CN220474809U - 一种ctp动力电池电芯的装配结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及动力电池技术领域，并提出了一种CTP动力电池电芯的装配结构，其包括圆柱电芯与电池包底板，还包括固定组件，所述圆柱电芯上设置有至少两个固定槽，所述固定组件通过固定槽将圆柱电芯可拆卸的固定于电池包底板上。该CTP动力电池电芯的装配结构，通过在圆柱电芯上设置固定槽，使得整个圆柱电芯可方便固定在电池包内，配合固定组件，将圆柱电芯固定至电池包底板上，即可无需使用大量胶液进行固定，可有效降低电池包的整体重量，同时相对于现有技术通过打胶固定电芯，本方案更便于后期的维修维护。

Description

一种CTP动力电池电芯的装配结构

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CTP动力电池电芯的装配结构。

背景技术

CTP电池是无模组电池技术，是电池包内部结构的创新技术，传统的电池包组装次序依次为电芯、模组、电池包、底盘，这种结构由于有模组的存在，机械连接固定都比较方便，结构胶的应用并不十分必要。近些年，由于电动汽车轻量化及长行驶里程的趋势压力，CTP结构应运而生，而CTP技术，直接省掉了电池内部的模组结构，将电芯集成到电池包上，这样同体积下的电池包能够装下更多的电芯，从而大幅度提高电池包的能量密度。

常规工艺中的圆柱电芯装配成模组，常采用塑料支架的形式电芯成组组装，而CTP结构的电池包，一般需要大量使用胶粘剂来连接固定电芯，例如授权公告号为CN217444526U的侧板、CTP模组及电池包系统，其通过在电池包侧板上设置胶槽，以打胶的方式固定电芯，常规圆柱CTP电芯通过打胶方式无法返修和拆卸，增大了后期维修成本，同时也增加了电池包的重量，降低了整包能量密度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种CTP动力电池电芯的装配结构，通过在圆柱电芯上设置固定槽，并使用固定组件通过固定槽将圆柱电芯与电池包底板直接固定，无需打胶即可将其固定在电池包中，以方便后期维修维护，同时缩减电池包的整体重量。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种CTP动力电池电芯的装配结构，其包括圆柱电芯与电池包底板，还包括固定组件，所述圆柱电芯上设置有至少两个固定槽，所述固定组件通过固定槽将圆柱电芯可拆卸的固定于电池包底板上。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述圆柱电芯包括外壳、端盖与极柱，其中，

外壳与电池包底板固定；

端盖固定在外壳的开口侧，所述固定槽设置在外壳与端盖上；

极柱设置在端盖上。

进一步优选的，所述端盖与极柱相互绝缘，且分别作为圆柱电芯极性不同的两个连接端。

进一步优选的，还包括把手，所述把手设置在极柱上。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述固定槽的数量为两个，且位于圆柱电芯的同一直径方向上。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述圆柱电芯阵列排布在电池包底板上。

在以上技术方案的基础上，优选的，圆柱电芯上的固定槽设置为两个，且相邻两个所述圆柱电芯上的固定槽均位于同一直线上，所述固定组件位于相邻两个所述圆柱电芯之间，并延伸至相邻的两个固定槽中。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述固定组件包括紧压片与两个锁紧杆，其中，

紧压片与相邻两个所述圆柱电芯的端盖抵持；

两个锁紧杆均贯穿紧压片，并分别延伸至相邻两个所述圆柱电芯的固定槽中，所述锁紧杆远离紧压片的一端与电池包底板固定，所述锁紧杆对紧压片施加朝向电池包底板的压力。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述端盖与电池包底板相互绝缘。

更进一步优选的，所述把手包括圆弧段，所述圆弧段所在圆的半径大于极柱的半径。

本实用新型的CTP动力电池电芯的装配结构相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过在圆柱电芯上设置固定槽，使得整个圆柱电芯可方便固定在电池包内，配合固定组件，将圆柱电芯固定至电池包底板上，即可无需使用大量胶液进行固定，可有效降低电池包的整体重量，同时相对于现有技术通过打胶固定电芯，本方案更便于后期的维修维护；

(2)将电芯正负极分别设置为极柱与端盖，使得圆柱电芯在装配后，可仅通过圆柱电芯的一侧通过汇流排进行正负极串并联连接，方便圆柱电芯固定的将其电连接至电池包中。

(3)将固定组件设置在相邻两个圆柱电芯之间，并延伸至相邻的两个固定槽中，通过一个固定组件即可将相邻两个圆柱电芯的相对侧进行同时固定，以提高安装效率，降低安装成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的CTP动力电池电芯的装配结构的立体图；

图2为本实用新型的CTP动力电池电芯的装配结构的圆柱电芯示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，本实用新型的CTP动力电池电芯的装配结构，包括圆柱电芯1、电池包底板2与固定组件6，本实用新型的CTP动力电池电芯，是指大规格的圆柱电芯1。

圆柱电芯1包括外壳11、端盖12、极柱13与芯包。

外壳11可选用铝合金材质，整体外观为圆柱状，且一端开口，另一端封闭，外壳11上还设置有与开口连通的内腔。

芯包为圆柱电芯1的储能部分，其是由正负极片与隔膜层叠并卷绕形成，在生产过程中，需要将芯包卷绕为圆柱状，并放入外壳11的内腔中，再向外壳11内注入电解液。

端盖12固定在外壳11的开口侧，通过端盖12将电解液以及芯包密封至外壳11内，同时将端盖12与芯包的正极片或负极片的极耳电性连接，使得端盖12作为圆柱电芯1的正极或负极，端盖12的材质可选用为铝合金，在本实施方式中，端盖12作为圆柱电芯1的负极。

在具体的连接过程中，芯包由于是圆柱芯包，其正负极耳分别位于两端，正负极耳的其中一个可通过转接片直接连接在外壳11上，以使端盖12作为圆柱电芯1的电极。

极柱13设置在端盖12上，且在极柱13与端盖12之间需要设置绝缘件，极柱13的一端穿过端盖12延伸至外壳11的外部，绝缘件可选择橡胶板，将橡胶板设置在芯包与端盖12，并将绝缘橡胶环安装在端盖12与极柱13的间隙处，以使得端盖12与极柱13绝缘，极柱13与芯包的正极片或负极片的极耳进行焊接，使得极柱13作为芯包的正极或负极，在通常情况下，极柱13均作为正极，故而在本实施方式中以极柱13为正极。

由于圆柱电芯1其外部为光滑的圆柱状，直接将圆柱电芯1进行固定难度较大，故而在本实施方式中，外壳11与端盖12上设置有至少两个固定槽101，可直接通过固定槽101作为限定圆柱电芯1位置的辅助结构，以将圆柱电芯1直接固定至电池包中。

固定组件6延伸至固定槽101内，且一端与电池包底板2固定，另一端与端盖12抵持，用于将圆柱电芯1固定在电池包底板2上，具体的，固定组件6通过一端与电池包底板2固定，另一端通过接触端盖12将圆柱电芯1朝向电池包底板2进行压紧，以将圆柱电芯1固定至电池包底板2上。

作为一种优选的实施方式，由于CTP圆柱电芯1，通常是大规格电芯，故而设置了把手4，所述把手4设置在极柱13上，通过设置的把手4，可由机械手臂或人工握紧把手4可轻松进行转运，因圆柱电芯1具有有效的握紧提起装置，能大大降低圆柱电芯1搬运过程中因电池过大过重常发生跌落、砸伤等安全问题。

进一步的，所述把手4包括圆弧段41，所述圆弧段41所在圆的半径大于极柱13的半径，且把手4可旋转至与端盖12贴合，通过此种设置，可使把手4在使用后，旋转贴合至端盖12上，并避开极柱13，避免把手4占用过多的电池包空间，可提高电池包的能量密度，另外，把手4由于会进行旋转接触端盖12，为了避免极柱13与端盖12短路，把手4应当选用绝缘材质，例如工程塑料。

为了使圆柱电芯1在安装时可被稳定的固定，所述固定槽101的长度方向与外壳11的轴心平行，且固定槽101的长度为端盖12厚度与外壳11长度之和，即固定槽101的长度与圆柱电芯1的长度相同，使得固定时，通过固定槽101可将相对作用力平均分布至外壳11上，避免局部受力过大导致外壳11产生形变，提高圆柱电芯1的稳定性与质量。

在本实施方式中，所述固定槽101的数量为两个，且位于外壳11同一直径方向上，通过电芯两侧的固定槽101，对圆柱电芯1进行固定，即可有效限制圆柱电芯1的移动，同时两个固定槽101也是最少数量，仅设置两个固定槽101可避免生产成本过高。

另外，固定槽101的数量也可为多个，优选为绕外壳11的轴心呈环形的等角度分布，以保障对圆柱电芯1固定的稳定性。

在以上技术方案的基础上，优选的，圆柱电芯1上的固定槽101设置为两个，且相邻两个所述圆柱电芯1上的固定槽101均位于同一直线上，所述固定组件6位于相邻两个所述圆柱电芯1之间，并延伸至相邻的两个固定槽101中。

在本实施方式中，为了保障产品一致性以及生产质量，将圆柱电芯1阵列排布在电池包底板2上，形成电池包内部的电芯组件，同时配合固定组件6将所有的圆柱电芯1均与电池包底板2进行固定。

在一个优选的实施方式中，所述圆柱电芯1上的固定槽101设置为两个，且相邻两个所述圆柱电芯1上的固定槽101均位于同一直线上，所述固定组件6位于相邻两个所述圆柱电芯1之间，并延伸至相邻的两个固定槽101中，通过一个固定组件6即可将相邻两个圆柱电芯1的相对侧进行同时固定，以提高安装效率，降低安装成本。

具体的，所述固定组件6包括紧压片61与两个锁紧杆62，紧压片61与相邻两个所述圆柱电芯1的端盖12抵持，两个锁紧杆62均贯穿紧压片61，并分别延伸至相邻两个所述圆柱电芯1的固定槽101中，所述锁紧杆62远离紧压片61的一端与电池包底板2固定，所述锁紧杆62对紧压片61施加朝向电池包底板2的压力，锁紧杆62可选用长螺杆，通过螺母固定至电池包底板2上。

另外，锁紧杆62与电池包底板2的固定时，可在电池包底板2上开设螺纹孔，或者焊接螺母，将锁紧杆62直接与电池包底板2进行螺纹连接。

需要注意的是，所述端盖12与电池包底板2需要相互绝缘，具体可将固定组件6设置为塑料件，并在外壳11与电池包底板2的连接处增加绝缘垫，亦或者通过在圆柱电芯1上覆盖绝缘膜等方式实现。

在实际的电池包装配过程中，仅需要将端盖12与极柱13分别连接在不同的汇流排上，即可实现圆柱电芯1的串并联。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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 (10)

1.一种CTP动力电池电芯的装配结构，其包括圆柱电芯(1)与电池包底板(2)，其特征在于：还包括固定组件(6)，所述圆柱电芯(1)上设置有至少两个固定槽(101)，所述固定组件(6)通过固定槽(101)将圆柱电芯(1)可拆卸的固定于电池包底板(2)上。

2.如权利要求1所述的CTP动力电池电芯的装配结构，其特征在于：所述圆柱电芯(1)包括外壳(11)、端盖(12)与极柱(13)，其中，

外壳(11)与电池包底板(2)固定；

端盖(12)固定在外壳(11)的开口侧，所述固定槽(101)设置在外壳(11)与端盖(12)上；

极柱(13)设置在端盖(12)上。

3.如权利要求2所述的CTP动力电池电芯的装配结构，其特征在于：所述端盖(12)与极柱(13)相互绝缘，且分别作为圆柱电芯(1)极性不同的两个连接端。

4.如权利要求2所述的CTP动力电池电芯的装配结构，其特征在于：还包括把手(4)，所述把手(4)设置在极柱(13)上。

5.如权利要求1所述的CTP动力电池电芯的装配结构，其特征在于：所述固定槽(101)的数量为两个，且位于圆柱电芯(1)的同一直径方向上。

6.如权利要求1所述的CTP动力电池电芯的装配结构，其特征在于：所述圆柱电芯(1)阵列排布在电池包底板(2)上。

7.如权利要求1所述的CTP动力电池电芯的装配结构，其特征在于：圆柱电芯(1)上的固定槽(101)设置为两个，且相邻两个所述圆柱电芯(1)上的固定槽(101)均位于同一直线上，所述固定组件(6)位于相邻两个所述圆柱电芯(1)之间，并延伸至相邻的两个固定槽(101)中。

8.如权利要求2所述的CTP动力电池电芯的装配结构，其特征在于：所述固定组件(6)包括紧压片(61)与两个锁紧杆(62)，其中，

紧压片(61)与相邻两个所述圆柱电芯(1)的端盖(12)抵持；

两个锁紧杆(62)均贯穿紧压片(61)，并分别延伸至相邻两个所述圆柱电芯(1)的固定槽(101)中，所述锁紧杆(62)远离紧压片(61)的一端与电池包底板(2)固定，所述锁紧杆(62)对紧压片(61)施加朝向电池包底板(2)的压力。

9.如权利要求2所述的CTP动力电池电芯的装配结构，其特征在于：所述端盖(12)与电池包底板(2)相互绝缘。

10.如权利要求4所述的CTP动力电池电芯的装配结构，其特征在于：所述把手(4)包括圆弧段(41)，所述圆弧段(41)所在圆的半径大于极柱(13)的半径。