CN217822908U - 电池模组及电池包 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及动力电池领域，公开了一种电池模组及电池包。该电池模组包括电芯组件和设置在所述电芯组件两端的载体，所述电芯组件包括多个沿竖直方向堆放的电芯，多个所述电芯的两端分别与两个所述载体连接，所述载体的内部设有电连接片，所述电芯的极耳与所述电连接片连接。本实用新型的电池模组将电芯沿竖直方向叠放，进而可根据电池包的设计高度来确定电芯的数量，高度方向的空间利用率高，且灵活，安装时，仅需将载体连接在电芯的两侧即可，安装方便，且电芯的侧面无需封装，可节约成本，增加电芯散热效果，减轻电池模组重量，进而可降低电池包的整体重量，使其满足设计需求。

Description

电池模组及电池包
技术领域
本实用新型涉及动力电池领域，具体地涉及一种电池模组及电池包。
背景技术
随着近年来环境及能源问题的不断加剧，新能源电动汽车逐渐走进大众的视野中，锂离子动力电池包作为新能源汽车的主动力来源也受到了广泛的关注。其中，动力电池模组是动力电池包中最重要的组成部分，由多个电芯组成。电芯按外观及结构形式一般分类为圆柱电芯、方壳电芯与软包电芯，由于软包电芯的结构特性，组装成模组最为困难。软包电芯成组技术中，目前一般是将若干个软包电芯竖置叠放成较大模组，然后进而集成到PACK中，该种电芯成组方式存在以下缺陷：
(1)电芯在PACK高度方向竖置，不易于灵活运用高度空间，高度方向上空间利用率差；
(2)成组工艺复杂，且重量较大，不易搬运。
实用新型内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电池模组及电池包。
本实用新型提供了一种电池模组，包括电芯组件和设置在所述电芯组件两端的载体，所述电芯组件包括多个沿竖直方向堆放的电芯，多个所述电芯的两端分别与两个所述载体连接，所述载体的内部设有电连接片，所述电芯的极耳与所述电连接片连接。
可选地，所述载体与所述电芯连接的一侧设有多个第一开口，所述第一开口与所述电芯的极耳一一对应，所述电连接片与所述第一开口相对应的位置处设有第二开口，所述极耳穿过所述第一开口和所述第二开口，并在所述电连接片的远离所述电芯的一侧弯折形成挡板，所述挡板与所述电连接片贴合。
可选地，所述载体与所述电芯连接的一侧沿竖直方向间隔设有多个隔板，相邻的两个所述隔板之间形成可供所述电芯的端部插入的卡槽，每个所述卡槽至少对应一个所述第一开口。
可选地，每个所述卡槽对应两个所述第一开口，连接于同一所述卡槽的两个所述电芯形成电芯组，每相邻的两组所述电芯组之间设有泡棉。
可选地，所述电连接片远离所述电芯的一侧设有用于与汇流排连接的连接部，所述载体远离所述电芯的一侧与所述连接部相对应的位置处设有避让孔。
可选地，所述载体上设有插槽，所述电连接片插入至所述插槽的内部。
可选地，所述插槽包括沿水平方向相对设置的第一插槽本体和第二插槽本体，所述电连接片包括与所述第一插槽本体相匹配的第一电连接片本体以及与所述第二插槽本体相匹配的第二电连接片本体，所述第一电连接片本体的插入端设有延伸部，所述电芯的极耳与所述第一电连接片本体连接，所述连接部为设置在所述第二电连接片本体的远离所述电芯的一侧的极柱，并配置为：
插入至所述第一插槽本体的所述第一电连接片本体的延伸部与插入至所述第二插槽本体的部分所述第二电连接片本体相贴合。
可选地，所述载体远离所述电芯的一侧沿水平方向设有分隔底板，所述插槽为两组，两组所述插槽设置在所述分隔底板的两侧，且两组所述插槽的所述第二插槽本体的设置方向相反。
可选地，所述载体远离所述电芯的一侧与所述第一插槽本体相对应的位置处设有敞口，所述敞口通过盖板覆盖，所述分隔底板的远离所述电芯的一侧设有用于与所述盖板连接的卡扣。
本实用新型还提供了一种电池包，包括箱体和设置在所述箱体内部的多个上述电池模组。
本实用新型实施方式提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本实用新型的电池模组将电芯沿竖直方向叠放，进而可根据电池包的设计高度来确定电芯的数量，高度方向的空间利用率高，且灵活，安装时，仅需将载体连接在电芯的两侧即可，安装方便，且电芯的侧面无需封装，可节约成本，增加电芯散热效果，减轻电池模组重量，进而可降低电池包的整体重量，使其满足设计需求。本实用新型采用电池模组代替传统模组，不仅可以使电池包获得更高的容量，且箱体底壳与上盖对电池模组有限位作用，极大地减小了电芯膨胀对PACK造成的影响，同时也有利于提高PACK的整体刚度。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施方式，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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，对于本领域普通技术人员而言，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为本实用新型实施方式所述电池模组的结构示意图；
图2为本实用新型实施方式所述电池模组的分解图；
图3为本实用新型实施方式所述载体与电芯连接的一侧的结构示意图；
图4为本实用新型实施方式所述载体背离电芯的一侧的结构示意图；
图5为本实用新型实施方式所述第一电连接片本体的结构示意图；
图6为本实用新型实施方式所述第二电连接片本体的结构示意图；
图7为本实用新型实施方式所述盖板的结构示意图；
图8为本实用新型实施方式所述极耳与第一电连接片本体连接后的结构示意图；
图9为本实用新型实施方式所述电池包的结构示意图；
图10为本实用新型实施方式所述电池包的分解图；
图11为本实用新型实施方式所述电池包的底壳的设置方式的示意图。
附图标记说明
1、电芯组件；2、载体；21、第一开口；22、隔板；23、卡槽；24、分隔底板；3、电芯；31、极耳；32、挡板；4、第二开口；5、泡棉；51、导热胶；6、第一插槽本体；61、第二插槽本体；7、第一电连接片本体；71、第二电连接片本体；72、延伸部；73、极柱；8、盖板；81、卡扣；82、扣槽；83、限位槽；9、箱体；91、底壳；92、上盖；93、安装槽；94、安装柱。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面将对本实用新型的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施方式只是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
结合图1和图2所示，本实用新型实施方式提供的电池模组包括电芯组件1和设置在电芯组件1两端的载体2，即载体2为两个，两个载体2分别设置在电芯组件1的两端，载体2采用绝缘材料。电芯组件1包括多个沿竖直方向堆放的电芯3，电芯3与电芯3之间可采用粘接的连接方式。其中，每相邻的两个电芯3之间可设置泡棉5，也可根据实际需求，将相邻的多个电芯3设置成电芯组，并在相邻的两组电芯组之间设置泡棉5。多个电芯3的两端分别与两个载体2连接，载体2的内部设有电连接片，电芯3的极耳31与电连接片连接。其中，电连接片可设置在载体2朝向电芯3的一侧，此时，极耳31可与电连接片直接连接。此外，电连接片设置在载体2的内部，此时，极耳31应穿过载体2靠近电芯3的一侧后与电连接片连接。其中，优选在电芯3的长边的两侧引出正负极耳31。
本实用新型的电池模组将电芯3沿竖直方向叠放，进而可根据电池包的设计高度来确定电芯3的数量，高度方向的空间利用率高，且灵活，安装时，仅需将载体2连接在电芯3的两侧即可，安装方便，过程无需多名工作人员参与，节省人工成本。且电芯3的侧面无需封装，可节约成本，增加电芯3散热效果，减轻电池模组重量，进而可降低电池包的整体重量，使其满足设计需求。
在一些实施方式中，结合图2和图3所示，电连接片穿设在载体2的内部，此时，载体2与电芯3连接的一侧设有多个第一开口21，多个第一开口21沿竖直方向间隔设置，且第一开口21沿着水平方向延伸。第一开口21与电芯3的极耳31一一对应，即每个载体2的第一开口21的数量与电芯3的数量相同，且沿水平方向的位置相对。结合图5和图8所示，电连接片与第一开口21相对应的位置处设有第二开口4，极耳31穿过第一开口21和第二开口4，并在电连接片的远离电芯3的一侧弯折形成挡板32，挡板32与电连接片贴合，为了确保固定效果，可将电连接片与挡板32焊接。该种设计方式增加极耳31与电连接片连接的便利性，同时确保连接牢固。
如图3所示，载体2与电芯3连接的一侧沿竖直方向间隔设有多个隔板22，相邻的两个隔板22之间形成可供电芯3的端部插入的卡槽23，每个卡槽23至少对应一个第一开口21。该种设计方式下，电芯3的端部可卡接在卡槽23内，并使得插入至卡槽23的电芯3的极耳31插入到对应的第一开口21内，进而与电连接片连接，可通过隔板22将电芯3隔开，有利于每个电芯3的受力均匀，寿命一致性高。具体地，当卡槽23对应一个第一开口21时，每个卡槽23内插入一个电芯3，则电芯3的极耳31插入到与该卡槽23对应的第一开口21内，再与电连接片连接。当卡槽23对应多个第一开口21时，卡槽23内插入多个电芯3，并使得多个电芯3的极耳31分别插入至相应的第一开口21内，再与电连接片连接。进一步优化地，每个卡槽23对应两个第一开口21，即每个卡槽23内可卡接有两个电芯3。连接于同一卡槽23的两个电芯3形成电芯组，每相邻的两组电芯组之间设有泡棉5，泡棉5的两侧可设置背胶，使得泡棉5的厚度与隔板22的厚度一致，确保安装效果，泡棉5的长度应小于电芯3的长度，以确保电芯3在安装过程中，泡棉5不对其干涉。
电连接片远离电芯3的一侧设有用于与汇流排连接的连接部，载体2远离电芯3的一侧与连接部相对应的位置处设有避让孔。该种的连接部可由电连接片自身形成，也可为设置在电连接片上的极柱73。当连接部为极柱73时，部分极柱73可穿过避让孔，进而与汇流排连接，增加连接的便利性。
载体2上设有插槽，电连接片插入至插槽的内部，增加连接的便利性。
具体地，结合图4、图5和图6所示，插槽包括沿水平方向相对设置的第一插槽本体6和第二插槽本体61，电连接片包括与第一插槽本体6相匹配的第一电连接片本体7以及与第二插槽本体61相匹配的第二电连接片本体71，第一插槽本体6和第二插槽本体61的插口延伸到载体2的侧面，便于第一电连接片本体7和第二电连接片本体71的安装。如图5所示，第一电连接片本体7的插入端设有延伸部72，该处的插入端即为第一电连接片本体7插入到第一插槽本体6的一端，电芯3的极耳31与所述第一电连接片本体7连接，具体地，第二开口4设置在第一连接片本体上。如图6所示，该种设计方式下，连接部为设置在第二电连接片本体71的远离电芯3的一侧的极柱73。安装时，插入至第一插槽本体6的第一电连接片本体7的延伸部72与插入至第二插槽本体61的部分第二电连接片本体71相贴合。具体地，第一插槽本体6与第二插槽本体61连通，并产生阶梯式错位，使得第一电连接片本体7插入至第一插槽本体6后，延伸部72伸入至第二插槽本体61内，并与部分第二电连接片本体71相贴合，确保电流能够传递至极柱73。为了确保固定效果，将延伸部72与第二电连接片本体71焊接。值得注意的是，插入至第一插槽本体6和第二插槽本体61的第一电连接片本体7和第二电连接片本体71的尾端应与载体2的边部有一定的安全距离，以防止短路。
进一步优化地，结合图4和图8所示，载体2远离电芯3的一侧沿水平方向设有分隔底板24，插槽为两组，两组插槽设置在分隔底板24的两侧，即第一插槽本体6与第二插槽本体61均为两个，且分隔底板24的上方设有一组第一插槽本体6和第二插槽本体61，分隔底板24的下方设有一组第一插槽本体6和第二插槽本体61，且两组插槽的第二插槽本体61的设置方向相反，便于其与汇流排串并联连接。该种设计方式便于第一电连接片本体7和第二电连接片本体71的安装，使得安装后形成的电连接片符合设计需求。
结合图4、图7和图8所示，载体2远离电芯3的一侧与第一插槽本体6相对应的位置处设有敞口，敞口通过盖板8覆盖，分隔底板24的远离电芯3的一侧设有用于与盖板8连接的卡扣81。安装时，先将电芯3的极耳31依次插入至第一开口21和第二开口4，并伸出第一电连接片本体7远离电芯3的一侧，之后，如图8所示，弯折极耳31的伸出端使其形成挡板32，再将挡板32与第一电连接片本体7焊接在一起，完成连接，最后将盖板8扣合在敞口处，起到隐藏第一电连接片本体7的作用。该种设计方式可便于第一电连接片本体7与电芯3的极耳31的连接，增加操作的便利性，且采用叠放、插入、焊接、装盖的装配过程，简单清晰，成品美观，且质量轻，便于装配过程中的搬运。此外，盖板8上应设有与卡扣81相匹配的扣槽82，卡扣81与扣槽82卡接连接，增加盖板8拆装的便利性。且当第一插槽本体6为两个时，载体2上设有分隔底板24，此时，盖板8应覆盖两个第一插槽本体6，同时，盖板8与分隔底板24相对应的位置处应设有限位槽83，安装后，分隔底板24容纳于限位槽83，便于盖板8的安装和定位。
结合图9、图10和图11所示，本实用新型还提供了一种电池包，包括箱体9和设置在箱体9内部的多个上述电池模组，该处电池模组包括上述电池模组的全部技术特征，因此，在此未做过多的描述。具体地，箱体9的材料应具有一定的结构硬度，确保使用寿命，优选地，箱体9的材质为铝型材。箱体9包括底壳91和上盖92，底壳91与上盖92之间采用上下扣合的方式连接，有利于提高电池包的整体刚度与振动性能。
如图11所示，底壳91的顶部形成有多个用于装放电池模组的安装槽93，电池模组嵌入到相应的安装槽93内，增加安装的便利性，有效改良传统成组工艺复杂、一致性差的问题。优选地，安装槽93根据需求均匀排布，进而节省空间占用。进一步优化地，安装槽93的纵梁上设有安装柱94，安装柱94与上盖92螺栓连接，有效提高电池包的刚度性能。此外，纵梁上也可布置与车身的连接点。电池模组的顶部和底部分别设有用于与底壳91和上盖92粘接的导热胶51，确保连接效果，同时有利于电池模组通过热传导散热。进一步优化地，导热胶51的两侧设有背胶，可用于调整电池模组的整体厚度，使得整体结构更加紧凑。且当电池模组安装至箱体9后进行电连接，其中，具体电连接的方式为常规设计，因此，在此未做过多的描述。此外，箱体9的内部还应具有电池包的常设部件，如电器元件、液冷板等，在此，未做一一描述。该种设计方式的电池包中，电池模组的电芯3平置叠放，每个电池模组的电芯3数量有限，同时由于箱体9的材料刚度较大，且对电池模组有限位作用，这对控制电芯3膨胀有很大的益处。
本实用新型采用电池模组代替传统模组，不仅可以使电池包获得更高的容量，且箱体9的底壳91与上盖92对电池模组有限位作用，极大地减小了电芯3膨胀对PACK造成的影响，同时也有利于提高PACK的整体刚度。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施方式的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施方式中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所述的这些实施方式，而是要符合与本文所实用新型的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括电芯组件(1)和设置在所述电芯组件(1)两端的载体(2)，所述电芯组件(1)包括多个沿竖直方向堆放的电芯(3)，多个所述电芯(3)的两端分别与两个所述载体(2)连接，所述载体(2)的内部设有电连接片，所述电芯(3)的极耳(31)与所述电连接片连接。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述载体(2)与所述电芯(3)连接的一侧设有多个第一开口(21)，所述第一开口(21)与所述电芯(3)的极耳(31)一一对应，所述电连接片与所述第一开口(21)相对应的位置处设有第二开口(4)，所述极耳(31)穿过所述第一开口(21)和所述第二开口(4)，并在所述电连接片的远离所述电芯(3)的一侧弯折形成挡板(32)，所述挡板(32)与所述电连接片贴合。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述载体(2)与所述电芯(3)连接的一侧沿竖直方向间隔设有多个隔板(22)，相邻的两个所述隔板(22)之间形成可供所述电芯(3)的端部插入的卡槽(23)，每个所述卡槽(23)至少对应一个所述第一开口(21)。
4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，每个所述卡槽(23)对应两个所述第一开口(21)，连接于同一所述卡槽(23)的两个所述电芯(3)形成电芯组，每相邻的两组所述电芯组之间设有泡棉(5)。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述电连接片远离所述电芯(3)的一侧设有用于与汇流排连接的连接部，所述载体(2)远离所述电芯(3)的一侧与所述连接部相对应的位置处设有避让孔。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述载体(2)上设有插槽，所述电连接片插入至所述插槽的内部。
7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述插槽包括沿水平方向相对设置的第一插槽本体(6)和第二插槽本体(61)，所述电连接片包括与所述第一插槽本体(6)相匹配的第一电连接片本体(7)以及与所述第二插槽本体(61)相匹配的第二电连接片本体(71)，所述第一电连接片本体(7)的插入端设有延伸部(72)，所述电芯(3)的极耳(31)与所述第一电连接片本体(7)连接，所述连接部为设置在所述第二电连接片本体(71)的远离所述电芯(3)的一侧的极柱(73)，并配置为：
插入至所述第一插槽本体(6)的所述第一电连接片本体(7)的延伸部(72)与插入至所述第二插槽本体(61)的部分所述第二电连接片本体(71)相贴合。
8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述载体(2)远离所述电芯(3)的一侧沿水平方向设有分隔底板(24)，所述插槽为两组，两组所述插槽设置在所述分隔底板(24)的两侧，且两组所述插槽的所述第二插槽本体(61)的设置方向相反。
9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述载体(2)远离所述电芯(3)的一侧与所述第一插槽本体(6)相对应的位置处设有敞口，所述敞口通过盖板(8)覆盖，所述分隔底板(24)的远离所述电芯(3)的一侧设有用于与所述盖板(8)连接的卡扣(81)。
10.一种电池包，其特征在于，包括箱体(9)和设置在所述箱体(9)内部的多个如权利要求1至9中任意一项所述的电池模组。
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