CN219959295U - 一种电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及电池包，电池模组包括电芯组、两个端板和扎带；电芯组包括沿水平方向堆叠排列的多个电芯；两个端板分别位于电芯组沿堆叠方向的两侧，并夹持电芯组，端板的底部背离电芯组的一侧设置有卡槽，卡槽用于在电池模组安装于电池包的壳体内时，与壳体内的加强筋抵接；扎带用于将电芯组和两个端板捆扎为一体。在本实施例中，电芯组通过扎带捆扎，加强筋配合端板上的卡槽夹持电芯组的底部，能够改善电芯所受的约束力过小或过大的问题，使之在一个预设范围内，以延长电芯的使用寿命。

Description

一种电池模组及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及电池包。

背景技术

随着石油能源的衰竭及人们对环保要求的越来越高，电动汽车或混合动力车将在陆上交通工具阵营中扮演重要角色。作为电动汽车的核心动力能源——动力电池模组，其安全性、使用寿命等指标显得尤为重要。

现有技术中，动力电池模组通常利用塑料端板或者铝质端板将多个并排堆叠的电芯夹持在中间起到定位作用，再用两根PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET)带或者两根钢带捆绑放置好的电芯和端板，从而完成电池模组的装配。

由于PET带的强度较低，通过PET带捆绑时，对电芯的约束力较小；而钢带的强度较高，通过钢带捆绑时，对电芯的膨胀力抑制能力较强，但是在电芯膨胀时，钢带对电芯的约束力会急剧增加，导致约束力过大。电芯所受的约束力较小或较大，均会降低电芯的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型在于提供一种电池模组及电池包，解决电芯所受的约束力过小或过大的问题，使电芯所受的约束力在预设范围内，从而延长电芯的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的一个技术方案是：提供一种电池模组，所述电池模组包括电芯组、两个端板和扎带；所述电芯组包括沿水平方向堆叠排列的多个电芯；两个所述端板分别位于所述电芯组沿所述堆叠方向的两侧，并夹持所述电芯组，所述端板的底部背离所述电芯组的一侧设置有卡槽，所述卡槽用于在所述电池模组安装于电池包的壳体内时，与所述壳体内的加强筋抵接；所述扎带用于将所述电芯组和两个所述端板捆扎为一体。

在一些实施例中，所述端板还开设有安装孔，所述安装孔自所述端板的顶面向下贯穿所述端板，所述安装孔用于在所述电池模组安装于电池包的壳体内时，与壳体连接。

在一些实施例中，所述端板背离所述电芯组的一侧设置有多个限位凸起，多个所述限位凸起分别设置于所述扎带垂直于自身延伸方向的两侧，以限位所述扎带的位置。

在一些实施例中，所述端板背离所述电芯组的一侧设置有圆弧面，所述圆弧面与所述扎带弯曲处的内侧面接触。

在一些实施例中，所述电池模组还包括缓冲板，夹设于相邻两所述电芯之间。

在一些实施例中，所述电芯的顶部设置有极耳；所述电池模组还包括信号采集组件，所述信号采集组件设置于所述电芯组的顶部，并与多个所述电芯的极耳电连接。

在一些实施例中，所述信号采集组件包括支架、上盖和连接线，所述支架设置于所述电芯组的顶部，所述上盖可拆卸设置于所述支架的顶部，所述连接线夹设于所述支架与所述上盖之间，所述连接线与多个所述电芯的极耳电连接。

在一些实施例中，所述支架的顶部设置有第一支撑筋，所述上盖的底部设置有第二支撑筋，所述第二支撑筋支撑于所述第一支撑筋的顶部。

在一些实施例中，所述电池模组还包括端部绝缘板及/或底部绝缘板，所述端部绝缘板夹设于所述端板与所述电芯组之间；所述底部绝缘板贴合设置于所述电芯组的底面。

在一些实施例中，所述扎带包括第一扎带和第二扎带，所述第一扎带邻近所述电芯组的顶部设置，所述第二扎带邻近所述电芯组的底部设置。

在一些实施例中，沿垂直于所述堆叠方向，所述底部绝缘板的边缘设置有向上弯折的弯折部，所述弯折部接触所述电芯组的侧面。

在一些实施例中，所述电池模组还包括导热层，贴合设置于所述底部绝缘层的底面。

在一些实施例中，所述电芯组的数量为多个，多个所述电芯组沿垂直于所述堆叠方向的水平方向排列。

为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种电池包，所述电池包包括壳体和如上任一项所述的电池模组，所述壳体内间隔设置有至少两条加强筋，所述至少两条加强筋互相平行；所述电池模组安装于所述壳体时，两个所述端板的卡槽分别与两条所述加强筋抵接。

区别于相关技术的情况，本实用新型实施例的电池模组及电池包，电芯组通过扎带捆扎，端板的底部设置有用于与电池包壳体内的加强筋抵接的卡槽，加强筋配合端板以夹持电芯组的底部，从而电芯所受的约束力不会过小或过大，能够在一个预设范围内，以延长电芯的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电池包的剖视图；

图2是本实用新型实施例的电池模组的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的电池模组的爆炸视图；

图4是图3中端板的结构示意图；

图5是图3中支架的结构示意图；

图6是图3中上盖的结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

100、电池包；

1、壳体；11、加强筋；

2、电池模组；

21、电芯组；211、电芯；2111、极耳；

22、端板；221、卡槽；222、安装孔；223、限位凸起；224、圆弧面；

23、扎带；231、第一扎带；232、第二扎带；233、绝缘层；

24、信号采集组件；241、支架；2411、通孔；2412、第一支撑筋；242、上盖；2421、第二支撑筋；243、连接线；

25、缓冲板；26、端部绝缘板；27、底部绝缘板；271、弯折部；28、导热层。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。

在本实用新型的描述中，应当说明的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本实用新型的描述中，应当说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个及以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为解决上述技术问题，如图1所示，本实用新型实施例提供一种电池包100，所述电池包100包括壳体1和电池模组2，所述电池模组2设置于所述壳体1内。其中，所述壳体1内间隔设置有至少两条加强筋11，所述至少两条加强筋11互相平行。

如图2和图3所示，所述电池模组2包括电芯组21、两个端板22、扎带23和信号采集组件24；所述电芯组21包括沿水平方向堆叠排列的多个电芯211，所述电芯211用于储存和输出电能；两个所述端板22分别位于所述电芯组21沿所述堆叠方向的两侧，并夹持所述电芯组21，以使所述电芯组21受到约束力；所述扎带23用于将所述电芯组21和两个所述端板22捆扎为一体，以向所述端板22施加朝向所述电芯组21的推力；所述信号采集组件24用于与多个所述电芯211电连接，以检测多个所述电芯211的状态，以及输出所述电芯211的电能或者向所述电芯211输入电能。其中，所述扎带23捆扎所述电芯组21和所述端板22时，一般具备预设的张紧力，以将所述电芯组21和所述端板22捆扎得更紧致，不易松散，便于搬运；并且使电芯211之间具备一个预设约束力。在一些实施例中，该预设约束力为300±20Kgf，电芯211具有最佳的循环寿命。

可以理解的是，当所述扎带23为PET带时，由于PET抗拉伸强度低，无法提供该预设约束力，因此会导致所述电芯211所受的约束力不足，缩短使用寿命；而当所述扎带23为钢带时，由于钢带抗拉伸强度高，对所述电芯211的膨胀力抑制能力较强，即所述电芯211的膨胀空间不足，所述电芯211膨胀时所述电芯211之间的约束力会急剧增大，进而远高于该预设约束力，仍然会缩短所述电芯211使用寿命。

为改善扎带23对所述电芯211的约束力过大或过小的问题，在本申实施例中，所述扎带23包括第一扎带231和第二扎带232，所述第一扎带231邻近所述电芯组21的顶部设置，所述第二扎带232邻近所述电芯组21的底部设置，并且所述第二扎带232的抗拉伸强度低于所述第一扎带231，通过抗拉伸强度不同的所述扎带23捆扎所述电芯211，既能够提供预设约束力，又能够给予所述电芯211一定的膨胀空间，使得所述电芯211膨胀时约束力也不会急剧增大，从而使电芯211所受的约束力能够在一个预设范围内，以延长电芯211的使用寿命。可选的，所述第一扎带231为钢带，所述第二扎带232为PET带。可选的，所述扎带23表面，尤其是靠近所述电芯211的一侧，设置有绝缘层233，例如所述扎带23套设有热缩套管。

可以理解地，所述扎带23的数量可为上述所列的2个以外，也可根据实际需要，数量选择为1个、3个或其他数量。其中，一个所述扎带23可以为钢带，其余所述扎带23可以为PET带。

需要说明的是，本实用新型各实施例中所说的“顶部”和“底部”是相对于电池模组2平放时而言的，不用来限度本实用新型。

接下来，依次对上述的电芯组21、端板22、扎带23和信号采集组件24的具体结构作出说明。

对于上述电芯组21，如图3所示，所述电芯211呈方形，多个所述电芯211沿厚度方向堆叠排列，即沿水平方向堆叠排列；所述电芯211的顶部设置有极耳2111，所述极耳2111用于与所述信号采集组件24电连接。可选的，所述电芯组21的数量为多个，多个所述电芯组21沿所述电芯211的长度方向排列，即沿垂直于所述堆叠方向的水平方向排列。可选的，所述极耳2111呈圆台状。

对于上述端板22，如图4所示，所述端板22的底部背离所述电芯组21的一侧设置有卡槽221，所述卡槽221用于在所述电池模组2安装于所述壳体1内时，与所述壳体1内的加强筋11抵接。当所述端板22的数量为两个时，两个所述端板22的卡槽221分别与两条所述加强筋11抵接。具体地，所述卡槽221向下贯穿所述端板22的底部，所述加强筋11位于所述壳体1的底部，所述加强筋11与所述卡槽221背离所述电芯组21的一侧面抵接，即两所述加强筋11分别夹持两所述端板22的底部。从而当所述电芯211膨胀时，或者膨胀到一定体积时，所述加强筋11向所述卡槽221施加水平推力，即向所述端板22的底部施加朝向所述电芯211的推力，阻止所述端板22继续向远离所述电芯211的方向移动，改善因所述电芯211膨胀力过大而导致所述第二扎带232断裂的问题。其中，在所述电池模组2装配至所述壳体1时，所述加强筋11与所述卡槽221之间不设置预紧力，从而所述电芯211未膨胀时，所述加强筋11不向所述端板22施加水平推力；而随着所述电芯211膨胀到一定体积，所述加强筋11逐渐向所述端板22的底部施加水平推力，从而不易影响所述电芯211的膨胀空间，不易导致所述电芯211膨胀时所述电芯211之间的约束力会急剧增大的问题。可选的，所述端板22为金属材质。

可以理解的是，当所述端板22设置有卡槽221与所述加强筋11抵接时，所述第二扎带232可以取消，即所述电芯组21和所述端板22只通过一个所述扎带23进行捆扎，且所述扎带23可位于所述电芯组21中部。在此实施例中，所述扎带23能够提供预设约束力；所述加强筋11在所述电芯211膨胀过程中，逐渐向所述端板22施加反作用力，从而能够给予所述电芯211一定的膨胀空间，使得所述电芯211膨胀时约束力也不会急剧增大，则所述电芯211所受的约束力能够在一个预设范围内，以延长所述电芯211的使用寿命。

可以理解的是，所述电池模组2也可不安装于所述壳体1内，例如安装于支撑板或其他位置，本实用新型实施例的所述壳体1和所述加强筋11只是用于说明对所述端板22底部的抵接作用，不用来限度本实用新型。

所述端板22还开设有安装孔222，所述安装孔222自所述端板22的顶面向下贯穿所述端板22，所述安装孔222用于在所述电池模组2安装于所述壳体1内时，与壳体1连接。具体地，通过长螺钉穿过所述安装孔222，将所述端板22安装于所述壳体1的加强筋11上。从而当所述电芯211膨胀时，所述长螺钉会向所述端板22施加剪力，以阻止所述端板22远离所述电芯组21，改善因所述电芯211膨胀力过大而导致所述第二扎带232断裂的问题。

所述端板22背离所述电芯组21的一侧设置有多个限位凸起223，多个所述限位凸起223分别设置于所述扎带2323垂直于自身延伸方向的两侧，即位于所述扎带23捆扎所述端板22时的路径的两侧，从而所述限位凸起223与所述扎带23的边缘接触，阻止所述扎带23沿垂直于自身延伸方向滑动，以限位所述扎带23的位置。可以理解的是，当所述扎带23的数量为多个时，每个所述扎带23的两侧均设置有所述限位凸起223，以限位多个所述扎带23的位置，例如所述第一扎带231和所述第二扎带232的两侧均设置有所述限位凸起223，所述第一扎带231和所述第二扎带232的位置均被限定。可选的，沿所述扎带23的延伸方向，所述凸起邻近所述端板22的边缘处设置。

所述端板22背离所述电芯组21的一侧设置有圆弧面224，所述圆弧面224与所述扎带23弯曲处的内侧面接触，具体地，沿所述扎带23的延伸方向，所述圆弧面224设置于所述端板22的边缘，并且所述圆弧面224的轴线平行于所述扎带23的延伸方向，当所述扎带23套设于所述端板22并拉紧时，扎带23在所述圆弧面224的支撑下弯曲为弧形，从而所述圆弧面224与所述扎带23的弯曲处的内侧面接触，以改善所述扎带23因弯折而易断裂的问题。可选的，所述端板22的长度大于所述电芯211的长度，以使所述扎带23与所述电芯211间隔；当所述电芯组21的数量为多个时，所述端板22的长度大于所述多个电芯组21堆叠时沿所述电芯211长度方向的宽度。可选的，所述限位凸起223邻近所述圆弧面224设置。

对于上述信号采集组件24，如图2所示，所述信号采集组件24设置于所述电芯组21的顶部，并与多个所述电芯211的极耳2111电连接，以输出所述电芯211的电能或者向所述电芯211输入电能，并且还能够检测多个所述电芯211的状态，例如检测温度信息。可选的，所述信号采集组件24为CCS组件(Cells Contact System，电池模组2采集集成件)。

在一些实施例中，如图3、图5和图6所示，所述信号采集组件24包括支架241、上盖242和连接线243，所述支架241设置于所述电芯组21的顶部，所述支架241开设有通孔2411，以使所述极耳2111穿过；所述上盖242可拆卸设置于所述支架241的顶部，所述连接线243夹设于所述支架241与所述上盖242之间，并与多个所述电芯211的极耳2111电连接。可选的，所述连接线243与所述极耳2111通过激光焊接连接。可选的，所述支架241为吸塑支架241或者塑胶支架241。可选的，所述上盖为塑胶材质。

在一些实施例中，如图5和图6所示，所述支架241的顶部设置有第一支撑筋2412，所述上盖242的底部设置有第二支撑筋2421，所述第二支撑筋2421支撑于所述第一支撑筋2412的顶部，以改善所述信号采集组件24受力凹陷的问题。例如当所述电池模组2安装于所述壳体1内时，需要向所述信号采集组件24的上盖242施加下压力，以压紧所述电池模组2，通过设置所述支撑筋，能够改善所述上盖242受力凹陷的问题，以便于压紧固定所述电池模组2。可选的，所述第一支撑筋2412和所述第二支撑筋2421均包括多条，并且纵横交错设置。例如所述多条第一支撑筋2412分为第一部分和第二部分，所述第一部分中的第一支撑筋2412垂直于所述第二部分中的第一支撑筋2412，并且所述第一部分中的第一支撑筋2412与所述第二部分中的第一支撑筋2412连接。可选的，所述第一支撑筋2412和所述第二支撑筋2421为所述信号采集组件24内的骨位。

为提高相邻所述电芯211之间压力的均匀性，如图3所示，所述电池模组2还包括缓冲板25，所述缓冲板25夹设于相邻两所述电芯211之间，当相邻两所述电芯211互相挤压时，所述缓冲板25能够使两者之间的压力分散至整个板面，从而使两者之间的压力更加均匀。当所述电芯组21的数量为多个时，所述缓冲板25还设置于相邻两所述电芯组21之间。可选的，所述缓冲板25为MPP(改性聚氯乙烯)泡棉。

为提高所述电池模组2的绝缘性，如图3所示，所述电池模组2还包括端部绝缘板26和底部绝缘板27，所述端部绝缘板26夹设于所述端板22与所述电芯组21之间，增强所述端板22与所述电芯组21之间的绝缘性；所述底部绝缘板27贴合设置于所述电芯组21的底面，增强所述电芯组21件与所述壳体1之间的绝缘性。可选的，所述端部绝缘板26和所述底部绝缘板27为绝缘塑胶板。

进一步的，如图3所示，沿所述电芯211的长度方向，即沿垂直于所述堆叠方向，所述底部绝缘板27的边缘设置有向上弯折的弯折部271，所述弯折部271接触所述电芯组21的侧面，以包裹所述电芯组21的底部边缘，赠强所述电芯组21底部边缘处的绝缘性。

为提高所述电芯组21的温度均匀性，如图3所示，所述电池模组2还包括导热层28，所述导热层28贴合设置于所述底部绝缘层233的底面，或者所述电芯组21的底面，以降低不同所述电芯211之间的温差，达到所述电芯211均温的效果。可选的，所述导热层28为导热硅胶垫。

本实用新型实施例的电池模组2及电池包100，电芯组21的顶部通过抗拉伸强度高的第一扎带231捆扎，电芯组21的底部通过抗拉伸强度低的第二扎带232捆扎，既能够提供预设约束力，又能够给予所述电芯211一定的膨胀空间，使得所述电芯211膨胀时约束力也不会急剧增大，从而使电芯211所受的约束力能够在一个预设范围内，以延长电芯211的使用寿命；并且端板22的底部还设置有用于与电池包100壳体1内的加强筋11抵接的卡槽221，加强筋11配合端板22以夹持电芯组21的底部，阻止所述端板22向远离所述电芯211的方向移动，改善因所述电芯211膨胀力过大而导致所述第二扎带232断裂的问题；并且设置有所述卡槽221与所述加强筋11配合时，所述第二扎带232可以取消；设置有信号采集组件24，用于连接电芯211，并且信号采集组件24内设置有支撑筋，以改善信号采集组件24的上盖242受力凹陷的问题，以便于压紧固定所述电池模组2。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电芯组，包括沿水平方向堆叠排列的多个电芯；

两个端板，分别位于所述电芯组沿所述堆叠方向的两侧，并夹持所述电芯组，所述端板的底部背离所述电芯组的一侧设置有卡槽，所述卡槽用于在所述电池模组安装于电池包的壳体内时，与所述壳体内的加强筋抵接；以及

扎带，用于将所述电芯组和两个所述端板捆扎为一体。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板还开设有安装孔，所述安装孔自所述端板的顶面向下贯穿所述端板，所述安装孔用于在所述电池模组安装于电池包的壳体内时，与壳体连接。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板背离所述电芯组的一侧设置有多个限位凸起，多个所述限位凸起分别设置于所述扎带垂直于自身延伸方向的两侧，以限位所述扎带的位置。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板背离所述电芯组的一侧设置有圆弧面，所述圆弧面与所述扎带弯曲处的内侧面接触。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括缓冲板，夹设于相邻两所述电芯之间。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯的顶部设置有极耳；所述电池模组还包括信号采集组件，所述信号采集组件设置于所述电芯组的顶部，并与多个所述电芯的极耳电连接。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述信号采集组件包括支架、上盖和连接线，所述支架设置于所述电芯组的顶部，所述上盖可拆卸设置于所述支架的顶部，所述连接线夹设于所述支架与所述上盖之间，所述连接线与多个所述电芯的极耳电连接。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述支架的顶部设置有第一支撑筋，所述上盖的底部设置有第二支撑筋，所述第二支撑筋支撑于所述第一支撑筋的顶部。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括端部绝缘板及/或底部绝缘板，所述端部绝缘板夹设于所述端板与所述电芯组之间；所述底部绝缘板贴合设置于所述电芯组的底面。

10.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述扎带包括第一扎带和第二扎带，所述第一扎带邻近所述电芯组的顶部设置，所述第二扎带邻近所述电芯组的底部设置。

11.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，沿垂直于所述堆叠方向，所述底部绝缘板的边缘设置有向上弯折的弯折部，所述弯折部接触所述电芯组的侧面。

12.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括导热层，贴合设置于所述底部绝缘层的底面。

13.根据权利要求1至12任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电芯组的数量为多个，多个所述电芯组沿垂直于所述堆叠方向的水平方向排列。

14.一种电池包，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内间隔设置有至少两条加强筋，所述至少两条加强筋互相平行；以及

如权利要求1至13任一项所述的电池模组，所述电池模组安装于所述壳体时，两个所述端板的卡槽分别与两条所述加强筋抵接。