CN116826275A - 一种电池模组结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池模组结构，涉及电池一体化大模组技术领域，包括方形框架和平行设置在所述方形框架中的若干电池组，所述电池组包括相串联的若干电芯，相邻所述电芯之间设置有柔性垫；所述方形框架包括围成其框形结构的端板和侧板，所述端板沿若干所述电池组排列方向设置，所述侧板连接在所述端板的端部；相邻两所述电池组之间设置有拉杆，所述拉杆的端部与所述端板固定连接；本发明中将多个电池组集成在一个方形框架中，可以有效地增加空间利用率，提升能量密度，减少成本；并且电池模组结构在使用时，拉杆能够将前后两端板拉紧，提高方形框架的强度，避免其在外力作用下产生过度形变，保证其结构的稳定性。

Description

一种电池模组结构

技术领域

本发明涉及电池一体化大模组技术领域，特别是涉及一种电池模组结构。

背景技术

随着新能源电动车行业的日益发展，动力电池PACK技术水平也在不断提升，安全可靠、高续航、高能量密度等要求也日益凸显。动力电池PACK能量密度性能要求一直是电池PACK领域的关键指标，将直接影响整车的续航里程。然而，动力电池PACK中模组所占比重较大，因此，提升模组集成化设计，降低模组重量、成本也显得尤为重要。

铅酸电池由于成本低、结构简单的优点而广泛应用于叉车领域，但是铅酸电池仍有诸多缺陷：重量重、能量密度低、自放电率高、使用寿命短等。相较之下，采用能量高、寿命长的锂电池是更优的选择。然而传统技术的问题在于锂电池多采用先成模组在串并为PACK，导致空间利用率低，组装繁琐。

申请号为“202211692876.8”，名称为“一种锂离子电池一体化大模组”的发明专利中，包括若干电芯模组端板和模组侧板，若干电芯沿着水平方向和垂直方向阵列设置形成为包括多排电芯和多列电芯，模组端板固定在多排电芯的左右两端且位于第一绝缘件的外侧，模组侧板固定在多列电芯的前后两侧且位于第二绝缘件的外侧，模组端板的两端与两侧的模组侧板固定连接。锂离子电池一体化大模组可以实现多排和多列电池的组装设计，提高了电池的能量密度，且装配简单。但是在使用过程中发现，其模组结构强度低，电芯排列松散。尤其在电芯长时间使用发生膨胀之后，会极大地破坏端板形状，甚至产生事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池模组结构，以解决现有技术存在的问题，可以有效地增加空间利用率，提升能量密度，减少成本；并且电池模组结构在使用时，拉杆能够将前后两端板拉紧，提高方形框架的强度，避免其在外力作用下产生过度形变，保证其结构的稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种电池模组结构，包括方形框架和平行设置在所述方形框架中的若干电池组，所述电池组包括相串联的若干电芯，相邻所述电芯之间设置有柔性垫；所述方形框架包括围成其框形结构的端板和侧板，所述端板沿若干所述电池组排列方向设置，所述侧板连接在所述端板的端部；相邻两所述电池组之间设置有拉杆，所述拉杆的端部与所述端板固定连接。

优选的，所述拉杆的两端部设置有螺纹段，所述螺纹段的直径小于所述拉杆的端面尺寸；所述端板上设置有第一通孔，所述第一通孔的直径大于所述螺纹段的直径，且小于所述拉杆的端面尺寸；所述螺纹段自所述第一通孔穿出，并连接锁紧螺母。

优选的，相邻两所述电池组之间设置有两根所述拉杆，两所述拉杆分别靠近所述电芯的两端部设置。

优选的，所述拉杆的横截面为方形形状，所述方形形状的边长大于所述螺纹段的直径。

优选的，所述第一通孔呈阶梯状结构，所述阶梯状结构包括大径段和小径段，所述大径段的截面形状为与所述拉杆适配的方形，所述拉杆的端面抵接在所述阶梯状结构的阶梯面上，所述螺纹段自所述小径段伸出。

优选的，所述侧板上设置有加强筋，所述端板的外端面上设置有加强肋。

优选的，所述螺纹段自所述第一通孔中伸出的长度以及所述锁紧螺母的高度均小于所述加强肋的高度。

优选的，所述端板上设置有第二通孔；所述电池组的两侧均设置有用于对其加热的加热膜，所述加热膜的接线端自所述第二通孔伸出。

优选的，所述侧板的两端部设置有端部翻边，所述端部翻边与所述端板通过连接螺栓连接。

优选的，所述侧板的底部设置有第一底部翻边，所述第一底部翻边上设置有用于连接在电箱底板上的第三通孔；所述端板的顶部设置有顶部翻边，底部设置有第二底部翻边，所述顶部翻边和所述第二底部翻边上对应设置有第四通孔和第五通孔，一螺栓穿过所述第四通孔和所述第五通孔固定在所述电箱底板上。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、本发明中将多个电池组集成在一个方形框架中，可以有效地增加空间利用率，提升能量密度，减少成本；并且电池模组结构在使用时，拉杆能够将前后两端板拉紧，提高方形框架的强度，避免其在外力作用下产生过度形变，保证其结构的稳定性；拉杆的长度与电池组的长度相等，可以避免电池组在方形框架内晃动，也不会对电池组产生明显的挤压力，能够保证电池模组结构稳定；

2、本发明中第一通孔呈阶梯状结构，阶梯状结构包括大径段和小径段，大径段的截面形状为与拉杆适配的方形，拉杆的端面抵接在阶梯状结构的阶梯面上，螺纹段自小径段伸出；截面为方形的大径段能够对拉杆进行限位，避免拉杆发生移动或者转动，既可以保证电池模组结构的稳定性，也便于拧入锁紧螺母；

3、本发明中端板和侧板上分别设置有加强肋和加强筋，有利于提高电池模组机构的强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中电池模组结构的整体结构示意图；

图2为图1的爆炸结构示意图；

图3为图1的俯视图；

图4为图3的局部放大图；

图5为方形框架与拉杆的配合结构示意图；

图6为端板的结构示意图；

图7为图6的后视图；

图8为侧板的结构示意图；

其中，1、电芯；2、铝排；3、柔性垫；4、端板；5、侧板；6、拉杆；7、螺纹段；8、第一通孔；9、锁紧螺母；10、加强筋；11、加强肋；12、第二通孔；13、加热膜；14、电箱底板；15、第一底部翻边；16、端部翻边；17、顶部翻边；18、第四通孔；19、第五通孔；20、螺栓；21、第二底部翻边。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做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。

本发明的目的是提供一种电池模组结构，以解决现有技术存在的问题，可以有效地增加空间利用率，提升能量密度，减少成本；并且电池模组结构在使用时，拉杆能够将前后两端板拉紧，提高方形框架的强度，避免其在外力作用下产生过度形变，保证其结构的稳定性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～图8所示，本实施例提供一种电池模组结构，包括方形框架和平行设置在方形框架中的若干电池组，电池组包括若干电芯1，电芯1之间通过铝排2串联，并且，同一电池组中相邻电芯1之间设置有柔性垫3。方形框架包括围成其框形结构的两端板4和两侧板5，两端板4均沿若干电池组排列方向设置，两侧板5连接在端板4的端部。相邻两电池组之间自上而下设置有若干拉杆6，拉杆6在电池组的排列方向上电池组进行限位，拉杆6的端部与端板4固定连接，优选的，拉杆6的长度等于电池组中电芯1的排列长度，拉杆6与端板4连接后，端板4与电池模组端部相抵接。

本实施例中将多个电池组集成在一个方形框架中，可以有效地增加空间利用率，提升能量密度，减少成本。并且电池模组结构在使用时，拉杆6能够将前后两端板4拉紧，提高方形框架的强度，避免其在外力作用下产生过度形变，保证其结构的稳定性。同时，拉杆6的长度与电池组的长度相等，可以避免电池组在方形框架内晃动，也不会对电池组产生明显的挤压力，能够保证电池模组结构稳定。

相邻电芯1之间的柔性垫3能够在受到外力时起到缓冲的作用；具体的，柔性垫3可以选择泡棉。

进一步的，本实施例中拉杆6的两端部设置有螺纹段7，螺纹段7的直径小于拉杆6的端面尺寸；端板4上设置有第一通孔8，第一通孔8的直径大于螺纹段7的直径，且小于拉杆6的端面尺寸；螺纹段7自第一通孔8穿出时，拉杆6的端面正好抵接在第一通孔8处，然后在螺纹段7上拧紧锁紧螺母9，锁紧螺母9将端板4压紧在拉杆6的端面上，从而利用拉杆6将前后两端板4拉紧。

本实施例中拉杆6的横截面为方形形状，方形形状的边长大于螺纹段7的直径。第一通孔8呈阶梯状结构，阶梯状结构包括大径段和小径段，大径段的截面形状为与拉杆6适配的方形，拉杆6的端面抵接在阶梯状结构的阶梯面上，螺纹段7自小径段伸出。使用时，拉杆6端部插入第一通孔8的大径段中，并与大径段、小径段之间的阶梯面抵接，截面为方形的大径段能够对拉杆6进行限位，避免拉杆6发生移动或者转动，既可以保证电池模组结构的稳定性，也便于拧入锁紧螺母9。

为了提高侧板5和端板4的强度，本实施例中侧板5上设置有加强筋10，具体的，加强筋10可以选择为环形或者其他形状；本实施例中端板4的外端面上设置有加强肋11，加强肋11竖直设置在端板4的外端面上，并横向、纵向、斜向交错设置。第一通孔8位于加强肋11之间的孔隙中，螺纹段7自第一通孔8中伸出的长度以及锁紧螺母9的高度均小于加强肋11的高度，避免螺纹段7或者锁紧螺母9高出加强肋11一定距离后对装配、搬运造成阻碍。

本实施例中端板4上设置有第二通孔12；电池组的两侧均设置有用于对其加热的加热膜13，靠近侧板5的加热膜13在侧板5的作用下与电池组的侧面贴合，位于相邻电池组之间的加热膜13，加热膜13位于电池组与拉杆6之间，并在拉杆6的作用下贴在电池组的侧表面上。加热膜13的接线端自第二通孔12伸出，用于连接加热电源。在温度较低的环境中，可以接通电源，加热膜13将电能转换为热能，对电池组进行加热，提高电池组的使用效率和工作时长。

本实施例中侧板5的两端部垂直设置有端部翻边16，端部翻边16与端板4通过连接螺栓20连接。

本实施例中电池模组结构可放在电箱中，电箱包括电箱底板14和电箱盖板(图中并未示出)。本实施例侧板5的底部设置有第一底部翻边15，第一底部翻边15与端部翻边16连接呈一体。第一底部翻边15上设置有用于连接在电箱底板14上的第三通孔，螺栓20穿过第三通孔固定在电箱底板14上，将侧板5与电箱底板14进行连接。端板4的顶部设置有顶部翻边17，底部设置有第二底部翻边21，顶部翻边17和第二底部翻边21上对应设置有第四通孔18和第五通孔19，一螺栓20穿过第四通孔18和第五通孔19固定在电箱底板14上。固定端板4的螺栓20较长，可以进一步提高端板4的稳定性。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种电池模组结构，其特征在于，包括方形框架和平行设置在所述方形框架中的若干电池组，所述电池组包括相串联的若干电芯，相邻所述电芯之间设置有柔性垫；所述方形框架包括围成其框形结构的端板和侧板，所述端板沿若干所述电池组排列方向设置，所述侧板连接在所述端板的端部；相邻两所述电池组之间设置有拉杆，所述拉杆的端部与所述端板固定连接。

2.根据权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于，相邻两所述电池组之间设置有两根所述拉杆，两所述拉杆分别靠近所述电芯的两端部设置。

3.根据权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于，所述拉杆的两端部设置有螺纹段，所述螺纹段的直径小于所述拉杆的端面尺寸；所述端板上设置有第一通孔，所述第一通孔的直径大于所述螺纹段的直径，且小于所述拉杆的端面尺寸；所述螺纹段自所述第一通孔穿出，并连接锁紧螺母。

4.根据权利要求3所述的电池模组结构，其特征在于，所述拉杆的横截面为方形形状，所述方形形状的边长大于所述螺纹段的直径。

5.根据权利要求4所述的电池模组结构，其特征在于，所述第一通孔呈阶梯状结构，所述阶梯状结构包括大径段和小径段，所述大径段的截面形状为与所述拉杆适配的方形，所述拉杆的端面抵接在所述阶梯状结构的阶梯面上，所述螺纹段自所述小径段伸出。

6.根据权利要求5所述的电池模组结构，其特征在于，所述侧板上设置有加强筋，所述端板的外端面上设置有加强肋。

7.根据权利要求6所述的电池模组结构，其特征在于，所述螺纹段自所述第一通孔中伸出的长度以及所述锁紧螺母的高度均小于所述加强肋的高度。

8.根据权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于，所述端板上设置有第二通孔；所述电池组的两侧均设置有用于对其加热的加热膜，所述加热膜的接线端自所述第二通孔伸出。

9.根据权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于，所述侧板的两端部设置有端部翻边，所述端部翻边与所述端板通过连接螺栓连接。

10.根据权利要求1所述的电池模组结构，其特征在于，所述侧板的底部设置有第一底部翻边，所述第一底部翻边上设置有用于连接在电箱底板上的第三通孔；所述端板的顶部设置有顶部翻边，底部设置有第二底部翻边，所述顶部翻边和所述第二底部翻边上对应设置有第四通孔和第五通孔，一螺栓穿过所述第四通孔和所述第五通孔固定在所述电箱底板上。