CN220042163U - 隔板、电芯固定框架和电池模组 - Google Patents

Abstract

本公开提供的一种隔板、电芯固定框架和电池模组，涉及电池技术领域。该隔板包括第一支架、第二支架和第三支架，第一支架用于与电芯的顶部抵持；第二支架和第一支架相对设置，第二支架用于与电芯的底部抵持；第三支架分别与第一支架和第二支架连接；第三支架用于抵持电芯的侧面。该隔板可对电芯起到良好的支撑和固定作用，结构稳定可靠。

Description

隔板、电芯固定框架和电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种隔板、电芯固定框架和电池模组。

背景技术

经发明人研究发现，目前的电池集成行业中，大多采用将电池包分成若干个模组区域，每个模组区域内设计一套单列电芯组，由于每个模组结构中，大多配置两个侧板和两个端板，这样，端板和侧板的使用数量多，结构成本高。

为了减少侧板的使用数量，现有技术中有采用在一个模组区域内设计两套并列的单列电芯组，这样虽然节省了空间和成本，但由于两个单列电芯组接触部分的底部无支撑结构，容易变形，从而引起电池包的失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种隔板、电芯固定框架和电池模组，其能够起到对电芯的可靠支撑，提高电池包的稳定性。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种隔板，用于固定电芯，所述电芯具有相对设置的顶部和底部以及分别与所述顶部、所述底部连接的侧面，所述顶部设有极柱；所述隔板包括：

第一支架，所述第一支架用于与电芯的顶部抵持；

第二支架，所述第二支架和所述第一支架相对设置，所述第二支架用于与电芯的底部抵持；

第三支架，所述第三支架分别与所述第一支架和所述第二支架连接；所述第三支架用于抵持所述电芯的侧面。

在可选的实施方式中，所述第一支架和所述第三支架两者中，其中一个设有卡槽，另一个设有凸块，所述凸块设于所述卡槽中；

所述第二支架和所述第三支架两者中，其中一个设有卡槽，另一个设有凸块，所述凸块设于所述卡槽中。

在可选的实施方式中，所述第一支架上设有第一安装件，所述第一安装件用于与巴片组件连接。

在可选的实施方式中，所述第二支架上设有第二安装件，所述第二安装件用于与冷板连接。

在可选的实施方式中，所述第二支架上朝向所述第一支架的一侧设有支撑片，所述支撑片与所述第三支架连接。

在可选的实施方式中，所述支撑片上开设凹槽，所述第三支架设于所述凹槽中。

在可选的实施方式中，所述第三支架上设有安装孔，所述安装孔用于供连接杆穿过，以便将多个所述隔板连接在一起。

在可选的实施方式中，所述第三支架上设有通孔，用于减重和散热。

第二方面，本实用新型提供一种电芯固定框架，包括：

如前述实施方式中任一项所述的隔板；

两个端板，所述隔板设于两个所述端板之间；

连接杆，所述连接杆与所述隔板连接，且所述连接杆的两端分别与两个所述端板连接。

在可选的实施方式中，所述端板设有第三安装件，所述第三安装件与所述连接杆连接。

在可选的实施方式中，所述连接杆包括螺杆和套管，所述套管套设于所述螺杆上，所述套管设于相邻的两个所述隔板之间，所述螺杆的两端分别与所述第三安装件连接。

在可选的实施方式中，所述端板上设有托架，所述托架用于与巴片组件连接。

在可选的实施方式中，所述端板上设有连接柱，所述连接柱用于与箱体连接。

在可选的实施方式中，还包括冷板，所述冷板分别与所述端板和所述隔板连接。

第三方面，本实用新型提供一种电池模组，包括：

如前述实施方式中任一项所述的电芯固定框架；

电芯，所述电芯设于相邻的两个所述隔板之间。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的隔板，具有相对设置的第一支架和第二支架，能够分别对电芯的顶部和底部进行可靠限位，第三支架能对电芯的侧面进行限位，第二支架对电芯的底部抵持，起到良好的支撑作用，使得电芯稳定可靠。这样多列电芯在电池包中也不易变形失效。

本实用新型实施例提供的电芯固定框架，采用隔板对电芯进行支撑固定，支撑稳定，结构可靠。采用连接杆将多个隔板连接在一起，省去了侧板的安装，装配方便，节约成本。

本实用新型实施例提供的电池模组，电芯设于相邻的隔板之间，采用隔板对电芯进行支撑固定，支撑稳定，结构可靠。防止电池模组在电池包中变形失效，有利于提高电池包的可靠性，延长电池包的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的隔板和电芯的装配结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的隔板的一种状态的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的隔板的另一种状态的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的电芯的一种结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的电芯固定框架的一种结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的电池模组的整体结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的电池模组的分解结构示意图。

图标：100-隔板；110-第一支架；111-第一安装件；120-第二支架；121-第二安装件；123-支撑片；125-凹槽；130-第三支架；131-安装孔；133-通孔；141-卡槽；143-凸块；200-电芯固定框架；210-端板；211-第三安装件；213-螺母；215-托架；217-连接柱；219-折边；220-连接杆；221-螺杆；223-套管；230-冷板；231-水管接口；400-电池模组；410-电芯；411-顶部；415-侧面；417-极柱；420-巴片组件；421-串并联巴片；423-出极巴片；425-电压采集板；427-输出接口。

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，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。

目前的电池集成行业中，大多采用将电池包分成若干个模组区域，每个模组区域内设计一套单列电芯组，由于每个模组结构中，大多配置两个侧板和两个端板，这样，端板和侧板的使用数量多，结构成本高。为了减少侧板的使用数量，现有技术中有采用在一个模组区域内设计两套并列的单列电芯组，这样虽然节省了空间和成本，但由于两个单列电芯组接触部分的底部无支撑结构，容易变形，从而引起电池包的失效。

为了克服现有技术中的至少一个缺陷，本实用新型实施例提供了一种隔板、电芯固定框架和电池模组，能起到对电芯的可靠支撑，结构稳定可靠。

需要说明的是，一个电池包中，包括箱体和设于箱体内的至少一个电池模组，通常电池模组为多个。箱体内会布设多个模组区域，每个模组区域中设置一个电池模组。每个电池模组中，包括一列或多列电芯组。每列电芯组中有多个单体电芯，同一列电芯组中，相邻两个单体电芯之间设有隔板隔开。

请参照图1至图4，本实施例提供一种隔板100，包括第一支架110、第二支架120和第三支架130，第一支架110用于与电芯410的顶部411抵持；第二支架120和第一支架110相对设置，第二支架120用于与电芯410的底部抵持；第三支架130分别与第一支架110和第二支架120连接；第三支架130用于抵持电芯410的侧面415。该隔板100能够对电芯410起到良好的支撑固定作用，结构稳定可靠，不易变形失效。

可选地，隔板100采用分体式结构，即第三支架130分别与第一支架110和第二支架120采用可拆卸的连接方式。比如采用卡接、螺栓连接、螺钉连接或磁吸连接等方式。本实施例中，采用卡接方式，装配方便，便于装拆和更换。具体地，第一支架110和第三支架130两者中，其中一个设有卡槽141，另一个设有凸块143，凸块143设于卡槽141中，以实现两者的卡接。类似地，第二支架120和第三支架130两者中，其中一个设有卡槽141，另一个设有凸块143，凸块143设于卡槽141中。

可选地，第三支架130的截面呈工字型，即第三支架130的两端分别设有凸块143。第一支架110和第二支架120上分别设有卡槽141，卡槽141截面大致呈T形。这样，第三支架130的一端插入第一支架110的卡槽141中，另一端插入第二支架120的卡槽141中，实现卡持固定。容易理解，卡槽141的截面尺寸和第三支架130端部的截面尺寸相适应，便于装配卡持。当然，在一些实施方式中，也可以在第一支架110和第二支架120上分别设凸块143，在第三支架130上设卡槽141，以实现卡持。或者，第三支架130的一端设有凸块143，与第一支架110或第二支架120上的卡槽141卡持固定；第三支架130的另一端设有卡槽141，与第二支架120或第一支架110上的凸块143卡持固定，这里不作具体限定。

由于第一支架110用于固定电芯410的顶部411，本实施例中，电芯410的顶部411设有极柱417，极柱417需要与巴片组件420电连接。因此，第一支架110上设有第一安装件111，第一安装件111用于与巴片组件420连接。可选地，第一安装件111采用螺纹柱，将螺栓穿过螺纹柱，可以实现第一支架110和巴片组件420的螺栓连接。当然，第一安装件111可以是螺纹孔或卡扣等其他结构，以实现第一支架110和巴片组件420的固定连接，有利于降低巴片组件420的振动幅度，提高电池模组400的稳定性。

第二支架120位于电芯410的底部，对电芯410起到支撑和限位作用。第二支架120上设有第二安装件121，第二安装件121用于与冷板230连接。冷板230设于电芯410的底部，用于对电芯410进行冷却和散热。第二安装件121采用螺纹孔，螺栓穿过螺纹孔，以实现第二支架120和冷板230的螺栓连接，使得冷板230与第二支架120连成一个整体，有利于降低冷板230的振动幅度，结构更加稳定可靠。当然，第二安装件121也可以采用螺纹柱或卡扣等其他结构。

可选的，第二支架120上朝向第一支架110的一侧设有支撑片123，支撑片123与第三支架130连接。或者，第一支架110上朝向第二支架120的一侧设有支撑片123，支撑片123与第三支架130连接。本实施例中，第一支架110和第二支架120上分别设有支撑片123。支撑片123分别与第三支架130连接。可以理解，支撑片123类似加强筋的作用，可以提高第一支架110和第二支架120的结构强度，也有利于提高第一支架110和第三支架130的连接可靠性、第二支架120和第三支架130的连接可靠性。

可选地，支撑片123上开设凹槽125，第三支架130设于凹槽125中。本实施方式中，第一支架110上设有多组支撑片123。每组支撑片123包括两个，两个支撑片123对称且间隔设置，两个支撑片123之间的间隙形成凹槽125结构，用于容置第三支架130。

本实施例中的电芯410采用方形电芯410。图1中X方向为电芯410的长度方向，Y方向为电芯410的宽度方向，Z方向为电芯410的高度方向。

每组支撑片123中的两个支撑片123沿Y方向间隔设置形成凹槽125。第一支架110在X方向上间隔设有两组支撑片123，第二支架120在X方向上间隔设有两组支撑片123。电芯410设于两组支撑片123之间，这样，支撑片123对电芯410还能起到在X方向上的限位作用。

第三支架130上设有安装孔131，安装孔131用于供连接杆220穿过，以便将多个隔板100连接在一起。安装孔131位于第三支架130的两端，便于和连接杆220装配。可以理解，安装孔131的数量可以根据实际情况灵活调整。比如，第三支架130的一端可以设置一个、两个、三个、四个或更多的安装孔131。连接杆220依次穿过多个第三支架130，可以将多个隔板100连接成一个整体，提高结构的稳定性。同时，连接杆220也能对电芯410起到一定的限位作用。进一步地，第三支架130上设有通孔133，通孔133用于减重和散热。本实施例中，通孔133大致位于第三支架130的中部。通孔133的形状和数量可以灵活调整，这里不作具体限定。

可以理解，第三支架130连接于第一支架110和第二支架120的中部。这样，第三支架130的两侧均可以放置电芯410，即一个隔板100可以同时支撑两组电芯410，结构更加紧凑。需要说明的是，在一些实施方式中，电芯410也可以采用圆柱电芯410或其它形状的电芯410。若采用圆柱电芯410，第三支架130可以设计为凹凸曲面状，以更好地贴合抵持电芯410表面。本实施例中，在X方向上，隔板100的一侧设有两个电芯410。在一些实施方式中，隔板100的一侧也可以设置一个电芯410、三个电芯410、四个电芯410，甚至更多数量的电芯410，均可以起到对电芯410良好的支撑和限位作用。

实际装配过程中，多个隔板100并排间隔设置，电芯410位于隔板100之间。第一支架110和第二支架120可以在高度方向上对电芯410限位。控制相邻隔板100之间的距离，能够在宽度方向上限制电芯410的位置，支撑片123以及连接杆220可以限定电芯410在长度方向上的位置。并且相邻两个隔板100能对同一电芯410起到支撑作用，结构可靠，支撑稳定，使得电池模组400不易变形失效。

本实施例提供的隔板100，第一支架110和第三支架130采用可拆卸的连接方式，灵活性更高，通配性更好。由于不同的厂家设计的电芯410的极柱417不一致，因此同一隔板100上前后两个相邻电芯410极柱417之间的间距不一致，不同型号的巴片组件420上的固定孔位有差异，遇到这类情况只需要更换第一支架110就能实现匹配，而不需要更换整个隔板100，可降低生产成本。类似地，第二支架120和第三支架130采用可拆卸的连接方式，由于不同的冷板230的固定孔位不同，遇到这种情况可以通过更换相匹配的第三支架130就能实现匹配，而不需要更换整个隔板100，可降低生产成本。

结合图5至图7，本实用新型实施例还提供一种电芯固定框架200，包括端板210、连接杆220和至少一个上述的隔板100。隔板100设于两个端板210之间。连接杆220与隔板100连接，且连接杆220的两端分别与两个端板210连接。端板210和隔板100之间，以及相邻隔板100之间用于放置电芯410。

端板210设有第三安装件211，第三安装件211与连接杆220连接。可选地，第三安装件211采用螺纹孔，连接杆220穿过螺纹孔，通过螺母213锁紧固定。本实施例中，连接杆220包括螺杆221和套管223，套管223套设于螺杆221上，套管223设于相邻的两个隔板100之间。套管223的两端分别抵持在隔板100上，对隔板100进行限位。对于螺杆221上靠近端部的套管223，套管223的一端和隔板100抵持，另一端抵持在端板210上。螺杆221的两端分别与第三安装件211连接，即螺杆221和端板210采用螺纹连接。当然，在其它实施方式中，第三安装件211还可以是螺纹柱或卡扣等结构，只要能实现端板210和连接杆220的固定即可。可以理解，采用连接杆220代替了原有的侧板结构，装配效率更高，节约材料和成本，实现轻量化设计，同时便于电芯410的散热。

端板210上设有托架215，托架215用于与巴片组件420连接，起到支撑和连接作用。托架215采用绝缘材质，以提高端板210和巴片组件420之间的电气绝缘性。可选地，托架215设于端板210的顶部411，以便于与巴片组件420连接。

可选地，端板210上设有连接柱217，连接柱217用于与箱体连接。可以理解，该电芯固定框架200中放置电芯410后，会将电芯410和电芯固定框架200整体放入电池包的箱体中。设置该连接柱217，便于将该电芯固定框架200和箱体连接，以保持电芯固定框架200在箱体中的稳定性。可选地，连接柱217可以设置在端板210的顶部411或外侧面415。在一些实施方式中，连接柱217也可以采用定位孔、定位槽、限位块等结构代替，这里不作具体限定。

容易理解，端板210朝向隔板100的一侧设有折边219，折边219位于端板210的底部，折边219用于对电芯410底部起到支撑和限位作用，使得电芯410结构更加稳定。

该电芯固定框架200还包括冷板230，冷板230分别与端板210和隔板100连接。冷板230设于电芯410的底部，冷板230和第二支架120连接。冷板230上设有水管接口231以及与之连通的流道，实现对电芯410的热管理。可以理解，该冷板230可以和电池包的箱体底板独立设置，即冷板230连接在底板朝向电芯410的一侧上。或者，冷板230和箱体的底板可以集成为一体，利用冷板230代替箱体的底板，冷板230既起到支撑防护作用，同时起到换热作用。水管接口231可以与其他模组通过水冷管路进行串并联。

本实用新型实施例还提供一种电池模组400，包括电芯410、巴片组件420和上述的电芯固定框架200，电芯410设于相邻的两个隔板100之间。该电池模组400可以直接作为用电装置的电源。或者，可将上述多个电池模组400串并联连接后形成较大的电池包，再作为用电装置的电源。

该电池模组400中，巴片组件420包括串并联巴片421、出极巴片423和电压采集板425。其中，串并联巴片421可以将多个电芯410进行串并联。出极巴片423包括输出正极和输出负极。出极巴片423可以将电池模组400与其他模组进行串并联。电压采集板425用于采集各个电芯410的电压信号。电压采集板425设有输出接口427，可将单体电芯410的电压汇总到电池管理系统。可选地，电压采集板425设有两个输出接口427，输出接口427可以通过相应的转接线束与电池管理系统进行连接。

电池模组400的电芯410部分，采用若干个方形电芯410组成双排，可提高空间利用率，减少侧板的使用，降低成本。电芯固定框架200主要用于固定及支撑电芯410，支撑结构稳定，可靠性好，结构强度高，有利于提高电池模组400的整体稳定性，延长电池模组400的使用寿命。

此外，本实施例中的电池模组400，易于装配，可操作性强，通过若干个隔板100将电芯410串并联成一个模组，可根据实际电芯410数量选用相应数量的隔板100，搭配方式灵活多样。而传统的模组侧板长度一定，只能用于特定数量电芯410的模组。隔板100不仅能起到支撑及连接作用，还能起到导热作用，隔板100可以将电芯410侧面415上的热量导到底部的冷板230，提高电池模组400的热管理效率。

综上所述，本实用新型实施例提供的隔板100、电芯固定框架200和电池模组400，具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型实施例提供的隔板100，具有相对设置的第一支架110和第二支架120，能够分别对电芯410的顶部411和底部进行可靠限位，第三支架130能对电芯410的侧面415进行限位，第二支架120对电芯410的底部抵持，起到良好的支撑作用，使得电芯410稳定可靠。这样多列电芯410在电池模组400也不易变形失效。隔板100采用分体式连接，可以局部更换第一支架110和第二支架120，以解决安装匹配的问题，灵活性高，通配性好，节约成本。并且，隔板100的设置可起到导热作用，有利于提高电池模组400的热管理效率。

本实用新型实施例提供的电芯固定框架200，采用隔板100对电芯410进行支撑固定，支撑稳定，结构可靠。采用连接杆220将多个隔板100连接在一起，省去了侧板的安装，装配方便，节约成本。可根据实际电芯410数量配置相应的隔板100，搭配方式更灵活。

本实用新型实施例提供的电池模组400，电芯410设于相邻的隔板100之间，采用隔板100对电芯410进行支撑固定，支撑稳定，结构可靠。防止电池模组400在电池包中变形失效，有利于提高电池包的可靠性，延长电池包的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种隔板，其特征在于，用于固定电芯，所述电芯具有相对设置的顶部和底部以及分别与所述顶部、所述底部连接的侧面，所述顶部设有极柱；所述隔板包括：

第一支架，所述第一支架用于与电芯的顶部抵持；

第二支架，所述第二支架和所述第一支架相对设置，所述第二支架用于与电芯的底部抵持；

第三支架，所述第三支架分别与所述第一支架和所述第二支架连接；所述第三支架用于抵持所述电芯的侧面。

2.根据权利要求1所述的隔板，其特征在于，所述第一支架和所述第三支架两者中，其中一个设有卡槽，另一个设有凸块，所述凸块设于所述卡槽中；

所述第二支架和所述第三支架两者中，其中一个设有卡槽，另一个设有凸块，所述凸块设于所述卡槽中。

3.根据权利要求1所述的隔板，其特征在于，所述第一支架上设有第一安装件，所述第一安装件用于与巴片组件连接。

4.根据权利要求1所述的隔板，其特征在于，所述第二支架上设有第二安装件，所述第二安装件用于与冷板连接。

5.根据权利要求1所述的隔板，其特征在于，所述第二支架上朝向所述第一支架的一侧设有支撑片；和/或，所述第一支架上朝向所述第二支架的一侧设有支撑片；

所述支撑片与所述第三支架连接。

6.根据权利要求5所述的隔板，其特征在于，所述支撑片上开设凹槽，所述第三支架设于所述凹槽中。

7.根据权利要求1所述的隔板，其特征在于，所述第三支架上设有安装孔，所述安装孔用于供连接杆穿过，以便将多个所述隔板连接在一起。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的隔板，其特征在于，所述第三支架上设有通孔，用于减重和散热。

9.一种电芯固定框架，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的隔板；

两个端板，所述隔板设于两个所述端板之间；

连接杆，所述连接杆与所述隔板连接，且所述连接杆的两端分别与两个所述端板连接。

10.根据权利要求9所述的电芯固定框架，其特征在于，所述端板设有第三安装件，所述第三安装件与所述连接杆连接。

11.根据权利要求10所述的电芯固定框架，其特征在于，所述连接杆包括螺杆和套管，所述套管套设于所述螺杆上，所述套管设于相邻的两个所述隔板之间，所述螺杆的两端分别与所述第三安装件连接。

12.根据权利要求9所述的电芯固定框架，其特征在于，所述端板上设有托架，所述托架用于与巴片组件连接。

13.根据权利要求9所述的电芯固定框架，其特征在于，所述端板上设有连接柱，所述连接柱用于与箱体连接。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的电芯固定框架，其特征在于，还包括冷板，所述冷板分别与所述端板和所述隔板连接。

15.一种电池模组，其特征在于，包括：

如权利要求9至14中任一项所述的电芯固定框架；

电芯，所述电芯设于相邻的两个所述隔板之间。