CN219873865U - 一种电池模组及具有该电池模组的电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电池模组及具有该电池模组的电池包，电池模组包括：至少两电芯组、两个端板和夹具组件。相邻两电芯组之间具有风道，两个所述端板分别位于各电芯组沿长度方向的两端，所述夹具组件分别连接于两个所述端板，所述夹具组件能调节两个所述端板之间的间距。本申请的电池模组的夹具组件能调节两个所述端板之间的间距对电芯组施加压力，以固定夹紧各电芯塑壳，消除了电芯在注液完成后及充放电过程中引起的体积膨胀，同时可以保证电解液在电极内的充分浸润，夹具组件的设计提升了模组受力均匀性，减轻电芯注液完成后及循环过程中的形变，提升电池模组耐用性。

Description

一种电池模组及具有该电池模组的电池包

技术领域

本实用新型涉及储能电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及具有该电池模组的电池包。

背景技术

近年来，可再生能源在世界范围内得到迅速发展，传统的以有机溶剂为电解液的锂离子电池能量密度高，但存在安全性低和成本高的问题。与之相比，新型水系离子电池具有价格廉价、无环境污染且安全性高等优点，在大规模储能体系中具有潜在的重要应用前景。

现有新型水系储能电池以锂/钠电化学反应为基础构建，电解液采用水系溶液，最终制成方形塑壳电芯。以新型水系方壳储能电芯为基本储能单元，结合该新型电芯的特性，创新地设计开发了一种新型实用的PACK。但此类电芯在在注液完成后及充放电过程中会发生明显的体积膨胀，这样会导致容纳溶液的塑壳变形，从而降低水系储能电池的耐用性。传统锂电池电芯注液的时候不会有膨胀，模组制作的时候也不会有膨胀，因此常用钢带扎紧模组的固定方式，对电芯施加一定预紧力，减轻电芯在循环过程中的形变。而水系储能电芯在注液后会发生明显的体积膨胀，在模组制作过程中，因为电芯体积会发生明显的膨胀导致电芯塑壳变形，若不采用特殊工序处理，则无法保证塑壳水系储能电池的耐用性。在固定各电芯时，若仅采用钢带固定，则容易受力不均匀，不能达到很好的限制塑壳变形的效果，例如，使用固定大小的钢带固定，钢带不容易套进去。钢带扎紧后，若需要更换电芯，电芯不容易拆卸下来，需要将钢带剪掉，这样钢带就报废了不能使用，造成浪费。更换完电芯后，还需要使用新的钢带进行扎紧固定电池模组，这样增加了整个电池模组使用物料的损耗率，增加了电池模组的制作成本。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池模组及具有该电池模组的电池包。

本申请提供如下技术方案：

本申请第一目的在于提供一种电池模组，包括：

至少两电芯组，相邻两电芯组之间具有风道；

两个端板，两个所述端板分别位于各电芯组沿长度方向的两端；

夹具组件，所述夹具组件分别连接于两个所述端板，所述夹具组件能调节两个所述端板之间的间距。

可选的，所述夹具组件包括杆体和两个端部夹件；

所述杆体贯穿所述风道设置和所述端板设置；

两个所述端部夹件分别连接于所述杆体的两端，所述端部夹件抵顶于相应的端板，所述端部夹件能沿所述杆体的长度方向移动以调节两个所述端板之间的距离。

可选的，所述端部夹件包括夹块和螺母；

所述杆体的两端分别设置外螺纹；

所述夹块可滑动地套设于所述杆体，所述螺母螺纹连接于所述杆体以抵顶于所述夹块上，使得所述夹块抵顶于相应的端板。

可选的，所述夹块呈长条形；

所述夹块沿各电芯组的排列方向延伸。

可选的，所述夹块上设置凸筋；

各所述凸筋分别抵顶于所述端板。

可选的，所述夹块上的各所述凸筋和电芯组的数量相等，各所述凸筋分别抵顶于端板上对应各所述电芯组的位置。

可选的，所述的电池模组还包括钢带，所述钢带套设于各组所述电芯组。

可选的，两个所述端板上分别设置有连通所述风道的进风口和出风口。

本申请第二目的在于提供一种电池包，包括外壳和上述的电池模组，外壳具有空腔，电池模组位于所述空腔内。

可选的，电池包还包括BMU模块，所述BMU模块设置于所述空腔内，所述BMU模块和所述电芯组沿所述外壳的长度方向依次排列。

通过采用上述技术方案，使得本申请具有如下有益效果：

本申请的电池模组的夹具组件能调节两个所述端板之间的间距对电芯组施加压力，以固定夹紧各电芯塑壳，消除了电芯在注液完成后及充放电过程中引起的体积膨胀，同时可以保证电解液在电极内的充分浸润，夹具组件的设计提升了模组受力均匀性，减轻电芯注液完成后及循环过程中的形变，提升电池模组耐用性。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为本申请实施例提供的电池模组的电芯组、端板和夹具组件组装的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电池模组的电芯组、端板和夹具组件组装结构的俯视图；

图3为本申请实施例提供的电池模组的电芯组、端板和夹具组件组装结构的侧视图；

图4为本申请实施例提供的电池模组的电芯组、端板和夹具组件组装结构的正视图；

图5为本申请实施例提供的电池模组中的夹具组件的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电池包的内部结构示意图；

图7为本申请实施例提供的电池包的外观结构示意图。

图中：电芯组1、电芯11、端板2、夹具组件3、杆体31、端部夹件32、夹块321、凸筋3211、螺母322、风道4、钢带5、外壳6、BMU模块7、排风扇8。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

实施例一

参见图1至图7所示,本申请实施例一提供一种电池模组，包括：至少两电芯组1、两个端板2和夹具组件3。每一电芯组1包括多个电芯，各电芯沿直线依次排列，每个电芯均包括正极、负极和隔膜，相邻两个电芯中一者的正极和另一者的负极电连接，相邻两电芯组1之间具有风道4，两个所述端板2分别位于各电芯组1沿长度方向的两端，所述夹具组件3分别连接于两个所述端板2，所述夹具组件3能调节两个所述端板2之间的间距。本申请的电池模组的夹具组件3能调节两个所述端板2之间的间距对电芯组1施加压力，以固定夹紧各电芯11塑壳，消除了电芯11在注液完成后及充放电过程中引起的体积膨胀，夹具组件3的设计提升了电池模组的受力均匀性，减轻电芯11注液完成后及循环过程中的形变，提升了电池模组的耐用性。

在一种可能的实施方案中，如图2和图5所示，所述夹具组件3包括杆体31和两个端部夹件32，所述杆体31贯穿所述风道4设置和所述端板2设置。两个所述端部夹件32分别连接于所述杆体31的两端，所述端部夹件32抵顶于相应的端板2，所述端部夹件32能沿所述杆体31的长度方向移动以调节两个所述端板2之间的距离。以电池模组含有两个电芯组1为例，所述杆体31贯穿两个电芯组1间的风道4连接于两个所述端部夹件32，两个电芯组1分别位于杆体31的两侧，夹具组件3的形状类似于“C”字结构。

在一种可能的实施方案中，如图4所示，所述端部夹件32包括夹块321和螺母322，所述杆体31的两端分别设置外螺纹。所述夹块321可滑动地套设于所述杆体31，所述螺母322螺纹连接于所述杆体31以抵顶于所述夹块321上，使得所述夹块321抵顶于相应的端板2。以电池模组含有两个电芯组1为例，将方形塑壳水系储能电芯11以2个电芯组1并列排布，两端各添加一片端板2，夹具组件3的杆体31贯穿两个电芯组1之间风道4连接两个端板2，螺母322螺纹连接于杆体31上的外螺纹处，拧紧螺母322并施加一定的压力确保电芯11完全夹紧。

在一种可能的实施方案中，如图4所示，所述夹块321呈长条形，所述夹块321沿各电芯组1的排列方向延伸，长条形的夹块321对端板2施加力度均匀使得各电芯组1受力均匀。

在一种可能的实施方案中，如图1和图5所示，所述夹块321上设置凸筋3211，各所述凸筋3211分别抵顶于所述端板2。凸筋3211减少了夹块321与端板2的接触面积，使得端板2受力更均匀。

在一种可能的实施方案中，所述夹块321上的各所述凸筋3211和电芯组1的数量相等，各所述凸筋3211分别抵顶于端板2上对应各所述电芯组1的位置。这样可保证每组电芯组1都能受到端部夹件32的固定。

在一种可能的实施方案中，如图1和图3所示，所述的电池模组还包括钢带5，所述钢带5套设于各电芯组1和端板2上。电池模组可以包括两个钢带5，两个钢带分别于套设于各电芯组1和端板2构成的整体结构的上部和下部。待各电芯11完成注液和分容后，可以在上下两端各安装一圈定制钢带5，使得各电芯11受力更均匀。在套设钢带之前，适当减轻夹具组件3的作用力以保证钢带5与模组之间的紧密接触，这样固定的电芯组1结构更稳固，各电芯11之间排列更紧密。钢带5及夹具组件3固定可通过端板2均匀分散作用力于各电芯11上，从而减少电芯11在注液及冲放电过程中的膨胀形变。

在一种可能的实施方案中，两个所述端板2上分别设置有连通所述风道4的进风口和出风口。本申请的电池模组安装于电池包的外壳6上，外壳上可以安装排风扇8，工作时冷却风自前向后带走热量。在端板2上设置进风口和出风口，确保冷却风从模组中心位置的风道4通过带走热量，保证电芯11工作温度维持在最佳范围内。

实施例二

本申请实施例二提供一种电池包，包括外壳6和上述实施例一中的电池模组。外壳6具有空腔，电池模组设置于空腔内。如图6所示，电池包还包括BMU模块7，电芯组1、端板2和夹具组件3均设置于所述空腔内。其中，所述BMU模块7和所述电芯组1沿所述外壳6的长度方向依次排列。每个电芯组1中的各电芯11通过螺丝与铝排进行固定连接，并在连接处铺设温度感应端子和电压感应模块，并电连接至BMU模块7，每电芯组1对应设置一个BMU模块7，两个BMU模块7和各电芯组1沿所述外壳6的长度方向依次排列，排列结构更合理。

所述电芯组1的各电芯11均包括方形塑壳、正极、负极、隔膜和容纳于方形塑壳内的水系溶液，电芯组1的各电芯11依次排列，相邻的两个电芯11的方形塑壳紧密贴合。各电芯11是方形长条状的塑壳，各电芯11之间沿厚度方向紧密排列，各电芯11之间贴合，在电芯11发生膨胀时限制了电芯11塑壳的膨胀变形。

本申请实施例同时还提供了本申请的电池包的组装过程，以各图中2个电芯组1为例，如下：

步骤一、电芯11夹具固定：将方形塑壳水系储能电芯11以2个电芯组1并列排布，两端各添加一片端板2，夹具组件3的杆体31贯穿两个电芯组1之间风道4连接两个端板2，螺母322螺纹连接于杆体31上的外螺纹处，拧紧螺母322并施加一定的压力确保电芯11完全夹紧；

步骤二、电芯11注液及静置：将水系电解液的注入夹具组件3固定的电芯组1中的各电芯11中，完成注液后静置12至36小时确保电解液的完全浸润。此阶段工装夹具可完全抑制住壳体的膨胀变形，确保结构的稳定性；

步骤三、电芯11分容成组：各电芯11静置完成后，需对各电芯11进行测试分容。若有个别电芯11分容测试不合格时，可旋转夹具组件3中的螺母322，使得夹具组件3变松，各电芯11之间就有空隙，方便将不合格的电芯11取出，再换入新的电芯11，再拧紧螺母322对电芯组1进行夹紧固定，然后对更换的新电芯11塑壳进行注液、静置和分容测试，对更换的电芯进行分容测试至全部电芯都分容测试合格；

步骤四、电芯组1固定外壳的底面：各电芯11分容测试全部合格后，在上下两端各安装一圈定制钢带5固定，适当减轻夹具组件3的作用力，以保证钢带5与模组之间的紧密接触，将通过钢带5固定的电芯组1，通过螺栓等连接件固定至外壳6的底面；

步骤五、电芯11模组和动力及通讯连接：电芯组1通过螺丝与铝排进行固定连接，并在连接处铺设温度感应端子和电压感应模块；

步骤六、BMU等模块固定：将BMU模块7通过L型版以螺栓等连接件固定在外壳6的底面，将温度感应端子和电压感应模块通过线束连接至BMU模块7；

步骤七、绝缘面板安装，电池模组各面板安装：逐步进行电池模组各面板的安装，动力及通讯线缆与电池模组接口进行连接，待绝缘面板在模组上端安置完成后，封上电池模组的上面板完成电池模组的整体组装。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

至少两电芯组，相邻两电芯组之间具有风道；

两个端板，两个所述端板分别位于各电芯组沿长度方向的两端；

夹具组件，所述夹具组件分别连接于两个所述端板，所述夹具组件能调节两个所述端板之间的间距。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述夹具组件包括杆体和两个端部夹件；

所述杆体贯穿所述风道设置和所述端板设置；

两个所述端部夹件分别连接于所述杆体的两端，所述端部夹件抵顶于相应的端板，所述端部夹件能沿所述杆体的长度方向移动以调节两个所述端板之间的距离。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述端部夹件包括夹块和螺母；

所述杆体的两端分别设置外螺纹；

所述夹块可滑动地套设于所述杆体，所述螺母螺纹连接于所述杆体以抵顶于所述夹块上，使得所述夹块抵顶于相应的端板。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述夹块呈长条形；

所述夹块沿各电芯组的排列方向延伸。

5.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述夹块上设置凸筋；

各所述凸筋分别抵顶于所述端板。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于,所述夹块上的各所述凸筋和电芯组的数量相等，各所述凸筋分别抵顶于端板上对应各所述电芯组的位置。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括钢带，所述钢带套设于各所述电芯组和端板上。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于,两个所述端板上分别设置有连通所述风道的进风口和出风口。

9.一种电池包，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳具有空腔；

如权利要求1-8任一所述的电池模组，所述电池模组位于所述空腔内。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，包括BMU模块，所述BMU模块设置于所述空腔内，所述BMU模块和所述电芯组沿所述外壳的长度方向依次排列。