CN219832861U - 一种圆柱形电芯模组用缓冲结构及圆柱形电池模组 - Google Patents

Abstract

一种圆柱形电芯模组用缓冲结构及圆柱形电池模组，包括具有平整表面的第一结构和背离第一结构的第二结构。所述第一结构的平整表面可以与外壳壳体紧密贴合，第二结构的弧形结构可以与圆柱形电芯的表面相相贴合；所述缓冲垫还包括第三结构和第四结构，第三结构与固定支架进行机械连接，第四结构与缓冲垫固定件固定连接，从而实现缓冲垫与外壳的连接，此外，本申请还提供一种使用该缓冲结构的圆柱形电池模组；本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，多个电芯的两端均分别通过固定支架套接形成整体，同时通过橡胶材质的缓冲垫，对固定支架进行全方位的缓冲，从而提高了对电芯的缓冲效果，具有很强的实用性。

Description

一种圆柱形电芯模组用缓冲结构及圆柱形电池模组

技术领域

本实用新型涉及圆柱形电芯电池模组技术领域，尤其是一种圆柱形电芯模组用缓冲结构及圆柱形电池模组。

背景技术

在小型车电池pack中，缓冲的作用是隔绝电池组件与外壳产生干涉，避免电气元件直接接触金属箱体而引发的短路、起火、爆炸等隐患。

目前市场产品中，圆柱电芯电池组与壳体之间缓冲方案多采用EVA泡棉，但EVA泡棉在受力挤压过后会产生形变，以及随着时间的推移会风化易碎，失去原有缓冲功能，从而导致电池组与壳体发生碰撞，严重时会出现起火爆炸的风险。

为此，本申请提出一种圆柱形电芯模组用的缓冲结构及圆柱形电池模组。

实用新型内容

针对上述现有生产技术中的缺点，一种圆柱形电芯模组用的缓冲结构，从而实现对电芯全方位的缓冲。

本实用新型所采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供圆柱形电芯模组用的缓冲结构，

所述缓冲结构包括多个缓冲垫，所述缓冲垫包括具有平整表面的第一结构和背离第一结构的第二结构。

在一个实施例中，所述第一结构的平整表面与外壳壳体紧密贴合。

在一个优选的实施例中，所述第二结构为弧形结构，且所述弧形结构与圆柱形电芯的轴向表面相贴合。

在一个实施例中，所述第二结构为波浪形结构。

进一步地，所述缓冲垫还包括第三结构，第三结构与固定支架进行机械连接，进一步提高缓冲垫的稳定性。

更进一步地，所述缓冲垫设置有连接孔，所述连接孔通过螺丝固定在外壳内壁上设置的缓冲垫固定件中，使得缓冲垫顺着电芯的轴向与外壳进行连接。

第二方面，本申请提供一种使用上述缓冲结构的圆柱形电芯模组，包括外壳，以及连接在外壳两端并形成封闭空间的端盖。

进一步地，外壳的内壁沿周向设置有多个端板固定件，端盖通过机械连接的方式与端板固定件固定连接。

进一步地，所述两个端盖和外壳共同组成用于放置电芯组的容纳腔，在所述容纳腔内，多个圆柱形电芯沿第一预设方向或第二预设方向堆叠设置，多个圆柱形电芯通过并联或串联的方式进行电连接。

在一个优选实施例中，所述圆柱形电芯模组还包括设置在外壳和端盖之间用于提高密封连接效果的安装框，提高整体的连接效果，提高密封性能，提高对电芯的防护效果。

所述圆柱形电芯模组还包括固定支架，包括第一支架和第二支架，圆柱形电芯沿其长度延伸方向的两端分别伸入第一支架和第二支架，套接形成整体，从而形成圆柱形电池模组。

进一步地，固定支架的侧壁沿周向卡接有多个如上述第一方面所述的缓冲垫。更进一步地，所述缓冲垫的第三结构与固定支架卡接在一起。

在一个实施例中，位于电芯两端的缓冲垫错开分布，以提高对电芯的固定效果。所述端板固定件和缓冲垫固定件均位于固定支架上设置的缝隙中对固定支架和缓冲垫进行限位。

在一个实施例中，所述端盖的端面与电芯的轴线垂直设置。

进一步地，所述第一支架和第二支架相背的一侧均设置有BMS板，且BMS板上设置的连接头延伸出外壳。

在一个实施例中，所述外壳的上端设置有把手。

在一个实施例中，所述固定支架上还设置有用于监控温度和电压的采样集成板。

在一个优选实施例中，所述圆柱形电芯模组还包括散热结构，所述散热结构位于圆柱形电芯模组底部，用于对圆柱形电芯模组产生的热量进行疏散。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，多个电芯的两端均分别通过固定支架套接形成整体，同时通过橡胶材质的缓冲垫，对固定支架进行全方位的缓冲，从而提高了对电芯的缓冲效果，具有很强的实用性。

同时，本实用新型还具备如下优点：

（1）.缓冲垫顺着电芯的轴向与外壳进行连接，能够同时达到对固定支架左右两侧和上下侧的缓冲，端盖上设置有对缓冲垫进行限位的限位块，再次提高左右侧的缓冲；

（2）.端板固定件和缓冲垫固定件均位于固定支架上设置的缝隙中对固定支架和缓冲垫进行限位，一方面端板固定件和缓冲垫固定件直接对固定支架进行限位，另一方面端板固定件位于缓冲垫的两侧也能对缓冲垫进行限位，达到对固定支架前后侧的缓冲效果。

（3）.多个电芯的两端均分别通过固定支架套接形成整体，从而形成电池模块，而且不同的电芯之间相互隔开，减少碰撞。

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为本实用新型的主视图。

图4为图3中A-A截面的剖视图。

图5为本实用新型缓冲垫结构的立体图。

其中：

1、外壳；2、端盖；3、电芯；4、固定支架；5、BMS板；6、缓冲垫；7、安装框；

101、把手；102、端板固定件；103、缓冲垫固定件；

201、限位块；

401、第一支架；402、第二支架；

601、第一结构；602、第二结构；603、第三结构；604、连接孔。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

实施例一

本实施例公开了圆柱形电芯模组用的缓冲结构，可有效防止压力较大对模组中圆柱形电芯的伤害，有效提高电池模组的循环寿命。

所述缓冲结构包括多个缓冲垫6，所述缓冲垫6包括具有平整表面的第一结构601和背离第一结构601的第二结构602，在一个优选的实施例中，所述第二结构602为弧形结构，且所述弧形结构与圆柱形电芯的轴向表面相贴合，以进一步提升缓冲垫6与圆柱形电芯的接触面积，提升缓冲效果，另一方面，第一结构601的平整表面与壳体可实现紧密贴合，也可在壳体的配合下，进一步固定圆柱形电芯组，防止圆柱形电芯组在壳体的晃动，减小圆柱形电芯损伤概率。

进一步地，缓冲垫6还包括第三结构603，第三结构603与固定支架进行机械连接，进一步提高缓冲垫的稳定性。在一个实施例中，所述第三结构603与固定支架通过卡接的方式固定。

在一个实施例中，所述第二结构602为波浪形结构，即具有多个弧形面，各个弧形面均对应于一个圆柱电池的轴向表面，通过采用波浪形结构能够一次性贴合多个圆柱形电芯3，提高对圆柱形电芯3的固定效果。

缓冲垫6的制备材料为本领域内常用的缓冲材料，在一个优选的实施例中，所述缓冲垫6由具有一定的可逆弹性形变的材料制备，如橡胶等，更为优选地，为硬度设定在60-70HR的橡胶材料。

更进一步地，所述缓冲垫6设置有连接孔604，连接孔604通过螺丝固定在外壳1内壁上设置的缓冲垫固定件103中，使得缓冲垫6顺着电芯3的轴向与外壳1进行连接，能够同时达到对固定支架4左右两侧和上下侧的缓冲，端盖2上设置有对缓冲垫6进行限位的限位块201，再次提高左右侧的缓冲.

实施例二

本实施例公开了一种圆柱形电芯模组，包括外壳1，以及连接在外壳1一端并形成封闭空间的端盖2，所述外壳1一般为金属结构，为进一步实现轻量化的目的，在一个实施例中，所述外壳1为铝合金结构。

外壳1的内壁沿周向设置有多个端板固定件102，端盖2通过机械连接的方式与端板固定件102固定连接，在其中一个实施例中，可以在端板固定件102面向端盖2的一侧开设有螺纹孔，通过螺栓穿过端盖2上对应的通孔后，与螺纹孔进行连接，形成紧密连接结构。相较于卡结、铆接等方式，螺接的稳固程度更高。

在一个优选实施例中，所述圆柱形电芯模组还包括设置在外壳1和端盖2之间用于提高密封连接效果的安装框7，提高整体的连接效果，提高密封性能，提高对电芯3的防护效果。

进一步地，两个端盖2和外壳1共同组成用于放置电芯组的容纳腔，在容纳腔内，多个圆柱形电芯3沿第一预设方向或第二预设方向堆叠设置，多个圆柱形电芯3通过并联或串联的方式进行连接。所述第一预设方向为圆柱形电芯的长度方向，所述第一预设方向为圆柱形电芯的宽度方向。在一个实施例中，所述圆柱形电芯3由正极极片、负极极片、隔离膜逐一层叠后卷绕形成。

所述圆柱形电芯模组还包括固定支架4，包括第一支架401和第二支架402，圆柱形电芯3沿其长度延伸方向的两端分别伸入第一支架401和第二支架402，套接形成整体，从而形成圆柱形电池模组。所述第一支架401和第二支架402上设置有多个通孔，所述通孔的直径略大于圆柱形电芯3，用于安装圆柱形电芯，对电芯起到支撑固定作用。在一个优选实施例中，第一支架401和第二支架402为多个圆筒形结构粘结在一起，沿圆柱形电芯3的长度延伸方向，第一支架401和第二支架402的长度之和小于圆柱形电芯3的长度。且所述多个圆筒形结构大小相等，形状相同。通过多个圆筒形结构的设置能够将不同的圆柱形电芯3之间相互隔开，减少碰撞，有利于协助固定多个圆柱形电芯3，有效提高圆柱形电芯模组的结构强度和结构稳定性。在另外的实施例中，第一支架401和第二支架402为包含四个侧边的中空结构，其任一侧边均为波浪形结构，且所述波浪形结构的弧度与圆柱形电芯3周面弧度一致，这样的结构设置更有利于固定圆柱形电芯3，有利于提高圆柱形电芯3堆叠体的结构稳定性。

第二支架402远离圆柱形电芯3的一端设置有底部支架，所述底部支架与圆柱形电池的端部抵接，所述底部支架上设置有供圆柱形电芯3极柱伸出的通孔，极柱伸出后通过汇流排进行连接。进一步地，汇流排以螺接或铆接方式固定在底部支架上并与圆柱形电芯3通过焊接的方式固定连接，实现了对多组圆柱形电芯3之间进行电连接，提高了圆柱形电芯模组整体的稳定性和使用的安全性。在一个实施例中，所述底部支架与圆筒形结构垂直设置，一体成型，且所述底部支架与端盖2平行设置。

所述底部支架远离圆柱形电芯3的一侧，设置有采集线束及BMS板5，且BMS板5上设置的连接头延伸出外壳1，用于控制电池pack的充放电。

外壳1的上端设置有把手101。

所述固定支架4上还设置有用于监控温度和电压的采样集成板，采样集成板与BMS板5相连接，方便对电芯3的电压和温度进行监控。

如图3和图4所示，固定支架4的侧壁沿周向卡接有多个缓冲垫6，缓冲垫6包括具有平整表面的第一结构601、背离第一结构601的第二结构602及第三结构603，第一机构601与外壳1抵接，第二结构602和第三结构603呈波浪形，且采用橡胶材质，通过采用波浪形结构能够一次性贴合多个电芯3，提高对电芯3的固定效果，且位于电芯3两端的缓冲垫6错开分布，以提高对电芯3的固定效果以及固定的范围，而第三结构603卡接在固定支架4上，不容易脱落，同时缓冲固定支架4与外壳1，以及固定支架4与端盖2的冲击力，继而对电芯3进行防护。

同时端板固定件102和缓冲垫固定件103均位于固定支架4上设置的缝隙中对固定支架4和缓冲垫6进行限位，一方面端板固定件102和缓冲垫固定件103直接对固定支架4进行限位，另一方面端板固定件102位于缓冲垫6的两侧也能对缓冲垫6进行限位，达到对固定支架4前后侧的缓冲效果。

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，多个电芯的两端均分别通过固定支架套接形成整体，同时通过橡胶材质的缓冲垫，对固定支架进行全方位的缓冲，从而提高了对电芯的缓冲效果，具有很强的实用性。

在一个优选实施例中，所述圆柱形电芯模组还包括散热结构，所述散热结构位于圆柱形电芯组底部，用于对圆柱形电芯模组产生的热量进行疏散，使得圆柱形电芯模组在一个合适的温度区间的工作，提高了圆柱形电芯模组的安全可靠性。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种圆柱形电芯模组用缓冲结构，其特征在于：所述缓冲结构包括多个缓冲垫（6），所述缓冲垫（6）包括具有平整表面的第一结构（601）和背离第一结构的第二结构（602）。

2.如权利要求1所述的缓冲结构，其特征在于：所述第一结构（601）的平整表面与外壳（1）紧密贴合。

3.如权利要求1所述的缓冲结构，其特征在于：所述第二结构（602）为弧形结构，且所述弧形结构与圆柱形电芯（3）的轴向表面相贴合。

4.如权利要求1所述的缓冲结构，其特征在于：所述第二结构（602）为波浪形结构。

5.如权利要求1所述的缓冲结构，其特征在于：所述缓冲垫（6）还包括第三结构（603），第三结构（603）与固定支架（4）进行机械连接。

6.如权利要求1-5任一项所述的缓冲结构，其特征在于：所述缓冲垫（6）设置有连接孔（604），所述连接孔（604）通过螺丝固定在外壳（1）内壁上设置的缓冲垫固定件（103）中，使得缓冲垫（6）顺着电芯（3）的轴向与外壳（1）进行连接。

7.一种使用如权利要求1所述的缓冲结构的圆柱形电池模组，其特征在于：包括外壳（1），以及连接在外壳（1）两端并形成封闭空间的端盖（2）；

两个所述端盖（2）和外壳（1）共同组成用于放置电芯组的容纳腔，在所述容纳腔内，多个圆柱形电芯（3）沿第一预设方向或第二预设方向堆叠设置，多个圆柱形电芯通过并联或串联的方式进行电连接；

所述第一预设方向为圆柱形电芯的长度方向，所述第一预设方向为圆柱形电芯的宽度方向。

8.如权利要求7所述的圆柱形电池模组，其特征在于：所述外壳（1）的内壁沿周向设置有多个端板固定件（102），端盖（2）通过机械连接的方式与端板固定件（102）固定连接。

9.如权利要求7所述的圆柱形电池模组，其特征在于：所述圆柱形电芯模组还包括固定支架（4），包括第一支架（401）和第二支架（402），圆柱形电芯沿其长度延伸方向的两端分别伸入第一支架（401）和第二支架（402），套接形成整体，从而形成圆柱形电池模组。

10.如权利要求9所述的圆柱形电池模组，其特征在于：所述第一支架（401）和第二支架（402）相背的一侧均设置有BMS板（5），且BMS板（5）上设置的连接头延伸出外壳（1）。