TWI524577B - 電池支架及電池模組 - Google Patents

Description

電池支架及電池模組

本發明涉及電池領域，特別涉及一種電池支架及使用該支架的電池模組。

為了增加電池模組（如電動汽車用的電池模組）的輸出電流及/或輸出電壓，一般的做法是將多個電池（如鋰電池）並聯及/或串聯使用。這些電池的數量會達到數十個之多，因此有必要提供一個將多個電池固定於一起的電池支架。

電池支架一般為一體成型的片狀結構，電池支架上開設有多排電池容納孔。電池穿設於電池容納孔內，位於電池兩端的正極和負極分別以導電銅片彼此連接，以將多個電池電連接在一起。導電銅片與電池的連接一般通過焊接的方式。

上述焊接制程有可能失敗而造成對應的電池失效。因此，在安裝完成後，有必要對由電池、電池支架、導電銅片組成的電池模組進行測試。然而，由於電池支架是一體成型結構，此時如果發現個別電池失效，則只能將整個電池模組放棄，從而造成巨大浪費。

有鑒於此，有必要提供一種可解決上述問題的電池支架。

有鑒於此，還有必要提供一種可解決上述問題的電池模組。

一種電池支架，包括至少兩基件和至少一連接件。每一所述基件包括一第一頂面和自該第一頂面一側延伸的中間面，所述第一頂面為臺階面，包括一上表面、一下表面及一位於所述上表面及下表面之間的連接面，所述下表面與所述中間面鄰接，所述基件開設有自所述上表面穿透所述基件的多個第一電池容納孔，和開設有自所述下表面穿透所述基件的多個下電池容納半孔，所述下電池容納半孔在所述中間面上形成缺口，所述基件包括分別設置於所述下表面兩端的卡鉤。所述兩基件的中間面彼此接觸且所述兩基件的下電池容納半孔彼此對位，所述兩基件的連接面之間形成一容納空間。所述連接件包括一第二頂面和自該第二頂面兩端延伸的側面，所述連接件開設有自所述第二頂面穿透所述連接件的多個上電池容納子孔，和開設有分別形成於所述側面上的卡孔。所述連接件卡入所述容納空間內，所述多個上電池容納子孔、下電池容納半孔彼此對準以組成多個第二電池容納孔，所述卡鉤卡入所述卡孔內，以將所述基件、連接件連接在一起。

一種電池模組，包括電池支架，所述電池支架包括至少兩基件和至少一連接件。每一所述基件包括一第一頂面和自該第一頂面一側延伸的中間面，所述第一頂面為臺階面，包括一上表面、一下表面及一位於所述上表面及下表面之間的連接面，所述下表面與所述中間面相鄰，所述基件開設有自所述上表面穿透所述基件的多個第一電池容納孔，和開設有自所述下表面穿透所述基件的多個下電池容納半孔，所述下電池容納半孔在所述中間面上形成缺口，所述基件包括分別設置於所述下表面兩端的卡鉤。所述兩基件的中間面彼此接觸且所述兩基件的下電池容納半孔彼此對位，所述兩基件的連接面之間形成一容納空間。所述連接件包括一第二頂面和自該第二頂面兩端延伸的側面，所述連接件開設有自所述第二頂面穿透所述連接件的多個上電池容納子孔，和開設有分別形成於所述側面上的卡孔。所述連接件卡入所述容納空間內，所述多個上電池容納子孔、下電池容納半孔彼此對準以組成多個第二電池容納孔，所述卡鉤卡入所述卡孔內，以將所述基件、連接件連接在一起。所述電池模組還包括穿設於所述多個第一電池容納孔、所述多個第二電池容納孔中的電池和連接所述電池的導電銅片。

所述電池支架由彼此卡設的基件和連接件組成，從而當部分的電池出問題時，只需將對應的基件和連接件拆下並替換對應的電池，而不需廢棄整個電池模組，從而避免了浪費。

下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

如圖1、圖2所示，本發明一實施方式的電池模組100，包括電池支架10、穿設於電池支架10上的多個電池30、以及連接電池30的導電銅片50。其中，電池30排列為多排，導電銅片50包括連接位於同一排的各電池30的連接子銅片51以及將各個連接子銅片51連接在一起的連接主銅片52。

如圖3-5所示，電池支架10包括多個基件11及多個連接件15。其中，基件11包括兩端件12和多個中間件13。端件12、中間件13彼此並排排列，端件12位於電池支架10的兩端，中間件13位於端件12之間，連接件15卡設於端件12和中間件13之間、以及兩個中間件13之間，連接件15連接端件12和中間件13，從而組成所述電池支架10。所述電池支架10上形成有多排第一電池容納孔102和多排第二電池容納孔103。多排第一電池容納孔102和多排第二電池容納孔103交錯排列。在本實施方式中，僅取電池支架10的一端101說明，該端101由一端件12、一中間件13、及一連接件15拼接而成，並形成有三排電池容納孔，分別為兩排第一電池容納孔102和一排第二排電池容納孔103。其中，在每排中，第一電池容納孔102的數目為N個，第二電池容納孔103的數目為N-1個，第二電池容納孔103相對第一電池容納孔102錯位排布，使得電池容納孔102、103盡可能緊密的排布，以減少電池支架10所占據的面積。在本實施方式中，N的數值為8。

端件12大致呈平板條狀，包括一端面110、兩從該端面110垂直延伸的側面111、一與端面110相對的中間面112、以及分別連接端面110、側面111、中間面112的第一頂面113。其中，端面110、側面111為光滑的表面。第一頂面113為臺階面，其包括靠近端面110的上表面1131和靠近中間面112的下表面1132，在上表面1131和下表面1132之間形成有連接面1133。端件12上形成有自上表面1131穿透端件12的第一電池容納孔102、和自下表面1132穿透端件12的下電池容納半孔1031。在本實施方式中，第一電池容納孔102被連接面1133截斷，即第一電池容納孔102在連接面1133處形成有缺口，下電池容納半孔1031為第二電池容納孔103的組成部分，並在中間面112上形成有缺口。

端件12進一步包括兩個卡鉤117。兩個卡鉤117分別設置於下表面1132上靠近兩側面111處，分別包括一彈性壁1171和一卡扣部1172，彈性壁1171自下表面1132垂直延伸且和側面111平齊。卡扣部1172自彈性壁1171向另一卡扣部1172方向延伸。

中間件13大致呈平板條狀，包括彼此相對的中間面130、131、兩從中間面130、131垂直延伸的側面132、以及分別連接中間面130、131、側面132的第一頂面133。其中，側面132為光滑的表面。第一頂面133為臺階面，其包括靠近中間面130的下表面1331和靠近中間面131的下表面1333，以及位於下表面1331、1333之間的上表面1332。在下表面1331和上表面1332之間形成有連接面1334，在上表面1332和下表面1333之間形成有連接面1335。中間件13上形成有分別自下表面1331、1333穿透中間件13的下電池容納半孔1033、1034、和自上表面1332穿透中間件13的第二電池容納孔102。其中，下電池容納半孔1033、1034的形狀結構與端件12上的下電池容納半孔1031的形狀結構相同；第二電池容納孔102在連接面1334、1335上分別形成有缺口。

中間件13進一步包括四個卡鉤137。四個卡鉤137兩兩分佈於下表面1331、1333上。卡鉤137的形狀結構和端件12上的卡鉤117的形狀結構相同，這裏不再累述。

連接件15大致呈平板條狀，包括彼此相對的中間面150、151、兩從中間面150、151垂直延伸的側面152、以及分別連接中間面150、151、側面152的第二頂面153。其中，側面152為光滑的表面，側面152上分別形成有對應卡鉤117、137上卡扣部1172、1372的卡孔1520。連接件15上形成有自第二頂面153穿透連接件15的多個上電池容納子孔1035，以及分別形成於中間面150、151上的弧形部1022、1023。

當組裝電池支架10時，將端件12和中間件13擺放在一起，中間面112、130彼此接觸，側面111、132彼此平齊，下電池容納半孔1031、1033彼此對齊；將連接件15嵌入由端件12的下表面1132、連接面1133、中間件13的下表面1331、連接面1334圍成的容納空間內，使得卡鉤117、137的卡扣部1172、1372卡入連接件15的卡孔1520內，從而將端件12、中間件13、連接件15組裝在一起。此時，連接件15上的弧形部1022、1023位於第一電池容納孔102的缺口處。下電池容納半孔1031、1033、上電池容納子孔1035彼此對齊，從而形成完整的第二電池容納孔103。

其他中間件、連接件和端件可依和上述方式同樣的方式彼此連接，從而組成完整的電池支架10。

當組裝電池模組100時，將電池30插入電池支架10的電池容納孔內，如第一電池容納孔102、第二電池容納孔103內。通過焊接的方式以連接子銅片51分別連接位於各排的電池30。當上述連接完成後，分別對各排電池30進行測試，如果發現某排電池30不合格，只需要將該排電池30和安裝固定該排電池30的中間件、連接件、或端件從電池支架10上取下，再替以新的部件即可。這樣，損失的只是一排電池30，而不是整個電池模組100，從而減少了損失。

當測試所有的電池30和連接子銅片51連接正常後，以連接主銅片52與連接子銅片51連接，從而完成電池模組100的組裝。

另外，本領域技術人員可在本發明精神內做其他變化，然，凡依據本發明精神實質所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。

100．．．電池模組

10．．．電池支架

101．．．端

102．．．第一電池容納孔

1022、1023．．．弧形部

103．．．第二電池容納孔

1031、1033、1034．．．下電池容納半孔

1035．．．上電池容納子孔

11．．．基件

110．．．端面

111、132、152．．．側面

112、130、131、150、151．．．中間面

113、133．．．第一頂面

1131、1332．．．上表面

1132、1331、1333．．．下表面

1133、1334、1335．．．連接面

117、137．．．卡鉤

1171．．．彈性壁

1172、1372．．．卡扣部

12．．．端件

13．．．中間件

15．．．連接件

1520．．．卡孔

153．．．第二頂面

30．．．電池

50．．．導電銅片

51．．．連接子銅片

52．．．連接主銅片

圖1是本發明一實施方式的電池模組的立體圖，該電池模組包括電池支架、電池、和導電銅片。

圖2是圖1中電池模組去掉導電銅片的立體圖。

圖3是圖1中的電池支架的立體圖。

圖4是圖3中的電池支架的一端的立體圖，圖4相對圖3方向倒置。

圖5是圖4的爆炸圖。

102．．．第一電池容納孔

1022、1023．．．弧形部

1031、1033、1034．．．下電池容納半孔

1035．．．上電池容納子孔

110．．．端面

111、132、152．．．側面

112、130、131、150、151．．．中間面

113、133．．．第一頂面

1131、1332．．．上表面

1132、1331、1333．．．下表面

1133、1334、1335．．．連接面

117、137．．．卡鉤

1171．．．彈性壁

1172．．．卡扣部

12．．．端件

13．．．中間件

1372．．．卡扣部

15．．．連接件

1520．．．卡孔

153．．．第二頂面

Claims (10)

1. 一種電池支架，包括至少兩基件和至少一連接件；每一所述基件包括一第一頂面和自該第一頂面一側延伸的中間面，所述第一頂面為臺階面，包括一上表面、一下表面及一位於所述上表面及下表面之間的連接面，所述下表面與所述中間面鄰接，所述基件開設有自所述上表面穿透所述基件的多個第一電池容納孔，和開設有自所述下表面穿透所述基件的多個下電池容納半孔，所述下電池容納半孔在所述中間面上形成缺口，所述基件包括分別設置於所述下表面兩端的卡鉤；所述兩基件的中間面彼此接觸且所述兩基件的下電池容納半孔彼此對位，所述兩基件的連接面之間形成一容納空間；所述連接件包括一第二頂面和自該第二頂面兩端延伸的側面，所述連接件開設有自所述第二頂面穿透所述連接件的多個上電池容納子孔，和開設有分別形成於所述側面上的卡孔；所述連接件卡入所述容納空間內，所述多個上電池容納子孔、下電池容納半孔彼此對準以組成多個第二電池容納孔，所述卡鉤卡入所述卡孔內，以將所述基件、連接件連接在一起。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電池支架，其中，所述多個第一電池容納孔和所述多個第二電池容納孔的數目不同且所述多個第一電池容納孔和所述多個第二電池容納孔錯位排列。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電池支架，其中，所述多個第一電池容納孔和所述多個第二電池容納孔分別排列成行。
4. 如申請專利範圍第1項所述的電池支架，其中，所述基件包括端件，所述端件位於所述電池支架的兩端，所述端件包括與所述中間面相對的端面，所述端面為光滑表面。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電池支架，其中，所述基件包括中間件，所述中間件包括與所述中間面相對的第二中間面，所述第一頂面包括與所述第二中間面相鄰的第二下表面，所述中間件開設有自所述第二下表面穿透所述中間件的多個下電池容納半孔，所述下表面、所述第二下表面上的下電池容納半孔的位置彼此對應。
6. 一種電池模組，包括電池支架，所述電池支架包括至少兩基件和至少一連接件；每一所述基件包括一第一頂面和自該第一頂面一側延伸的中間面，所述第一頂面為臺階面，包括一上表面、一下表面及一位於所述上表面及下表面之間的連接面，所述下表面與所述中間面相鄰，所述基件開設有自所述上表面穿透所述基件的多個第一電池容納孔，和開設有自所述下表面穿透所述基件的多個下電池容納半孔，所述下電池容納半孔在所述中間面上形成缺口，所述基件包括分別設置於所述下表面兩端的卡鉤；所述兩基件的中間面彼此接觸且所述兩基件的下電池容納半孔彼此對位，所述兩基件的連接面之間形成一容納空間；所述連接件包括一第二頂面和自該第二頂面兩端延伸的側面，所述連接件開設有自所述第二頂面穿透所述連接件的多個上電池容納子孔，和開設有分別形成於所述側面上的卡孔；所述連接件卡入所述容納空間內，所述多個上電池容納子孔、下電池容納半孔彼此對準以組成多個第二電池容納孔，所述卡鉤卡入所述卡孔內，以將所述基件、連接件連接在一起；所述電池模組還包括穿設於所述多個第一電池容納孔、所述多個第二電池容納孔中的電池和連接所述電池的導電銅片。
7. 如申請專利範圍第6項所述的電池模組，其中，所述多個第一電池容納孔和所述多個第二電池容納孔的數目不同，且所述多個第一電池容納孔和所述多個第二電池容納孔錯位排列。
8. 如申請專利範圍第6項所述的電池模組，其中，所述多個第一電池容納孔和所述多個第二電池容納孔分別排列成行。
9. 如申請專利範圍第6項所述的電池模組，其中，所述基件包括端件，所述端件位於所述電池支架的兩端，所述端件包括與所述中間面相對的端面，所述端面為光滑表面。
10. 如申請專利範圍第6項所述的電池模組，其中，所述基件包括中間件，所述中間件包括與所述中間面相對的第二中間面，所述第一頂面包括與所述第二中間面相鄰的第二下表面，所述中間件開設有自所述第二下表面穿透所述中間件的下電池容納半孔，所述下表面、所述第二下表面上的下電池容納半孔的位置彼此對應。