CN104009195A - 电芯保护件及使用该电芯保护件的电池模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电芯保护件及使用该电芯保护件的电池模块，电池模块包括多个沿前后方向顺序布置的电芯，还包括与各电芯一一对应设置并通过固定结构固定在一起的电芯保护件，电芯保护件包括保护壳体，保护壳体包括左、右侧板及连接于左、右侧板后端之间的后侧板，左、右侧板和后侧板围成供对应电芯放置的空间，左、右侧板的前端之间为一个敞开口，所述后侧板上开设有至少一个左端延伸至左侧板上、右端延伸至右侧板上的横向通风槽。本发明提供一种可使各电芯良好散热的电芯保护件及使用该电芯保护件的电池模块。

Description

电芯保护件及使用该电芯保护件的电池模块

技术领域

本发明涉及电芯保护件及使用该电芯保护件的电池模块。

背景技术

目前，电动车上使用的电池模块通常是由多个电芯连接而成，而电动车提供有限的电池安装空间需要尽可能多的安装电芯并实现可靠的固定连接，又因为电动车实际工况存在颠簸、振动等问题，以此不可避免的要考虑电芯安装固定、连接及安全性的问题。

现有的电池模块如中国专利CN102376992A公开的“电池模块”，包括多个电芯，各电芯压沿前后方向紧挨着顺序排列，各电芯通过固定结构固定在一起，固定结构包括设置于各电芯周向的四个侧面处的四个沿前后方向延伸的连接构件，在连接构件的前后端设置有前、后端板，各电芯夹设于前、后端板之间，四个连接构件的前后两端分别固定于前、后端板上，这样通过各连接构件和前、后端板一起将各电芯围设固定在一起。现有的这种电池模块存在的问题在于：1、相邻两个电芯的对应侧面紧贴着，不利于空气流通，电池在大电流放电情况下会迅速升温，如果无法及时进行散热，不仅会影响电芯的寿命，而且增加了电池箱的不稳定性，存在安全隐患，另外电芯与电芯接触也会造成电芯的磨损较为严重；2、连接构件和前、后端板的连接并没有前后方向的锁紧力，各电芯之间固定不牢靠，电动车在颠簸、振动的环境中行驶时，各电芯极易发生窜动，进一步的增加相邻电芯之间的磨损，影响电池的使用寿命；3、没有专供采集线束和动力线走线的通道，在实际操作时采集线束和动力线束布置的错综复杂，容易出现电线连接导致短路的情况；4、各电芯的极柱处于暴露状态，不仅会影响美观，也会造成安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可使各电芯良好散热的的电芯保护件；本发明的目的还在于提供一种使用该电芯保护件的电池模块。

为了解决上述问题，本发明中电芯保护件的技术方案为：

电芯保护件，包括保护壳体，保护壳体包括左、右侧板及连接于左、右侧板后端之间的后侧板，左、右侧板和后侧板围成供相应电芯放置的空间，左、右侧板的前端之间为一个敞开口，所述后侧板上开设有至少一个左端延伸至左侧板上、右端延伸至右侧板上的横向通风槽。

所述后侧板的后板面上沿左右方向间隔布设有多个外凸的挡板，挡板在上下方向上被所述横向通风槽隔断，相邻两挡板围成沿上下方向贯穿所述保护壳的与所述横向通风槽连通的竖向通风槽。

所述保护壳体还包括固设于左、右侧板和后侧板底部的下侧板，所述保护壳体的上端设有轴线沿前后方向延伸的螺杆穿孔。

所述保护壳体的上端固设有轴线沿上下方向延伸的方筒，方筒的左、右侧臂上开设有横向动力线槽，方筒的前、后侧臂的中部开设有纵向采集线槽，方筒的前、后侧臂上于纵向采集线槽的左右两侧开设有纵向动力线槽。

所述方筒上端通过卡扣卡装有保护件盖板，方筒的底部设置有方筒底板，方筒底板上开设有供所述电芯的极柱穿过的极柱穿孔，保护件盖板与方筒底板之间设有走线间隙。

本发明中电池模块的技术方案为：

电池模块，包括多个沿前后方向顺序布置的电芯，还包括与各电芯一一对应设置并通过固定结构固定在一起的电芯保护件，电芯保护件包括保护壳体，保护壳体包括左、右侧板及连接于左、右侧板后端之间的后侧板，左、右侧板和后侧板围成供对应电芯放置的空间，左、右侧板的前端之间为一个敞开口，所述后侧板上开设有至少一个左端延伸至左侧板上、右端延伸至右侧板上的横向通风槽。

所述后侧板的后板面上沿左右方向间隔布设有多个外凸的挡板，挡板在上下方向上被所述横向通风槽隔断，相邻两挡板围成沿上下方向贯穿所述保护壳的与所述横向通风槽连通的竖向通风槽。

所述保护壳体还包括固设于左、右侧板和后侧板底部的下侧板，所述保护壳体的上端设有轴线沿前后方向延伸的螺杆穿孔，所述固定结构包括穿设于各保护壳体上的螺杆穿孔中的锁紧螺杆及旋装于锁紧螺杆两端的锁紧螺母。

所述保护壳体的上端固设有轴线沿上下方向延伸的方筒，方筒的左、右侧臂上开设有横向动力线槽，方筒的前、后侧臂的中部开设有纵向采集线槽，方筒的前、后侧臂上于纵向采集线槽的左右两侧开设有纵向动力线槽。

所述方筒上端通过卡扣卡装有保护件盖板，方筒的底部设置有方筒底板，方筒底板上开设有供对应电芯的极柱穿过的极柱穿孔，保护件盖板与方筒底板之间设有走线间隙。

本发明的有益效果为：使用时将电芯放置于左、右侧板及后侧板围成的空间中，然后通过固定结构将各电芯保护件固定在一起，相邻两个电芯被对应电芯保护件的后侧板隔开，相邻两个电芯不会接触磨损，而由于左、右侧板的前端之间为一个敞开口，这样在保证电芯保护件整体重量不大，制作成本较低的同时，还能使前一个电芯的后侧面和后一个电芯的前侧面均会暴漏于横向通风槽中，这样后侧板上设置的横向通风槽既能与前一个电芯的后侧面散热，又能对后一个电芯的前侧面散热，从而保证各电芯前、后侧面的散热效果，保证了电芯的使用寿命，增加电池模块的稳定性。

附图说明

图1是本发明中电池模块的一个实施例的结构示意图；

图2是图1的立体图；

图3是图1中电芯保护件与电芯的装配过程图，同时也是本发明中电芯保护件的一个实施例的使用状态图；

图4是图3中电芯保护件没有保护件盖板时的结构示意图；

图5是图3中保护件盖板的结构示意图。

具体实施方式

电池模块的实施例如图1~5所示：包括多个沿前后方向顺序布置的电芯16和与各电芯一一对应设置的电芯保护件2，各电芯保护件2通过固定结构固定在一起。电芯保护件包括保护壳体，保护壳体包括左侧板20、右侧板18及连接于左、右侧板后端之间的后侧板26，左、右侧板和后侧板围成供对应电芯放置的空间12，空间的大小与电芯适配，左、右侧板的前端之间为一个敞开口，后侧板上开设有左端延伸至左侧板、右端延伸至右侧板上的横向通风槽17，横向通风槽位于左、右侧板上的部分的长度要大于左、右侧板宽度的一半，这样电芯的左、右侧面也可以被很好的降温，提高了对电芯左、右侧面的散热效果。横向通风槽有三个，三个横向通风槽分别为自上而下间隔设置的第一横向通风槽17-1、第二横向通风槽17-2和第三横向通风槽17-3。后侧板26的后板面上沿左右方向间隔布设有多个外凸的挡板11，挡板的长度沿上下方向延伸，挡板11在上下方向上被各横向通风槽隔断，也就是说每个挡板均被横向通风槽隔成了好几个挡板块，相邻两个挡板围成沿上下方向贯穿所述保护壳的与横向通风槽连通的竖向通风槽10，被横向通风槽隔断后的挡板块形成上下设置的排状结构，第二横向通风槽17-2的中段位于中间两排挡板块之间。保护壳体还包括固设于左、右侧板和后侧板底部的下侧板24，保护壳体的上端固设有轴线沿上下方向延伸的方筒25，方筒的左侧臂与左侧板一体成型，方筒的右侧臂与右侧板一体成型，方筒的后侧臂与后侧板一体成型，方筒的左、右侧臂上开设有横向动力线槽5，方筒的前、后侧臂的中部开设有纵向采集线槽8，方筒的前、后侧臂上于纵向采集线槽的左右两侧开设有纵向动力线槽6，横、纵向动力线槽和采集线槽的上端均是敞开的，这样方便走线，方筒的前、后侧面上还设置有轴线沿前后方向延伸的供导向柱导向穿装的导向孔7。方筒的前、后侧臂上固设有轴线沿前后方向延伸的螺杆穿套19，螺杆穿套的内孔构成螺杆穿孔9，固定结构包括穿设于各保护壳体上的螺杆穿孔中的锁紧螺杆14及旋装于锁紧螺杆两端的锁紧螺母13。方筒上端通过卡扣4卡装有保护件盖板3，方筒的左、右侧臂上开设有供卡扣卡装的卡槽，卡扣上设置有导向斜面，方筒的底部设置有方筒底板23，方筒底板上开设有供对应电芯的极柱穿过的极柱穿孔22，保护件盖板与方筒底板之间设有走线间隙。保护件盖板和保护壳体均采用轻量化非金属材料制成，同时增加阻燃剂，使得保护件盖板和保护壳体具有良好的韧性，具有绝缘、耐高温、抗高压、防火性能良好的优点，对电池的安全性起到了良好的效果。在位置最靠前的电芯保护件的前侧和位置最靠后的电芯保护件的后侧均设置有保护性的保护板15，保护板通过锁紧螺杆与电芯保护件固定在一起。

使用时，分别将各电芯放置在各电芯保护件中，在各电芯保护件的螺杆穿孔中穿设锁紧螺杆，然后在锁紧螺杆的两端旋装锁紧螺母即完成了对各电芯保护件的固定，在纵向采集线槽和各动力线槽中布线，最后将保护件盖板卡装于对应方筒上，就完成了电池模块的组装，组装过程简单方便；锁紧螺杆和锁紧螺母配合为各电芯保护件提供前后方向上的锁紧力，电芯保护件和电芯均不会发生窜动；横、纵向动力线槽和纵向采集线槽既方便布线又有效防止错综复杂的电线连接导致的短路；保护件盖板通过卡扣与方筒连接，提高装配效率，同时还能起到装饰效果，避免了线缆裸露存在的安全隐患；横向通风槽与竖向通风槽交叉连通，提高了散热效果，同时由于左、右侧板的前端之间为一个敞开口，这样横向通风槽和竖向通风槽既能对前一个电芯的后侧面散热又能对后一个电芯的前侧面散热，保证散热效果的同时，不会增加电芯保护件的重量和制作成本，另外挡板块还能起到增加后侧板结构强度的加强筋作用，保证了保护壳体的整体结构强度。本发明中的电池模块用于电池箱中，电芯组模块化安装固定，使得电池模块组装、安装固定方便、牢固，并且有利于批量化生产。该电池模块能够有效实现电芯在给定空间的多种形式排列。方便的对电芯进行模块化组装连接，横向和纵向的电路连接，使得布线方便、安全，；横、纵向动力线槽和纵向采集线槽的设计防止线缆因松动而导致的短路。横向通风槽和竖向通风槽的设置易于实现热交换，实现电池温度的动态调节，是电池工作在最佳温度区域，从而延长电池的使用寿命并降低电池发生热失控的风险。

在本电池模块的其它实施例中：保护件盖板也可以通过螺钉固定于方筒上；方筒的左、右侧臂和后侧臂与对应侧板还可以分体设置；横向通风槽的个数还可以是一个、两个或其它个数，各横向通风槽还可以采用相同的结构；竖向通风槽还可以不设；锁紧螺杆和锁紧螺母还可以被背景技术中所述的固定结构代替，固定结构包括四个连接构件和固定于四个连接构件前后两端的前、后端板，各电芯保护件被围设固定于固定结构之中。

电芯保护件的实施例如图1~4所示：电芯保护件的具体结构与上述各电池模块实施例中所述的电芯保护件相同，在此不再详述。

Claims (10)

1.电芯保护件，其特征在于：包括保护壳体，保护壳体包括左、右侧板及连接于左、右侧板后端之间的后侧板，左、右侧板和后侧板围成供相应电芯放置的空间，左、右侧板的前端之间为一个敞开口，所述后侧板上开设有至少一个左端延伸至左侧板上、右端延伸至右侧板上的横向通风槽。

2.根据权利要求1所述的电芯保护件，其特征在于：所述后侧板的后板面上沿左右方向间隔布设有多个外凸的挡板，挡板在上下方向上被所述横向通风槽隔断，相邻两挡板围成沿上下方向贯穿所述保护壳的与所述横向通风槽连通的竖向通风槽。

3.根据权利要求1所述的电芯保护件，其特征在于：所述保护壳体还包括固设于左、右侧板和后侧板底部的下侧板，所述保护壳体的上端设有轴线沿前后方向延伸的螺杆穿孔。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的电芯保护件，其特征在于：所述保护壳体的上端固设有轴线沿上下方向延伸的方筒，方筒的左、右侧臂上开设有横向动力线槽，方筒的前、后侧臂的中部开设有纵向采集线槽，方筒的前、后侧臂上于纵向采集线槽的左右两侧开设有纵向动力线槽。

5.根据权利要求4所述的电芯保护件，其特征在于：所述方筒上端通过卡扣卡装有保护件盖板，方筒的底部设置有方筒底板，方筒底板上开设有供所述电芯的极柱穿过的极柱穿孔，保护件盖板与方筒底板之间设有走线间隙。

6.电池模块，包括多个沿前后方向顺序布置的电芯，其特征在于：还包括与各电芯一一对应设置并通过固定结构固定在一起的电芯保护件，电芯保护件包括保护壳体，保护壳体包括左、右侧板及连接于左、右侧板后端之间的后侧板，左、右侧板和后侧板围成供对应电芯放置的空间，左、右侧板的前端之间为一个敞开口，所述后侧板上开设有至少一个左端延伸至左侧板上、右端延伸至右侧板上的横向通风槽。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于：所述后侧板的后板面上沿左右方向间隔布设有多个外凸的挡板，挡板在上下方向上被所述横向通风槽隔断，相邻两挡板围成沿上下方向贯穿所述保护壳的与所述横向通风槽连通的竖向通风槽。

8.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于：所述保护壳体还包括固设于左、右侧板和后侧板底部的下侧板，所述保护壳体的上端设有轴线沿前后方向延伸的螺杆穿孔，所述固定结构包括穿设于各保护壳体上的螺杆穿孔中的锁紧螺杆及旋装于锁紧螺杆两端的锁紧螺母。

9.根据权利要求6~8任意一项所述的电池模块，其特征在于：所述保护壳体的上端固设有轴线沿上下方向延伸的方筒，方筒的左、右侧臂上开设有横向动力线槽，方筒的前、后侧臂的中部开设有纵向采集线槽，方筒的前、后侧臂上于纵向采集线槽的左右两侧开设有纵向动力线槽。

10.根据权利要求9所述的电池模块，其特征在于：所述方筒上端通过卡扣卡装有保护件盖板，方筒的底部设置有方筒底板，方筒底板上开设有供对应电芯的极柱穿过的极柱穿孔，保护件盖板与方筒底板之间设有走线间隙。