本申請涉及儲能技術領域,尤其涉及一種電池模組。
背景技術:
由于能源和環(huán)境問題日益嚴峻,低碳經濟已經成為未來經濟發(fā)展的主流模式,電動汽車作為新能源汽車的代表,逐漸得到了消費者的認可。動力電池組作為新能源汽車的主要動力來源,也已經成為電動汽車的核心部件和技術。
目前,為了保證動力電池大容量需求,現常采用將多個電芯組合到一起,形成電池模組,以達到電動汽車的工作要求。但是,在各電芯成組的過程中,由于電芯的極耳較軟,導致各電芯之間的極耳連接比較困難,從而導致各電芯之間的成組效率較低,不利于動力電池的大力推廣。
因此,如何提高個電芯之間的成組效率,已成為一個亟待解決的問題。
技術實現要素:
本申請?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?zhí)峁┝艘环N電池模組,其包括至少一個電芯單元,所述電芯單元包括固定框和至少一個電芯,
所述固定框具有電芯安裝腔,且所述固定框上設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,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,所述定位部上開設有定位孔,所述集電板的一部分穿過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,所述末端穿過所述定位孔,所述集電板的另一端為首端,
所述末端設置有倒鉤結構,所述倒鉤結構能夠與所述定位部上遠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設有所述定位孔,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離所述固定框的內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,
所述固定框上設置多個所述極耳限位孔,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,所述固定框為矩形框,所述矩形框包括側板和與所述側板鄰接的端板,各所述極耳限位孔開設在所述側板上,且所述端板開設有通孔,
所述電芯單元還包括導熱片,所述導熱片包括相連接的第一導熱部和第二導熱部,所述第二導熱部穿過所述通孔并插入至所述電芯安裝腔內,所述第二導熱部位于相鄰兩個所述電芯之間,并分別與相鄰兩個所述電芯接觸,所述第一導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,所述電芯單元的數量為多個,多個所述電芯單元沿其厚度方向堆疊,
相鄰兩個所述電芯單元中,一者的固定框上設置有第一卡接部,另一者的固定框上設置有第二卡接部,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所述電芯單元連接。
本申請?zhí)峁┑募夹g方案可以達到以下有益效果:
本申請所提供的電池模組,通過在固定框上設置極耳限位孔,以對安裝在固定框內的電芯的極耳進行限位,這樣設計便于各電芯之間的極耳進行焊接,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。
應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的,并不能限制本申請。
附圖說明
圖1為本申請實施例所提供的電池模組的裝配結構示意圖;
圖2為本申請實施例所提供的電池模組的一種爆炸結構示意圖;
圖3為本申請實施例所提供的電池模組的另一種爆炸結構示意圖;
圖4為本申請實施例所提供的電池模組中,各電芯單元與頂蓋的裝配結構示意圖;
圖5為本申請實施例所提供的電池模組中的電芯單元的爆炸結構示意圖;
圖6為圖5中所示的電芯單元中的固定框的結構示意圖;
圖7為本申請實施例所提供的電池模組中,電芯單元中的轉接片的結構示意圖。
附圖標記:
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-倒鉤結構;
104-極耳搭接部;
105-導熱片;
105a-第一導熱部;105b-第二導熱部;
11-頂蓋;
110-匯流排;111-正極輸出端;112-負極輸出端;
12-下殼體;
120-容納腔;
13-鋼殼;
14-水冷板;
140-進水口;141-出水口;
15-緩沖隔板。
此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分,示出了符合本申請的實施例,并與說明書一起用于解釋本申請的原理。
具體實施方式
下面通過具體的實施例并結合附圖對本申請做進一步的詳細描述。
如圖1至圖7所示,本申請實施例提供了一種電池模組1,其包括至少一個電芯單元10,該電芯單元10包括固定框100和至少一個電芯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,以實現自身的安裝限位,其中,該固定框100上還開設有與電芯安裝腔100a相連通的極耳限位孔100b,在電芯101安裝在電芯安裝腔100a內時,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內的其它電芯的極耳進行焊接。
本實施例中,通過在固定框100上設置極耳限位孔100b,可對安裝在固定框100內的電芯101的極耳101a進行限位,以緩解由于電芯101的極耳101a較軟導致各電芯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凸出設置在固定框100背離電芯安裝腔100a的面上,且定位部102上開設有定位孔,而集電板103的一部分穿過定位孔并能夠與極耳101a電連接。本實施例中,通過在固定框100上設置具有定位孔的定位部102,不僅可以實現集電板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進行焊接。
值得說明的是,該定位部102可與固定框100整體注塑成型,也可通過焊接工藝焊接在固定框100上。
進一步地,上述集電板103的一端為末端,該末端穿過定位孔,且集電板103的另一端為首端,其中,如圖7所示,集電板103的末端設置有倒鉤結構103a,該倒鉤結構103a具有彈性,在該倒鉤結構103a進入定位孔時,該倒鉤結構103a受到定位孔的孔壁施加的擠壓力并產生彈性變形,當該倒鉤結構103a從定位孔穿出時,該倒鉤結構103a回復變形,并能夠與定位部102上遠離首端的面相抵靠,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中包括多個電芯單元10時,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,可實現各電芯單元10之間的電連接。
在本申請的一個實施例中,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均開設有供集電板103穿過的定位孔,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,這樣設計使得從極耳限位孔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。
本實施例中,通過設置第一定位塊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,該集電板103的末端可依次穿過第一定位塊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,這樣設計不僅降低了集電板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,而且還可簡化集電板103的結構形狀,便于集電板103的生產加工,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條狀。
基于上述結構,在將從極耳限位孔100b伸出的極耳101a進行彎折處理,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,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,彎折后的極耳101a有一部分相對于固定框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,也容易出現焊接處開裂的情況。為了避免這一問題,如圖5所示,本實施例中的電芯單元10還可包括極耳搭接部104,該極耳搭接部104設置在固定框100上,具體地,該極耳搭接部104凸出設置在固定框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。本實施例中,通過設置極耳搭接部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,也不容易出現焊接處開裂的情況,從而可提高極耳的焊接可靠性。
需要說明的是,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離固定框100的內表面更靠近固定框100,這樣設計可避免集電板103在穿過定位孔時與極耳搭接部104發(fā)生干涉的情況,從而可保證集電板103能夠穿過定位孔并與固定框100實現定位安裝。
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,這樣設計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,導致極耳101a在焊接過程中容易發(fā)生晃動,從而影響焊接效果的情況。
在本申請的一個實施例中,上述電芯單元10可包括多個電芯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,且固定框100上設置多個極耳限位孔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,以實現電芯單元10中各電芯101之間的并聯(lián)。
本實施例中,通過在固定框100的電芯安裝腔100a內組裝多個電芯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的個數不變的同時,減少固定框100的使用,從而可降低該電池模組1的生產成本。
優(yōu)選地,如圖5所示,該電芯單元10包括兩個電芯101,這兩個電芯101沿電芯單元10的厚度方向依次安裝在電芯安裝腔100a內,這樣設計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的結構強度。
當本實施例中的電芯單元10包括多個安裝在電芯安裝腔100a內的電芯101時,優(yōu)選地,如圖3和圖5所示,該電芯單元10還可包括導熱片105,而固定框100上還可開設有供導熱片105穿過的通孔100e,該通孔100e與電芯安裝腔100a連通。具體地,該導熱片105包括相連接的第一導熱部105a和第二導熱部105b,第二導熱部105b穿過通孔100e并插入至電芯安裝腔100a內,該第二導熱部105b位于相鄰兩個電芯101之間,并分別與相鄰兩個電芯101接觸,而第一導熱部105a抵靠在固定框100背離電芯安裝腔100a的面上。本申請中,通過第一導熱部105a抵靠在固定框100背離電芯安裝腔100a的面上,可使整個導熱片105定位安裝在該固定框100上,而通過第二導熱部105b可將與之接觸的相鄰兩個電芯101工作時產生的熱量傳導至位于電芯安裝腔100a外部的第一導熱部105a上,然后再通過第一導熱部105a將熱量散出,實現為各電芯101進行散熱的功能。其中,該導熱片105不僅具有散熱功能,而且還具有限位功能,具體地,該導熱片105的第二導熱部105b與固定框100配合,可實現各電芯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。
優(yōu)選地,上述固定框100為矩形框,該矩形框可包括側板100c和與側板100c鄰接的端板100d,其中,各極耳限位孔100b開設在側板100c上,而通孔100e則開設在端板100d上,也就是說,各電芯101的極耳101a的伸出方向與導熱片105的插入方向相互垂直,這樣設計可降低導熱片105與各電芯101的極耳101a發(fā)生干涉的概率。
在本申請的一個實施例中,該電芯單元10的數量為多個,多個電芯單元10沿其厚度方向堆疊,相鄰兩個電芯單元10中,一者的固定框100上設置有第一卡接部100f,另一者的固定框100上設置有第二卡接部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中的一個為卡孔,另一個為卡勾,通過卡勾與卡孔配合,在保證各電芯單元10連接穩(wěn)定的同時,還可降低電芯單元10間成組時的工藝難度,從而可提高電池模組1的成組效率。
值得說明的是,該電芯單元10的固定框100上也可同時設置第一卡接部100f和第二卡接部100g。
在本申請的一個實施例中,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,以實現各電芯單元10之間的電連接,其中,該頂蓋11上還設置有正極輸出端111與負極輸出端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,以對下殼體12內容納的各電芯單元10進行保護,降低該電池模組1在遭受外界沖擊或擠壓時各電芯單元10受損的概率。
進一步地,如圖1至圖4所示,該電池模組1還可包括具有進水口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的導熱片105的第一導熱部105a可設置在固定框100上朝向水冷板14的一側面上,通過該水冷板14內液體的流動可將第一導熱部105a上的熱量帶走,提高下殼體12內的各電芯單元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的防護等級可達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可設置在相鄰兩個電芯單元10之間,當一個電芯單元10遭受到外力沖擊時,通過在相鄰兩個電芯單元10之間設置緩沖隔板15,可減小該遭受沖擊的電芯單元10對其相鄰電芯單元10的沖擊力,從而降低其相鄰電芯單元10損壞的可能性。
基于上述結構,本申請中的電池模組1的可參考下列步驟進行裝配:
第一步:將頂蓋11置于裝配平臺上,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和導熱片105按照前文提到的關系進行裝配并形成一個電芯單元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與電芯模塊內的各固定框100按照前文提到的關系進行裝配;
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的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本申請,對于本領域的技術人員來說,本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本申請的保護范圍之內。