板1σ应力云图；

图8为本实用新型在国标38031-2020下的随机振动Z方向导电排1σ应力云图；

图9为本实用新型在国标38031-2020下的随机振动Z方向模组内外框架和端板1σ应力云图。

图中各部件标号如下：

模组框架1、电池单元2、模组外框3、模组端板4、模组端板单元5、模组内框6、电池包横梁7、铆钉8、模组固定螺栓9、模组固定孔10、极柱11、导电排12、铆钉孔13。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2及图3所示，一种电池包CTP模组结构，包括模组框架1和放置在模组框架1内的若干排电池单元2，模组框架1包括两个相对设置的模组外框3和两个相对设置的模组端板4，模组外框3和模组端板4围合形成模组框架1，模组端板4包括若干个模组端板单元5，模组端板单元5的大小于电池单元2大面的尺寸相匹配，每个模组端板4包含的模组端板单元5的个数与电池单元2的排数相同，相邻的两排电池单元2之间设置有一个模组内框6，模组内框 6和模组外框3端部的上部均与模组端板单元5端部上部连接，模组内框6、模组外框3和模组端部单元5的下部均连接固定在电池包横梁7上。

其中，模组外框3为槽型截面，其槽口朝向电池单元2，模组内框6为工字截面，模组端板单元5为槽型截面，其槽口背向电池单元2的大面，弥补了模组端板单元5Z方向刚强度差的缺点，大大提高了模组结构的整体刚度。

另外，模组外框3和模组内框6均与电池单元2过盈配合，结构更紧凑。

本实施例中，模组内框6和模组外框3端部的上部均与模组端板单元5端部上部通过铆钉8连接，且模组内框6和模组外框3端部的上部均设有供铆钉8穿过的铆钉孔13，模组内框6、模组外框3 和模组端部单元5的下部均通过模组固定螺栓9固定在电池包横梁7 上，且模组内框6、模组外框3和模组端部单元5的下部设有供模组固定螺栓9穿过的模组固定孔10。

本实施例中，电池单元2的极柱11上连有导电排12，导电排 12激光焊接在极柱11上，电池单元2的底部均涂有导热凝胶与液冷系统换热。

本实施例中，导电排12材料为1060-O，其阈值为17.6Mpa，模组外框3、模组端板4和模组内框6材料为6061-T6，其阈值为 59.4MPa，如图4～9所示，CAE分析结果均未超过阈值，此CTP模组结构强度满足要求。

本实用新型电池包CTP模组结构，模组外框3为槽型截面，模组内框6为工字截面，弥补了模组端板单元5Z方向刚强度差的缺点，大大提高了模组结构的整体刚度，实现了电池单元2大面无胶粘接；在刚度满足要求的情况新，将导热结构胶更换为价格更低的导热凝胶，系统成本大大降低；取消了电池单元5大面涂胶工序，且导热凝胶无需固化等待，大大提高了电池包生产效率；导热凝胶粘接力小，可拆卸，方便电池包完成力学性能测试后，对局部结构进行观测，也为后续电池包维护更换单体电芯提供了一种可行性。

在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本实用新型公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本实用新型的技术方案仅由权利要求的范围限定。

用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种电池包CTP模组结构，包括模组框架(1)和放置在所述模组框架(1)内的若干排电池单元(2)，其特征在于：所述模组框架(1)包括两个相对设置的模组外框(3)和两个相对设置的模组端板(4)，所述模组外框(3)和模组端板(4)围合形成所述模组框架(1)，所述模组端板(4)包括若干个模组端板单元(5)，所述模组端板单元(5)的大小于所述电池单元(2)大面的尺寸相匹配，每个所述模组端板(4)包含的所述模组端板单元(5)的个数与所述电池单元(2)的排数相同，相邻的两排所述电池单元(2)之间设置有一个模组内框(6)，所述模组内框(6)和模组外框(3)端部的上部均与所述模组端板单元(5)端部上部连接，所述模组内框(6)、模组外框(3)和模组端部单元(5)的下部均连接固定在电池包横梁(7)上。

2.如权利要求1所述电池包CTP模组结构，其特征在于：所述模组外框(3)为槽型截面，其槽口朝向所述电池单元(2)，所述模组内框(6)为工字截面，所述模组端板单元(5)为槽型截面，其槽口背向所述电池单元(2)的大面。

3.如权利要求1所述电池包CTP模组结构，其特征在于：所述模组外框(3)和模组内框(6)均与所述电池单元(2)过盈配合。

4.如权利要求2所述电池包CTP模组结构，其特征在于：所述模组内框(6)和模组外框(3)端部的上部均与所述模组端板单元(5)端部上部通过铆钉(8)连接。

5.如权利要求4所述电池包CTP模组结构，其特征在于：所述模组内框(6)和模组外框(3)端部的上部均设有供所述铆钉(8)穿过的铆钉孔(13)。

6.如权利要求2所述电池包CTP模组结构，其特征在于：所述模组内框(6)、模组外框(3)和模组端部单元(5)的下部均通过模组固定螺栓(9)固定在电池包横梁(7)上。

7.如权利要求6所述电池包CTP模组结构，其特征在于：所述模组内框(6)、模组外框(3)和模组端部单元(5)的下部设有供所述模组固定螺栓(9)穿过的模组固定孔(10)。

8.如权利要求1所述电池包CTP模组结构，其特征在于：所述电池单元(2)的极柱(11)上连有导电排(12)，所述导电排(12)激光焊接在所述极柱(11)上。

9.如权利要求1所述电池包CTP模组结构，其特征在于：所述电池单元(2)的底部均涂有导热凝胶。

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