1.本实用新型涉及电池技术领域,尤其是涉及一种电池模组结构。
背景技术:
2.随着新能源汽车的快速发展,对于锂电池的安全、环保、空间利用率等要求也越来越高。目前电池模组的结构趋于复杂化,且空间集成度也越来越高,但电池模组的安全性能、可回收利用程度等远未达到要求。
3.在空间高度集成的情况下,电池模组存在以下问题:电池模组在使用过程中受到挤压、冲击后容易发生热失控,影响电池的安全性能;而结合高度集成的模组内空间结构,使得电池模组的壳体/樊笼等在被挤压形变后极易对电池包造成破坏导致失控。
技术实现要素:
4.本实用新型的目的是提供一种电池模组结构,通过设置吸能空间,吸能空间能够吸收电池模组在受到冲击后产生的形变,从而提高电池模组的安全性能。
5.本实用新型提供一种电池模组结构,包括樊笼
组件和设置于
所述樊笼组件内的模块集成,所述模块集成包括至少一个
电芯组件,所述电芯组件包括至少一个电芯单元,所述电芯单元包括至少一个电芯;所述电池模组结构上设有吸能空间,所述吸能空间包括设置于所述樊笼组件上的第一吸能空间、位于所述模块集成内的第二吸能空间以及设置于所述樊笼组件和所述模块集成之间的第三吸能空间三者中的至少一者,所述吸能空间用于吸收电池模组在受到冲击后产生的形变。
6.在一种可实现的方式中,所述模块集成固定设置于所述樊笼组件内,所述模块集成的总体体积小于或等于所述樊笼组件的内部空间体积,所述模块集成与所述樊笼组件之间的体积差形成全部或部分的所述第三吸能空间。
7.在一种可实现的方式中,所述模块集成通过与所述樊笼组件抵持或者挤压而固定在所述樊笼组件内。
8.在一种可实现的方式中,所述樊笼组件包括多个安装板,所述樊笼组件由多个所述安装板组合形成,多个所述安装板之间围合形成用于容纳所述模块集成的容纳腔;至少其中一个所述安装板的外缘设置有多个翻边,所述安装板上的多个所述翻边之间围合形成所述第一吸能空间;和/或,多个所述安装板之间存在间隙,从而使多个所述安装板之间形成所述第一吸能空间。
9.在一种可实现的方式中,多个所述安装板包括侧板、顶板和底板,所述顶板对应所述侧板的顶部设置,所述底板对应所述侧板的底部设置,所述顶板和所述底板均与所述侧板相连;所述侧板、所述顶板和所述底板中至少一者的外缘设有所述翻边,所述第一吸能空间设置于所述侧板、所述顶板和所述底板中至少一者上。
10.在一种可实现的方式中,所述侧板包括两个端板和两个连接板,两个所述端板沿所述樊笼组件的前后方向(l方向)平行间隔设置,两个所述连接板沿所述樊笼组件的左右
方向(t方向)平行间隔设置,两个所述端板和两个所述连接板两两依次连接;所述端板和/或所述连接板的外缘设有所述翻边,所述第一吸能空间设置于所述端板和/或所述连接板上。
11.在一种可实现的方式中,所述端板和所述连接板通过铆接固定;和/或,所述顶板和所述底板均与所述侧板通过铆接固定。
12.在一种可实现的方式中,所述顶板和所述底板的数量均为多个,多个所述顶板沿所述樊笼组件的前后方向(l方向)或左右方向(t方向)间隔设置,多个所述底板沿所述樊笼组件的前后方向或左右方向间隔设置,所述第一吸能空间还形成于多个间隔设置的所述顶板之间和/或多个间隔设置的所述底板之间。
13.在一种可实现的方式中,所述安装板上设置有加强板,所述加强板将所述翻边之间围合形成的所述第一吸能空间分割成多个。
14.在一种可实现的方式中,所述电芯组件的数量为多个,多个所述电芯组件在所述樊笼组件内沿所述电芯的厚度方向堆叠设置;相邻两个所述电芯组件之间通过柱槽插接结构定位连接,所述柱槽插接结构包括连接柱和插接孔;相邻的两个所述电芯组件中,其中一个所述电芯组件上设有所述连接柱,另外一个所述电芯组件上对应设有所述插接孔,所述连接柱插入在所述插接孔内以实现相邻两个所述电芯组件之间的定位连接。
15.在一种可实现的方式中,所述电芯组件还包括相框,所述电芯单元设置于所述相框内,所述相框内未被所述电芯单元填充的空间形成所述第二吸能空间。
16.在一种可实现的方式中,所述电芯单元包括多个所述电芯,所述电芯单元内的多个所述电芯在所述相框内沿所述电芯的长度方向依次排列设置,所述电芯单元内每相邻两个所述电芯的极耳之间通过铆接固定。
17.在一种可实现的方式中,所述电芯组件还包括电连接件,所述电芯单元内每相邻两个所述电芯的极耳、所述电连接件三者之间通过铆接固定。
18.在一种可实现的方式中,所述电芯组件还包括隔热垫,所述隔热垫与所述电芯单元相邻设置于所述相框内,且所述隔热垫填充整个或部分所述第二吸能空间。
19.本实用新型提供的电池模组结构,通过将模块集成设置于樊笼组件内,并在模块集成上和/或樊笼组件上和/或樊笼组件与模块集成之间设置多种吸能空间,当电池模组受到外部冲击或挤压时,外部的冲击压力能够被吸能空间吸收(即被樊笼组件和模块集成吸收),让可能挤压电芯的结构变形集中发生在樊笼组件和模块集成之间的各个吸能空间,从而起到保护电芯的作用,进而提高电池模组的安全性能。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例中电池模组结构的爆炸结构示意图。
21.图2为图1中模块集成的局部爆炸结构示意图。
22.图3为图2的局部放大结构示意图。
23.图4为图3中电芯单元的结构示意图。
24.图5为图4中电连接件的结构示意图。
25.图6为图1中樊笼组件的爆炸结构示意图。
26.图7为图1中电池模组结构的信号采样结构的结构示意图。
27.图8为本实用新型实施例中信号采集部与极耳的连接结构示意图。
28.图9为图8中信号采集部的结构示意图。
29.图10为本实用新型另一实施例中信号采集部与极耳的连接结构示意图。
30.图11为图10中信号采集部的结构示意图。
31.图12为本实用新型又一实施例中电池模组信号采样结构的结构示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
33.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
34.本实用新型的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解,所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
35.如图1至图4所示,本实用新型实施例提供的电池模组结构及其部分组件示意图,包括樊笼组件2和设置于樊笼组件2内的模块集成。模块集成包括至少一个电芯组件1,电芯组件1包括至少一个电芯单元11,电芯单元11包括至少一个电芯111,电芯111设置于模块集成内部。电池模组结构上设有吸能空间,吸能空间包括设置于樊笼组件2上的第一吸能空间200、位于模块集成内的第二吸能空间100以及设置于樊笼组件2和模块集成之间的第三吸能空间(图未标号)三者中的至少一者,吸能空间用于吸收电池模组在受到冲击后产生的形变。
36.具体地,本实施例通过将模块集成设置于樊笼组件2内,并在模块集成上、和/或樊笼组件2上、和/或樊笼组件2与模块集成之间设置吸能空间,当电池模组受到外部冲击或挤压时,外部的冲击压力能够被第一、第二、第三吸能空间中至少一者吸收(即被樊笼组件2和模块集成吸收),让可能挤压电芯111的结构变形集中发生在上述吸能空间中,从而防止形变侵入电芯111,起到保护电芯111的作用,进而提高电池模组的安全性能。
37.作为一种实施方式,电芯111为软包电芯。
38.如图1及图6所示,作为一种实施方式,樊笼组件2包括多个安装板,樊笼组件2由多个安装板组合形成,多个安装板之间围合形成用于容纳模块集成的容纳腔25。至少其中一个安装板的外缘设置有多个翻边213,安装板上的多个翻边213之间围合形成第一吸能空间200。同时,多个安装板之间存在间隙,从而使多个安装板之间也形成第一吸能空间200(安装板间的第一吸能空间200图中未示出)。
39.如图1及图6所示,作为一种实施方式,多个安装板包括侧板21、顶板22和底板23,顶板22对应侧板21的顶部设置,底板23对应侧板21的底部设置,顶板22和底板23均与侧板21相连,樊笼组件2由侧板21、顶板22和底板23组合形成。侧板21、顶板22和底板23中至少一者的外缘设有翻边213,上述翻边213围合形成至少一个第一吸能空间200;第一吸能空间200设置于侧板21、顶板22和底板23中的至少一者上。
40.如图1及图6所示,作为一种实施方式,侧板21的外缘设有翻边213,第一吸能空间
200设置于侧板21上的翻边213之间。侧板21为矩形结构,侧板21上的四条边的外缘均设有翻边213。侧板21外缘设有的外翻边213可围合形成第一吸能空间200。
41.如图1及图6所示,作为一种实施方式,顶板22和底板23均与侧板21通过铆钉24铆接固定。
42.如图6所示,作为一种实施方式,顶板22和底板23均与侧板21上的翻边213通过铆接固定。
43.作为另一种实施方式,顶板22和底板23上也设有翻边213,顶板22/底板23上的翻边与侧板21通过铆接固定,或顶板22和底板23均与侧板21上的翻边213通过铆接固定。
44.如图1及图6所示,作为一种实施方式,安装板上设置有加强板214,加强板214将翻边213之间围合形成的第一吸能空间200分割成多个。
45.如图1及图6所示,作为一种实施方式,加强板214设置于侧板21的中部位置,加强板214将侧板21上的翻边213之间围合形成的第一吸能空间200分割成多个。侧板21上的翻边213可以为对侧板21通过钣金形成,加强板214与侧板21通过焊接连接,即侧板21通过边缘钣金、中间焊接加强板214形成立体的框架结构。通过设置翻边213和加强板214,能够提高侧板21的结构强度,进而提高樊笼组件2的整体结构强度,并在侧板21上形成第一吸能空间200,从而能够更好地吸收碰撞后产生的挤压变形,减小对电芯111的挤压;同时翻边213还能够为侧板21与顶板22和底板23的连接提供平台,从而方便连接固定。
46.如图6所示,作为一种实施方式,侧板21包括两个端板211和两个连接板212,两个端板211沿樊笼组件2的前后方向(参考图2,为图中l方向)平行间隔设置,两个连接板212沿樊笼组件2的左右方向(参考图2,为图中t方向)平行间隔设置,两个端板211和两个连接板212两两依次连接,且端板211和连接板212通过铆接固定。端板211和/或连接板212的外缘设有翻边213,第一吸能空间200设置于端板211和/或连接板212上。
47.具体地,本实施例中樊笼组件2的各组件之间通过铆接固定,不仅有利于减小樊笼组件2的尺寸,节省空间,而且还便于后续电池报废后樊笼组件2的分拆回收再利用。
48.如图1及图6所示,作为一种实施方式,顶板22和底板23的数量均为多个,多个顶板22沿樊笼组件2的前后方向(参考图2,为图中l方向)或左右方向(参考图2,为图中t方向)相互间隔设置,多个底板23沿樊笼组件2的前后方向或左右方向相互间隔设置,第一吸能空间200还形成于多个间隔设置的顶板22之间和多个设置的底板23之间。通过设置多个相互间隔的顶板22和底板23,能够减轻樊笼组件2的重量,有利于提高电池模组的能量密度,并节省材料,同时能够形成第一吸能空间200,从而能够更好地吸收碰撞后产生的挤压变形。当然,在其它实施例中,顶板22和底板23也可以分别为一个整体的面板结构。
49.如图2及图3所示,作为一种实施方式,电芯组件1还包括相框12,电芯单元11设置于相框12内。
50.如图2及图3所示,作为一种实施方式,相框12内设有容置槽122,电芯单元11设置于容置槽122内,且电芯单元11的长度和宽度尺寸大小分别与容置槽122的长度和宽度尺寸大小接近,使得电芯单元11能够通过镶嵌的形式安装在容置槽122内,实现电芯单元11的稳定安装。同时,容置槽122还能够起到一定的密封效果,一定程度上可以防止电芯111发生热失控后热量的扩散。相框12采用隔热材料制成,能够隔绝电芯111发生热失控后产生的大部分热量。容置槽122的厚度尺寸大于电芯单元11的厚度尺寸,相框12内未被电芯单元11填充
的空间形成第二吸能空间100。
51.如图2至图4所示,作为一种实施方式,电芯单元11包括多个电芯111,电芯单元11内的多个电芯111在相框12内依次排列设置。电芯单元11内的多个电芯111可以在相框12内沿电芯111的厚度方向t堆叠设置;或者,电芯单元11内的多个电芯111在相框12内沿电芯111的长度方向l排列设置;或者,电芯单元11内的多个电芯111在相框12内沿电芯111的宽度方向w排列设置;或者同时存在上述两种或多种情况的组合。
52.如图2至图4所示,作为一种实施方式,电芯单元11包括多个电芯111,电芯单元11内的多个电芯111在相框12内沿电芯111的长度方向l依次排列设置,电芯单元11内每相邻两个电芯111的极耳1111之间通过铆接固定,从而实现相邻两个电芯111之间稳定的电连接,并减少连接结构的体积,为下述的采样结构提供安装空间;同时,电芯111之间通过铆接连接使得电芯111之间能够拆卸,当单个电芯111损坏或衰竭后能够便利地拆下更换。
53.具体地,在本实施例中,电芯单元11内的多个电芯111沿电芯111的长度方向l依次串联设置,从而提高动力电池模组的集成效率。电芯单元11两端的极耳1111露出至相框12的两端,相邻相框12内电芯单元11的极耳1111之间通过弯折后再通过电连接件连接的形成实现串联或并联(请参图8)。
54.如图2至图4所示,作为一种实施方式,每个电芯单元11包括两个电芯111,电芯单元11内的两个电芯111在相框12内沿电芯111的长度方向l依次排列设置且相邻设置于相框12内,该两个电芯111的极耳1111之间通过铆接固定。
55.如图4及图5所示,作为一种实施方式,电芯组件1还包括电连接件13,电芯单元11内每相邻两个电芯111的极耳1111、电连接件13三者之间通过双头铆钉15铆接固定。
56.具体地,电芯单元11内每相邻的两个电芯111在连接时,可以不使用电连接件13,即将相邻两个电芯111的极耳1111部分或全部叠合后通过双头铆钉15铆接固定;也可以使用电连接件13,即将相邻两个电芯111的极耳1111部分或全部叠合后,利用电连接件13夹持极耳1111的重叠部分,再通过双头铆钉15将三者铆接固定。
57.如图3及图4所示,作为一种实施方式,电芯组件1还包括隔热垫14,隔热垫14与电芯单元11相邻设置于相框12内,且隔热垫14填充整个或部分第二吸能空间100。隔热垫14的尺寸大小与容置槽122的尺寸大小(长宽尺寸)接近,隔热垫14同样通过镶嵌的形式安装在容置槽122内。隔热垫14为软质的防火材料制成,隔热垫14能够进一步提高密封效果,防止热失控后的热量扩散;同时,由于隔热垫14的软质特性,使得其能够起到吸收电芯111的膨胀尺寸或吸收外部冲击压力的作用。
58.作为一种实施方式,电芯单元11的相对两侧均设有隔热垫14,即形成两个隔热垫14从两侧夹持一个电芯单元11的结构(也可以为三个隔热垫14依次夹持两个电芯单元11的结构等)。
59.如图2所示,作为一种实施方式,电芯组件1包括多个电芯单元11,电芯组件1内的多个电芯单元11设置于相框12的一侧或相对两侧。
60.如图2所示,作为一种实施方式,每个电芯组件1包括两个电芯单元11,该两个电芯单元11分别设置于相框12的相对两侧(即相框12的相对两侧均设有容置槽122)。当然,在其它实施例中,该两个电芯单元11也可以设置于相框12的同一侧。
61.作为一种实施方式,樊笼组件2的内壁上设有卡槽(图未示),电芯组件1插接固定
在卡槽内。通过将电芯组件1以插接的方式安装在樊笼组件2内,不仅使得电芯组件1安装更稳固,而且方便检修和更换。
62.如图1及图2所示,作为一种实施方式,电芯组件1的数量为多个,多个电芯组件1在樊笼组件2内沿电芯111的厚度方向t堆叠设置,多个电芯组件1填满樊笼组件2的内部空间,从而实现电池模组的空间高度集成,提高了电池模组的能量密度。
63.如图3所示,作为一种实施方式,相邻两个电芯组件1之间通过柱槽插接结构定位连接,从而实现多个电芯组件1之间的稳固连接,提高电池模组的抗冲击性能。
64.如图3所示,作为一种实施方式,柱槽插接结构包括连接柱16和插接孔17。相邻的两个电芯组件1中,其中一个电芯组件1上设有连接柱16,另外一个电芯组件1上设有插接孔17,连接柱16插入在插接孔17内以实现相邻两个电芯组件1之间的定位连接。当然,在其它实施例中,柱槽插接结构还可以为其它形式,例如滑槽配合滑轨(图未示)的形式等,同样可以实现相邻两个电芯组件1定位连接的目的。
65.如图3所示,作为一种实施方式,连接柱16和插接孔17均设置在相框12上。同时,连接柱16或插接孔17设置在每个相框12的四个顶角位置处以及相框12中部位置的上下两端(当然,还可以设置在相框12的其它位置处),从而实现相邻两个电芯组件1之间的稳固连接。
66.如图1所示,作为一种实施方式,模块集成固定设置于樊笼组件2内,模块集成的总体体积小于樊笼组件2的内部空间体积(即模块集成在某一方向上或多个方向上的尺寸大小小于樊笼组件2的尺寸大小),模块集成与樊笼组件2之间的体积差(间隙)形成全部或部分的第三吸能空间。模块集成与樊笼组件2在某一方向上(例如沿电芯的厚度方向t上)或多个方向上的尺寸大小相同(与上述方向为不同的方向),模块集成通过与樊笼组件2相抵持而固定在樊笼组件2内;或者,模块集成在某一方向上或多个方向上的尺寸大小略微大于樊笼组件2的尺寸大小,模块集成通过挤压樊笼组件2而固定在樊笼组件2内。
67.例如:模块集成沿电芯的厚度方向t上的尺寸大小小于樊笼组件2的尺寸大小,从而使模块集成与樊笼组件2之间沿电芯的厚度方向t上形成第三吸能空间;同时,模块集成与樊笼组件2沿电芯111的宽度方向w上的尺寸大小相同,从而使模块集成通过与樊笼组件2相抵持而固定在樊笼组件2内。
68.如图1所示,本实用新型实施例还提供一种电池模组,包括以上所述的电池模组结构。
69.如图1及图7所示,作为一种实施方式,电池模组还包括电池模组信号采样结构3,用于对电芯111进行电压数据采样。该电池模组信号采样结构3包括信号处理部31和电连接部32,电连接部32包括信号采集部321和信号传输部322,信号传输部322同时与信号采集部321和信号处理部31电连接,信号采集部321通过信号传输部322与信号处理部31电连接。信号采集部321与电芯111的极耳1111电连接,以将电芯111的电压信息传输至信号处理部31。信号处理部31集成了处理元件,用于汇总和处理采集到的电芯111的电压信息。
70.具体地,本实施例的电池模组信号采样结构3各部件呈薄板状结构,厚度较薄,占用空间小,其空间利用率超过以往的分体式结构和线缆连接结构,满足电池模组空间高度集成的需求;而且无需密集的电气线路连接,减少了线路间采样信息传输时相互干扰问题,提高了采样的准确性和安全性,同时有利于降低生产成本。
71.如图7所示,作为一种实施方式,电连接部32的数量为至少两个,每两个电连接部32的信号采集部321为一组,每组的两个电连接部32的信号采集部321分别用于与电芯111的正/负极耳电连接以形成回路,即每个信号采集部321都设置有单独连接至信号处理部31的回路,从而使得该电池模组信号采样结构3具有精准跨点位数据采集功能,通过选择两个单个信号采集部321,即可以可控地采样所需的两个信号采集部321之间的电芯111的电压数据,实现精准管理采样,从而满足对高度空间集成布局下电芯111的管理需求。
72.作为一种实施方式,电芯单元11包括一个电芯111,电连接部32的数量为两个,两个电连接部32的信号采集部321相互间隔设置且分别对应电芯111的两端设置,两个电连接部32的信号采集部321分别用于与电芯111的正/负极耳电连接以形成回路。
73.如图2及图7所示,作为一种实施方式,电芯单元11包括多个电芯111,多个电芯111依次串联设置。电连接部32的数量为至少三个,至少三个电连接部32的信号采集部321依次间隔设置,且每相邻两个电连接部32的信号采集部321分别对应一个电芯111的两端设置。位于最外侧的两个电连接部32的信号采集部321分别用于与位于最外侧的两个电芯111的极耳1111电连接,位于中部位置的电连接部32的信号采集部321用于同时与相邻两个电芯111的极耳1111电连接,以使每个电芯111的正/负极耳均分别与对应的两个电连接部32的信号采集部321电连接。
74.如图7所示,作为一种实施方式,位于最外侧的两个电连接部32的信号采集部321为片状结构,位于中部位置的电连接部32的信号采集部321为长方体柱状结构,从而便于与电芯111的极耳1111搭接,同时有利于节省空间。
75.如图7所示,作为一种实施方式,位于最外侧的两个电连接部32的信号采集部321至少部分为u形结构,u形结构的信号采集部321用于同时与相邻两个电芯111的极耳1111电连接。
76.如图2及图7所示,作为一种实施方式,电芯单元11包括两个电芯111,两个电芯111串联设置。电连接部32的数量为三个,三个电连接部32的信号采集部321依次间隔设置,且每相邻两个电连接部32的信号采集部321分别对应一个电芯111的两端设置;位于最外侧的两个电连接部32的信号采集部321分别用于与两个电芯111外侧的极耳1111电连接,位于中部位置的电连接部32的信号采集部321用于与两个电芯111的连接位置处电连接。当然,如图12所示,在其它实施例中,电连接部32的数量还可以为更多个,例如四个、五个等,按照上述的规律进行数量以及连接方式的设置即可。
77.具体地,在本实施例中,电芯单元11包括两个电芯111,两个电芯111的极耳1111之间通过铆接固定。电连接部32包括第一电连接部32a、第二电连接部32b和第三电连接部32c,第一电连接部32a的信号采集部321和第三电连接部32c的信号采集部321分别与两个电芯111外侧的极耳1111电连接,第二电连接部32b的信号采集部321与两个电芯111的连接位置处电连接。
78.如图1、图3及图7所示,作为一种实施方式,第一电连接部32a的信号采集部321和第三电连接部32c的信号采集部321分别对应两个电芯111的两端设置,第二电连接部32b的信号采集部321对应两个电芯111的连接位置处设置。相框12上设有通孔121,第二电连接部32b的信号采集部321穿过通孔121后插入至相框12内并与两个电芯111的连接位置处电连接。第二电连接部32b的信号采集部321可以与电芯111的极耳1111和/或电连接件13和/或
双头铆钉15进行搭接。
79.如图7所示,作为一种实施方式,第二电连接部32b的信号传输部322位于第一电连接部32a和第三电连接部32c的信号传输部322的上方,第一电连接部32a和第三电连接部32c上的信号采集部321由下至上延伸设置,第二电连接部32b上的信号采集部321由上至下延伸设置,从而使得各个电连接部32可以错开设置,有利于各电连接部32与信号处理部31的错位连接及空间上的错位分布。
80.如图3、图6及图7所示,作为一种实施方式,信号传输部322为平板状结构,从而无需在樊笼组件2或相框12上设置过大的采样线路通道(采样线路通道用于信号传输部322走线,采样线路通道具体包括加强板214上的避让槽214a、侧板21上的穿孔215、相框12顶部的凹槽等结构),从而保证整体的结构强度和集成化水平,有利于减小电池模组信号采样结构3的整体尺寸大小。
81.如图7及图9所示,作为一种实施方式,电连接部32上设有采样线路33,采样线路33由信号采集部321延伸至信号传输部322,采样线路33的一端用于与电芯111的极耳1111电连接,采样线路33的另一端与信号处理部31电连接。当然,在其它实施例中,也可以是将信号采集部321设置为导体结构(例如信号采集部321为导电的铜片、铝片等)以实现与极耳1111的电连接。
82.作为一种实施方式,电连接部32为pcb线路板,采样线路33为印制在pcb线路板上的金属线路,使得电连接部32整体厚度较薄,通过在樊笼组件2和相框12上设置不影响整体结构的采样线路通道即可实现电池模组信号采样结构3的安装,减少了空间高度集成下实体线缆的走线布局困难和电线间的电磁干扰问题。信号采集部321上的采样线路33用于与极耳1111搭接的位置可以设置成金手指的形式,从而增大采样线路33与极耳1111的接触面积,提高电连接的可靠性。
83.如图8及图9所示,作为一种实施方式,当沿电芯111的厚度方向t上相邻两个电芯111的极耳1111连接在一起时(即相邻两个电芯111并联或串联),u形结构的信号采集部321上的采样线路33可以连为一个整体(当然也可以设置成断开结构),从而增大采样线路33与极耳1111的接触面积,提高电连接的可靠性。如图10及图11所示,作为另一种实施方式,当沿电芯111的厚度方向t上相邻两个电芯111的极耳1111不连接在一起时(即相邻两个电芯111相互独立),u形结构的信号采集部321上的采样线路33断开为两个部分,该两个断开的部分分别与一个对应的电芯111的极耳1111连接,以免出现信号干扰。
84.如图1、图6及图7所示,作为一种实施方式,信号采集部321位于樊笼组件2内,信号处理部31位于樊笼组件2外,信号传输部322的一端与信号处理部31相连,信号传输部322的另一端穿过樊笼组件2后与信号采集部321相连。
85.如图1、图6及图7所示,作为一种实施方式,信号采集部321设置于侧板21的外侧,侧板21上设有穿孔215,信号传输部322穿过穿孔215后与信号采集部321相连。
86.如图2及图7所示,作为一种实施方式,模块集成包括多个电芯组件1,多个电芯组件1在樊笼组件2内沿电芯111的厚度方向t堆叠设置。电连接部32包括多个信号采集部321,多个信号采集部321在信号传输部322上间隔设置,多个信号采集部321分别与多个电芯组件1内的电芯111的极耳1111电连接。
87.本实用新型实施例提供的电池模组的优点包括:
88.1、通过设置第一吸能空间200、第二吸能空间100和第三吸能空间中的至少一个吸能空间,让可能挤压电芯111的结构变形集中发生在樊笼组件2和模块集成之间的空间,从而起到保护电芯111的作用,进而提高电池模组的安全性能。同时,多个电芯组件1在樊笼组件2内堆叠设置并填满樊笼组件2的内部空间,从而实现电池模组的空间高度集成,提高了电池模组的能量密度。
89.2、樊笼组件2的各组件之间通过铆接固定,不仅有利于减小樊笼组件2的尺寸,节省空间,而且还便于后续电池报废后樊笼组件2的分拆回收再利用。
90.3、电池模组信号采样结构3各部件呈薄板状结构,厚度较薄,占用空间小,其空间利用率超过以往的分体式结构和线缆连接结构,满足电池模组空间高度集成的需求;而且无需密集的电气线路连接,减少了线路间采样信息传输时相互干扰问题,提高了采样的准确性和安全性,同时有利于降低生产成本。
91.4、每个信号采集部321都设置有单独连接至信号处理部31的回路,从而使得电池模组信号采样结构3具有精准跨点位数据采集功能,通过选择两个单个信号采集部321,即可以可控地采样所需的两个信号采集部321之间的电芯111的电压数据,实现精准管理采样,从而满足对高度空间集成布局下电芯111的管理需求。
92.5、该电池模组的集成化、模块化程度高,提高了电池模组的空间利用率高和能量密度,而且部件可回收利用,具有安全、高效、环保的优点。
93.以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征:
1.一种电池模组结构,其特征在于,包括樊笼组件(2)和设置于所述樊笼组件(2)内的模块集成,所述模块集成包括至少一个电芯组件(1),所述电芯组件(1)包括至少一个电芯单元(11),所述电芯单元(11)包括至少一个电芯(111);所述电池模组结构上设有吸能空间,所述吸能空间包括设置于所述樊笼组件(2)上的第一吸能空间(200)、位于所述模块集成内的第二吸能空间(100)以及设置于所述樊笼组件(2)和所述模块集成之间的第三吸能空间三者中的至少一者,所述吸能空间用于吸收电池模组在受到冲击后产生的形变。2.如权利要求1所述的电池模组结构,其特征在于,所述模块集成固定设置于所述樊笼组件(2)内,所述模块集成的总体体积小于所述樊笼组件(2)的内部空间体积,所述模块集成与所述樊笼组件(2)之间的体积差形成全部或部分的所述第三吸能空间。3.如权利要求1所述的电池模组结构,其特征在于,所述模块集成通过与所述樊笼组件(2)抵持或者挤压而固定在所述樊笼组件(2)内。4.如权利要求1所述的电池模组结构,其特征在于,所述樊笼组件(2)包括多个安装板,所述樊笼组件(2)由多个所述安装板组合形成,多个所述安装板之间围合形成用于容纳所述模块集成的容纳腔(25);至少其中一个所述安装板的外缘设置有多个翻边(213),所述安装板上的多个所述翻边(213)之间围合形成所述第一吸能空间(200);和/或,多个所述安装板之间存在间隙,从而使多个所述安装板之间形成所述第一吸能空间(200)。5.如权利要求4所述的电池模组结构,其特征在于,所述安装板包括侧板(21)、顶板(22)和底板(23),所述顶板(22)对应所述侧板(21)的顶部设置,所述底板(23)对应所述侧板(21)的底部设置,所述顶板(22)和所述底板(23)均与所述侧板(21)相连;所述侧板(21)、所述顶板(22)和所述底板(23)中至少一者的外缘设有所述翻边(213),所述第一吸能空间(200)设置于所述侧板(21)、所述顶板(22)和所述底板(23)中的至少一者上。6.如权利要求5所述的电池模组结构,其特征在于,所述侧板(21)包括两个端板(211)和两个连接板(212),两个所述端板(211)沿所述樊笼组件(2)的前后方向平行间隔设置,两个所述连接板(212)沿所述樊笼组件(2)的左右方向平行间隔设置,两个所述端板(211)和两个所述连接板(212)两两依次连接;所述端板(211)和/或所述连接板(212)的外缘设有所述翻边(213),所述第一吸能空间(200)设置于所述端板(211)和/或所述连接板(212)上。7.如权利要求6所述的电池模组结构,其特征在于,所述端板(211)和所述连接板(212)通过铆接固定;和/或,所述顶板(22)和所述底板(23)均与所述侧板(21)通过铆接固定。8.如权利要求5所述的电池模组结构,其特征在于,所述顶板(22)和所述底板(23)的数量均为多个,多个所述顶板(22)沿所述樊笼组件(2)的前后方向或左右方向间隔设置,多个所述底板(23)沿所述樊笼组件(2)的前后方向或左右方向间隔设置,所述第一吸能空间(200)还形成于多个间隔设置的所述顶板(22)之间和/或多个间隔设置的所述底板(23)之间。9.如权利要求4至8任一项所述的电池模组结构,其特征在于,所述安装板上设置有加强板(214),所述加强板(214)将所述翻边(213)之间围合形成的所述第一吸能空间(200)分割成多个。10.如权利要求1所述的电池模组结构,其特征在于,所述电芯组件(1)的数量为多个,多个所述电芯组件(1)在所述樊笼组件(2)内沿所述电芯(111)的厚度方向(t)堆叠设置;相邻两个所述电芯组件(1)之间通过柱槽插接结构定位连接,所述柱槽插接结构包括连接柱
(16)和插接孔(17);相邻的两个所述电芯组件(1)中,其中一个所述电芯组件(1)上设有所述连接柱(16),另外一个所述电芯组件(1)上对应设有所述插接孔(17),所述连接柱(16)插入在所述插接孔(17)内以实现相邻两个所述电芯组件(1)之间的定位连接。11.如权利要求1所述的电池模组结构,其特征在于,所述电芯组件(1)还包括相框(12),所述电芯单元(11)设置于所述相框(12)内,所述相框(12)内未被所述电芯单元(11)填充的空间形成所述第二吸能空间(100)。12.如权利要求11所述的电池模组结构,其特征在于,所述电芯单元(11)包括多个所述电芯(111),所述电芯单元(11)内的多个所述电芯(111)在所述相框(12)内沿所述电芯(111)的长度方向(l)依次排列设置,所述电芯单元(11)内每相邻两个所述电芯(111)的极耳(1111)之间通过铆接固定。13.如权利要求12所述的电池模组结构,其特征在于,所述电芯组件(1)还包括电连接件(13),所述电芯单元(11)内每相邻两个所述电芯(111)的极耳(1111)、所述电连接件(13)三者之间通过铆接固定。14.如权利要求11所述的电池模组结构,其特征在于,所述电芯组件(1)还包括隔热垫(14),所述隔热垫(14)与所述电芯单元(11)相邻设置于所述相框(12)内,且所述隔热垫(14)填充整个或部分所述第二吸能空间(100)。
技术总结
本实用新型提供一种电池模组结构,包括樊笼组件和设置于所述樊笼组件内的模块集成,所述模块集成包括至少一个电芯组件,所述电芯组件包括至少一个电芯单元,所述电芯单元包括至少一个电芯;所述电池模组结构上设有吸能空间,所述吸能空间包括设置于所述樊笼组件上的第一吸能空间、位于所述模块集成内的第二吸能空间以及设置于所述樊笼组件和所述模块集成之间的第三吸能空间三者中的至少一者,所述吸能空间用于吸收电池模组在受到冲击后产生的形变。本实用新型的电池模组结构,通过设置吸能空间,吸能空间能够吸收电池模组在受到冲击后产生的形变,从而提高电池模组的安全性能。从而提高电池模组的安全性能。从而提高电池模组的安全性能。
技术研发人员:
郭晓迪 肖宁强 方泽跃 李忠坤
受保护的技术使用者:
微宏动力系统(湖州)有限公司
技术研发日:
2022.08.03
技术公布日:
2022/12/20