專利名稱：動力電池組及其電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動力能源領(lǐng)域，特別是涉及一種電池模塊。此外，本發(fā)明還涉及一種包 括上述電池模塊的動力電池組。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，動力電池在各行各業(yè)有了廣泛應用。特別在電動 自行車，電動汽車領(lǐng)域，聚合物電池由于其比能量大，安全性高等優(yōu)點已經(jīng)逐漸被高頻率應 用。在實際應用過程中，為了滿足電池管理以及結(jié)構(gòu)組裝方便的要求，由若干個電池 加保護電路組合在一起稱為電池模塊。目前的聚合物電池模塊大多是將在每個電池間加一個塑料板，并在每個聚合物電 池和塑料板對應的地方開有通孔，通過螺栓和螺母將電池連接在一起。由于電池在充、放電過程中，電池本身會產(chǎn)生熱量，導致溫度上升，而電池對溫度 環(huán)境比較敏感，在作為大容量、高功率動力電池應用時尤其明顯，太高或太低的溫度都會大 大影響電池的充放電性能和電池壽命。因此，必須使電池組工作在理想的溫度范圍，從而使 其性能和循環(huán)壽命達到最優(yōu)，并排除因熱量失控而引起的潛在危險。因此，如何降低電池的溫度，改善電池的工作環(huán)境，延長動力電池組及電池模塊的 使用壽命，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電池模塊，其散熱性較好，可以有效降低電池的溫度，改 善電池的工作環(huán)境，延長動力電池組及電池模塊的使用壽命。本發(fā)明的另一目的是提供一 種由上述電池模塊形成的動力電池組，其使用壽命較長。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種電池模塊，包括均由動力電池形成的第一 電池包和第二電池包，所述第一電池包設(shè)于所述第二電池包的正上方，所述第一電池包和 所述第二電池包之間設(shè)有支撐部件，以便所述第一電池包和所述第二電池包之間具有預定 的距離。優(yōu)選地，所述支撐部件包括支撐塊，所述第一電池包和所述第二電池包通過螺栓 固定連接，所述支撐塊具有螺栓連接孔。優(yōu)選地，所述第一電池包和所述第二電池包中至少一者具有容納所述支撐塊的凹 槽，該凹槽的高度小于所述支撐塊的高度。優(yōu)選地，所述支撐塊具有與第一電池包和/或所述第二電池包相配合的臺階面， 所述支撐塊通過所述臺階面連接所述第一電池包和/或所述第二電池包。優(yōu)選地，所述支撐部件還包括支撐凸臺，所述第一電池包和所述第二電池包均包 括電池和包覆所述電池的外殼，所述支撐凸臺與外殼具有一體式結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述電池的中心位置處設(shè)有所述支撐凸臺。
優(yōu)選地，所述第一電池包和所述第二電池包的邊緣處設(shè)有所述支撐凸臺。優(yōu)選地，所述外殼為鋁板外殼，且具有容納所述電池的極耳的凹部，該凹部內(nèi)還設(shè) 有隔離所述極耳和所述外殼的絕緣片。優(yōu)選地，還包括包覆所述第一電池包的極耳和第二電池包的極耳的防護蓋，該防 護蓋具有至少兩個通孔，所述電池模塊的正極、負極從兩所述通孔中引出。本發(fā)明還提供一種動力電池組，包括至少兩個如上述任一項所述的電池模塊和容 納所述電池模塊的箱體，各所述電池模塊相互平行。本發(fā)明所提供的電池模塊，包括均由動力電池形成的第一電池包和第二電池包， 所述第一電池包設(shè)于所述第二電池包的正上方，所述第一電池包和所述第二電池包之間設(shè) 有支撐部件，以便所述第一電池包和所述第二電池包之間具有預定的距離。第一電池包和 第二電池包之間的距離會形成通道，加快氣體流通，使電池在充、放電時產(chǎn)生的熱量從通道 中盡快散發(fā)出去，有效提高電池模塊的散熱性能，從而確保電池的溫度不會過高，改善了電 池的工作環(huán)境，延長了動力電池組及電池模塊的使用壽命。同時，支撐部件還可以增加電池 模塊的強度，使動力電池組和電池模塊的可靠性更高。在一種優(yōu)選的實施方式中，所述支撐部件包括支撐塊，所述第一電池包和所述第 二電池包通過螺栓固定連接，所述支撐塊具有螺栓連接孔。支撐塊結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)， 可以在組裝第一電池包和第二電池包的同時，將支撐塊安裝在第一電池包和第二電池包中 間，從而減小電池模塊的安裝難度，降低電模塊的生產(chǎn)成本。在另一種優(yōu)選的實施方式中，所述支撐部件還包括支撐凸臺，所述第一電池包和 所述第二電池包均包括電池和包覆所述電池的外殼，所述支撐凸臺與外殼具有一體式結(jié) 構(gòu)。即電池包的外殼上具有支撐凸臺，這樣，生產(chǎn)電池包外殼的時候即生成了支撐凸臺，在 組裝第一電池包和第二電池包時，支撐凸臺使第一電池包與第二電池包之間保持預定的距 離，滿足第一電池包和第二電池包之間的散熱需求。該結(jié)構(gòu)更為簡單，電池模塊組裝更方 便，可以進一步降低電池模塊的組裝難度，降低動力電池組的生產(chǎn)成本。在提供上述電池模塊的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種由上述電池模塊組成的動力電 池組；由于電池模塊具有上述技術(shù)效果，具有該電池模塊的動力電池組也具有相應的技術(shù) 效果。
圖1為本發(fā)明所提供電池模塊一種具體實施方式
的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供電池模塊第一種具體實施方式
的局部爆炸視圖；圖3為本發(fā)明所提供電池模塊第二種具體實施方式
的局部爆炸視圖；圖4為本發(fā)明所提供支撐塊與第一電池包和第二電池包的連接示意圖；圖5為本發(fā)明所提供電池模塊第三種具體實施方式
的局部爆炸視圖；圖6為本發(fā)明所提供電池包一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖7為本發(fā)明所提供動力電池組一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種電池模塊，其散熱性較好，可以有效降低電池的溫度，改善電池的工作環(huán)境，延長動力電池組及電池模塊的使用壽命。本發(fā)明的另一核心是提供一 種由上述電池模塊形成的動力電池組，其使用壽命較長。本文所涉及的上、下等方位詞，是以電池模塊位于圖1所示的狀態(tài)為基準來定義 的。應當理解，本文中所采用的方位詞不應當限制本專利的保護范圍。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供電池模塊一種具體實施方式
的立體結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明所提供的電池模塊，包括均由動力電池形成的第一電池包1和第二電池包 2，第一電池包1設(shè)于第二電池包2的正上方，第一電池包1和第二電池包2之間設(shè)有支撐 部件4，以便第一電池包1和第二電池包2之間具有預定的距離。第一電池包1和第二電池 包2之間的距離會形成通道，加快氣體流通，使電池在充、放電時產(chǎn)生的熱量從通道中盡快 散發(fā)出去，有效提高電池模塊的散熱性能，從而確保電池的溫度不會過高，改善了電池的工 作環(huán)境，延長了動力電池組及電池模塊的使用壽命。同時，支撐部件4還可以增加電池模塊 的強度，使動力電池組和電池模塊的可靠性更高。需要說明的是，圖1所示電池模塊中除了包括第一電池包1和第二電池包2，還包 括第三電池包3，應當理解，本發(fā)明所提供的電池模塊中包括但不限于兩個電池包，其內(nèi)部 設(shè)置電池包的個數(shù)可以根據(jù)實際需要增加，但至少包括兩個電池包，且兩個電池包之間的 支撐部件4使兩者之間始終保持一定距離，以滿足強度和散熱的需要。請參考圖2和圖3，圖2為本發(fā)明所提供電池模塊第一種具體實施方式
的局部爆炸 視圖；圖3為本發(fā)明所提供電池模塊第二種具體實施方式
的局部爆炸視圖。在一種具體的實施方式中，支撐部件4包括支撐塊41，第一電池包1和第二電池 包2通過螺栓固定連接，支撐塊41具有螺栓連接孔。支撐塊41可以是方塊、圓塊等結(jié)構(gòu)， 只要能保證第一電池包1和第二電池包2之間有一定的距離，就能滿足本發(fā)明的要求，其結(jié) 構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。如圖1所示，第一電池包1、第二電池包2通過位于四個角和中心位置的 五個螺栓固定連接，在組裝第一電池包1和第二電池包2的同時，將支撐塊41安裝在第一 電池包1和第二電池包2中間，從而減小電池模塊的安裝難度，降低電池模塊的生產(chǎn)成本。 可以在五個螺栓連接處均設(shè)置支撐塊41，也可以在部分螺栓連接處設(shè)置支撐塊41，以能滿 足散熱和支撐需求為基本目的。請參考圖4，圖4為本發(fā)明所提供支撐塊與第一電池包和第二電池包的連接示意 圖。具體地，可以在第一電池包1和第二電池包2中至少一者中設(shè)計具有容納支撐塊 41的凹槽，使凹槽的高度小于支撐塊41的高度。這樣，可以確保支撐塊41能將第一電池 包1和第二電池包2分開，使之保持一定的距離；而且第一電池包1和第二電池包2在安裝 時，凹槽可以作為安裝的參考位置，使安裝更方便、快捷，進一步降低安裝難度。還可以在支撐塊41和電池包之間設(shè)置相互配合的臺階面。例如，將第一電池包1、 支撐塊41和第二電池包2從上至下依次設(shè)置，第一電池包1的下表面中心部高于邊緣部， 第二電池包2的上表面中心部高于邊緣部，而支撐塊41的上表面和下表面均為中心部均低 于邊緣部，使第一電池包1的下表面與支撐塊41的上表面形成相互配合的臺階面、第二電 池包2的上表面與支撐塊41的下表面形成相互配合的臺階面，這樣，支撐塊41與第一電池包1、第二電池包2均可以快速、便捷連接，其安裝效率更高。顯然，上述的臺階面配合形式只是若干種臺階面的一種，只要在組裝電池模塊時 能起到適當引導和限位的作用，就能滿足本發(fā)明的要求。請參考圖5，圖5為本發(fā)明所提供電池模塊第三種具體實施方式
的局部爆炸視圖。在一種優(yōu)選的實施方式中，支撐部件4還包括支撐凸臺42，第一電池包1和第二電 池包2均包括電池和包覆電池的外殼5，支撐凸臺42與外殼5具有一體式結(jié)構(gòu)。即電池包 的外殼5上具有支撐凸臺42，這樣，生產(chǎn)電池包外殼5的時候即生成了支撐凸臺42，在組裝 第一電池包1和第二電池包2時，支撐凸臺42使第一電池包1與第二電池包2之間保持預 定的距離，滿足第一電池包1和第二電池包2之間的散熱需求。該結(jié)構(gòu)更為簡單，電池模塊 組裝更方便，可以進一步降低電池模塊的組裝難度，降低動力電池組的生產(chǎn)成本。同時，支撐凸臺42還可以起到增加第一電池包1和第二電池包2之間的支撐強度 的作用，使電池模塊的強度更好，可靠性更高。上述圖4所示的實施例中，支撐塊41與第一電池包1、第二電池包2通過臺階面配 合連接可以理解為支撐塊41和支撐凸臺42相結(jié)合的形式，通過支撐塊41和支撐凸臺42 共同滿足第一電池包1和第二電池包2之間的散熱和支撐強度需求。具體地，可以在電池的中心位置處設(shè)有支撐凸臺42(示于圖1)，也可以在第一電 池包1和第二電池包2的邊緣處設(shè)有支撐凸臺42(示于圖5)，或者在電池的中心位置和電 池包的邊緣處均設(shè)置支撐凸臺42 (與圖3所示的支撐塊41位置類似)，設(shè)計人員可以參考 加工難度、支撐強度等因素的影響合理設(shè)計。支撐凸臺42越多，加工難度越大，支撐強度越 好，當支撐凸臺42多到一定程度時，還可能阻擋第一電池包1和第二電池包2之間的散熱 氣體流通，因此，支撐凸臺42對散熱效果的影響也可以作為支撐凸臺42設(shè)置數(shù)量和設(shè)置位 置的參考因素。另外，還可以支撐塊41和支撐凸臺42配合使用。請參考圖6，圖6為本發(fā)明所提供電池包一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)立體示意圖。在一種具體的實施方式中，第一電池包1和第二電池包2的外殼5均可以為鋁板 外殼，且具有容納電池的極耳66的凹部，該凹部內(nèi)還設(shè)有隔離極耳6和外殼5的絕緣片7。 鋁質(zhì)外殼5具有散熱性好、質(zhì)量輕、易于沖壓加工的特點，利用鋁質(zhì)外殼5可以減小第一電 池包1和第二電池包2的質(zhì)量，使電池模塊在質(zhì)量較小的基礎(chǔ)上，還具有良好的散熱性能。 同時，為了避免第一電池包1的極耳6和第二電池包2的極耳6與鋁質(zhì)外殼5接觸而形成 短路，在凹部中還設(shè)置了絕緣片7，將極耳6與鋁質(zhì)外殼5隔開，提高電池模塊的可靠性。進一步地，本發(fā)明所提供的電池模塊還可以防護蓋8(示于圖1)，該防護蓋8包覆 第一電池包1的極耳6和第二電池包2的極耳6，避免極耳6在使用中受損、漏電，且防護 蓋8具有至少兩個通孔，電池模塊的正極、負極從兩通孔中引出。如圖1所示，防護蓋8還 設(shè)有檢測電壓用的檢測孔，如果需要，防護蓋8還可以具有其它結(jié)構(gòu)，其主要作用在于保護 極耳6。一種具體的實施方式中，上述的電池模塊可以采用下述的步驟進行生產(chǎn)1.利用鋁板沖壓形成電池外殼5，并在鋁板上壓出凹坑，用來固定電池和絕緣片 7 ；2.裝處絕緣片7，避免電池極耳6與鋁質(zhì)外殼5接觸而形成短路，同時形成電池 包；
3.將電池包疊放在一起，通過螺栓連接在一起，連接的同時將支撐塊41串在螺栓 中，或者直接通過外殼5上的支撐凸臺42形成相鄰電池包之間的間隙，使氣體可以在相鄰的電池包之間流通，增加散熱性 能；4.將各電池包組合好后進行串并連接，加上防護蓋8，以保護電池模塊的電極。請參考圖7，圖7為本發(fā)明所提供動力電池組一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。除了上述電池模塊，本發(fā)明還提供一種由至少兩個上述電池模塊形成的動力電池 組，該動力電池組還包括容納各電池模塊的箱體，且各電池模塊在箱體中平行設(shè)置，以提高 動力電池組的散熱性能。提供的動力電池組其他各部分的結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再 贅述。以上對本發(fā)明所提供的動力電池組及其電池模塊進行了詳細介紹。本文中應用了 具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本 發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā) 明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán) 利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電池模塊，包括均由動力電池形成的第一電池包(1)和第二電池包(2)，所述第一電池包(1)設(shè)于所述第二電池包(2)的正上方，其特征在于，所述第一電池包(1)和所述第二電池包(2)之間設(shè)有支撐部件(4)，以便所述第一電池包(1)和所述第二電池包(2)之間具有預定的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其特征在于，所述支撐部件(4)包括支撐塊(41)， 所述第一電池包(1)和所述第二電池包(2)通過螺栓固定連接，所述支撐塊(41)具有螺栓 連接孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模塊，其特征在于，所述第一電池包(1)和所述第二電 池包(2)中至少一者具有容納所述支撐塊(41)的凹槽，該凹槽的高度小于所述支撐塊(41) 的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模塊，其特征在于，所述支撐塊(41)具有與第一電池包 (1)和/或所述第二電池包(2)相配合的臺階面，所述支撐塊(41)通過所述臺階面連接所 述第一電池包⑴和/或所述第二電池包⑵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的電池模塊，其特征在于，所述支撐部件(4)還包括 支撐凸臺(42)，所述第一電池包(1)和所述第二電池包(2)均包括電池和包覆所述電池的 外殼(5)，所述支撐凸臺(42)與外殼(5)具有一體式結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池模塊，其特征在于，所述電池的中心位置處設(shè)有所述支 撐凸臺(42)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池模塊，其特征在于，所述第一電池包(1)和所述第二電池 包(2)的邊緣處設(shè)有所述支撐凸臺(42)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池模塊，其特征在于，所述外殼(5)為鋁板外殼(5)，且具 有容納所述電池的極耳(6)的凹部，該凹部內(nèi)還設(shè)有隔離所述極耳(6)和所述外殼(5)的 絕緣片(7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池模塊，其特征在于，還包括包覆所述第一電池包(1)的極 耳(6)和第二電池包(2)的極耳(6)的防護蓋(8)，該防護蓋(8)具有至少兩個通孔，所述 電池模塊的正極、負極從兩所述通孔中引出。
10.一種動力電池組，其特征在于，包括至少兩個權(quán)利要求1至9任一項所述的電池模 塊和容納所述電池模塊的箱體，各所述電池模塊相互平行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池模塊和由至少兩個電池模塊形成的動力電池組，公開的電池模塊包括均由動力電池形成的第一電池包(1)和第二電池包(2)，所述第一電池包(1)設(shè)于所述第二電池包(2)的正上方，所述第一電池包(1)和所述第二電池包(2)之間設(shè)有支撐部件(4)，以便所述第一電池包(1)和所述第二電池包(2)之間具有預定的距離。第一電池包和第二電池包之間的距離會形成通道，加快氣體流通，使電池中產(chǎn)生的熱量從通道中盡快散發(fā)出去，有效提高電池模塊的散熱性能，確保電池的溫度不會過高，改善電池的工作環(huán)境，延長了動力電池組及電池模塊的使用壽命。同時，支撐部件還可以增加電池模塊的強度，使動力電池組和電池模塊的可靠性更高。
文檔編號H01M10/42GK101938019SQ20101028153
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月13日
發(fā)明者張明艷, 李靜 申請人:天津市捷威動力工業(yè)有限公司