CN218602684U - 一种快拆式电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体地，涉及一种快拆式电池模组。针对现有技术中电池模组组装复杂，不易拆卸，当某个电池单体出现问题时，无法通过维修线路修复时，需耗费较多时间维修的技术问题，本实用新型提供一种快拆式电池模组，可在发现故障或问题电池单体的情况下，对电池模组进行拆解，无需将电池单体全部从过流连接片上拆下，即可替换掉故障电池单体，保证后续电池模组能够正常工作，提高性能，并有着更长的循环寿命和安全保障。本实用新型的模组箱体一体化设计有散热孔和槽等，整个电池模组的体积得到降低，使得设计更大续航容量的电池成为可能。

Description

一种快拆式电池模组

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，具体地，涉及一种快拆式电池模组。

背景技术

锂电池使用过程中，由于短板效应的存在，单体电池的性能优劣主导了电池模组抑或整个电池包系统性能的好坏。前期生产中不可避免的工艺一致性问题，和后期使用过程模组中个别电池单体的性能异常，如压差过大、内阻过大、产热过大等，一方面会导致整个模组系统的性能出现衰退，另一方面极端个体的产生会导致模组的使用寿命大幅衰减，甚至产生安全隐患。而部分问题锂电池单体在组装成模组前，无法通过静态参数筛选出来，一般在组装成模组后的使用过程中才出现问题。

由于对锂电池模组能量密度的高度追求，现有技术一般采用高集成的锂电池成组方式，成组后的锂电池模组无法拆解维修。在某个电池单体出现问题的情况下，只能接受问题电池单体对电池模组和系统性能的影响，严重情况下，只能对整个模组或者电池包系统进行报废处理。而这种处理方式，必然产生了更多的售后问题和经济损失。

如中国专利申请公布号为CN109888143A，申请日为2019年03月08日，发明名称为：一种高压锂电池模组装置。公开了一种高压锂电池模组装置，包括电芯组、支架、镍片、采集转接板、第一盖板以及第二盖板，所述电芯组固定在对称设置的支架之间，所述支架之间锁紧固定，所述支架上开设有容纳所述电芯组的电芯孔，所述电芯组正负极端面均连接有若干个镍片，所述镍片连接至采集转接板，所述采集转接板设置在垂直于镍片的电芯组一侧，所述支架远离镍片的一侧均连接有第一盖板，所述支架的两端部均连接有第二盖板。该装置通过多个电池模组进行模块化安装，电池组容量大，可以一定程度完成安装和拆卸，但该方案中的电池单体拆卸时，需要整体取出后从过流连接片上全部拆下，存在一定不便。

中国实用新型专利授权公告号为CN211605270U，申请日为2020年04月03日，发明名称为：一种电池模组及堆叠电池组；公开了一种电池模组及堆叠电池组，电池模组的铜排具有两个接线端，每个接线端均连接有拓展铜排线束，电池模组的PCB板连接有信号输出线束，外壳宽度方向的一侧面设有安装部；外壳高度方向的一侧面设有走线通道，及与电池模组可拆卸连接的固定盖，拓展铜排线束和/或信号输出线束被固定盖限位于走线通道内，并利用捆扎带绑设于安装部。该方案能够快速地找出每个电池模组对应的拓展铜排线束和信号输出线束，便于维修，但该方案组装复杂，不利于拆卸，当某个电池单体出现问题时，无法通过维修线路修复时，需耗费较多时间拆卸。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中电池模组组装复杂，不易拆卸，当某个电池单体出现问题时，无法通过维修线路修复时，需耗费较多时间维修的技术问题，本实用新型提供一种快拆式电池模组，可在发现故障或问题电池单体的情况下，对电池模组进行拆解，无需将电池单体全部从过流连接片上拆下，即可替换掉故障电池单体，保证后续电池模组能够正常工作，提高性能，并有着更长的循环寿命和安全保障。本实用新型的模组箱体一体化设计有散热孔和槽等，整个电池模组的体积得到降低，使得设计更大续航容量的电池成为可能。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种快拆式电池模组，包括模组箱体和多个电池单体，所述箱体内部设置多个隔板，所述电池单体置于所述箱体内部的隔板之间，所述电池单体通过设置在所述电池单体顶部的过流连接片榫卯连接。

过流连接片通过两部分榫卯结构组合件的引入，相较于传统的一体式过流连接片难以快速拆卸的问题，可轻松实现电池单体之间的拆解，无需将电池单体从过流连接片上全部拆下。

进一步地，所述过流连接片为可拆卸结构，所述过流连接片可拆卸成两片，一片设置榫槽端，另一片设置榫头端。

优选的，所述过流连接片为铝片。

进一步地，所述模组箱体包括底板；所述底板为多个非连续的方框，所述底板设置在侧板和隔板组成的隔间底部，或所述底板设置在端板、侧板和隔板组成的隔间底部。

镂空式的底板设计，不仅减轻了整个电池模组的重量，还利于散热，且对电池单体可能产生的氢气等易爆炸气体亦能及时排出，一定程度上保障了安全。

进一步地，所述模组箱体包括端板；所述端板顶部开设槽；所述端板顶部设置通孔和螺栓孔。

优选的，所述端板四角处设置通孔，通孔直径10mm；所述模组箱体的两端端板各开设两个螺栓孔。所述托盘两端上表面设置的四孔，与所述模组箱体的端板螺栓孔正对，二者通过螺栓铆钉热铆固定。

模组通过通孔可由拉杆与电池包箱体固定；螺栓孔的开设，保证了通过螺栓铆钉能将托盘与模组箱体之间更可靠的固定。

所述槽的空间容纳总正或总负连接片对外的连接端和柔性线路板的支座。通过高集成度的模组箱体，集成了传统箱体总正或总负支座和柔性线路板支座支撑的作用，节省了零部件的使用。

进一步地，所述端板设置散热孔；所述散热孔距离所述端板侧边的距离≥15mm，所述散热孔距离所述端板顶边的距离≥30mm。

散热孔可以有效的减轻模组箱体的重量，有利于提高模组的能量密度；通过合理的距离设置，保证了散热孔位置不与顶部的通孔和槽相互干扰。

进一步地，所述隔板设置卡扣；还包括设置在所述过流连接片上的托盘，所述托盘设置翻边；所述翻边和所述卡扣可相互配合，对所述托盘限位。

优选的，卡扣设置卡扣支座，给予托盘支撑，同时保证托盘的翻边插入支座和卡扣之间的通槽，使托盘被有效的限位并卡紧。

进一步地，所述电池单体次序连接，第一个电池和最后一个电池设有总正或总负连接片，所述总正或总负连接片和所述过流连接片连接；所述托盘在竖直方向对应所述总正或总负连接片和所述过流连接片的区域设置避空结构。

避空区域保证在拆分模组的过程中，托盘不被过流连接片和总正或总负连接片所阻挡。

进一步地，还包括上盖；所述上盖和托盘通过卡扣固定连接。

进一步地，所述模组箱体一体成型。

优选地，所述模组箱体选用高强度和低密度的复合塑料，并且具有良好的隔热性能和不可燃的特性。选用一体注塑成型的模组箱体，简化了模组的成组工艺。

进一步地，所述端板的厚度≥15mm,所述侧板和所述底板的厚度≥2mm。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的一种快拆式电池模组，包括模组箱体和多个电池单体，所述箱体内部设置多个隔板，所述电池单体置于所述箱体内部的隔板之间，所述电池单体通过设置在所述电池单体顶部的过流连接片榫卯连接。通过引入可拆装的零部件，即榫卯式的过流连接片，可在发现故障或问题电池单体的情况下，对电池模组进行拆解，无需将电池全部从过流连接偏上拆下，即可替换掉问题电池；保证后续电池模组能够正常工作，提高性能，并有着更长的循环寿命和安全保障。

附图说明

图1为实施例1的的一种快拆式电池模组的爆炸图。

图2为实施例1的模组箱体第一视角示意图。

图3为实施例1中过流连接片的连接和断开状态第一视角示意图。

图4为实施例1中模组箱体卡扣部分第一视角示意图。

图5为实施例1中模组拆除上盖后的第一视角示意图。

图6为实施例1中模组拆除柔性线路板第一视角示意图。

图7为实施例1中模组拆除托盘第一视角示意图。

图8为实施例1中模组分离箱体第一视角示意图。

图9为实施例1中模组断开电池连接第一视角示意图。

图10为实施例1中组装完成的一种快拆式电池模组示意图。

图中：

1、模组箱体；11、端板；12、侧板；13、隔板；14、底板；15、卡扣；151、卡扣支座； 16、通孔；17、螺栓孔；

2、电池；

3、过流连接片；31、榫槽端；32、榫头端；

4、总正或总负连接片；

5、螺栓铆钉；

6、托盘；61、托盘翻边；

7、铆钉；

8、上盖；

9、柔性线路板；91、信号采集片；92、支座。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

下面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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本实施例的一种快拆式电池模组，如图1-10所示，

一种快拆式电池模组，包括模组箱体1和多个电池单体2，本实施例中电池单体2的数量为6个，所述箱体1内部设置多个隔板13，所述电池单体2置于所述箱体1内部的隔板13之间，所述电池单体2通过设置在所述电池单体2顶部的过流连接片3榫卯连接。本实施例红，所述过流连接片3为铝片。

本实施例中，所述过流连接片3为可拆卸结构，所述过流连接片3可拆卸成两片，一片设置榫槽端31，另一片设置榫头端32。在组装电池模组时，两部分连接片通过榫卯结构连接，拆解时可断开榫卯结构。图3中展示了其中的一种榫头和榫槽的形状，但并不仅局限于图3 中的一种形状。过流连接片3通过两部分榫卯结构组合件的引入，相较于传统的一体式过流连接片难以快速拆卸的问题，可轻松实现电池单体2之间的拆解，无需将电池单体2从过流连接片3上全部拆下。

所述模组箱体1包括底板14；所述底板14为多个非连续的方框，所述底板14设置在侧板12和隔板13组成的隔间底部，或所述底板14设置在所述端板11、侧板12和隔板13组成的隔间底部。镂空式的底板14设计，不仅减轻了整个电池模组的重量，还利于散热，且对电池单体2可能产生的氢气等易爆炸气体亦能及时排出，一定程度上保障了安全。

所述模组箱体1包括端板11；所述端板11顶部开设槽；所述端板11顶部设置通孔16和螺栓孔17。本实施例中，所述端板11四角处设置通孔16，通孔直径10mm；所述模组箱体的两端端板11各开设两个螺栓孔17。所述托盘6两端上表面设置的有四个孔，与所述模组箱体1的螺栓孔17相对应，二者通过螺栓铆钉5热铆固定。

模组箱体1通过通孔16可由拉杆与电池包箱体固定。螺栓孔17的开设，保证了通过螺栓铆钉5能将托盘6与模组箱体1之间更可靠的固定，即先通过卡扣15限位，再固定，避免安装中或使用中的位移。

所述槽的空间容纳总正或总负连接片4对外的连接端和柔性线路板9的支座92。柔性线路板9的信号采集片91与过流连接片及总正或总负连接片4之间激光点焊连接。通过高集成度的模组箱体1，集成了传统箱体总正或总负支座和柔性线路板支座92支撑的作用，节省了零部件的使用。

所述端板11设置散热孔；所述散热孔距离所述端板11侧边的距离≥15mm，所述散热孔距离所述端板11顶边的距离≥30mm。

散热孔11可以有效的减轻模组箱体1的重量，有利于提高电池模组的能量密度。通过合理的距离设置，保证了散热孔11的位置不与顶部的通孔16和槽相互干扰。

所述隔板13设置卡扣15；还包括设置在所述过流连接片3上的托盘6，所述托盘6设置翻边61；所述翻边61和所述卡扣15可相互配合，对所述托盘6限位。

卡扣15设置卡扣支座151，给予托盘6支撑，同时保证托盘6的翻边61插入卡扣支座151和卡扣15之间的通槽，使托盘6被有效的限位并卡紧。

所述电池单体2次序连接，第一个电池单体和最后一个电池单体设有总正或总负连接片 4，所述总正或总负连接片4和所述过流连接片3连接；所述托盘6在竖直方向对应所述总正或总负连接片4和所述过流连接片3的区域设置避空结构。

避空区域保证在拆分电池模组的过程中，托盘6不被过流连接片3和总正或总负连接片 4所阻挡。

还包括上盖8；所述上盖8和托盘6通过卡扣15固定连接。

所述模组箱体1一体成型。本实施例中，所述模组箱体1选用高强度和低密度的复合塑料，并且具有良好的隔热性能和不可燃的特性。选用一体注塑成型的模组箱体，简化了模组的成组工艺。

所述端板11的厚度≥15mm,所述侧板12和所述底板14的厚度≥2mm。

请参阅图5-9，具体展示了更换电池单体的工艺步骤：

(1)拆除上盖8与托盘6之间的铆钉7，去除上盖8；

(2)拆除柔性线路板9的信号采集片91与过流连接片3及总正或总负连接片4的焊点；

(3)拆解托盘6与模组箱体1之间的螺栓铆钉5，松开卡扣15对翻边61的卡紧，去除托盘6；

(4)分离模组箱体1与电池单体2；

(5)断开过流连接片3的榫卯连接，完成电池单体2之间的分离。

反之，电池模组的装配过程根据上述拆解工艺步骤的逆向流程进行操作。

本实用新型公开了一种快拆式电池模组，在锂电池模组中发现故障电池单体时，通过可拆解的装配零部件和上述的拆解步骤，可对本实用新型的电池模组进行拆解，对故障电池单体2进行更换，从而保证电池模组更长的使用寿命。

Claims (10)

1.一种快拆式电池模组，包括模组箱体(1)和多个电池单体(2)，所述箱体(1)内部设置多个隔板(13)，所述电池单体(2)置于所述箱体(1)内部的隔板(13)之间，其特征在于：所述电池单体(2)通过设置在所述电池单体(2)顶部的过流连接片(3)榫卯连接。

2.根据权利要求1所述的一种快拆式电池模组，其特征在于：所述过流连接片(3)为可拆卸结构，所述过流连接片(3)可拆卸成两片，一片设置榫槽端(31)，另一片设置榫头端(32)。

3.根据权利要求2所述的一种快拆式电池模组，其特征在于：所述模组箱体(1)包括底板(14)；所述底板(14)为多个非连续的方框，所述底板(14)设置在侧板(12)和隔板(13)组成的隔间底部，或所述底板(14)设置在端板(11)、侧板(12)和隔板(13)组成的隔间底部。

4.根据权利要求3所述的一种快拆式电池模组，其特征在于：所述模组箱体(1)包括端板(11)；所述端板(11)顶部开设槽；所述端板(11)顶部设置通孔(16)和螺栓孔(17)。

5.根据权利要求4所述的一种快拆式电池模组，其特征在于：所述端板(11)设置散热孔；所述散热孔距离所述端板(11)侧边的距离≥15mm，所述散热孔距离所述端板(11)顶边的距离≥30mm。

6.根据权利要求5所述的一种快拆式电池模组，其特征在于：所述隔板(13)设置卡扣(15)；还包括设置在所述过流连接片(3)上的托盘(6)，所述托盘(6)设置翻边(61)；所述翻边(61)和所述卡扣(15)可相互配合，对所述托盘(6)限位。

7.根据权利要求6所述的一种快拆式电池模组，其特征在于：所述电池单体(2)次序连接，第一个电池和最后一个电池设有总正或总负连接片(4)，所述总正或总负连接片(4)和所述过流连接片(3)连接；所述托盘(6)在竖直方向对应所述总正或总负连接片(4)和所述过流连接片(3)的区域设置避空结构。

8.根据权利要求7所述的一种快拆式电池模组，其特征在于：还包括上盖(8)；所述上盖(8)和托盘(6)通过卡扣(15)固定连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种快拆式电池模组，其特征在于：所述模组箱体(1)一体成型。

10.根据权利要求3所述的快拆式电池模组，其特征在于：所述端板(11)的厚度≥15mm,所述侧板(12)和所述底板(14)的厚度≥2mm。

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