CN219419289U - 一种超容锂电电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超容锂电电池模组，属于电池模组技术领域。它包括从下到上依次设在下壳体中的圆柱电芯、圆柱电芯压板、防护板、PCBA板和与下壳体相匹配的上盖，所述下壳体的内部固定有由加强筋机构所组成的若干个圆形凹槽，用于放置圆柱电芯，所述圆柱电芯压板上开设有与圆形凹槽相匹配的限位凹槽，所述限位凹槽套接圆柱电芯。本电池模组，一方面通过螺丝将压板、PCBA板、护板固定在下壳体上，并利用胶水进一步固定，来实现内部圆柱电芯的稳定，再者通过上盖上的公扣和下壳体上的母扣相配合的方式，相比于现有技术，具有稳定性高，操作简单，成本低的优势。

Description

一种超容锂电电池模组

技术领域

本实用新型涉及一种超容锂电电池模组，属于电池模组技术领域。

背景技术

由于锂离子电池或超容电池有更高的放电倍率和使用寿命，目前越来越多的汽车启动电源被锂离子电池或超容电池所替代。但是锂离子电池或超容电池被碰撞挤压后起火风险较高，再加上结构形式、极柱位置多种多样(例如公开号为CN210272452U，于2020年4月7日“用于电池模组生产用防碰撞包装装置”，该装置虽能起到电池防撞的作用，但是里面内部设备较多，为此需要占用很大空间，且另外还设有充气剂贮存罐和冲击气囊，一旦误碰，还是有爆炸的危险)，为此锂离子电池或超容电池的启动电源的安全防护就需要备受关注；

因此需要一种结构防护能力强、成本能接受的结构方案来降低电池碰撞挤压后起火的风险。

实用新型内容

本实用新型针对上述背景技术所提及的技术问题，而采用以下技术方案来实现：

一种超容锂电电池模组，包括从下到上依次设在下壳体中的圆柱电芯、圆柱电芯压板、防护板、PCBA板和与下壳体相匹配的上盖，所述下壳体的内部固定有由加强筋机构所组成的若干个圆形凹槽，用于放置圆柱电芯，所述圆柱电芯压板上开设有与圆形凹槽相匹配的限位凹槽，所述限位凹槽套接圆柱电芯；

所述下壳体上还设有上设有立柱，所述立柱上设有盲孔，所述PCBA板和防护板上均设有通孔，所述圆柱电芯压板上设有凸台，所述凸台上设有压板通孔，PCBA板上的通孔、防护板上的通孔、压板通孔共同通过螺丝固定在立柱的盲孔上；

所述下壳体的四个侧面上均设置有母扣，且在开口端面设置有环端面一周的凹槽，所述上盖的四个侧面均设置有公扣，且在开口端面上设置有环端面一周的与凹槽相匹配的凸起；用于上盖安装在下壳体上时，上盖的公扣与下壳体的母扣完全扣合，下壳体的凹槽与上盖的凸起配合形成一个U型腔体，U型腔体内填充胶水，用于实现电池模组的密封和上盖固定在下壳体上，并实现电池模组的密封。

优选的，所有圆柱电芯的极性朝向一致。

作为优选实例，所述下壳体四周设置外壁和内壁，所述加强筋机构包括加强筋、横梁，所述加强筋设在外壁和内壁之间，用于增加外壁与内壁之间的连接强度；内壁围起来的空间中设置多个沿X轴和Y轴方向的横梁，用于支持内壁在一定程度上防止内壁由于受到外力冲击变形，挤压到固定在下壳体中的圆柱电芯。

作为优选实例，还包括导电排，所述导电排的一端焊接在圆柱电芯负极极柱上，另一端焊接在相邻圆柱电芯负极端面上；

圆柱电芯的外壳包括正极端面、圆周面和负极端面，所述正极端面、圆周面、负极端面为一个整体，为圆柱电芯的正极。

作为优选实例，所述圆柱电芯压板上设有与导电排、正极导电排和负极导电排相对应的仿形槽，用于分别安装导电排、正极导电排和负极导电排，避免放置过程中造成的圆柱电芯短路，并且分别增加相邻两个导电排之间、导电排与正极导电排之间、导电排与负极导电排之间的绝缘隔挡。

作为优选实例，所述下壳体中分别镶嵌有正极连接排、负极连接排和通讯插座；

所述正极连接排的一端设有多个正极连接排PIN脚，正极连接排PIN脚全部裸漏在外面；

所述负极连接排还设有多个负极连接排PIN脚，负极连接排PIN脚全部裸漏在外面；

通讯插座中设有多个通讯PIN针，通讯PIN针两头裸漏在外面；

所述正极导电排上分别设有多个正极导电排PIN脚，所述负极导电排上分别设有多个负极导电排PIN脚；

所述PCBA板上分别设有与正极导电排PIN脚、负极导电排PIN脚、正极连接排PIN脚、负极连接排PIN脚和通讯PIN针相对应的孔，用于当PCBA板放置在圆柱电芯压板过程中，正极导电排PIN脚、负极导电排PIN脚、正极连接排PIN脚、负极连接排PIN脚和通讯PIN针分别穿过相对应的开孔，螺丝紧固后，通过锡焊把正极导电排PIN脚、负极导电排PIN脚、正极连接排PIN脚、负极连接排PIN脚和通讯PIN针分别焊接在PCBA板上，实现电池模组的动力连接和通讯连接。

优选的，所述正极连接排的另一端或负极连接排均设置有压铆螺柱，压铆螺柱全部裸漏在外面。

优选的，所述下壳体和盖体的材质均为塑胶材质。

优选的，下壳体中正极连接排、负极连接排和通讯PIN针的表面与塑胶材质的下壳体之间有缝隙的可能，需要进行密封处理。

以正极连接排为例：正极连接排在正极连接排PIN脚一侧与塑胶材质的下壳体交接面一周设置有密封凹槽，所述密封凹槽里填充防水胶水，用于防止水或水汽沿着模组正极连接排与塑胶之间的缝隙进入到电池模组内部。

本实用新型的有益效果是：本电池模组，一方面通过螺丝将压板、PCBA板、护板固定在下壳体上，并利用胶水进一步固定，来实现内部圆柱电芯的稳定，再者通过上盖上的公扣和下壳体上的母扣相配合的方式，相比于现有技术，具有稳定性高，操作简单，成本低的优势。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸图；

图3为本实用新型中在下壳体的俯视图；

图4为本实用新型中圆柱电芯压板的结构示意图；

图5为本实用新型中下壳体的结构示意图；

图6为图5中凸台和压板通孔二者放大后的结构示意图；

图7为本实用新型中下壳体、圆柱电芯压板、防护板、PCBA板、上盖通过螺丝固定后的结构示意图；

图8为本实用新型中公扣、凸起在上盖上的位置示意图；

图9为本实用新型中圆柱电芯与导电排的电性连接示意图；

图10为图5中部分放大的结构示意图；

图11为本实用新型中除去上盖后的结构示意图；

图12为本实用新型中电芯压板在另一视角下的结构示意图；

图13为本实用新型中正极连接排、密封凹槽在下壳体上的结构示意图；

图中：圆柱电芯10；正极端面11；圆周面12；负极端面13；导电排20；正极导电排30；正极导电排PIN脚31；负极导电排40；负极导电排PIN脚41；下壳体50；圆形凹槽501；立柱502；盲孔503；母扣504；凹槽505；正极连接排506；压铆螺柱5061；正极连接排PIN脚5062；负极连接排507；负极连接排PIN脚5072；通讯插座508；通讯PIN针5081；外壁509；内壁510；加强筋511；横梁512；密封凹槽513；圆柱电芯压板60；限位凹槽61；凸台62；压板通孔63；仿形槽64；防护板70；PCBA板80；上盖90；公扣91；凸起92；螺丝100；U型腔体110。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1-13所示，一种超容锂电电池模组，包括从下到上依次设在下壳体50中的圆柱电芯10、圆柱电芯压板60、防护板70、PCBA板80和与下壳体50相匹配的上盖90(如图2所示)，下壳体50的内部固定有由加强筋机构所组成的若干个圆形凹槽501(如图3所示)，用于放置圆柱电芯10，圆柱电芯压板60上开设有与圆形凹槽501相匹配的限位凹槽61(如图4所示)，限位凹槽60套接圆柱电芯10；所有圆柱电芯10的极性朝向一致；

下壳体50上还设有上设有立柱502，立柱502上设有盲孔503(见图3和图5)，PCBA板80和防护板70上均设有通孔，圆柱电芯压板60上设有凸台62(如图4所示)，凸台62上设有压板通孔63，PCBA板80上的通孔、防护板70上的通孔、压板通孔63共同通过螺丝固定在立柱502的盲孔503上(见图6所示，防护板70和PCBA板80上分别设置的通孔个数均为多个，下壳体50的立柱502中盲孔503、电芯压板60的凸台62中压板通孔63、防护板70中通孔和PCBA板80中通孔四者位置一一对应，数量相同，另在各处缝隙涂满胶水，静止一段时间，使胶水固化，此时下壳体50、每颗圆柱电芯10、电芯压板60、防护板70和PCBA板80通过胶水固化和螺丝100的紧固固定为一体)；

下壳体50的四个侧面上均设置有母扣504，且在开口端面设置有环端面一周的凹槽505，上盖90的四个侧面均设置有公扣91，且在开口端面上设置有环端面一周的与凹槽505相匹配的凸起92(如图7所示)；用于上盖90安装在下壳体50上时，上盖90的公扣91与下壳体50的母扣504完全扣合，下壳体50的凹槽505与上盖90的凸起92配合形成一个U型腔体110(如图6所示)，U型腔体110内填充胶水，用于实现电池模组的密封和上盖90固定在下壳体50上，并实现电池模组的密封。

限位凹槽61和圆形凹槽501上还通过胶水固定圆柱电芯10的两端。

下壳体50四周设置外壁509和内壁510(如图5所示)，加强筋机构包括加强筋511、横梁512，加强筋511设在外壁509和内壁510之间，用于增加外壁509与内壁510之间的连接强度；内壁510围起来的空间中设置多个沿X轴和Y轴方向的横梁512，用于支持内壁510在一定程度上防止内壁510由于受到外力冲击变形，挤压到固定在下壳体50中的圆柱电芯10，目的是为了有效的提高模组的结构防护能力。

还包括导电排20，导电排20的一端焊接在圆柱电芯10负极极柱14上，另一端焊接在相邻圆柱电芯10负极端面13上(如图8所示)，圆柱电芯10的外壳包括正极端面11、圆周面12和负极端面13，正极端面11、圆周面12、负极端面13为一个整体(即圆柱电芯10与导电排20的焊接方式为同侧焊接)，为圆柱电芯10的正极，(另还需说明的是，外壳的材质为铝合金等金属；从而可以提高焊接效率、较少工序和降低导电排的重量，该焊接方式可以是单个圆柱电芯10并联，也可以是多个圆柱电芯20并联)。

圆柱电芯压板60上设有与导电排20、正极导电排30和负极导电排40相对应的仿形槽64(如图11所示)，用于分别安装导电排20、正极导电排30和负极导电排40，避免放置过程中造成的圆柱电芯10短路，并且分别增加相邻两个导电排20之间、导电排20与正极导电排30之间、导电排20与负极导电排40之间的绝缘隔挡。

下壳体50中分别镶嵌有正极连接排506、负极连接排507和通讯插座508(如图5所示)；

正极连接排506的一端设有多个正极连接排PIN脚5062，正极连接排PIN脚5062全部裸漏在外面；

负极连接排507的一端还设有多个负极连接排PIN脚5072，负极连接排PIN脚5072全部裸漏在外面；

通讯插座508中设有多个通讯PIN针5081，通讯PIN针5081两头裸漏在外面(如图9所示)；

正极导电排30上分别设有多个正极导电排PIN脚31，负极导电排40上分别设有多个负极导电排PIN脚41(如图10所示)；

PCBA板80上分别设有与正极导电排PIN脚31、负极导电排PIN脚41、正极连接排PIN脚5062、负极连接排PIN脚5072和通讯PIN针5081相对应的孔，用于当PCBA板80放置在圆柱电芯压板60过程中，正极导电排PIN脚31、负极导电排PIN脚41、正极连接排PIN脚5062、负极连接排PIN脚5072和通讯PIN针5081分别穿过相对应的开孔(如图10所示)，螺丝100紧固后，通过锡焊把正极导电排PIN脚31、负极导电排PIN脚41、正极连接排PIN脚5062、负极连接排PIN脚5072和通讯PIN针5081分别焊接在PCBA板80上，实现电池模组的动力连接和通讯连接。

正极连接排506的另一端或负极连接排507上均设置有压铆螺柱5061，压铆螺柱5061全部裸漏在外面。

下壳体50中正极连接排506、负极连接排507和通讯PIN针5081等嵌件表面与塑胶之间有缝隙的可能，需要进行密封处理。

以正极连接排506为例：正极连接排506在正极连接排PIN脚5062一侧与塑胶壳的下壳体交接面一周设置有密封凹槽513(如图12所示)，密封凹槽513里填充防水胶水，用于防止水或水汽沿着模组正极连接排506与塑胶之间的缝隙进入到电池模组内部。

作为另一实施例，圆柱电芯10还可以是锂离子圆柱电芯或混合超级电容圆柱电池。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种超容锂电电池模组，包括从下到上依次设在下壳体中的圆柱电芯、圆柱电芯压板、防护板、PCBA板和与下壳体相匹配的上盖，其特征在于：所述下壳体的内部固定有由加强筋机构所组成的若干个圆形凹槽，用于放置圆柱电芯，所述圆柱电芯压板上开设有与圆形凹槽相匹配的限位凹槽，所述限位凹槽套接圆柱电芯；

所述下壳体上还设有上设有立柱，所述立柱上设有盲孔，所述PCBA板和防护板上均设有通孔，所述圆柱电芯压板上设有凸台，所述凸台上设有压板通孔，PCBA板上的通孔、防护板上的通孔、压板通孔共同通过螺丝固定在立柱的盲孔上；

所述下壳体的四个侧面上均设置有母扣，且在开口端面设置有环端面一周的凹槽，所述上盖的四个侧面均设置有公扣，且在开口端面上设置有环端面一周的与凹槽相匹配的凸起；用于上盖安装在下壳体上时，上盖的公扣与下壳体的母扣完全扣合，下壳体的凹槽与上盖的凸起配合形成一个U型腔体，U型腔体内填充胶水，用于实现电池模组的密封和上盖固定在下壳体上，并实现电池模组的密封。

2.根据权利要求1所述的一种超容锂电电池模组，其特征在于：所述下壳体四周设置外壁和内壁，所述加强筋机构包括加强筋、横梁，所述加强筋设在外壁和内壁之间，用于增加外壁与内壁之间的连接强度；内壁围起来的空间中设置多个沿X轴和Y轴方向的横梁，用于支持内壁在一定程度上防止内壁由于受到外力冲击变形，挤压到固定在下壳体中的圆柱电芯。

3.根据权利要求1所述的一种超容锂电电池模组，其特征在于：还包括导电排，所述导电排的一端焊接在圆柱电芯负极极柱上，另一端焊接在相邻圆柱电芯负极端面上；

圆柱电芯的外壳包括正极端面、圆周面和负极端面，所述正极端面、圆周面、负极端面为一个整体，为圆柱电芯的正极。

4.根据权利要求1所述的一种超容锂电电池模组，其特征在于：所述圆柱电芯压板上设有与导电排、正极导电排和负极导电排相对应的仿形槽，用于分别安装导电排、正极导电排和负极导电排，避免放置过程中造成的圆柱电芯短路，并且分别增加相邻两个导电排之间、导电排与正极导电排之间、导电排与负极导电排之间的绝缘隔挡。