一种新型电池模组
文献发布时间:2023-06-19 16:04:54
技术领域
本发明涉及电池技术领域,特别是涉及一种新型电池模组。
背景技术
锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点,不仅在便携式电子设备(如移动电话、数码摄像机和手提电脑)上得到广泛应用,而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面,因此对锂离子电池的性能要求越来越高。
随着新能源行业的发展,电池模组(即电池包)的出货量逐年增高。在此形势下,电池模组的返修、更换工作逐渐被重视。目前,由于现在大多数的电池模组采用底部全部打胶后再与电池模组箱体底部相连接的组装模式,造成无法对电池模组进行维修,只能直接更换整个电池模组,使得用户的维修成本大量增加。
因此,目前迫切需要研发出一种技术,能够解决以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷,提供一种新型电池模组。
为此,本发明提供了一种新型电池模组,其包括电池模组主体;
电池模组主体,包括第一子模组和第二子模组;
第一子模组和第二子模组,分别包括多个平行并列设置的电池单体;
第一子模组的左右两侧,分别设置有前端板和端板第一构件;
第二子模组的左右两侧,分别设置有端板第二构件和后端板;
前端板与相邻的电池单体以及后端板与相邻的电池单体之间,均设置有端板绝缘片;
端板第一构件与相邻的电池单体以及端板第二构件与相邻的电池单体之间,均设置有端板绝缘片;
第一子模组和第二子模组的底部,均通过横向分布的条形粘接剂,与位于外部的电池模组箱体的底部相粘接;
端板第一构件和端板第二构件相插接;
端板第一构件和端板第二构件相对的一侧之间,具有预留的间隙;
电池模组主体的四周侧面上下两端,分别环绕套有一个打包带;
垂直翻转后的端板第一构件,和端板第二构件具有完全相同的结构;
对于端板第一构件,其右侧上部前后两端分别设置有一个第一固定端;
端板第一构件的右侧下部前后两端,分别设置有一个第二固定端;
两个第一固定端的底部中间位置,分别设置有一个导向定位圆柱;
两个第二固定端的底部中间位置,分别设置有一个导向定位槽;
导向定位圆柱的形状大小,与导向定位槽的形状大小相对应匹配。
优选地,第一子模组与位于外部的电池模组箱体底部之间的粘接剂的横截面积,小于第一子模组的底面面积
第二子模组底部与位于外部的电池模组箱体底部之间的粘接剂的横截面积,小于第二子模组的底面面积。
优选地,第一子模组和第二子模组的底部前后两侧,均分别设置有一个横向分布的模组底部绝缘片;
模组底部绝缘片的厚度,等于第一子模组和第二子模组底部与位于外部的电池模组箱体底部之间的粘接剂的厚度。
优选地,第一子模组和第二子模组所包括的电池单体的数量相同;
前端板和后端板具有相同的结构;
前端板和后端板,分别与相邻的端板绝缘片通过粘接剂相连接;
端板第一构件和端板第二构件,分别与相邻的端板绝缘片通过粘接剂相连接;
每个端板绝缘片,分别与相邻的电池单体通过粘接剂相连接。
优选地,前端板的左侧前后两端中部位置,分别设置有一个端板吊装槽;
后端板的右侧前后两端中部位置,也分别设置有一个端板吊装槽。
优选地,对于任意相邻的两个电池单体,其相对的侧面之间设置有前后间隔分布的两个泡棉块。
优选地,两个第一固定端之间,设置有一个第一吊装槽;
第一吊装槽的顶部,具有一个吊装横向挡块;
两个第二固定端相对的一侧,分别设置有一个第二吊装槽。
优选地,对于端板第一构件,端板第一构件的右侧前端上部,设置有一个向后垂直突出的加热片第一固定点;
端板第一构件的右侧后端下部,设置有一个加热片第二固定点;
加热片第一固定点和加热片第二固定点,分别与U形的加热片前后两侧对应位置的定位孔相连接;
加热片的前后两侧内侧面与电池模组主体的前后两侧面相粘接;
加热片,位于两个打包带之间的位置;
端板第一构件和端板第二构件相对一侧的中间区域,分别设置有多个交叉分布的加强筋。
优选地,端板第一构件的右侧,在两个第二固定端的下方,预留有纵向前后分布的第一固定端对接容纳槽;
第一固定端对接容纳槽,用于容纳端板第二构件上的第一固定端。
优选地,位于端板第一构件上部的导向定位圆柱,与位于端板第二构件上部的导向定位槽相对应插接;
位于端板第一构件下部的导向定位槽,与位于端板第二构件下部的导向定位圆柱相对应插接。
由以上本发明提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本发明提供了一种新型电池模组,其结构设计科学,通过在模组中间加入分离式中间端板结构,方便拆卸电池模组,解决了现有技术存在的模组难拆修问题,同时,还在分离式中间端板上设计了可吸收电池模组膨胀力的结构,用来改善电池模组的循环性能,提高了电池模组的整体使用寿命,有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景,具有重大的实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种新型电池模组的立体结构示意图;
图2为本发明提供的一种新型电池模组的立体爆炸分解示意图;
图3为本发明提供的一种新型电池模组中,采用一种分离式中间端板的组装状态示意图;
图4为本发明提供的一种新型电池模组中,包括前端板和端板第一构件以及多个电池单体在内的第一子模组的组装状态示意图;
图5为本发明提供的一种新型电池模组中,端板第一构件的立体结构示意图;端板第二构件的形状构造与端板第一构件完全相同;
图6为沿着图5所示A-A线进行分割后,所获得的端板第一构件部分区域的示意图;
图7为本发明提供的一种新型电池模组中,前端板的立体结构示意图;后端板的形状构造与前端板的形状构造相同;
图8为本发明提供的一种新型电池模组,具体实施例中安装的一种加热片的结构示意图;
图中,10、前端板,101、端板吊装槽;20、端板绝缘片(具体采用聚碳酸酯PC片),30、电池单体,50、模组底部绝缘片(具体采用聚碳酸酯PC片),40、泡棉块;
60、分离式中间端板,601、端板第一构件,602、端板第二构件;
6011、第一固定端,6012、加热片第一固定点,6013、第二固定端,6014、加强筋,6015、导向定位槽;
6016、加热片第二固定点,6017、第一吊装槽,6018、导向定位圆柱,6019、第二吊装槽;
70、打包带,80、后端板;90、加热片;
100、第一子模组,200、第二子模组。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参见图1至图8,本发明提供了一种新型电池模组,包括电池模组主体1000;
电池模组主体1000,包括第一子模组100和第二子模组200;
第一子模组100和第二子模组200,分别包括多个平行并列设置的电池单体30;
第一子模组100的左右两侧,分别设置有前端板10和端板第一构件601;
第二子模组200的左右两侧,分别设置有端板第二构件602和后端板80;
前端板10与相邻的电池单体30以及后端板8与相邻的电池单体30之间,均设置有端板绝缘片(具体采用聚碳酸酯PC片)20;
端板第一构件601与相邻的电池单体30以及端板第二构件602与相邻的电池单体30之间,均设置有端板绝缘片(具体采用聚碳酸酯PC片)20;
第一子模组100和第二子模组200的底部,均通过横向分布的条形粘接剂,与位于外部的电池模组箱体的底部相粘接;
端板第一构件601和端板第二构件602相插接;
端板第一构件601和端板第二构件602相对的一侧之间,具有预留的间隙(即中空的空腔)。
需要说明的是,端板第一构件601和端板第二构件602一起插接后,组合成分离式中间端板60,如图3所示。
在本发明中,具体实现上,第一子模组100与位于外部的电池模组箱体底部之间的粘接剂的横截面积,小于第一子模组100的底面面积
第二子模组200底部与位于外部的电池模组箱体底部之间的粘接剂的横截面积,小于第二子模组200的底面面积。也就是说,第一子模组100和第二子模组200在底部只是涂敷少量的粘接剂,例如粘接剂的涂敷面积,只是占第一子模组100或第二子模组200底部面积的六分之一。
在本发明中,具体实现上,电池模组主体1000的四周侧面上下两端,分别环绕套有一个打包带70(钢带)。
在本发明中,具体实现上,第一子模组100和第二子模组200所包括的电池单体30的数量相同。
在本发明中,具体实现上,第一子模组100和第二子模组200的底部前后两侧,均分别设置有一个横向分布的模组底部绝缘片(具体采用聚碳酸酯PC片)50。
需要说明的是,通过模组底部绝缘片(具体采用聚碳酸酯PC片)50,可以保证第一子模组100和第二子模组200与外部的电池模组箱体之间的绝缘性能。
具体实现上,模组底部绝缘片50的厚度,等于第一子模组100和第二子模组200底部与位于外部的电池模组箱体底部之间的粘接剂的厚度。并且,模组底部绝缘片50与粘接剂为间隔分布。
在本发明中,具体实现上,前端板10和后端板80具有相同的结构;
前端板10和后端板80,分别与相邻的端板绝缘片(具体采用聚碳酸酯PC片)20通过粘接剂(具体可以采用导热胶)相连接;
每个端板绝缘片20,分别与相邻的电池单体30通过粘接剂(具体可以采用导热胶)相连接。
在本发明中,具体实现上,前端板10的左侧前后两端中部位置,分别设置有一个端板吊装槽101;
后端板80的右侧前后两端中部位置,也分别设置有一个端板吊装槽101。
在本发明中,具体实现上,端板第一构件601和端板第二构件602,分别与相邻的端板绝缘片(具体采用聚碳酸酯PC片)20通过粘接剂(具体可以采用导热胶)相连接;
每个端板绝缘片20,分别与相邻的电池单体30通过粘接剂(具体可以采用导热胶)相连接。
在本发明中,具体实现上,对于任意相邻的两个电池单体30,其相对的侧面之间设置有前后间隔分布的两个泡棉块40。
需要说明的是,泡棉块40中的泡棉,是具有压缩回弹性的材料,泡棉块40用于吸收模组膨胀产生的横向力。
在本发明中,具体实现上,一并参见图2、图5、图6,端板第一构件601的右侧上部前后两端,分别设置有一个第一固定端6011;
端板第一构件601的右侧下部前后两端,分别设置有一个第二固定端6013;
两个第一固定端6011的底部中间位置,分别设置有一个导向定位圆柱6018;
两个第二固定端6013的底部中间位置,分别设置有一个导向定位槽6015;
导向定位圆柱6018的形状大小,与导向定位槽6015的形状大小相对应匹配。
具体实现上,两个第一固定端6011之间,设置有一个第一吊装槽6017;
第一吊装槽6017的顶部,具有一个吊装横向挡块60170;
两个第二固定端6013相对的一侧,分别设置有一个第二吊装槽6019;
具体实现上,对于端板第一构件601,端板第一构件601的右侧前端上部,设置有一个向后垂直突出的加热片第一固定点6012;
端板第一构件601的右侧后端下部,设置有一个加热片第二固定点6016;
具体实现上,一并参见图8,对于端板第一构件601,加热片第一固定点6012和加热片第二固定点6016,分别与U形的加热片90前后两侧对应位置的定位孔91相连接,从而起到对加热片定位的作用;具体结构设计可以为:加热片第一固定点6012和加热片第二固定点6016上的螺纹通孔,通过定位螺栓或者盘头螺钉与U形的加热片90前后两侧的定位孔91(螺纹定位孔)相螺纹固定连接。
需要说明的是,固定点(即加热片第一固定点6012和加热片第二固定点6016)与加热片90上的定位孔,主要是方便安装时进行定位,具体采用盘头螺钉连接。
具体实现上,加热片90的前后两侧内侧面具有背胶;
加热片90的前后两侧内侧面与电池模组主体1000的前后两侧面相粘接;
加热片90,位于两个打包带70之间的位置;
具体实现上,加热片90可以采用现有的PET加热膜,PET加热膜属于高分子电热膜,是在有机材料中加入导电粒子,加工成薄膜材料后封装,通电后产生加热效果。
具体实现上,端板第一构件601的右侧,在两个第二固定端6013的下方,预留有纵向前后分布的第一固定端对接容纳槽60130;
第一固定端对接容纳槽60130,用于容纳端板第二构件602上的第一固定端6011。
具体实现上,倒转(即垂直翻转)后的端板第一构件601,和端板第二构件602具有完全相同的结构。
需要说明的是,对于本发明,端板第一构件与端板第二构件具有相同的结构,在使用时进行倒转安装。
具体实现上,位于端板第一构件601上部的导向定位圆柱6018,与位于端板第二构件602上部的导向定位槽6015相对应插接;
位于端板第一构件601下部的导向定位槽6015,与位于端板第二构件602下部的导向定位圆柱6018相对应插接。
具体实现上,端板第一构件601和端板第二构件602相对一侧的中间区域(即端板第一构件601的右侧以及端板第二构件602的左侧),分别设置有多个交叉分布的加强筋6014。
需要说明的是,在本发明中,为满足可拆卸维修的需求,本发明通过全新设计的可分离式中间端板,将模组拆卸转化为两个小型模组(即第一子模组100和第二子模组200)的拆卸,减小了拆卸力,更方便拆卸。同时,本发明还在可分离式中间端板内部预留有一定的间隙,可以用来抵消模组膨胀力所带来的不良影响,有利于提高模组的循环寿命。
为了更加清楚地理解本发明的技术方案,下面说明本发明的组装过程以及拆卸过程。
一、对于本发明提供的电池模组,在组装时,可以将模组分为前端板部分与后端板部分(即第一子模组100和第二子模组200两个部分)进行组装。
首先,一方面,前端板部分(即第一子模组100)包括前端板10、端板绝缘片20、多个电池单体30、多个泡棉块40以及端板第一构件601,按照图2所示进行组装,最终获得的前端板部分(即第一子模组100)如图4所示;
另一方面,后端板部分(即第二子模组200)包括后端板80、端板绝缘片20、多个电池单体30、多个泡棉块40以及端板第二构件602,按照图2所示进行组装;
然后,端板第二构件602按照图2所示与端板第一构件601进行组装。
然后,在组装完成两部分之后,先将后端板80安装于外部的电池模组箱体的底部横梁上,再通过两个中间端板构件(即端板第一构件601和端板第二构件602)中的导向定位圆柱6018与导向定位槽6015进行配合组装,最终完成整个电池模组的组装。
二、对于本发明提供的电池模组,在拆解时,需要逆着安装顺序进行拆卸,首先,将前端板部分(即第一子模组100)通过在两侧分布的端板第一构件601上的第一吊装槽6017与前端板10上的端板吊装槽101配合来吊装拆卸,然后,将后端板部分(即第二子模组200)通过在两侧分布的后端板80上的端板吊装槽101与端板第二构件602上的第二吊装槽6019进行吊装拆卸,最终实现模组的拆卸作业,即分为两个小型的模组进行了拆卸作业。
与现有技术相比较,本发明提供的新型电池模组,具有如下有益效果:
1、对于本发明,采用的分离式中间端板,是由端板第一构件与端板第二构件通过两者上面的定位导向柱和定位导向槽对应拼接而成,这样可以在模组拆解时,将其分解为两个相对较小的模组,减少拆解力,更容易进行拆解。
2、对于本发明,端板第一构件与端板第二构件具有完全一致的结构,只是在安装时需要倒置,通过翻转倒置,即可以实现连接,减少了制造成本,降低装配错误率。
3、对于本发明,考虑到模组在充放电过程中会发生周期性的膨胀,各部件承受压力较大,有可能会造成钢带断裂,产生安全问题,为此,本发明在端板第一构件与端板第二构件之间预留了一定间隙,用来吸收模组膨胀力所带来的不良影响,保证相对恒定的模组预紧力,提高循环性能。
4、本发明还在端板第一构件与端板第二构件这两个构件的中间部位,设计有加强筋,确保分离式中间端板的强度达到预设的要求,能够满足使用。
综上所述,与现有技术相比较,本发明提供的一种新型电池模组,其结构设计科学,通过在模组中间加入分离式中间端板结构,方便拆卸电池模组,解决了现有技术存在的模组难拆修问题,同时,还在分离式中间端板上设计了可吸收电池模组膨胀力的结构,用来改善电池模组的循环性能,提高了电池模组的整体使用寿命,有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景,具有重大的实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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