CN220189829U - 一种动力电池及其锂电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种动力电池及其锂电池模组，锂电池模组包括至少一锂电池单元，锂电池单元包括电芯、固定框架和固定压板，固定框架用于安装电芯，且用于定位电芯，固定框架包括多组方管，多组方管组合形成各个面均具有镂空结构的框架；固定压板用于定位电芯，固定压板包括一对压板组件及连接一对压板组件的若干横梁，若干横梁间隔分布于一对压板组件之间。上述锂电池模组不仅可以避免电芯在固定框架内部发生晃动，而且可以解决传统锂电池模组需要开模生产的问题，从而降低生产成本，同时，还能够增加通透性，大大提升动力电池使用时电芯的散热性能，有利于提高动力电池的使用寿命。

Description

一种动力电池及其锂电池模组

技术领域

本申请涉及锂电池技术领域，特别涉及一种锂电池模组。本申请还涉及一种具有该锂电池模组的动力电池。

背景技术

随着新能源行业的高速发展，锂电池在储能、汽车、无人机等领域广泛使用，由于应用场景不同，因此，对锂电池模组的结构设计要求越来越灵活。

现有技术中，市面上的锂电池模组都是开模批量生产，客户只能从电芯厂家开发的现有容量中选择适合自己需要的产品使用，在动力电池原料选择上形成了客户主动性较差的局面，并且锂电池模组的开模生产也会导致生产成本较高的问题。此外，锂电池模组由电芯和外部结构组合而成，电芯形成模组后安装在箱体内形成动力电池，由于锂电池模组尺寸大，体积重，所需安装空间大，导致动力电池内部空间利用率低，并且锂电池模组组合方式单一，结构设计灵活性低，同时，锂电池模组为密封结构，通透性差。

因此，本领域技术人员有必要适时提供一种生产成本低、结构设计灵活度高、通透性好的锂电池模组。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种锂电池模组，能够降低生产成本，并提高结构设计灵活度和通透性。本申请的另一目的是提供一种包括上述锂电池模组的动力电池。

为实现上述目的，本申请提供一种锂电池模组，包括至少一锂电池单元，锂电池单元包括：

电芯；

固定框架，用于安装电芯，且用于在第一方向和第二方向上定位电芯，固定框架包括多组方管，多组方管组合形成各个面均具有镂空结构的框架；

固定压板，可拆卸地连接于固定框架，用于在第三方向上定位电芯，固定压板包括一对压板组件及连接一对压板组件的若干横梁，若干横梁间隔分布于一对压板组件之间。

在一些实施例中，任一压板组件包括：

下压板，下压板的两端均设有连接孔；

上压板，固定连接于下压板的内壁；

绝缘垫，固定连接于下压板的外壁，用于抵压电芯。

在一些实施例中，任一横梁上设有防护层，横梁及对应的防护层均设有用于固定电芯的线束的扎带孔。

在一些实施例中，还包括挡板，挡板固定连接于固定框架的内部，以调整固定框架内安装电芯的空间，固定压板可拆卸地连接于挡板。

在一些实施例中，挡板的顶部设有固定部，固定部上设有固定孔。

在一些实施例中，固定框架内设有侧板和隔垫，侧板设于电芯和固定框架之间，隔垫设于相邻的电芯之间。

在一些实施例中，锂电池单元的数量为至少两个，至少两个锂电池单元相互连接。

本申请还提供一种动力电池，包括上述任一项的锂电池模组。

相对于上述背景技术，本申请实施例所提供的锂电池模组，包括至少一锂电池单元，锂电池单元包括电芯、固定框架和固定压板，其中，固定框架用于安装电芯，且用于在第一方向和第二方向上定位电芯，具体地，固定框架包括多组方管，多组方管组合形成各个面均具有镂空结构的框架；固定压板可拆卸地连接于固定框架，固定压板用于在第三方向上定位电芯，固定压板包括一对压板组件及连接一对压板组件的若干横梁，若干横梁间隔分布于一对压板组件之间。可以看出，采用本申请提供的锂电池模组可以带来以下有益效果：

其一，锂电池模组通过固定框架和固定压板固定电芯，不仅可以避免电芯在固定框架内部发生晃动，而且可以解决传统锂电池模组需要开模生产的问题，从而降低生产成本；

其二，锂电池单元的数量和组合结构可以根据实际所需的电芯数量以及容纳空间进行调整，同时，固定框架的结构和尺寸精度可以根据所需安装的电芯结构和尺寸来调整，这样可以大大提升锂电池模组组合方式的多样性及结构设计的灵活性；

其三，上述设置方式可以根据动力电池或电池包的结构对锂电池模组进行整体结构设计，同时，取消端板等传统的繁琐配件，直接将电芯单独成组，减少不必要的结构，均有利于提高电池包的空间利用率，从而增加产品的能量比，以提升竞争力；

其四，相较于传统呈密封结构的模组，本申请的锂电池模组采用框架结构，框架各个面上分布有镂空结构，同时，固定压板上的横梁间隔分布，形成通孔，这样即可增加通透性，大大提升电池包使用时电芯的散热性能，有利于提高动力电池的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中锂电池模组的结构示意图；

图2为图1所示锂电池模组中锂电池单元的结构示意图；

图3为图2所示锂电池单元中固定框架的结构示意图；

图4为图2所示锂电池单元中挡板和固定框架的装配示意图；

图5为图2所示锂电池单元中固定压板的结构示意图；

图6为图5所示固定压板的侧视图。

其中：

1-锂电池模组；

10-锂电池单元、11-电芯、12-固定框架、121-第一方管、122-第二方管、123-第三方管、124-第四方管、125-第五方管、126-第六方管、127-第七方管、13-固定压板、131-压板组件、1311-下压板、13111-连接孔、1312-上压板、1313-绝缘垫、132-横梁、1321-防护层、1322-扎带孔、14-挡板、141-固定部、1411-固定孔、15-侧板、16-隔垫。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1至图6，图1为本申请实施例中锂电池模组的结构示意图；图2为图1所示锂电池模组中锂电池单元的结构示意图；图3为图2所示锂电池单元中固定框架的结构示意图；图4为图2所示锂电池单元中挡板和固定框架的装配示意图；图5为图2所示锂电池单元中固定压板的结构示意图；图6为图5所示固定压板的侧视图。

本申请实施例所提供的锂电池模组1，包括至少一锂电池单元10，锂电池单元10包括电芯11、固定框架12和固定压板13，其中，固定框架12用于安装电芯11，且用于在第一方向和第二方向上定位电芯11；固定压板13可拆卸地连接于固定框架12，固定压板13用于在第三方向上定位电芯11。

此外，固定框架12包括多组方管，多组方管组合形成各个面具有镂空结构的框架，比如长方体框架；固定压板13包括一对压板组件131及连接一对压板组件131的若干横梁132，若干横梁132间隔分布于一对压板组件131之间。

需要说明的是，第一方向和第二方向可以为水平面内的两个相互垂直的方向，分别为如图1所示的X轴方向和Y轴方向，第三方向为竖直方向，为如图1所示的Z轴方向。

可以看出，采用本申请提供的锂电池模组1可以带来以下有益效果：

其一，锂电池模组1通过固定框架12和固定压板13固定电芯11，不仅可以避免电芯11在固定框架12内部发生晃动，而且可以解决传统锂电池模组1需要开模生产的问题，从而降低生产成本；

其二，锂电池单元10的数量和组合结构可以根据实际所需的电芯11数量以及容纳空间进行调整，同时，固定框架12的结构和尺寸精度可以根据所需安装的电芯11结构和尺寸来调整，这样可以大大提升锂电池模组1组合方式的多样性及结构设计的灵活性；

其三，上述设置方式可以根据动力电池或电池包的结构对锂电池模组1进行整体结构设计，同时，取消端板等传统的繁琐配件，直接将电芯11单独成组，减少不必要的结构，均有利于提高电池包的空间利用率，从而增加产品的能量比，以提升竞争力；

其四，相较于传统呈密封结构的模组，本申请的锂电池模组1采用框架结构，框架各个面上分布有镂空结构，同时，固定压板13上的横梁132间隔分布，形成通孔，这样即可增加通透性，大大提升电池包使用时电芯11的散热性能，有利于提高电池包的使用寿命。

在一些实施例中，任一压板组件131包括下压板1311、上压板1312和绝缘垫1313，其中，下压板1311和上压板1312连接，绝缘垫1313固定连接于下压板1311的外壁，绝缘垫1313用于抵压电芯11。

此外，下压板1311的两端均设有连接孔13111，相应的，固定框架12上用于连接固定压板13的位置也设置对应的孔位，通过可拆卸连接件(比如螺栓组件)与连接孔13111及连接孔13111对应的孔位配合连接，从而实现固定框架12与固定压板13的紧固。

为了保证下压板1311和上压板1312连接结构的稳定性和牢固性，上压板1312固定连接于下压板1311的内壁。作为优选的，下压板1311和上压板1312这两个零件是通过两块平板钣金折弯组成，并通过激光焊接组合在一起，同时，根据下压板1311和上压板1312组成的造型仿型设置U型绝缘垫1313(硅胶垫)。

需要注意的是，由于在电池的制作过程中，必须会使用到电压采集线和温度采集线，因此，在一对压板组件131中间焊接了若干横梁132，任一横梁132上设有防护层1321，横梁132及对应的防护层1321均设有用于固定线束的扎带孔1322。这样的设置方式，既可以增加固定压板13的强度，也可以固定随意晃动的线束，最后再使用防护横梁132的防护层1321(优选为泡棉)。

当然，根据实际运用情况，可对固定压板13的尺寸及结构进行调整，前提是能够保证与固定框架12的尺寸及结构适配。

在一些实施例中，固定框架12包括多组方管，多组方管组合形成各个面具有镂空结构的长方体框架。

需要强调的是，整个框架结构由尺寸为20*20的方管组成，方管为市场上的标准件，无需单独开发。

具体地，固定框架12包括十四根方管，具体包括两根第一方管121、两根第二方管122、两根第三方管123、两根第四方管124、两根第五方管125、两根第六方管126和两根第七方管127；其中两根第二方管122上两个孔位可为螺丝孔，用于与固定压板13互锁，两根第六方管126为短管，位于固定框架12的底部，两根第六方管126之间形成有避让槽，用于共线束通过。

在一些实施例中，锂电池模组1还包括挡板14，挡板14固定连接于固定框架12的内部，以调整固定框架12内安装电芯11的空间，固定压板13可拆卸地连接于挡板14。

本实施例中，挡板14的数量为一个或者两个，本实施例优选两个挡板14，两个挡板14的位置根据固定框架12内需要安装的电芯11数量进行调整，确定位置后，将两个挡板14焊接在固定框架12的内部。

在一些实施例中，挡板14的顶部设有固定部141，固定部141上设有固定孔1411。该固定孔1411是当使用挡板14来控制电芯11安装距离时与固定压板13互锁的螺丝孔。对于不同产品的尺寸，设计者可根据不同的尺寸要求，来调整挡板14的位置。

可以看出，由于设计尺寸的不可控性，当尺寸有限时，会出现不使用挡板14的情况，此时，在固定框架12中开设孔位，以设置M6压铆螺栓和螺母与固定压板13上的连接孔13111进行配合，固定压板13的四周分别使用4颗M6螺栓和螺母进行锁紧；在使用挡板14时，电芯11在框架结构中的安装方式与不适用挡板14的情况相同，只需将固定压板13上的连接孔13111与挡板14上的固定孔1411相配合；通过压铆螺栓和螺母锁接的方式，也可到达固定电芯11的目的。

在一些实施例中，固定框架12内设有侧板15和隔垫16，侧板15设于电芯11和固定框架12之间，隔垫16设于相邻的电芯11之间。

具体地，在电芯11的四周使用侧板15(优选采用环氧板)，以及在相邻的电芯11之间使用隔垫16(优选采用泡棉)，从而对整体结构进行填充并起到绝缘作用。

在一些实施例中，锂电池单元10的数量为至少两个，至少两个锂电池单元10相互连接。

上述锂电池模组1的所有固定方式都可同时或者单独使用在动力电池内，自由组合成符合动力电池内部容纳空间的结构。

综上，与现有技术相比，本申请实施例采用的锂电池模组1产生的有益效果包括：

1、锂电池模组1的一个固定框架12可安装多颗电芯11，取消端板等传统的繁琐配件，直接将电芯11单独成组，将整个动力电池看成一个整体，减少不必要的结构，增加空间利用率；

2、在固定框架12中增加挡板14，在设计中可以根据电芯11排列尺寸，自由焊接挡板14，随意组装，更加实用；

3、固定压板13在四个角上设置了可以固定的连接孔13111，并在固定压板13的横梁132上开孔，可以固定配件(如采集线束)，减少装配额外零件；

4、固定框架12为镂空结构，增加通透性，使得电芯11散热性好于现有的成组密封结构。

本申请所提供的一种动力电池，包括上述具体实施例所描述的锂电池模组1；动力电池的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的动力电池及其锂电池模组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种锂电池模组，其特征在于，包括至少一锂电池单元，所述锂电池单元包括：

电芯；

固定框架，用于安装所述电芯，且用于在第一方向和第二方向上定位所述电芯，所述固定框架包括多组方管，所述多组方管组合形成各个面均具有镂空结构的框架；

固定压板，可拆卸地连接于所述固定框架，用于在第三方向上定位所述电芯，所述固定压板包括一对压板组件及连接一对所述压板组件的若干横梁，若干所述横梁间隔分布于一对所述压板组件之间。

2.如权利要求1所述的锂电池模组，其特征在于，任一所述压板组件包括：

下压板，所述下压板的两端均设有连接孔；

上压板，固定连接于所述下压板的内壁；

绝缘垫，固定连接于所述下压板的外壁，用于抵压所述电芯。

3.如权利要求1所述的锂电池模组，其特征在于，任一所述横梁上设有防护层，所述横梁及对应的所述防护层均设有用于固定所述电芯的线束的扎带孔。

4.如权利要求1-3任意一项所述的锂电池模组，其特征在于，还包括挡板，所述挡板固定连接于所述固定框架的内部，以调整所述固定框架内安装所述电芯的空间，所述固定压板可拆卸地连接于所述挡板。

5.如权利要求4所述的锂电池模组，其特征在于，所述挡板的顶部设有固定部，所述固定部上设有固定孔。

6.如权利要求1-3任意一项所述的锂电池模组，其特征在于，所述固定框架内设有侧板和隔垫，所述侧板设于所述电芯和所述固定框架之间，所述隔垫设于相邻的所述电芯之间。

7.如权利要求1-3任意一项所述的锂电池模组，其特征在于，所述锂电池单元的数量为至少两个，至少两个所述锂电池单元相互连接。

8.一种动力电池，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的锂电池模组。