本申請(qǐng)涉及儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電池模組。
背景技術(shù):
由于能源和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻,低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流模式,電動(dòng)汽車作為新能源汽車的代表,逐漸得到了消費(fèi)者的認(rèn)可。動(dòng)力電池組作為新能源汽車的主要?jiǎng)恿?lái)源,也已經(jīng)成為電動(dòng)汽車的核心部件和技術(shù)。
目前,為了保證動(dòng)力電池大容量需求,現(xiàn)常采用將多個(gè)電芯組合到一起,形成電池模組,以達(dá)到電動(dòng)汽車的工作要求。但是,在各電芯成組的過(guò)程中,由于電芯的極耳較軟,導(dǎo)致各電芯之間的極耳連接比較困難,從而導(dǎo)致各電芯之間的成組效率較低,不利于動(dòng)力電池的大力推廣。
因此,如何提高個(gè)電芯之間的成組效率,已成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電池模組,可提高各電芯之間的成組效率。
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電池模組,其包括至少一個(gè)電芯單元,所述電芯單元包括固定框和至少一個(gè)電芯,
所述固定框具有電芯安裝腔,且所述固定框上設(shè)置有與所述電芯安裝腔連通的極耳限位孔,
所述電芯安裝在所述電芯安裝腔內(nèi),且所述電芯的極耳從所述極耳限位孔伸出。
優(yōu)選地,所述電芯單元還包括定位部和集電板,
所述定位部凸出設(shè)置在所述固定框背離所述電芯安裝腔的面上,所述定位部上開(kāi)設(shè)有定位孔,所述集電板的一部分穿過(guò)所述定位孔并能夠與所述極耳電連接。
優(yōu)選地,所述集電板的一端為末端,所述末端穿過(guò)所述定位孔,所述集電板的另一端為首端,
所述末端設(shè)置有倒鉤結(jié)構(gòu),所述倒鉤結(jié)構(gòu)能夠與所述定位部上遠(yuǎn)離所述首端的面相抵靠。
優(yōu)選地,所述定位部包括沿所述極耳的寬度方向間隔設(shè)置的第一定位塊和第二定位塊,所述第一定位塊和所述第二定位塊均開(kāi)設(shè)有所述定位孔,且沿著所述極耳的寬度方向,所述第一定位塊上朝向所述第二定位塊的面,與所述第二定位塊上朝向所述第一定位塊的面之間的距離大于或等于所述極耳的寬度。
優(yōu)選地,沿所述極耳的寬度方向得到的投影中,所述第一定位塊的定位孔的投影面與所述第二定位塊的定位孔的投影面完全重合。
優(yōu)選地,所述電芯單元還包括極耳搭接部,所述極耳搭接部設(shè)置在所述固定框上,并位于所述第一定位塊和所述第二定位塊之間,所述極耳搭接部上背離所述固定框的面,相較于所述定位孔遠(yuǎn)離所述固定框的內(nèi)表面更靠近所述固定框。
優(yōu)選地,所述極耳搭接部自所述第一定位塊延伸至所述第二定位塊。
優(yōu)選地,所述電芯單元包括多個(gè)所述電芯,各所述電芯沿所述電芯單元的厚度方向依次安裝在所述電芯安裝腔內(nèi),
所述固定框上設(shè)置多個(gè)所述極耳限位孔,各所述極耳限位孔供各所述電芯的極耳一一伸出。
優(yōu)選地,所述固定框?yàn)榫匦慰?,所述矩形框包括?cè)板和與所述側(cè)板鄰接的端板,各所述極耳限位孔開(kāi)設(shè)在所述側(cè)板上,且所述端板開(kāi)設(shè)有通孔,
所述電芯單元還包括導(dǎo)熱片,所述導(dǎo)熱片包括相連接的第一導(dǎo)熱部和第二導(dǎo)熱部,所述第二導(dǎo)熱部穿過(guò)所述通孔并插入至所述電芯安裝腔內(nèi),所述第二導(dǎo)熱部位于相鄰兩個(gè)所述電芯之間,并分別與相鄰兩個(gè)所述電芯接觸,所述第一導(dǎo)熱部抵靠在所述端板背離所述電芯安裝腔的面上。
優(yōu)選地,所述電芯單元的數(shù)量為多個(gè),多個(gè)所述電芯單元沿其厚度方向堆疊,
相鄰兩個(gè)所述電芯單元中,一者的固定框上設(shè)置有第一卡接部,另一者的固定框上設(shè)置有第二卡接部,所述第一卡接部與所述第二卡接部相互卡接以使相鄰兩個(gè)所述電芯單元連接。
本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果:
本申請(qǐng)所提供的電池模組,通過(guò)在固定框上設(shè)置極耳限位孔,以對(duì)安裝在固定框內(nèi)的電芯的極耳進(jìn)行限位,這樣設(shè)計(jì)便于各電芯之間的極耳進(jìn)行焊接,從而可提高各電芯之間的成組效率,以及提高電池模組的組裝效率。
應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的,并不能限制本申請(qǐng)。
附圖說(shuō)明
圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的電池模組的裝配結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的電池模組的一種爆炸結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的電池模組的另一種爆炸結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的電池模組中,各電芯單元與頂蓋的裝配結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的電池模組中的電芯單元的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為圖5中所示的電芯單元中的固定框的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的電池模組中,電芯單元中的轉(zhuǎn)接片的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:
1-電池模組;
10-電芯單元;
100-固定框;
100a-電芯安裝腔;100b-極耳限位孔;100c-側(cè)板;100d-端板;
100e-通孔;100f-第一卡接部;100g-第二卡接部;
101-電芯;
101a-極耳;
102-定位部;
102a-第一定位塊;102b-第二定位塊;
103-集電板;
103a-倒鉤結(jié)構(gòu);
104-極耳搭接部;
105-導(dǎo)熱片;
105a-第一導(dǎo)熱部;105b-第二導(dǎo)熱部;
11-頂蓋;
110-匯流排;111-正極輸出端;112-負(fù)極輸出端;
12-下殼體;
120-容納腔;
13-鋼殼;
14-水冷板;
140-進(jìn)水口;141-出水口;
15-緩沖隔板。
此處的附圖被并入說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分,示出了符合本申請(qǐng)的實(shí)施例,并與說(shuō)明書一起用于解釋本申請(qǐng)的原理。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
如圖1至圖7所示,本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種電池模組1,其包括至少一個(gè)電芯單元10,該電芯單元10包括固定框100和至少一個(gè)電芯101,該固定框100具有電芯安裝腔100a,而電芯101可安裝在電芯安裝腔100a內(nèi),以實(shí)現(xiàn)自身的安裝限位,其中,該固定框100上還開(kāi)設(shè)有與電芯安裝腔100a相連通的極耳限位孔100b,在電芯101安裝在電芯安裝腔100a內(nèi)時(shí),該電芯101的極耳101a可從極耳限位孔100b伸出,并能夠與該電池模組1內(nèi)的其它電芯的極耳進(jìn)行焊接。
本實(shí)施例中,通過(guò)在固定框100上設(shè)置極耳限位孔100b,可對(duì)安裝在固定框100內(nèi)的電芯101的極耳101a進(jìn)行限位,以緩解由于電芯101的極耳101a較軟導(dǎo)致各電芯101之間的極耳101a焊接比較困難的情況,從而降低了電池模組1中各電芯101之間成組的工藝難度,提高了電池模組1的成組效率。
優(yōu)選地,如圖3至圖7所示,上述電芯單元10還可包括定位部102和集電板103,該定位部102凸出設(shè)置在固定框100背離電芯安裝腔100a的面上,且定位部102上開(kāi)設(shè)有定位孔,而集電板103的一部分穿過(guò)定位孔并能夠與極耳101a電連接。本實(shí)施例中,通過(guò)在固定框100上設(shè)置具有定位孔的定位部102,不僅可以實(shí)現(xiàn)集電板103與固定框100的快速定位安裝,而且由于集電板103定位安裝在固定框100上,因此還可方便該集電板103與從極耳限位孔100b伸出的極耳101a進(jìn)行焊接。
值得說(shuō)明的是,該定位部102可與固定框100整體注塑成型,也可通過(guò)焊接工藝焊接在固定框100上。
進(jìn)一步地,上述集電板103的一端為末端,該末端穿過(guò)定位孔,且集電板103的另一端為首端,其中,如圖7所示,集電板103的末端設(shè)置有倒鉤結(jié)構(gòu)103a,該倒鉤結(jié)構(gòu)103a具有彈性,在該倒鉤結(jié)構(gòu)103a進(jìn)入定位孔時(shí),該倒鉤結(jié)構(gòu)103a受到定位孔的孔壁施加的擠壓力并產(chǎn)生彈性變形,當(dāng)該倒鉤結(jié)構(gòu)103a從定位孔穿出時(shí),該倒鉤結(jié)構(gòu)103a回復(fù)變形,并能夠與定位部102上遠(yuǎn)離首端的面相抵靠,以降低集電板103脫離固定框100的概率,從而保證集電板103與固定框100的安裝穩(wěn)定性。另外,在電池模組1中包括多個(gè)電芯單元10時(shí),各電芯單元10的集電板103的首端可與電池模組1中的匯流排110電連接,可實(shí)現(xiàn)各電芯單元10之間的電連接。
在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中,如圖3至圖6所示,上述定位部102可包括沿極耳的寬度方向間隔設(shè)置的第一定位塊102a和第二定位塊102b,該第一定位塊102a和第二定位塊102b均開(kāi)設(shè)有供集電板103穿過(guò)的定位孔,且沿著極耳的寬度方向,第一定位塊102a上朝向第二定位塊102b的面,與第二定位塊102b上朝向第一定位塊102a的面之間的距離大于或等于極耳101a的寬度,這樣設(shè)計(jì)使得從極耳限位孔100b伸出的極耳101a能夠定位在第一定位塊102a和第二定位塊102b之間。
本實(shí)施例中,通過(guò)設(shè)置第一定位塊102a和第二定位塊102b不僅可以提高集電板103與固定框100的安裝穩(wěn)定性,而且還能夠方便極耳101a與集電板103焊接。具體地,當(dāng)從極耳限位孔100b伸出的極耳101a向第一定位塊102a和第二定位塊102b所在的方向彎折,并定位在第一定位塊102a和第二定位塊102b之間時(shí),該集電板103的末端可依次穿過(guò)第一定位塊102a的定位孔和第二定位塊102b的定位孔,在集電板103安裝到位后,該集電板103上位于第一定位塊102a和第二定位塊102b之間的部分可與極耳101a進(jìn)行焊接。
優(yōu)選地,沿極耳101a的寬度方向得到的投影中,第一定位塊102a的定位孔的投影面與第二定位塊102b的定位孔的投影面完全重合,這樣設(shè)計(jì)不僅降低了集電板103與第一定位塊102a和第二定位塊102b之間的裝配難度,提高了集電板103與固定框100的安裝效率,而且還可簡(jiǎn)化集電板103的結(jié)構(gòu)形狀,便于集電板103的生產(chǎn)加工,例如,可將該集電板103與第一定位塊102a和第二定位塊102b配合的部分加工成長(zhǎng)條狀。
基于上述結(jié)構(gòu),在將從極耳限位孔100b伸出的極耳101a進(jìn)行彎折處理,以使該極耳101a定位在第一定位塊102a和第二定位塊102b之間時(shí),由于該極耳101a具有一定的厚度,不能完全與第一定位塊102a和第二定位塊102b之間的固定框100接觸,也就是說(shuō),彎折后的極耳101a有一部分相對(duì)于固定框100翹起,這樣不利于該極耳101a與集電板103焊接,并且即使焊接后,也容易出現(xiàn)焊接處開(kāi)裂的情況。為了避免這一問(wèn)題,如圖5所示,本實(shí)施例中的電芯單元10還可包括極耳搭接部104,該極耳搭接部104設(shè)置在固定框100上,具體地,該極耳搭接部104凸出設(shè)置在固定框100上背離電芯安裝腔100a的面上,并位于第一定位塊102a和第二定位塊102b之間,以供彎折后的極耳101a搭接。本實(shí)施例中,通過(guò)設(shè)置極耳搭接部104,使得彎折后的極耳101a能夠平整的搭接在該極耳搭接部104上,便于后續(xù)與集電板103或其它電芯的極耳進(jìn)行焊接。并且由于搭接在極耳搭接部104上的極耳101a比較平整,即使焊接后,也不容易出現(xiàn)焊接處開(kāi)裂的情況,從而可提高極耳的焊接可靠性。
需要說(shuō)明的是,該極耳搭接部104上背離固定框100的面,相較于上述定位孔遠(yuǎn)離固定框100的內(nèi)表面更靠近固定框100,這樣設(shè)計(jì)可避免集電板103在穿過(guò)定位孔時(shí)與極耳搭接部104發(fā)生干涉的情況,從而可保證集電板103能夠穿過(guò)定位孔并與固定框100實(shí)現(xiàn)定位安裝。
優(yōu)選地,如圖5所示,上述極耳搭接部104自第一定位塊102a延伸至第二定位塊102b,這樣設(shè)計(jì)可保證位于第一定位塊102a和第二定位塊102b之間的極耳101a能夠完全搭接在極耳搭接部104上,避免由于極耳101a的一部分懸空在定位塊與極耳搭接部104之間,導(dǎo)致極耳101a在焊接過(guò)程中容易發(fā)生晃動(dòng),從而影響焊接效果的情況。
在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中,上述電芯單元10可包括多個(gè)電芯101,各電芯101沿電芯單元10的厚度方向依次安裝在電芯安裝腔100a內(nèi),且固定框100上設(shè)置多個(gè)極耳限位孔100b,各極耳限位孔100b供各電芯101的極耳101a一一伸出,在各電芯101的極耳101a從固定框100上的各極耳限位孔100b一一伸出后,各電芯101的極性相同的極耳101a可相互焊接,以實(shí)現(xiàn)電芯單元10中各電芯101之間的并聯(lián)。
本實(shí)施例中,通過(guò)在固定框100的電芯安裝腔100a內(nèi)組裝多個(gè)電芯101,不僅可以降低各電芯101之間的極耳101a連接難度,而且還可在保證電池模組1中電芯101的個(gè)數(shù)不變的同時(shí),減少固定框100的使用,從而可降低該電池模組1的生產(chǎn)成本。
優(yōu)選地,如圖5所示,該電芯單元10包括兩個(gè)電芯101,這兩個(gè)電芯101沿電芯單元10的厚度方向依次安裝在電芯安裝腔100a內(nèi),這樣設(shè)計(jì)不僅可以降低各電芯101與固定框100的組裝難度,而且還可保證固定框100的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
當(dāng)本實(shí)施例中的電芯單元10包括多個(gè)安裝在電芯安裝腔100a內(nèi)的電芯101時(shí),優(yōu)選地,如圖3和圖5所示,該電芯單元10還可包括導(dǎo)熱片105,而固定框100上還可開(kāi)設(shè)有供導(dǎo)熱片105穿過(guò)的通孔100e,該通孔100e與電芯安裝腔100a連通。具體地,該導(dǎo)熱片105包括相連接的第一導(dǎo)熱部105a和第二導(dǎo)熱部105b,第二導(dǎo)熱部105b穿過(guò)通孔100e并插入至電芯安裝腔100a內(nèi),該第二導(dǎo)熱部105b位于相鄰兩個(gè)電芯101之間,并分別與相鄰兩個(gè)電芯101接觸,而第一導(dǎo)熱部105a抵靠在固定框100背離電芯安裝腔100a的面上。本申請(qǐng)中,通過(guò)第一導(dǎo)熱部105a抵靠在固定框100背離電芯安裝腔100a的面上,可使整個(gè)導(dǎo)熱片105定位安裝在該固定框100上,而通過(guò)第二導(dǎo)熱部105b可將與之接觸的相鄰兩個(gè)電芯101工作時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至位于電芯安裝腔100a外部的第一導(dǎo)熱部105a上,然后再通過(guò)第一導(dǎo)熱部105a將熱量散出,實(shí)現(xiàn)為各電芯101進(jìn)行散熱的功能。其中,該導(dǎo)熱片105不僅具有散熱功能,而且還具有限位功能,具體地,該導(dǎo)熱片105的第二導(dǎo)熱部105b與固定框100配合,可實(shí)現(xiàn)各電芯101的厚度方向上的限位,從而可保證各電芯101穩(wěn)固在電芯安裝腔100a內(nèi)。
優(yōu)選地,上述固定框100為矩形框,該矩形框可包括側(cè)板100c和與側(cè)板100c鄰接的端板100d,其中,各極耳限位孔100b開(kāi)設(shè)在側(cè)板100c上,而通孔100e則開(kāi)設(shè)在端板100d上,也就是說(shuō),各電芯101的極耳101a的伸出方向與導(dǎo)熱片105的插入方向相互垂直,這樣設(shè)計(jì)可降低導(dǎo)熱片105與各電芯101的極耳101a發(fā)生干涉的概率。
在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中,該電芯單元10的數(shù)量為多個(gè),多個(gè)電芯單元10沿其厚度方向堆疊,相鄰兩個(gè)電芯單元10中,一者的固定框100上設(shè)置有第一卡接部100f,另一者的固定框100上設(shè)置有第二卡接部100g,第一卡接部100f與第二卡接部100g相互卡接以使相鄰兩個(gè)電芯單元10連接。優(yōu)選地,該第一卡接部100f和第二卡接部100g中的一個(gè)為卡孔,另一個(gè)為卡勾,通過(guò)卡勾與卡孔配合,在保證各電芯單元10連接穩(wěn)定的同時(shí),還可降低電芯單元10間成組時(shí)的工藝難度,從而可提高電池模組1的成組效率。
值得說(shuō)明的是,該電芯單元10的固定框100上也可同時(shí)設(shè)置第一卡接部100f和第二卡接部100g。
在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中,如圖1至圖4所示,該電池模組1還可包括殼體,該殼體可包括頂蓋11和下殼體12,該下殼體12具有用于容納各電芯單元10的容納腔120,而頂蓋11上可預(yù)埋有匯流排110,該匯流排110用于與各電芯單元10上的集電板103的首端連接,以實(shí)現(xiàn)各電芯單元10之間的電連接,其中,該頂蓋11上還設(shè)置有正極輸出端111與負(fù)極輸出端112。
優(yōu)選地,如圖1至圖3所示,該電池模組1還可包括鋼殼13,該鋼殼13裝配在下殼體12的外部,以對(duì)下殼體12內(nèi)容納的各電芯單元10進(jìn)行保護(hù),降低該電池模組1在遭受外界沖擊或擠壓時(shí)各電芯單元10受損的概率。
進(jìn)一步地,如圖1至圖4所示,該電池模組1還可包括具有進(jìn)水口140和出水口141的水冷板14,該水冷板14鑲嵌在頂蓋11上,其中,各電芯單元10的導(dǎo)熱片105的第一導(dǎo)熱部105a可設(shè)置在固定框100上朝向水冷板14的一側(cè)面上,通過(guò)該水冷板14內(nèi)液體的流動(dòng)可將第一導(dǎo)熱部105a上的熱量帶走,提高下殼體12內(nèi)的各電芯單元10的散熱效率,從而可提高電池模組1的使用安全性,使得該電池模組1的防護(hù)等級(jí)可達(dá)IP67。
其中,如圖3所示,該電池模組1還可包括緩沖隔板15,該緩沖隔板15可設(shè)置在相鄰兩個(gè)電芯單元10之間,當(dāng)一個(gè)電芯單元10遭受到外力沖擊時(shí),通過(guò)在相鄰兩個(gè)電芯單元10之間設(shè)置緩沖隔板15,可減小該遭受沖擊的電芯單元10對(duì)其相鄰電芯單元10的沖擊力,從而降低其相鄰電芯單元10損壞的可能性。
基于上述結(jié)構(gòu),本申請(qǐng)中的電池模組1的可參考下列步驟進(jìn)行裝配:
第一步:將頂蓋11置于裝配平臺(tái)上,然后將各電芯單元10的集電板103的首端按規(guī)定一一焊接于預(yù)埋在頂蓋11中的匯流排110上;
第二步:將水冷板14裝配在頂蓋11上;
第三步:將固定框100、電芯101和導(dǎo)熱片105按照前文提到的關(guān)系進(jìn)行裝配并形成一個(gè)電芯單元10,然后再將各電芯單元10之間的固定框100卡接,以組裝成電芯模塊;
第四步:將與頂蓋11焊接的各集電板103與電芯模塊內(nèi)的各固定框100按照前文提到的關(guān)系進(jìn)行裝配;
第五步:按要求彎折各電芯101的極耳101a后,依次完成集電板103與電芯101的極耳101a的焊接;
第六步:將下殼體12裝配在電芯模塊的外部;
第七步:將鋼殼13裝配于下殼體12的外部。
以上裝配和焊接完成后,該電池模組1整體外觀如圖1所示。
以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本申請(qǐng),對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。