CN219832893U - 一种模块化电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化电池模组及电池包。该模块化电池模组包括首端模块，首端模块包括两个沿第一方向设置的首端连接板，首端连接板设有连接座；尾端模块，尾端模块包括两个沿第一方向设置的尾端连接板，尾端连接板设有与连接座可拆卸连接的连接凸起；至少一个拓展模块，拓展模块包括两个沿第一方向设置的拓展连接板，拓展连接板的一端设有连接座，拓展连接板的另一端设有连接凸起，首端模块、至少一个拓展模块和尾端模块通过连接座和连接凸起首尾依次连接。通过增减拓展模块以适用不同尺寸空间的电池包，从而提高空间利用率，并且各个模块的零件共用率高，提高了整体结构的兼容性。

Description

一种模块化电池模组及电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种模块化电池模组及电池包。

背景技术

目前，电池模组均为传统的尺寸模组，根据电池模组的尺寸制作外壳，电池模组直接放入外壳中，与外壳底部粘接，将多组电芯模块封闭在外壳内部，形成电池包。该形式的电池包存在以下缺点：

1.由于各个电池模组之间装配时需要空间，导致电池包中空间利用率低；

2.该电池模组不具备扩展性，其尺寸一旦成型，便无法调节；

3.采用一次性胶接成型，该结构不可拆卸，不具备返修性，内部部分损坏后无法更换，只能整体报废，成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模块化电池模组及电池包，实现模块化拼接，兼容性高，便于部分替换，节省成本，扩展性强，便于拓展，空间利用率高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种模块化电池模组，所述模块化电池模组包括：

首端模块，所述首端模块包括两个沿第一方向设置的首端连接板，两个所述首端连接板之间设有电芯，所述首端连接板设有连接座；

尾端模块，所述尾端模块包括两个沿所述第一方向设置的尾端连接板，两个所述尾端连接板之间设有电芯，所述尾端连接板设有与所述连接座可拆卸连接的连接凸起；

至少一个拓展模块，所述拓展模块包括两个沿所述第一方向设置的拓展连接板，两个所述拓展连接板之间设有电芯，所述拓展连接板的一端设有所述连接座，所述拓展连接板的另一端设有所述连接凸起，所述首端模块、至少一个所述拓展模块和所述尾端模块通过所述连接座和所述连接凸起首尾依次连接。

可选地，所述首端模块、所述尾端模块和所述拓展模块中均至少设有一排电芯，一排所述电芯的大面沿所述第一方向堆叠排列，多排所述电芯沿第二方向排列，所述第二方向与所述首端模块、所述拓展模块和所述尾端模块的连接方向相同。

可选地，所述首端模块和所述拓展模块之间、两个相邻的所述拓展模块之间以及所述拓展模块和所述尾端模块之间均固设有中间隔板。

可选地，两个所述首端连接板上均设有限位凸起，所述中间隔板的两端分别与所述限位凸起抵接；

两个所述拓展连接板上均设有所述限位凸起，所述中间隔板的两端分别与所述限位凸起抵接。

可选地，所述中间隔板上涂抹有自粘胶，所述中间隔板与所述电芯通过自粘胶粘接。

可选地，模块化电池模组还包括连接组件，所述连接组件包括第一连接螺栓，所述连接座上设有连接螺纹孔，所述连接凸起上设有与所述连接螺纹孔配合的连接通孔，所述第一连接螺栓的一端穿过所述连接通孔与所述连接螺纹孔螺纹连接。

可选地，所述连接座位于所述首端连接板以及所述拓展连接板的底部；所述连接凸起位于所述尾端连接板以及所述拓展连接板的顶部。

可选地，所述拓展模块设有多个，多个所述拓展模块通过所述连接座和所述连接凸起依次首尾连接，所述首端模块和所述尾端模块设置在多个所述拓展模块的两端。

可选地，所述首端模块还包括首端侧板，所述首端侧板的两端分别与两侧的所述首端连接板连接，所述首端侧板的顶部设有向所述电芯翻折的首端侧板翻边；

所述尾端模块还包括尾端侧板，所述尾端侧板的两端分别与两侧的所述尾端连接板连接，所述尾端侧板的顶部设有向所述电芯翻折的尾端侧板翻边。

另一方面，提供一种电池包，包括如上任一项所述的模块化电池模组。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种模块化电池模组及电池包，通过设置首端模块、拓展模块和尾端模块，这三种不同类型的电芯模块，使其通过各自的连接座和连接凸起可拆卸地相连在一起，形成一个高度模块化的电池模组，使其当其中一个模块出现损伤时，只需要将出现损伤的模块进行更换即可，实现了部分的返修和替换，极大的降低了成本。并且由于拓展模块设置多个，通过增减拓展模块以适用不同尺寸空间的电池包，从而提高空间利用率，并且各个模块的零件共用率高，提高了整体结构的兼容性。

附图说明

图1是本实用新型的模块化电池模组的装配图；

图2是本实用新型的模块化电池模组的模块拆分图；

图3是本实用新型的模块化电池模组的首端模块的结构图；

图4是本实用新型的模块化电池模组的尾端模块的结构图；

图5是本实用新型的模块化电池模组的拓展模块的结构图；

图6是本实用新型的模块化电池模组的框架的结构图；

图7是本实用新型的模块化电池模组的各连接板的插接图。

图中：

1、首端模块；11、首端连接板；12、首端侧板；121、首端侧板翻边；

2、尾端模块；21、尾端连接板；22、尾端侧板；221、尾端侧板翻边；

3、拓展模块； 31、拓展连接板；

4、连接座； 41、连接螺纹孔；

5、连接凸起； 51、连接通孔；

6、中间隔板；

7、限位凸起；

8、连接组件；81、第一连接螺栓；82、第二连接螺栓；83、垫圈；

9、叠加连接螺纹孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

为了实现模块化拼接，提高电池模组件的兼容性以及拓展性，本实施例提供了一种模块化电池模组及电池包，电池包包括模块化电池模组。

如图1至图7所示，该模块化电池模组包括首端模块1、尾端模块2和至少一个拓展模块3。首端模块1包括两个沿第一方向设置的首端连接板11，两个首端连接板11之间设有电芯，首端连接板11设有连接座4。尾端模块2包括两个沿第一方向设置的尾端连接板21，两个尾端连接板21之间设有电芯，尾端连接板21设有与连接座4可拆卸连接的连接凸起5。拓展模块3包括两个沿第一方向设置的拓展连接板31，两个拓展连接板31之间设有电芯，拓展连接板31的一端设有连接座4，拓展连接板31的另一侧设有连接凸起5，拓展连接板31沿第一方向的截面呈Z字形，首端模块1、至少一个拓展模块3和尾端模块2通过连接座4和连接凸起5首尾依次连接。通过设置首端模块1、拓展模块3和尾端模块2，这三种不同类型的电芯模块，使其通过各自的连接座4和连接凸起5可拆卸地相连在一起，形成一个高度模块化的电池模组，使其当其中一个模块出现损伤时，只需要将出现损伤的模块进行更换即可，实现了部分的返修和替换，极大地降低了成本。并且由于拓展模块3设置多个，通过增减拓展模块3以适用不同尺寸空间的电池包，从而提高空间利用率，并且各个模块的零件共用率高，提高了整体结构的兼容性。

在本实施例中，有四组模块，其中拓展模块3设置两个，首端模块1、两组拓展模块3和尾端模块2通过各自的连接座4和连接凸起5依次首尾相连。在本实施例中，连接座4设置在各个模块的底部，而连接凸起5设置在各个模块的顶部，在拼接时，首先将首端模块1的连接座4插接到第一组的拓展模块3的连接凸起5的下方，再将第一组拓展模块3的连接座4插接到第二组拓展模块3的连接凸起5的下方，最后将第二组拓展模块3的连接座4插接到尾端模块2的连接凸起5的下方，即完成四组模块的连接。当需要进行拓展时，只需要增设拓展模块3，并将其与相邻模块对应的连接凸起5和连接座4连接即可。

可选地，首端模块1、尾端模块2和拓展模块3中均至少设有一排电芯，一排电芯的大面沿第一方向堆叠排列，多排电芯沿第二方向排列，第二方向与首端模块1、拓展模块3和尾端模块2的连接方向相同。本实施例中首端模块1、尾端模块2和拓展模块3中均设有一排电芯，在其他实施例中，首端模块1、尾端模块2和拓展模块3中电芯的设置排数可以根据实际需要设置两排、三排等多排。

可选地，如图2所示，首端模块1和拓展模块3之间、两个相邻的拓展模块3之间以及拓展模块3和尾端模块2之间均固设有中间隔板6。通过设置中间隔板6来提升整个框架强度，并可以用来抵抗多排电芯带来的膨胀力。

进一步地，如图3所示，首端模块1两端的首端连接板11上均设有限位凸起7，中间隔板6的两端分别与限位凸起7抵接；拓展模块3两端的拓展连接板31上设有限位凸起7，中间隔板6的两端分别与限位凸起7抵接。通过设置限位凸起7，既可以在安装中间隔板6安装时起到导向作用，又可以避免安装好以后的中间隔板6发生错动，导致划伤电芯的风险。

在本实施例中，当首端连接板11的限位凸起7设置在靠近拓展连接板31的一侧，拓展连接板31的限位凸起7设置在靠近尾端连接板21的一侧。除此之外，两个相邻的连接板之间通过限位凸起7会形成一个用于放置中间隔板6的插入间隙，插入间隙的长度小于中间隔板6的长度，因此中间隔板6设置有插入凸起，插入凸起可以插入到插入间隙中。

更进一步地，中间隔板6沿第一方向的两侧均涂抹有自粘胶。同构设置自粘胶从而方便对中间隔板6进行固定。在本实施例中，由于设置有四组模块，因此设置有三块中间隔板6，第一个中间隔板6首先通过自粘胶与首端模块1的电芯进行粘接，然后沿第二方向的两端分别与首端连接板11进行焊接，之后将第一个拓展模块3与中间隔板6远离首端模块1的一侧粘接，之后，第二个中间隔板6粘接在第一个拓展模块3的另一侧，并且第二个中间隔板6的两端与拓展连接板31进行焊接，之后再将第二个拓展模块3与第二个中间隔板6粘接，最后再使用同样的方式对第三个中间隔板6和尾端模块2进行连接。

可选地，如图6所示，模块化电池模组还包括连接组件8，连接组件8包括第一连接螺栓81，连接座4上设有连接螺纹孔41，连接凸起5上设有与连接螺纹孔41配合的连接通孔51，第一连接螺栓81的一端穿过连接通孔51与连接螺纹孔41螺纹连接。通过使用第一连接螺栓81对各个模块进行连接，不仅容易拆装，还可以通过相邻的模块共用同一个连接螺栓，起到强化框架强度的作用。

在本实施例中，在每个模块上还开设有一个叠加连接螺纹孔9，使得拓展时不仅可以沿第一方向进行拓展，还可以将其沿高度方向进行叠加。上层的模块与下层的模块通过第二连接螺栓82与叠加连接螺纹孔9进行连接。

进一步地，如图6所示，连接组件8还包括垫圈83，垫圈83套设于第一连接螺栓81上。通过设置垫圈83从而保证连接的稳固性。其中垫圈83可以选用弹性垫圈或平垫圈皆可。

可选地，连接凸起5的棱边处设有第一过渡圆角；连接座4的棱边处设有第二过渡圆角。通过设置过渡圆角，从而方便连接凸起5与连接座4之间进行连接。避免尖角处抵触，导致无法紧密安装。

可选地，如图7所示，首端连接板11、尾端连接板21和拓展连接板31均为镂空结构。通过采用镂空结构，从而降低首端连接板11、尾端连接板21和拓展连接板31的重量，从而降低整体结构的重量，降低成本。在本实施例中，镂空的形状可以是多个矩形也可以是多个三角形组合而成。

可选地，如图6所示，首端模块1还包括首端侧板12，首端侧板12的两端分别与两侧的首端连接板11连接，首端侧板12的顶部设有向电芯翻折的首端侧板翻边121，尾端模块2还包括尾端侧板22，尾端侧板22的两端分别与两侧的尾端连接板21连接，尾端侧板22的顶部设有向电芯翻折的尾端侧板翻边221。通过设置首端侧板翻边121和尾端侧板翻边221，从而限制电芯的位移，避免电芯从框架中掉出。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.模块化电池模组，其特征在于，所述模块化电池模组包括：

首端模块(1)，所述首端模块(1)包括两个沿第一方向设置的首端连接板(11)，两个所述首端连接板(11)之间设有电芯，所述首端连接板(11)设有连接座(4)；

尾端模块(2)，所述尾端模块(2)包括两个沿所述第一方向设置的尾端连接板(21)，两个所述尾端连接板(21)之间设有电芯，所述尾端连接板(21)设有与所述连接座(4)可拆卸连接的连接凸起(5)；

至少一个拓展模块(3)，所述拓展模块(3)包括两个沿所述第一方向设置的拓展连接板(31)，两个所述拓展连接板(31)之间设有电芯，所述拓展连接板(31)的一端设有所述连接座(4)，所述拓展连接板(31)的另一端设有所述连接凸起(5)，所述首端模块(1)、至少一个所述拓展模块(3)和所述尾端模块(2)通过所述连接座(4)和所述连接凸起(5)首尾依次连接。

2.根据权利要求1所述的模块化电池模组，其特征在于，所述首端模块(1)、所述尾端模块(2)和所述拓展模块(3)中均至少设有一排电芯，一排所述电芯的大面沿所述第一方向堆叠排列，多排所述电芯沿第二方向排列，所述第二方向与所述首端模块(1)、所述拓展模块(3)和所述尾端模块(2)的连接方向相同。

3.根据权利要求1所述的模块化电池模组，其特征在于，所述首端模块(1)和所述拓展模块(3)之间、两个相邻的所述拓展模块(3)之间以及所述拓展模块(3)和所述尾端模块(2)之间均固设有中间隔板(6)。

4.根据权利要求3所述的模块化电池模组，其特征在于，两个所述首端连接板(11)上均设有限位凸起(7)，所述中间隔板(6)的两端分别与所述限位凸起(7)抵接；

两个所述拓展连接板(31)上均设有所述限位凸起(7)，所述中间隔板(6)的两端分别与所述限位凸起(7)抵接。

5.根据权利要求3所述的模块化电池模组，其特征在于，所述中间隔板(6)上涂抹有自粘胶，所述中间隔板(6)与所述电芯通过自粘胶粘接。

6.根据权利要求1所述的模块化电池模组，其特征在于，模块化电池模组还包括连接组件(8)，所述连接组件(8)包括第一连接螺栓(81)，所述连接座(4)上设有连接螺纹孔(41)，所述连接凸起(5)上设有与所述连接螺纹孔(41)配合的连接通孔(51)，所述第一连接螺栓(81)的一端穿过所述连接通孔(51)与所述连接螺纹孔(41)螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的模块化电池模组，其特征在于，所述连接座(4)位于所述首端连接板(11)以及所述拓展连接板(31)的底部；所述连接凸起(5)位于所述尾端连接板(21)以及所述拓展连接板(31)的顶部。

8.根据权利要求1所述的模块化电池模组，其特征在于，所述拓展模块(3)设有多个，多个所述拓展模块(3)通过所述连接座(4)和所述连接凸起(5)依次首尾连接，所述首端模块(1)和所述尾端模块(2)设置在多个所述拓展模块(3)的两端。

9.根据权利要求1所述的模块化电池模组，其特征在于，所述首端模块(1)还包括首端侧板(12)，所述首端侧板(12)的两端分别与两侧的所述首端连接板(11)连接，所述首端侧板(12)的顶部设有向所述电芯翻折的首端侧板翻边(121)；

所述尾端模块(2)还包括尾端侧板(22)，所述尾端侧板(22)的两端分别与两侧的所述尾端连接板(21)连接，所述尾端侧板(22)的顶部设有向所述电芯翻折的尾端侧板翻边(221)。

10.电池包，其特征在于，所述电池包包括如权利要求1-9任一项所述的模块化电池模组。