CN217768577U - 一种具有自锁结构的电池模块拼装框架 - Google Patents

Abstract

本实用新型使用自锁拼装框架可以拼装成多种电池数量的拼装组合框架，并且可以实现单体电池的梯次利用。在自锁拼装框架正方形的两个相邻的外侧各有至少一个燕尾槽凸台和带有倒刺结构的上限定位弹片，在燕尾槽凸台的对面外侧有一个与上述燕尾槽凸台呈间隙配合的燕尾槽凹台和与上限定位弹片倒刺形状配合的上限位凹台；自锁拼装框架的燕尾槽可以固定两个拼装组合框架两个方向的位移，具有倒刺结构的定位弹片能够限制和固定两个拼装式组合框架第三个方向的位移，构成一个全部方向固定的拼装式组合框架。拼装组合框架放宽了拼装组合框架燕尾槽的加工精度，装配方便快捷，结构坚固可靠、生产成本低廉，适合各种电池数量的圆柱形电池模块。

Description

一种具有自锁结构的电池模块拼装框架

【技术领域】

本实用新型涉及一种具有自锁结构的电池模块拼装框架，尤其适合一种直径比较大的圆柱形电池通过串联和并联组合的电池模块的框架结构，以下简称自锁拼装框架。

【背景技术】

很多电池模块都是由数量很多的圆柱形电池通过串联和并联组合在一起构成的，电池的组合框架是电池模块的主要支撑结构。目前电池模块组合框架可以分为整体电池组合框架和拼装式电池组合框架，整体电池组合框架是一种安装特定电池数量的电池组合框架，虽然具有安装方便和成本低的优点,但是产品规格单一，不能适用于其它产品规格的电池组合框架，因为不同规格型号的电池模块都是由不同数量的电池组合而成的。整体电池组合框架无法实现单体电池的梯次利用。目前还有拼装式电池框架，拼装式框架外形为方形或者长方形，中间有若干个固定电池的圆形台阶孔，每一个拼装式框架的长度、宽度方向的两侧外边分别有燕尾凸槽和燕尾凹槽，优点是可以灵活组合多种电池数量组合的框架，缺点是电池间隔比较大，尤其是燕尾槽凸槽是在拼装式框架拼接间距尺寸(电池间距)以外凸出的，增加了电池的间距和电池模块的外形尺寸，降低了电池模块的体积比能量。塑料加工的燕尾槽的加工精度在生产中很难控制，配合紧一点引起装卸困难和零件开裂，配合松一点引起电池组合框架松散无法定型，即使是更换模具或者更换材料的批次，都会明显影响燕尾槽的配合精度。目前的燕尾槽拼接式电池组合框架只能锁定两个电池组合框架正方形边长方向的两个自由度，不能固定两个电池拼装框架上下的位置，因此在使用中难免出现电池拼装框架上下位移的现象。

【发明内容】

本实用新型的目的是解决目前已有技术的不足，发明一种可以适应各种电池数量的电池模块，并且可以实现单体电池的梯次利用，拼接结构坚固可靠、体积比能量比较高的具有自锁结构的电池模块拼装框架。

本实用新型由自锁拼装框架、金属导电片和电池构成，本实用新型的技术方案是：若干个自锁拼装框架拼装成一个拼装组合框架，在拼装组合框架上安装圆柱形电池和金属导电片构成一个任意电池数量的电池模块和具有串联结构的电池模块。

所述的自锁拼装框架由塑料加工成扁平的正方形，在正方形平面有一个台阶圆孔，台阶圆孔的直径与圆柱形电池的直径呈间隙配合，台阶中心有一个小圆孔；在自锁拼装框架正方形的两个相邻的外侧各有至少一个燕尾槽凸台，在燕尾槽凸台的对面外侧有一个与上述燕尾槽凸台呈间隙配合的燕尾槽凹台，自锁拼装框架燕尾槽凸台和燕尾槽凹台的形状在台阶圆孔中心线的两侧，燕尾槽凸台和燕尾槽凹台的槽形尺寸相对于自锁拼装框架的拼装间距尺寸线均有凸凹，从而缩小了拼装组合框架的拼装间距尺寸和拼装组合框架的外形尺寸。

优选地，在自锁拼装框架正方形的两个相邻的外侧均有至少一个带有倒刺结构的上限定位弹片，在上限定位弹片的周边有让位的空穴，在上限定位弹片对面外侧各有一个与上限定位弹片倒刺形状配合的上限位凹台；在自锁拼装框架两个相邻的侧边下面各有至少一个下限位凸台，在下限位凸台对面外侧各有与下限位凸台形状配合的下限位凹台，由此构成一种单面定位弹片拼装框架。

优选地，在自锁拼装框架正方形的两个相邻的外侧分别有一对方向相反的带有倒刺结构的上限定位弹片和下限定位弹片，在上限定位弹片和下限定位弹片对面外侧均有与上限定位弹片和下限定位弹片倒刺形状配合的上限位凹台和下限位凹台，由此构成一种双面定位弹片拼装框架。

所述的拼装组合框架由若干个自锁拼装框架组成，一个自锁拼装框架通过燕尾槽凸台和另一个自锁拼装框架燕尾槽凹台拼装在一起，一个自锁拼装框架定位弹片的倒刺落在另外一个自锁拼装框架与其配合的限位凹台上，构成了上限位；一个自锁拼装框下面的下限位凸台，与另外一个自锁拼装框下面的下限位凸台配合构成了下限位。由此构成了2个自锁拼装框架全部移动方向锁定的拼装组合框架。以此类推，若干个拼装组合框架拼装在一起，可以构成一个任意电池数量的拼装组合框架。

所述的金属导电片采用导电材料加工成一个倒置的圆帽形，圆帽形的圆周上有若干个向内凸起的圆弧形弹片。金属导电片的平台可以焊接一支电池的凸起电极(通常为电池正极)，圆帽形的内壁上的向内凸起的圆弧形弹片径向夹持另一支电池的外壳电极(通常为电池负极)，使两支电池串联在一起。

优选地，自锁拼装框架的台阶可以位于台阶圆孔中间，形成上台阶圆孔和下台阶圆孔，上台阶圆孔有一个环形槽，在环形槽里面安装一个金属导电片，金属导电片的平台焊接安装在下圆孔电池的正极帽，金属导电片内壁上的圆弧形弹片径向夹持上圆孔安装的电池外壳负极，使上圆孔电池的负极和下圆孔电池的正极串联在一起。

本实用新型使用自锁拼装框架可以拼装成多种电池数量的电池组合框架，并且可以实现单体电池的梯次利用；自锁拼装框架的燕尾槽凸台和燕尾槽凹台在台阶圆孔中心的两侧，燕尾槽凸台和燕尾槽凹台的槽形尺寸相对于自锁拼装框架的拼装间距模数尺寸线均有凸凹，从而缩小了拼装组合框架的拼装间距尺寸和拼装组合框架的外形尺寸，提高了电池模块的体积比能量。拼装式组合框架的燕尾槽可以固定两个拼装式组合框架两个方向的位移，具有倒刺结构的定位弹片能够限制和固定两个拼装式组合框架第三个方向的位移，构成一个移动方向全部固定的拼装式组合框架。拼装式组合框架放宽了拼装式组合框架燕尾槽的加工精度，装配方便快捷，结构坚固可靠、生产成本低廉，适合各种电池数量的圆柱形电池模块。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施实例1燕尾槽拼装框架的轴侧视图；

图2是实施实例2单面定位弹片拼装框架的轴侧视图；

图3是6个单面定位弹片拼装框架组合的拼装组合框架的俯视图；

图4是实施实例3双台阶圆孔拼装框架的剖视图；

图5是金属导电片的剖视图；

图6是双台阶圆孔拼装框架实现两支电池串联的半剖视图；

图7是4个双台阶圆孔拼装框架和8支电池拼装在一起的轴侧视图；

图8是实施实例4双面定位弹片拼装框架的轴侧视图；

其中：1.燕尾槽拼装框架；2.台阶圆孔；2-1.上台阶圆孔；2-2.下台阶圆孔；3.拼装间距尺寸线；4.燕尾槽凹台；5.燕尾槽凸台；6.台阶；7.单面定位弹片拼装框架；8.下定位凹台；9.上定位凹台；10.倒刺；11.定位弹片；11-1.上定位弹片；11-2.下定位弹片；12.下定位凸台；13.空穴；14.环形槽；15.双台阶圆孔拼装框架；16.圆柱形电池；16-1.电池外壳负极；16-2.电池正极帽；17.金属导电片；17-1.圆弧形弹片；17-2.金属导电片平台；18.双面定位弹片拼装框架。

【具体实施方式】

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。

具体实施方式一：

实施方式一是具有燕尾槽的拼装框架，拼装框架(1)由ABS塑料加工成扁平的正方形，正方形平面有一个台阶圆孔(2)，台阶圆孔的直径与圆柱形电池(16)的直径呈间隙配合，台阶(6)中心有一个小圆孔，台阶用来限制电池的装配位置；在拼装框架正方形的两个相邻的外侧各有一个燕尾槽凸台(5)，在燕尾槽凸台的对侧有一个与上述燕尾槽凸台呈间隙配合的燕尾槽凹台(4)，拼装框架的燕尾槽凸台和燕尾槽凹台在台阶圆孔(2)中心的两侧，燕尾槽凸台和燕尾槽凹台的槽形尺寸相对于拼装框架的拼装间距尺寸线(3)均有凸凹。使一个拼装框架通过燕尾槽凸台和另一个拼装框架燕尾槽凹台拼装在一起时，若干个拼装框架的组合构成拼装组合框架。

具体实施方式二：

具体实施方式二是一个包含了6个单面定位弹片拼装框架组合的拼装组合框架。单面定位弹片拼装框架包含了实施方式一燕尾槽的拼装框架(1)的全部结构要素，在单面定位弹片拼装框架(7)上面的燕尾槽凸台(5)两侧各有一个带有倒刺(10)结构的上限定位弹片(11-1)，在上限定位弹片的周边有让位的空穴(13)；在单面定位弹片拼装框架上面的燕尾槽凹台(4)两侧各有一个与上限定位弹片倒刺(10)形状配合的上限位凹台(9)；在单面定位弹片拼装框架燕尾槽凸台(5)的下面各有两个下限位凸台(12)，在燕尾槽凹台(4)的下面各有一个与下限位凸台(12)形状配合的下限位凹台(8)。

使用一个单面定位弹片拼装框架通过燕尾槽凸台(5)和另一个单面定位弹片拼装框架燕尾槽凹台(4)拼装在一起，两个单面定位弹片拼装框架定位弹片(12)的倒刺(10)落在另一个单面定位弹片拼装框架与其配合的上限位凹台(12-1)上，构成了两个单面定位弹片拼装框架的上限位；一个单面定位弹片拼装框下面的下限位凸台(12)，与另外一个单面定位弹片拼装框下面的下限位凹台(8)配合构成了两个单面定位弹片拼装框架下限位。以此类推，6个单面定位弹片拼装框架拼装在一起，可以构成一个可以安装6个电池的拼装组合框架。

具体实施方式三：

具体实施方式三是一个包含了是4个双台阶圆孔拼装框架和8支电池拼装在一起构成的电池模块。

双台阶圆孔拼装框架(18)包含了实施方式二单面定位弹片(7)的全部结构要素，双台阶圆孔拼装框架(18)的台阶(4)位于台阶圆孔(2)中间，形成了一个上台阶圆孔(2-1)和下台阶圆孔(2-2)，一个双侧台阶圆孔两面都可以安装圆柱形电池(16)。上台阶圆孔有一个环形槽(14)，在环形槽里面安装一个金属导电片(17)，金属导电片的平台(17-2)焊接安装在下圆孔电池的正极帽(16-2)，金属导电片内壁上的圆弧形弹片(17-1)径向夹持上圆孔安装的电池外壳负极(16-1)，使上圆孔电池和下圆孔电池串联在一起。

金属导电片(17)采用不锈钢薄板加工成一个倒置的圆帽形，圆帽形的圆周上有20个向内凸起的圆弧形弹片(17-1)。金属导电片的平台(17-2)焊接一支电池的凸起电极帽(16-2)，圆帽形的内壁上的向内凸起的圆弧形弹片(17-1)径向夹持另一支电池的外壳电极(16-1)，使两支电池串联在一起。

具体实施方式四：

实施方式四是4个双面定位弹片拼装框架拼装成一个拼装组合框架的实施实例。

双面定位弹片拼装框架(18)是在实施方式三双台阶圆孔拼装框架(18)的基础上进行了改进，在双面定位弹片拼装框架(18)上面燕尾槽凸台(5)的两侧分别有一对方向相反的带有倒刺结构的上限定位弹片(11-1)和下限定位弹片(11-2)，在燕尾槽凹台(4)的两侧各有一对与上限定位弹片与下限定位弹片倒刺(10)形状配合的上限位凹台(8)和下限位凹台(9)。4个双面定位弹片拼装框架拼装成一个拼装组合框架的方法与实施方式三相似。

Claims (4)

1.一种具有自锁结构的电池模块拼装框架，由自锁拼装框架、金属导电片和电池构成，若干个自锁拼装框架拼装成一个拼装组合框架，若干个拼装组合框架安装圆柱形电池可以构成电池模块，其特征在于，所述的自锁拼装框架由塑料加工成扁平的正方形，正方形的平面有一个台阶圆孔，台阶圆孔的直径与圆柱形电池的直径呈间隙配合，在自锁拼装框架正方形的两个相邻的外侧各有至少一个燕尾槽凸台，在燕尾槽凸台的对边外侧有一个与上述燕尾槽凸台呈间隙配合的燕尾槽凹台，自锁拼装框架燕尾槽凸台和燕尾槽凹台的形状在台阶圆孔中心线的两侧，燕尾槽凸台和燕尾槽凹台的槽形尺寸相对于自锁拼装框架的拼装间距尺寸线均有凸凹。

2.如权利要求1所述的一种具有自锁结构的电池模块拼装框架，其特征在于，在自锁拼装框架正方形的两个相邻的外侧均有至少一个带有倒刺结构的上限定位弹片，在上限定位弹片的周边有让位的空穴，在上限定位弹片对边外侧各有一个与上限定位弹片倒刺形状配合的上限位凹台；在自锁拼装框架两个相邻的侧边下面各有至少一个下限位凸台，在下限位凸台对边外侧各有与下限位凸台形状配合的下限位凹台。

3.如权利要求1所述的一种具有自锁结构的电池模块拼装框架，其特征在于，在自锁拼装框架正方形的两个相邻的外侧分别有一对方向相反的带有倒刺结构的上限定位弹片和下限定位弹片，在上限定位弹片和下限定位弹片对边外侧均有与上限定位弹片和下限定位弹片倒刺形状配合的上限位凹台和下限位凹台。

4.如权利要求1所述的一种具有自锁结构的电池模块拼装框架，其特征在于，自锁拼装框架的台阶可以位于台阶圆孔中间，形成上台阶圆孔和下台阶圆孔，上台阶圆孔有一个环形槽，在环形槽里面安装一个金属导电片，金属导电片的平台焊接安装在下圆孔电池的正极帽，金属导电片内壁上的圆弧形弹片径向夹持上圆孔安装的电池外壳负极，使上圆孔电池和下圆孔电池串联在一起。

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