RU221110U1

RU221110U1 - BATTERY MODULE

Info

Publication number: RU221110U1
Application number: RU2023122935U
Authority: RU
Inventors: Евгений Анатольевич Груненков; Анатолий Викторович Кузнецов; Сергей Геннадьевич Максимов; Алексей Васильевич Мельник; Евгений Алексеевич Чудинов
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Рэнера" (Ооо "Рэнера")
Filing date: 2023-09-04
Publication date: 2023-10-18

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, к тяговым батареям для электротранспорта, содержит множество последовательно соединенных аккумуляторных ячеек, помещенных в фиксирующие рамки и образующих аккумуляторный модуль, в котором между аккумуляторными ячейками располагаются теплоотводящие пластины. При этом с двух сторон фиксирующих рамок выполнены контактные выступы, зафиксированные боковыми платами, которые, закрываются торцевыми крышками. Сверху аккумуляторный модуль закрывается крышкой, охватывающей его с трех сторон. На боковые платы установлены датчики для контроля напряжения и температуры ячеек аккумуляторного модуля, выполненные в виде термосопротивлений. Техническим результатом, достигаемым при реализации данной полезной модели, является повышение безопасности эксплуатации аккумуляторного модуля. The utility model relates to electrical engineering, to traction batteries for electric vehicles, and contains a plurality of series-connected battery cells placed in fixing frames and forming a battery module in which heat-sinking plates are located between the battery cells. At the same time, contact protrusions are made on both sides of the fixing frames, fixed by side plates, which are closed with end caps. The battery module is closed on top with a lid covering it on three sides. Sensors are installed on the side boards to monitor the voltage and temperature of the cells of the battery module, made in the form of thermal resistances. The technical result achieved by implementing this utility model is to increase the safety of operation of the battery module.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к аккумуляторному модулю, которые могут быть объединены в типовые батареи, из которых в свою очередь формируется широкая линейка продукции тяговых батарей для электротранспорта.The utility model relates to the field of electrical engineering, namely to a battery module, which can be combined into standard batteries, which in turn form a wide range of traction battery products for electric vehicles.

Из уровня техники известно множество аккумуляторных модулей, имеющих различную конструкцию. Например, из патентного документа CN 109103375A с приоритетом от 28.12.2018 известен аккумуляторный модуль, принятый за прототип заявляемого технического решения, в котором отдельные аккумуляторные ячейки, объединенные в модуль, заключены в жесткие рамки, содержащие теплоотводящие пластины, например, алюминиевые. На боковой стороне рамок располагаются электрические клеммы, рамки соединяются в модуль с помощью крепежных планок, имеющих сечение уголка.There are many battery modules known in the prior art that have different designs. For example, from patent document CN 109103375A with priority dated December 28, 2018, a battery module is known, adopted as a prototype of the proposed technical solution, in which individual battery cells combined into a module are enclosed in rigid frames containing heat-sinking plates, for example, aluminum ones. Electrical terminals are located on the side of the frames; the frames are connected into a module using fastening strips having an angle section.

Недостатком такого модуля является недостаточная безопасность эксплуатации, обусловленная низкой прочностью конструкции и незащищенностью ее от внешних воздействий, а также отсутствием контроля за температурным режимом.The disadvantage of such a module is insufficient operational safety, due to the low strength of the structure and its vulnerability to external influences, as well as the lack of temperature control.

Таким образом, данная полезная модель призвана решить задачу повышения безопасности эксплуатации аккумуляторного модуля.Thus, this useful model is designed to solve the problem of increasing the safety of operation of the battery module.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного решения, является решение поставленной задачи по повышению безопасности эксплуатации аккумуляторного модуля.The technical result achieved by implementing the claimed solution is the solution to the task of increasing the safety of operation of the battery module.

Сущность заявленной полезной модели заключается в том, что аккумуляторный модуль содержит аккумуляторные ячейки, помещенные в фиксирующие рамки, между аккумуляторными ячейками располагаются пластины, выполненные из теплоотводящего материала. При этом с двух сторон фиксирующих рамок выполнены контактные выступы, зафиксированные боковыми платами, которые, в свою очередь, закрываются торцевыми крышками. Сверху аккумуляторный модуль закрывается крышкой, охватывающей его с трех сторон. На боковые платы устанавливаются термосопротивления для контроля температуры.The essence of the claimed utility model is that the battery module contains battery cells placed in fixing frames; between the battery cells there are plates made of heat-dissipating material. In this case, contact protrusions are made on both sides of the fixing frames, fixed by side plates, which, in turn, are closed by end caps. The battery module is closed on top with a lid covering it on three sides. Thermal resistors are installed on the side boards to control the temperature.

Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении безопасности эксплуатации аккумуляторного модуля.The technical result achieved by implementing this utility model is to increase the safety of operation of the battery module.

Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами.The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 - фиксирующая рамка аккумуляторного модуля;In fig. 1 - fixing frame of the battery module;

На фиг. 2 - аккумуляторный модуль в разобранном виде.In fig. 2 - battery module disassembled.

Как показано на фиг. 1, аккумуляторный модуль состоит из множества отдельных аккумуляторных ячеек (1), выполненных в виде плоских прямоугольных аккумуляторных батарей. Аккумуляторные ячейки (1) попарно помещены в жесткие фиксирующие рамки (2). Между аккумуляторными ячейками в рамке размещены теплоотводящие пластины (3), выполненные, например, из алюминия. Фиксирующие рамки (2) с установленными в них аккумуляторными ячейками (1) и теплоотводящими пластинами (3) объединяются встык в аккумуляторный модуль (фиг. 1). При объединении фиксирующих рамок (2) в аккумуляторный модуль между ними устанавливаются компенсирующие прокладки (4) (фиг. 2).As shown in FIG. 1, the battery module consists of a plurality of individual battery cells (1) made in the form of flat rectangular batteries. Battery cells (1) are placed in pairs in rigid fixing frames (2). Between the battery cells in the frame there are heat-sinking plates (3), made, for example, of aluminum. The fixing frames (2) with battery cells (1) and heat-sinking plates (3) installed in them are combined end-to-end into a battery module (Fig. 1). When combining the fixing frames (2) into a battery module, compensating spacers (4) are installed between them (Fig. 2).

Как представлено на фиг. 1, 2, на боковых сторонах каждой фиксирующей рамки (2) выполнены контактные выступы (5). Контактные выступы (5) фиксируются в боковых платах (6), которые объединяют множество отдельных аккумуляторных ячеек (1) в аккумуляторный модуль. Боковые платы (6) закрываются торцевыми крышками (7). Сверху аккумуляторный модуль закрывается крышкой (8). Крышка (8) охватывает модуль с трех сторон таким образом, что незащищенной крышками остается только одна сторона аккумуляторного модуля, предназначенная для отведения тепла (Фиг. 2).As shown in FIG. 1, 2, on the sides of each fixing frame (2) there are contact projections (5). The contact projections (5) are fixed into side plates (6), which combine a plurality of individual battery cells (1) into a battery module. The side boards (6) are closed with end caps (7). The top of the battery module is closed with a lid (8). The cover (8) covers the module on three sides in such a way that only one side of the battery module, intended for heat removal, remains unprotected by the covers (Fig. 2).

При сборке предложенного аккумуляторного модуля как с двух сторон блока фиксирующих рамок (2), так и между отдельными фиксирующими рамками (2) с установленными в них аккумуляторными ячейками (1), помещаются компенсирующие прокладки (4).When assembling the proposed battery module, both on both sides of the block of fixing frames (2) and between the individual fixing frames (2) with battery cells installed in them (1), compensating spacers (4) are placed.

С двух сторон блока фиксирующих рамок (2), поверх компенсирующих прокладок (4), под крышкой (8), устанавливаются боковые изолирующие прокладки (9).On both sides of the block of fixing frames (2), on top of the compensating spacers (4), under the cover (8), side insulating spacers (9) are installed.

Предложенный аккумуляторный модуль в стандартной конфигурации состоит из 12-ти аккумуляторных ячеек (1), помещенных в жесткие фиксирующие рамки (2). Фиксирующие рамки (2) с установленными в них аккумуляторными ячейками (1), соединяются электрически последовательно, с помощью боковых плат (6) (фиг.2).The proposed battery module in the standard configuration consists of 12 battery cells (1), placed in rigid fixing frames (2). The fixing frames (2) with the battery cells (1) installed in them are connected electrically in series using side plates (6) (Fig. 2).

Такая конструкция аккумуляторного модуля, позволяет минимизировать вероятность высоковольтного пробоя между металлическими частями его корпуса и аккумуляторными ячейками и повышает механическую прочность аккумуляторного модуля, что способствует улучшению безопасности эксплуатации аккумуляторного модуля.This design of the battery module minimizes the likelihood of a high-voltage breakdown between the metal parts of its body and the battery cells and increases the mechanical strength of the battery module, which helps improve the operating safety of the battery module.

Заявленный аккумуляторный модуль со всех сторон, кроме нижней стороны, предназначенной для его установки, закрывается крышками (7, 8), которые обеспечивают дополнительную прочность и защищенность от внешних воздействий, что улучшает безопасность эксплуатации заявленного аккумуляторного модуля.The claimed battery module is covered on all sides, except the bottom side intended for its installation, with covers (7, 8), which provide additional strength and protection from external influences, which improves the operational safety of the claimed battery module.

На боковых платах (6) с каждой стороны аккумуляторного модуля устанавливаются датчики, обеспечивающие контроль напряжения и температуры ячеек аккумуляторного модуля. Причем контроль температуры в заявленной полезной модели осуществляется с помощью датчиков, выполненных в виде термосопротивлений и установленных на каждую из боковых плат (6). В качестве термосопротивлений предпочтительно использовать SMD-термосопротивления. При этом исключается использование размещенного под крышкой шлейфа проводов и тем самым значительно снижается риск короткого замыкания внутри аккумуляторного модуля, что повышает безопасность эксплуатации предложенного аккумуляторного модуля.Sensors are installed on the side boards (6) on each side of the battery module to monitor the voltage and temperature of the battery module cells. Moreover, temperature control in the claimed utility model is carried out using sensors made in the form of thermal resistances and installed on each of the side boards (6). It is preferable to use SMD thermal resistances as thermal resistances. This eliminates the use of wires located under the cover and thereby significantly reduces the risk of a short circuit inside the battery module, which increases the safety of operation of the proposed battery module.

При эксплуатации заявленный аккумуляторный модуль устанавливается на ровную поверхность холодной плиты с простым электроизоляционным ковриком.During operation, the claimed battery module is installed on a flat surface of a cold plate with a simple electrical insulating mat.

Внутри заявленного аккумуляторного модуля предусмотрено место для размещения микрокапсулированных огнетушащих веществ.Inside the claimed battery module there is space for placing microencapsulated fire extinguishing agents.

Claims

1. A battery module containing a plurality of series-connected battery cells placed in locking frames and forming a battery module in which heat-sinking plates are located between the battery cells, characterized in that on both sides of the locking frames there are contact protrusions fixed by side plates, which are closed by end covers, and the battery module is closed on top with a cover covering it on three sides, and sensors are installed on the side boards to monitor the voltage and temperature of the cells of the battery module.

2. Battery module according to claim 1, characterized in that the heat sink plates are made of aluminum.

3. The battery module according to claim 1, characterized in that the sensors for monitoring the voltage and temperature of the battery cells are made in the form of thermal resistances.

4. The battery module according to claim 2, characterized in that the sensors for monitoring the voltage and temperature of the battery cells are made using SMD thermal resistance.

5. The battery module according to claim 1, characterized in that compensating spacers are placed on both sides of the fixing frames and between the individual fixing frames with battery cells installed in them.

6. The battery module according to claim 1, characterized in that on both sides of the block of fixing frames, on top of the compensating spacers, under the cover, side insulating spacers are installed.

7. The battery module according to claim 1, characterized in that there is space inside it for placing microencapsulated fire extinguishing agents.

8. The battery module according to claim 1, characterized in that during operation it is installed on a flat surface of a cold plate with a simple electrical insulating mat.