CN219226346U - 一种电池组及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池组及电动车辆，包括电池盒以及多个呈片状的电芯，所述电池盒包括封板以及设置有开口的盒体，盒体内设置有容置腔，所述封板与盒体相连接并封闭开口，相对于所述盒体长度方向的纵轴线，所述电芯宽度方向的轴线与所述盒体的纵轴线的排列方向相一致，且所述电芯的电极朝向盒体的侧壁，且电芯堆叠有多层，相对于盒体的横向方向，所述电芯堆叠有多片；还包括车架、车轮、驱动电机和控制器，所述车轮、驱动电机、控制器和所述电池组皆安装在车架上，所述驱动电机与所述车轮传动连接，所述控制器与所述驱动电机电连接，所述电池组与所述控制器电连接；该电池组及电动车辆具有结构合理，使用可靠性或稳定性的优点。

Description

一种电池组及电动车辆

技术领域

本实用新型属于电动车技术领域，具体涉及一种电池组及电动车辆。

背景技术

电动自行车或电动摩托车以及电动汽车是我们日常生活中所熟悉的交通出行工具。其通过使用电池(储存电能)为电机提供能源进而驱动车辆。进一步来说，单个电池(电芯)可提供的能量往往太弱，即，不足以为车辆提供持续可靠的能源供给，所以电动车辆中会使用多块电池并将这些电池进行相应的连接(串联和/或并联)组合；同时也为了这些电池组提供一个保护(使其与外部环境处于一个相对隔离的状态中，以避免电池组出现如短路、碰撞、受潮等问题)，因此，这些电池组通常会封装在一个包装容器(电池盒)中并最终形成电池组。

然而，现有技术中的电池组在使用过程中存在着一定的安全隐患或是电芯容易出现损坏的问题，进而降低了电池组使用的可靠性或稳定性；例如，申请号为201621291467.7的实用新型专利中，公开了一种电动自行车用电池组。具体来说：在极端情况下软包锂电芯相对于18650钢壳锂电芯不会出现爆炸，因此以软包电芯所组成的电池组越来越多的受到市场的青睐，为了能使电动自行车具备较高的续航里程，因此，电池盒内往往需要装入多块电芯，且电芯在电池盒内以多层多列的方式排列。进一步的，在现有技术中，电芯多层堆叠时，在纵向方向上，上一层电芯重量是直接作用或直接压在下层电芯的电极上的，而对于软包电芯来说，由于其壳体不能为其提供有效支撑，因此电极是相对脆弱且容易损坏的地方；且电动自行车或电动摩托车在使用过程中不可避免的会出现颠簸，这会加剧对对电芯电极的冲击力；进而使得电池组在长期的使用过程中产生了如上所述的使用可靠性或稳定性不足的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种结构合理，使用可靠性或稳定性高的电池组。

为了解决上述技术问题，本实用新型所使用的技术方案是：

一种电池组，其包括电池盒以及多个呈片状的电芯，所述电池盒包括封板以及设置有开口的盒体，所述盒体内设置有容置腔，所述电芯组通过所述开口置入于所述容置腔内，所述封板与所述盒体相连接并封闭所述开口，相对于所述盒体长度方向的纵轴线，所述电芯宽度方向的轴线与所述盒体的纵轴线的排列方向相一致，且所述电芯的电极朝向所述盒体的侧壁，相对于所述盒体的纵向方向，所述电芯堆叠有多层，相对于所述盒体的横向方向，所述电芯堆叠有多片。

作为对所述电池组的进一步改进，所述容置腔内还设置有多块隔板，相对于所述盒体的纵向方向和/或横向方向，所述隔板对所述电芯进行分隔。

作为对所述电池组的进一步改进，所述封板上沿其周侧设置有多个第一连接孔，所述盒体上设置有多个与所述第一连接孔相互配合的固定座，所述第一连接孔与所述固定座通过紧固件相连接，使所述封板封闭所述盒体的开口，且所述固定座和所述第一连接孔皆位于所述容置腔外。

作为对所述电池组的进一步改进，所述盒体包括筒体和底板，所述筒体形成所述盒体的侧壁，所述底板形成所述盒体的底壁，所述筒体呈两端开放的管状，所述底板封闭所述筒体的一端，所述筒体的另一端形成所述开口，所述固定座位于所述筒体的外壁上；

所述底板上沿其周侧还设置有多个与所述固定座相互配合的第二连接孔，所述第二连接孔与所述固定座通过紧固件相连接，使所述底板与所述筒体密封连接。

作为对所述电池组的进一步改进，相对于所述盒体的长度方向，所述固定座沿所述盒体的一端延伸至另一端；

所述固定座与盒体一体成型，且所述固定座的截面呈环状，或者所述固定座的截面呈优弧状。

作为对所述电池组的进一步改进，所述封板上与所述盒体相对的一面还设置有第一密封槽，所述封板封闭所述开口后，所述盒体的端部嵌入于所述第一密封槽内，且所述第一密封槽的轮廓与所述筒体的截面轮廓相一致；

所述第一密封槽内还设置有第一密封圈。

作为对所述电池组的进一步改进，所述底板上与所述筒体相对应的一面还设置有第二密封槽，所述底板封闭所述筒体的一端后，所述筒体的端部嵌入于所述第二密封槽内，且所述第二密封槽的轮廓与所述筒体的截面轮廓相一致；

所述第二密封槽内还设置有第二密封圈。

作为对所述电池组的进一步改进，所述容置腔内还设置有隔离内衬，所述隔离内衬分别位于所述盒体的纵向方向的两端处，且所述隔离内衬与所述盒体和/或所述封板相连接，所述隔离内衬用于使电芯与所述盒体内壁形成间隙。

作为对所述电池组的进一步改进，所述封板或所述盒体上还设置有把手，所述把手与所述封板或所述盒体固定连接；

所述封板或所述盒体上还设置有供电接口，所述供电接口与所述封板或所述盒体固定连接。

一种电动车辆，其包括车架、车轮、驱动电机、控制器以及如上所述的电池组，所述车轮、驱动电机、控制器和所述电池组皆安装在所述车架上，所述驱动电机与所述车轮传动连接，所述控制器与所述驱动电机电连接，所述电池组与所述控制器电连接。

相对于现有技术本实用新型的有益效果主要体现在：相对于电池盒的摆放方向，将电芯的电极朝向盒体的侧壁，即，电芯多层堆叠时，下层电芯的电极不会受到来自上层电芯的重力载荷，进而避免了电池组在使用过程中，因电极受到重力挤压以及因为车辆颠簸而产生的冲击，而使得电芯容易出现损坏的问题，即提高了电池组使用的可靠性或稳定性；

进一步的，相对于所述盒体长度方向的纵轴线，所述电芯宽度方向的轴线与所述盒体的纵轴线的排列方向相一致，也就是说当极端情况下，电池盒密封不良时，且电池盒内有少量进水时，在重力的作用下，水会汇集在电盒的底部，此时将电芯卧式排列时(电芯的两个电极呈纵向)，相对于电芯平放排列时(电芯的两个电极呈横向)来说，电芯的两个电极可以避免同时浸没于水中，进而避免电芯的两极通过水形成通路，从而造成电池的放电并导致电芯的电极发生电解腐蚀，最终造成电芯的损坏；也就是说，电池盒内的电芯呈卧式排列时(电芯的两个电极呈纵向)，可以进一步提高电池组使用的可靠性或稳定性。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型优选实施例更具体说明，本实用新型上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为本实用新型中电池组的整体结构示意图；

图2为本实用新型中电池盒的不完全结构分解示意图；

图3为本实用新型中电池盒俯视方向的结构分解示意图；

图4为本实用新型中电池盒仰视方向的结构分解示意图；

图5为本实用新型中电池组去掉筒体后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定，在本实施例中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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定。

需要说明的是，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并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本实用新型中所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

如图1-5所示，本实施例提供了一种电池组，其包括电池盒以及多个呈片状的电芯16，电池盒包括封板1以及在顶部设置有一开口的盒体3，盒体3内设置有容置腔2，电芯16组通过开口置入于容置腔2内，即，装入到盒体3中，封板1与盒体3通过紧固件(螺栓)固定连接并封闭开口。进一步的，相对于盒体3长度方向的纵轴线，即，本实施例中的电池盒长度方向的轴线与空间方向上的纵向轴线排列一致，或者说电池盒竖直摆放。电芯16宽度方向的轴线与盒体3的纵轴线的排列方向相一致，且电芯16的电极17(正极和负极)朝向盒体3的侧壁，相对于盒体3的纵向方向，电芯16堆叠有多层，相对于盒体3的横向方向，电芯16堆叠有多片。本实施例中的电芯呈片状，电芯16的电极17皆位于电芯17长度方向的一端处，且相对于电芯16的宽度方向，电芯16的电极17间隔设置。具体来说，相对于电池盒的摆放方向，将电芯16的电极17朝向盒体3的侧壁，即，电芯16多层堆叠时，下层电芯16的电极17不会受到来自上层电芯16的重力载荷，进而避免了电池组在使用过程中，因电极17受到重力挤压以及因为车辆颠簸而产生的冲击，而使得电芯16容易出现损坏的问题。进一步的，相对于盒体3长度方向的纵轴线，电芯16宽度方向的轴线与盒体3的纵轴线的排列方向相一致，也就是说当极端情况下，电池盒密封不良时，且电池盒内有少量进水时，在重力的作用下，水会汇集在电盒的底部，此时将电芯16卧式排列时(电芯16的两个电极17呈纵向)，相对于电芯16平放排列时(电芯16的两个电极17呈横向)来说，电芯16的两个电极17可以避免同时浸没于水中，进而避免电芯16的两极通过水形成通路，从而造成电池的放电并导致电芯16的电极17发生电解腐蚀，最终造成电芯16的损坏；也就是说，电池盒内的电芯16呈卧式排列时(电芯16的两个电极17呈纵向)，可以进一步提高电池组使用的可靠性或稳定性。

如图5所示，在优选实施例中，容置腔2内还设置有多块隔板18，相对于盒体3的纵向方向和/或横向方向，隔板18对电芯16进行分隔；本实施例中，隔板18从纵向方向上去电芯16进行了分隔，即，每五列电芯16之间设置一块隔板18(本实施例中的电芯16为5并20串，即，在横向方向上每连续5块电芯16之间通过连接件形成并联，也就是说每五块电芯16形成一个单元，最终二十个电芯16单元串联，形成74V的输出电压进而用于驱动72V工作电压的电机；当然，电芯16的之间具体连接方式可以根据不同的使用需求而灵活选择)，本实施例中的隔板18为环氧树脂板，隔板18除了有助于电芯16排列时的成型，同时隔板对于电芯16在热失控时的扩展起到一定的阻隔作用，即，环氧板是玻璃纤维布混合环氧树脂并加温加压粘合而成的板件，其在中温下机械性能高，在高湿下电气性能稳定，适用于机械、电器及电子用高绝缘结构零部件，具有高的机械和介电性能较好的耐热性和耐潮性，耐热等级F级(155度)。也就是说，当单个电芯16出现热失控的极端情况时，在隔板18的阻隔作用下，可以将热失控所波及的电芯控制在相邻的两块隔板所分隔出的局部范围内；或者说，当某个电芯出现热失控时，设置的隔板18可以有效避将大量的热传导给其它电芯进而出现热失控的连锁反应。如图所示，在优选实施例中，封板1上沿其周侧或者说沿其边缘设置有多个第一连接孔4，盒体3上设置有多个与第一连接孔4相互配合的固定座5，第一连接孔4与固定座5通过紧固件相连接，使封板1封闭盒体3的开口，且固定座5和第一连接孔4皆位于容置腔2外。本实施例中的紧固件为螺栓。具体来说，现有技术中，电池盒在封装时通常是通过螺钉进行固定，而用于连接螺钉的固定座或者说螺纹孔则被设置在了电池盒的盒体内，进一步的，当电池盒淋雨或涉水时，往往会使水汽容易通过螺钉与固定座之间的间隙进入到电池盒内，进而可能造成电池组出现故障或是损坏，即，降低了电池组在使用过程中的可靠性或稳定性。而通过将盒体3上的用于连接封板1的固定座5设置在盒体3外，即，固定座5位于容置腔2外；进一步的，当使用螺栓(紧固件)通过第一连接孔4和固定座5使封板1与盒体3固定后，则避免或降低了水汽通过固定座5与紧固件(螺栓)的连接间隙进入到盒体3内的机率，进而使得盒体3内的电池或保护电路出现故障或是损坏，即，提高了电池盒在使用过程中的可靠性。

如图3-4所示，在优选实施例中，盒体3包括筒体6和底板7，筒体6形成盒体3的侧壁，底板7形成盒本的底壁；进一步来说，筒体6呈两端开放的管状，底板7封闭筒体6的一端，筒体6的另一端形成盒体3的开口，固定座5位于筒体6的外壁上。进一步的，底板7上沿其周侧或者说沿其边缘还设置有多个与固定座5相互配合的第二连接孔8，第二连接孔8与固定座5通过紧固件(螺栓)相连接，使底板7与筒体6密封连接。进一步的，相对于盒体3的长度方向，固定座5沿盒体3的一端延伸至另一端，且固定座5与筒体6一体成型，例如挤出成型。也就是说，当需要增加电池组的容量时，此时只需要选择相应长度的筒体6即可，例如，单个挤出成型的筒体型材的总长度为500CM，当一个电池组的容量是25AH，电压为48V时，需要长度为30CM的筒体6，此时，只需要在长度500CM的筒体型材上切下长度为30CM的一段并作为筒体6即可，又如，电池组的容量需要提高到40AH，电压仍为48V时，此时需要长度为45CM的筒体，只需要在筒体型材上切割出长度为45CM的一段即可。其次，由于固定座5是随着筒体6一体成型，因此，只要分别在切割出来的筒体6的两端分别安装上底板7和封板1即可形成电池盒，即，螺栓(紧固件)的栓头与底板7或封板1相连接，而螺纹则与筒体6上的固定座5相螺合。进一步来说，使用该种结构的电池盒，可以针对不同容量的电池组进行简单迅速的匹配，而在传统方式中，针对不同容量的电池组往往需要针对不同大小的电池盒单独进行开模，一方面提高了生产成本，另一方面也增加了电池盒生产工艺的复杂程序。

如图1-2所示，在优选实施例中，固定座5的截面呈环状，或者固定座5的截面呈优弧状，在本实施例中固定座5的截面呈优弧状，固定座5的截面呈优弧时，除了可以与紧固件(螺栓)形成螺合外，更易于挤出成型模具的制作，即，降低挤出成型模具的制作成本，进而达到降低电池盒的生产成本的目的。

如图3-4所示，在优选实施例中，封板1上与盒体3相对的一面还设置有第一密封槽9，封板1封闭开口后，盒体3的端部嵌入于第一密封槽9内，且第一密封槽9的轮廓与筒体6的截面轮廓相一致。进一步的，第一密封槽9内还设置有第一密封圈10。设置的第一密封槽9可以使得盒体3开口与封板1形成紧密的咬合，一方面可以提高了盒体与封板1的密封效果，另一方当盒体3的端部被挤压时，第一密封槽9可以避免盒体3的端部边缘相对于封板1发生变形或移位，进而影响密封效果。进一步来说，底板7上与筒体6相对应的一面还设置有第二密封槽11，底板7封闭筒体6的一端后，筒体6的端部嵌入于第二密封槽11内，且第二密封槽11的轮廓与筒体6的截面轮廓相一致；第二密封槽11内还设置有第二密封圈12。第一密封圈10与第二密封圈12则可进一步提高封板1以及底板7与筒体6的密封效果，进一步减少水或湿气进入到盒体内的机率。

如图3-4所示，在优选实施例中，容置腔2内还设置有隔离内衬13，隔离内衬13分别位于盒体3的两端处，所述说隔离内衬13位于容置腔2内长度方向的两端处，本实施例中的电池盒在使用时呈纵向摆放，因此，隔离内衬13分别设置在盒体3内的底部和顶部，且隔离内衬13与盒体3和/或封板1相连接，隔离内衬13用于使电池与盒体3内壁形成间隙。当电池盒遭到磕碰时，设置的隔离内衬13可以避免电池盒在受到磕碰时的力直接传导到电池组上，即，电池与盒体3内壁形成的间隙可以形成一个缓冲空间；进而提高了电池在使用过程中的安全性，或者说提高了电池盒使用的可靠性。

如图1-2所示，在优选实施例中，封板1或盒体3上还设置有把手14，把手14与封板1或盒体3固定连接，本实施例中的把手14与封板1一体成型，设置的把手14便于电池的搬移或者说换装。封板1或盒体3上还设置有供电接口15，供电接口15与封板1或盒体3固定连接，设置的供电接口15便于电池盒内的电池与外部用电设备的驳接。

本实施例还提供了一种电动车辆，其包括车架、车轮、驱动电机、控制器以及如上所述的电池组，车轮、驱动电机、控制器和电池组皆安装在车架上，驱动电机与车轮传动连接，控制器与驱动电机电连接，电池组与控制器电连接。

相对于现有技术本实用新型的有益效果主要体现在：相对于电池盒的摆放方向，将电芯的电极朝向盒体的侧壁，即，电芯多层堆叠时，下层电芯的电极不会受到来自上层电芯的重力载荷，进而避免了电池组在使用过程中，因电极受到重力挤压以及因为车辆颠簸而产生的冲击，而使得电芯容易出现损坏的问题，即提高了电池组使用的可靠性或稳定性；

进一步的，相对于所述盒体长度方向的纵轴线，所述电芯宽度方向的轴线与所述盒体的纵轴线的排列方向相一致，也就是说当极端情况下，电池盒密封不良时，且电池盒内有少量进水时，在重力的作用下，水会汇集在电盒的底部，此时将电芯卧式排列时(电芯的两个电极呈纵向)，相对于电芯平放排列时(电芯的两个电极呈横向)来说，电芯的两个电极可以避免同时浸没于水中，进而避免电芯的两极通过水形成通路，从而造成电池的放电并导致电芯的电极发生电解腐蚀，最终造成电芯的损坏；也就是说，电池盒内的电芯呈卧式排列时(电芯的两个电极呈纵向)，可以进一步提高电池组使用的可靠性或稳定性。

在本说明书中，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。

在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池组，包括电池盒以及多个呈片状的电芯，所述电池盒包括封板以及设置有开口的盒体，所述盒体内设置有容置腔，所述电芯组通过所述开口置入于所述容置腔内，所述封板与所述盒体相连接并封闭所述开口，其特征在于：相对于所述盒体长度方向的纵轴线，所述电芯宽度方向的轴线与所述盒体的纵轴线的排列方向相一致，且所述电芯的电极朝向所述盒体的侧壁，相对于所述盒体的纵向方向，所述电芯堆叠有多层，相对于所述盒体的横向方向，所述电芯堆叠有多片。

2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于：所述容置腔内还设置有多块隔板，相对于所述盒体的纵向方向和/或横向方向，所述隔板对所述电芯进行分隔。

3.根据权利要求1或2所述的电池组，其特征在于：所述封板上沿其周侧设置有多个第一连接孔，所述盒体上设置有多个与所述第一连接孔相互配合的固定座，所述第一连接孔与所述固定座通过紧固件相连接，使所述封板封闭所述盒体的开口，且所述固定座和所述第一连接孔皆位于所述容置腔外。

4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于：所述盒体包括筒体和底板，所述筒体形成所述盒体的侧壁，所述底板形成所述盒体的底壁，所述筒体呈两端开放的管状，所述底板封闭所述筒体的一端，所述筒体的另一端形成所述开口，所述固定座位于所述筒体的外壁上；

所述底板上沿其周侧还设置有多个与所述固定座相互配合的第二连接孔，所述第二连接孔与所述固定座通过紧固件相连接，使所述底板与所述筒体密封连接。

5.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于：相对于所述盒体的长度方向，所述固定座沿所述盒体的一端延伸至另一端；

所述固定座与盒体一体成型，且所述固定座的截面呈环状，或者所述固定座的截面呈优弧状。

6.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于：所述封板上与所述盒体相对的一面还设置有第一密封槽，所述封板封闭所述开口后，所述盒体的端部嵌入于所述第一密封槽内，且所述第一密封槽的轮廓与所述筒体的截面轮廓相一致；

所述第一密封槽内还设置有第一密封圈。

7.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于：所述底板上与所述筒体相对应的一面还设置有第二密封槽，所述底板封闭所述筒体的一端后，所述筒体的端部嵌入于所述第二密封槽内，且所述第二密封槽的轮廓与所述筒体的截面轮廓相一致；

所述第二密封槽内还设置有第二密封圈。

8.根据权利要求1-2、4-7中任一项所述的电池组，其特征在于：所述容置腔内还设置有隔离内衬，所述隔离内衬分别位于所述盒体的纵向方向的两端处，且所述隔离内衬与所述盒体和/或所述封板相连接，所述隔离内衬用于使电芯与所述盒体内壁形成间隙。

9.根据权利要求1-2、4-7中任一项所述的电池组，其特征在于：所述封板或所述盒体上还设置有把手，所述把手与所述封板或所述盒体固定连接；

所述封板或所述盒体上还设置有供电接口，所述供电接口与所述封板或所述盒体固定连接。

10.一种电动车辆，其特征在于：包括车架、车轮、驱动电机、控制器以及如权利要求1-9中任一项所述的电池组，所述车轮、驱动电机、控制器和所述电池组皆安装在所述车架上，所述驱动电机与所述车轮传动连接，所述控制器与所述驱动电机电连接，所述电池组与所述控制器电连接。

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