CN219144321U - 一种基于圆柱电芯的电池包结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的基于圆柱电芯的电池包结构，其包括多个圆柱电芯模组，其中每个圆柱电芯模组包括支架、平铺在支架上的多个圆柱电芯，多个支架上下依次层叠设置；电池包结构还包括连接单元，其中连接单元包括用于将每相邻两个支架相对固定的第一连接部件、用于将多个支架依次串接的第二连接部件。本实用新型一方面通过将多个圆柱电芯模组上下层叠并固定连接，优化了电池包结构的布局，有效减小电池包的体积，方便携带；另一方面通过两个连接部件的配合，既提高相邻圆柱电芯模组之间的连接强度，也增强了电池包结构的整体强度，有效避免散架问题。

Description

一种基于圆柱电芯的电池包结构

技术领域

本实用新型属于电池包领域，具体涉及一种基于圆柱电芯的电池包结构。

背景技术

在大容量储能电源产品中，电池包是一个尤为核心的关键组件，电池包整体的结构好坏有时能直接决定这个产品本身的各项指标。

目前，现有的圆柱电池包结构包括多个圆柱电芯模组，其中每个圆柱电芯模组包括支架、平铺在支架上的多个圆柱电芯，且多个圆柱电芯模组以串接的方式进行组装，以获得完整的电池包结构。

但是，市面常见的圆柱形电芯电池包结构中，多个圆柱电芯模组之间仅仅通过简单的螺栓件进行连接，导致电池包结构整体强度低(螺栓受剪切应力工况严重，螺栓松动风险很大)，多个圆柱电芯模组之间结构不紧凑，在实际应用中经常发生支架本身脱落、散架的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的基于圆柱电芯的电池包结构。

为解决以上技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于圆柱电芯的电池包结构，其包括多个圆柱电芯模组，其中每个圆柱电芯模组包括支架、平铺在支架上的多个圆柱电芯，多个支架上下依次层叠设置；电池包结构还包括连接单元，其中连接单元包括用于将每相邻两个支架相对固定的第一连接部件、用于将多个支架依次串接的第二连接部件。

优选地，支架上形成有向一侧延伸的上延伸耳和下延伸耳，相邻两个支架上下层叠时，第一连接部件将对应的上延伸耳与下延伸耳相对固定连接。通过外沿的延伸耳，方便组装和拆卸，而且不会对内部的电芯造成影响。

具体的，每个支架中，上延伸耳与下延伸耳分别有多个，并一一对应上下对齐设置。这样设置，降低对各圆柱电芯模组组装方向和组装位置的要求，提高电池包结构的通用性。

进一步的，支架的相对两侧分别至少形成有两个上延伸耳，其中位于支架一侧的上延伸耳之间的间距大于位于支架另一侧的上延伸耳之间的间距。这样设置，能够简单分清电池包结构的前后面，降低了后期产品安装时方向装反的概率。

优选地，上延伸耳具有上贯通槽，下延伸耳具有与上贯通槽上下对齐的下贯通槽，相邻两个支架上下层叠时，对应的上贯通槽与下贯通槽对接并形成连接槽；第一连接部件包括插在连接槽中的连接模块、用于将连接模块分别与对应的上延伸耳和下延伸耳相固定连接的螺栓件。

具体的，连接模块的内侧形成有上斜面和下斜面，对应的上延伸耳和下延伸耳相固定连接时，上斜面和下斜面分别与上贯通槽和下贯通槽的边缘形成过盈配合，并形成驱使相邻两个支架相向贴近的挤压力。这样设置，保证相邻圆柱电芯模组之间贴合的紧密度，减小电池包结构的体积。

优选地，每个上延伸耳和每个下延伸耳分别形成有通孔，且多个通孔上下对齐设置，第二连接部件包括上下穿插多个通孔的连接杆。

优选地，支架包括上架板和下架板，其中上架板和下架板之间形成多个圆柱电芯的定位区，上延伸耳自上架板的侧边向外水平延伸，下架板自下架板的侧边向外水平延伸。

具体的，上架板和下架板的结构相同。这样设置，上架板和下架板能够通用，降低制造成本。

此外，支架还包括平行且固定连接在上架板顶部的绝缘板，在竖直方向上的投影中，绝缘板覆盖多个圆柱电芯。

由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型一方面通过将多个圆柱电芯模组上下层叠并固定连接，优化了电池包结构的布局，有效减小电池包的体积，方便携带；另一方面通过两个连接部件的配合，既提高相邻圆柱电芯模组之间的连接强度，也增强了电池包结构的整体强度，极大降低了剪切应力的影响，有效避免散架问题。

附图说明

图1为本实用新型的基于圆柱电芯的电池包结构的立体结构示意图；

图2为下架板的结构示意图；

图3为连接模块的结构放大示意图；

其中：A、圆柱电芯模组；1、支架；10、上架板；k 1、定位孔；100、上延伸耳；c 1、上贯通槽；k2、通孔；11、下架板；110、下延伸耳；c2、下贯通槽；q、定位区；12、绝缘板；2、圆柱电芯；3、连接单元；31、第一连接部件；310、连接模块；m1、上斜面；m2、下斜面；311、螺栓件；32、第二连接部件；320、连接杆。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1至图3所示，本实施例的基于圆柱电芯的电池包结构包括多个圆柱电芯模组A，其中每个圆柱电芯模组A包括支架1、圆柱电芯2、连接单元3。

具体的，支架1包括上下平行且间隔设置的上架板10和下架板11、绝缘板12，其中上架板10和下架板11之间形成定位区q，多个圆柱电芯2以平铺的方式排列并固定在定位区q内。组装时，多个支架1上下依次层叠设置，对应的上架板10和下架板11之间相对固定连接。

上架板10和下架板11的结构相同，以下对上架板10的结构进行说明，下架板11的结构也是清楚的。这样设置，上架板和下架板能够通用，降低制造成本。

上架板10呈长方形状，其中上架板10上形成多个定位孔k 1，多个圆柱电芯2自端部一一对应插装在多个定位孔k 1内。

进一步的，上架板10自相对两侧长边分别形成有两个上延伸耳100，其中每个上延伸耳100自上架板10的对应侧板向外水平延伸。通过外沿的延伸耳，方便组装和拆卸，而且不会对内部的电芯造成影响。

同时，位于一侧的两个上延伸耳100之间的间距大于位于另一侧的两个上延伸耳100之间的间距。这样设置，能够简单分清电池包结构的前后面，降低了后期产品安装时方向装反的概率。

同样的，下架板11上形成有下延伸耳110，其中四个上延伸耳100和四个下延伸耳110一一对应上下对齐设置，这样设置，降低对各圆柱电芯模组组装方向和组装位置的要求，提高电池包结构的通用性。

每个支架1中，绝缘板12平行且固定连接在上架板11顶部，且在竖直方向上的投影中，绝缘板12覆盖多个圆柱电芯2。绝缘板有环氧板切割而成。

本例中，连接单元3包括用于将每相邻两个支架1相对固定的第一连接部件31、用于将多个支架1依次串接的第二连接部件32，其中相邻两个支架1上下层叠时，第一连接部件31将对应的上延伸耳100与下延伸耳110相对固定连接。

为了进一步方便安装，上延伸耳100具有上贯通槽c 1，下延伸耳110具有与上贯通槽c 1上下对齐的下贯通槽c 2，相邻两个支架1上下层叠时，对应的上贯通槽c 1与下贯通槽c2对接并形成连接槽；第一连接部件31包括插在连接槽中的连接模块310、用于将连接模块310分别与对应的上延伸耳100和下延伸耳110相固定连接的螺栓件311。

进一步的，连接模块310的内侧形成有上斜面m1和下斜面m2，对应的上延伸耳100和下延伸耳110相固定连接时，上斜面m1和下斜面m2分别与上贯通槽c 1与下贯通槽c 2的边缘形成过盈配合，并形成驱使相邻两个支架1相向贴近的挤压力。这样设置，保证相邻圆柱电芯模组之间贴合的紧密度，减小电池包结构的体积。

同时，每个上延伸耳100和每个下延伸耳110还分别形成有通孔k2，且多个通孔k2上下对齐设置，第二连接部件32包括上下穿插多个通孔k2的连接杆320。组装时，连接杆320自上下两端部分别与位于最上方的上延伸耳100和位于最下方的下延伸耳110相固定连接。

此外，本实施例的电池包结构还包括固定连接在一侧的固定架、设置在固定架上的BMS板，其为电池包组装用的常规结构，因此这里不做赘述。

因此，本实施例具有以下优势：

1、通过将多个圆柱电芯模组上下层叠并固定连接，优化了电池包结构的布局，有效减小电池包的体积，方便携带；

2、通过两个连接部件的配合，既提高相邻圆柱电芯模组之间的连接强度，也增强了电池包结构的整体强度，有效避免散架问题；

3、通过外沿的延伸耳，方便组装和拆卸，而且不会对内部的电芯造成影响；同时能够简单分清电池包结构的前后面，降低了后期产品安装时方向装反的概率；

4、通过连接模块与上下延伸耳之间的过盈配合，能够保证相邻圆柱电芯模组之间贴合的紧密度，有效减小电池包结构的体积。

以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于圆柱电芯的电池包结构，其包括多个圆柱电芯模组，其中每个所述圆柱电芯模组包括支架、平铺在所述支架上的多个圆柱电芯，其特征在于：

多个所述支架上下依次层叠设置；

所述电池包结构还包括连接单元，其中所述连接单元包括用于将每相邻两个所述支架相对固定的第一连接部件、用于将所述多个所述支架依次串接的第二连接部件。

2.根据权利要求1所述的基于圆柱电芯的电池包结构，其特征在于：所述支架上形成有向一侧延伸的上延伸耳和下延伸耳，相邻两个所述支架上下层叠时，所述第一连接部件将对应的所述上延伸耳与所述下延伸耳相对固定连接。

3.根据权利要求2所述的基于圆柱电芯的电池包结构，其特征在于：每个所述支架中，所述上延伸耳与所述下延伸耳分别有多个，并一一对应上下对齐设置。

4.根据权利要求3所述的基于圆柱电芯的电池包结构，其特征在于：所述支架的相对两侧分别至少形成有两个所述上延伸耳，其中位于所述支架一侧的所述上延伸耳之间的间距大于位于所述支架另一侧的所述上延伸耳之间的间距。

5.根据权利要求2所述的基于圆柱电芯的电池包结构，其特征在于：所述上延伸耳具有上贯通槽，所述下延伸耳具有与所述上贯通槽上下对齐的下贯通槽，相邻两个所述支架上下层叠时，对应的所述上贯通槽与所述下贯通槽对接并形成连接槽；所述第一连接部件包括插在所述连接槽中的连接模块、用于将所述连接模块分别与对应的所述上延伸耳和所述下延伸耳相固定连接的螺栓件。

6.根据权利要求5所述的基于圆柱电芯的电池包结构，其特征在于：所述连接模块的内侧形成有上斜面和下斜面，对应的所述上延伸耳和所述下延伸耳相固定连接时，所述上斜面和所述下斜面分别与所述上贯通槽和所述下贯通槽的边缘形成过盈配合，并形成驱使相邻两个所述支架相向贴近的挤压力。

7.根据权利要求2所述的基于圆柱电芯的电池包结构，其特征在于：每个所述上延伸耳和每个所述下延伸耳分别形成有通孔，且多个所述通孔上下对齐设置，所述第二连接部件包括上下穿插多个所述通孔的连接杆。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的基于圆柱电芯的电池包结构，其特征在于：所述支架包括上架板和下架板，其中所述上架板和所述下架板之间形成所述多个圆柱电芯的定位区，所述上延伸耳自所述上架板的侧边向外水平延伸，所述下架板自所述下架板的侧边向外水平延伸。

9.根据权利要求8所述的基于圆柱电芯的电池包结构，其特征在于：所述上架板和所述下架板的结构相同。

10.根据权利要求8所述的基于圆柱电芯的电池包结构，其特征在于：所述支架还包括平行且固定连接在所述上架板顶部的绝缘板，在竖直方向上的投影中，所述绝缘板覆盖所述多个圆柱电芯。

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