CN116885403A - 单体电芯的绝缘部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单体电芯的绝缘部件，应用于电池模组，所述电池模组具有多个单体电芯,包括绝缘本体，用于与所述单体电芯套设连接，并使得所述单体电芯绝缘设置，所述绝缘本体包括开口端和容纳腔，所述单体电芯通过所述开口端套入所述容纳腔。本发明能够避免绝缘部件容易脱落，提高单体电芯绝缘性能。

Description

单体电芯的绝缘部件

技术领域

本发明涉及储能技术领域，尤其涉及到一种单体电芯的绝缘部件。

背景技术

电池插箱是储能***重要的组成部分，其通过电池模组实现储存电能和供电的作用，每个电池模组包括多个单体电芯。电池插箱的使用安全性极其重要，国标对电池插箱中单体电芯的绝缘性能要求也很高。为此，目前很多电池模组制作过程中，为了提高单体电芯的绝缘性，会在两个单体电芯之间设置绝缘板，但是绝缘板是夹在两个单体电芯之间，容易在组装过程中脱落，并且单体电芯的其他表面没有进行绝缘隔离，而电池插箱的箱体是由钣金件制作而成，多个单体电芯也是通过钣金件捆绑成电池模组，因此，单体电芯的其他表面会直接与钣金件接触，绝缘性能差，不符合国标要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种单体电芯的绝缘部件，防止脱落并提高单体电芯的绝缘性能。

为实现上述目的，本发明提供一种单体电芯的绝缘部件，应用于电池模组，所述电池模组具有多个单体电芯,包括绝缘本体，用于与所述单体电芯套设连接，并使得所述单体电芯绝缘设置，所述绝缘本体包括开口端和容纳腔，所述单体电芯通过所述开口端套入所述容纳腔。

优选地，所述绝缘本体包括上绝缘板、下绝缘板、左绝缘板、右绝缘板和端部绝缘板，所述端部绝缘板位于所述绝缘本体的后端，所述上绝缘板、下绝缘板、左绝缘板、右绝缘板和端部绝缘板围设形成所述容纳腔。

优选地，所述端部绝缘板包括镂空部，所述镂空部用于避让所述单体电芯端部的零部件。

优选地，所述绝缘本体的长度不超过所述单体电芯长度的1/2，所述单体电芯长度方向的两端各套设一个绝缘部件。

优选地，所述多个单体电芯沿厚度方向并列排布，所述绝缘部件包括拼接件和/或拼接槽，所述拼接件和拼接槽分别位于所述绝缘本体第一方向的两侧，所述第一方向与所述多个单体电芯的排布方向相同，所述拼接件朝向远离所述绝缘本体的方向延伸，所述拼接槽朝向绝缘本体中心的方向凹设，所述拼接件与所述拼接槽的尺寸适配，相邻两个绝缘部件通过所述拼接件和拼接槽进行拼接。

优选地，所述拼接件设有定位孔，所述拼接槽设有定位件，所述定位件的尺寸和所述定位孔的尺寸适配，相邻两个绝缘部件拼接时通过所述定位件和定位孔进行定位。

优选地，还包括钢带槽，所述钢带槽两端开口，所述钢带槽与所述第一方向平行，所述钢带槽用于对钢带进行定位，所述钢带用于将所述多个单体电芯捆绑成组。

优选地，还包括压条槽，所述压条槽位于所述绝缘本体的顶部，所述压条槽两端开口，所述压条槽与所述第一方向平行，所述压条槽用于对压条进行定位，所述压条用于将所述电池模组与箱体进行连接固定。

优选地，还包括上凸起结构和下凸起结构，所述上凸起结构与所述上绝缘板连接并向上凸起，所述上凸起结构包括相互平行的第一凸起部、中间凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部、中间凸起部和第二凸起部的顶面平齐，所述下凸起结构与所述上凸起结构相同且对称设置。

优选地，所述上凸起结构包括第一加强部和第二加强部，所述第一加强部位于所述第一凸起部和中间凸起部之间，所述第一加强部的顶面低于所述第一凸起部的顶面，所述第一加强部的顶面形成所述压条槽的槽底；所述第二加强部位于所述中间凸起部和第二凸起部之间，所述第二加强部的顶面低于所述第二凸起部的顶面，所述第二加强部的顶面形成所述钢带槽的槽底。

与现有技术相比，本发明之技术方案具有以下优点：绝缘本体与单体电芯套接，避免绝缘部件容易脱落；绝缘本体对电芯的多个表面进行绝缘隔离，避免其他表面与钣金件直接接触，提高单体电芯的绝缘性能；相邻两个绝缘部件之间通过拼接件和拼接槽连接，提高多个单体电芯成组的效率；通过定位件和定位孔进行定位，提高成组的稳定性；通过钢带槽对钢带进行定位，进一步提高单体电池组成组的稳定性；通过压条槽对压条进行定位，便于电池模组与箱体的稳固连接；在单体电芯的两端均套设绝缘部件，使单体电芯两端部均得到绝缘隔离，且中间部分表面直接裸露，可以降低绝缘部件成本，增加单体电芯散热面积；通过上凸起结构和下凸起结构，增加绝缘部件的强度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电池模组的示意图；

图2为本发明实施例提供的绝缘部件的示意图；

图3为本发明实施例提供的绝缘部件的俯视图；

图4为本发明实施例提供的两个绝缘部件拼接的示意图；

图5为本发明实施例提供的单体电芯和绝缘部件套接的示意图；

图6为本发明实施例提供的电池插箱的示意图；

图7为本发明实施例提供的压条的示意图。

图中：

1、箱体；2、单体电芯；3、绝缘部件；311、上绝缘板；312、下绝缘板；313、左绝缘板；314、右绝缘板；315、端部绝缘板；3151、斜支撑；3152、水平支撑；321、第一拼接件；322、第一拼接槽；323、定位孔；324、定位件；325、第二拼接件；33、钢带槽；34、压条槽；351、第一凸起部；352、第二凸起部；353、中间凸起部；354、第一加强部；355、第二加强部；4、钢带；5、压条；51、水平压条；52、竖向压条；53、第一连接件；54第二连接件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。

为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。

本发明中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1，是本发明实施例提供的电池模组的示意图。电池模组应用于储能***的电池插箱，电池插箱包括由钣金制作的箱体1和至少一个电池模组，电池模组包括多个单体电芯2，多个单体电芯2沿着厚度方向并列排布，每个单体电芯2套设有绝缘部件3，以相互隔离。本实施例是以包含两个电池模组，每个电池模组具有8个单体电芯的电池插箱为例，8个单体电芯卧式安装在箱体1内。

请参考图2，是本实施例提供的绝缘部件的示意图，绝缘部件包括绝缘本体，绝缘本体呈框架状，包括开口端和容纳腔，单体电芯2可以通过开口端套入绝缘本体的容纳腔内，使得绝缘本体套设在单体电芯上，不容易脱落，另外绝缘本体包覆在单体电芯的表面上，使得单体电芯绝缘设置，防止单体电芯2表面与钣金件等物件接触，提高单体电芯的绝缘性。

具体的，如图2至图4所示，绝缘本体包括上绝缘板311、下绝缘板312、左绝缘板313、右绝缘板314以及端部绝缘板315，其中上绝缘板311与下绝缘板312相对设置，分别位于绝缘本体的顶部和底部，对单体电芯的顶部和底部表面进行绝缘隔离，左绝缘板313和右绝缘板314相对设置，分别位于绝缘本体的左右两侧，对单体电芯的左右侧面进行绝缘隔离，端部绝缘板315竖直设置于绝缘本体的后端，对单体电芯的端面进行绝缘隔离，绝缘本体的前端为开口端，而上绝缘板311、下绝缘板312、左绝缘板313、右绝缘板314以及端部绝缘板315之间围设形成容纳腔，容纳腔的内尺寸可以略小于单体电芯2的尺寸，使绝缘本体套设得更牢，进一步增强防脱落的效果。

本实施例中，绝缘部件由塑胶材料制作，绝缘本体为分体式，其中左绝缘板313、上绝缘板311和右绝缘板314一体制作成U型状，端部绝缘板315和下绝缘板312一体制作成L型状。

在另一些实施例中，绝缘本体或整个绝缘部件也可以由塑胶材料一体成型制作而成。

具体的，单体电芯2与绝缘本体套接后，单体电芯2的端部与端部绝缘板315抵接，如图2所示，端部绝缘板315呈竖直平板状，设置有矩形镂空部，便于单体电芯2散热以及避让单体电芯2端部的极柱和防爆阀等零部件，也不影响单体电芯2接线工作，具体的，镂空部的四个角落设置有斜支撑3151，以及设置有水平支撑3152，可以提升端部绝缘板315的强度，防止形变。因此，本实施例提供的绝缘部件，不仅适用于仅一端设有极柱的单体电芯，也适用于两端设有极柱的单体电芯。

另一些实施例中，上绝缘板311、下绝缘板312、左绝缘板313和右绝缘板314均可以设置有镂空部，以提高单体电芯2的散热效果。

绝缘本体的长度可以设置得足够长，以将单体电芯完全包覆，绝缘本体的长度也可以不超过单体电芯2长度的1/2，使单体电芯2中间的部分表面直接裸露在外，降低成本和提高散热性。较佳的，如图5所示，本实施例中，绝缘本体的长度为单体电芯长度的1/4，每个单体电芯2的两端各套接一个绝缘部件3，从而单体电芯2各侧面均有部分表面直接裸露在外，加大了散热面积，并且降低绝缘部件的成本。而电池模组中的多个单体电芯2并列成组时，相邻两个单体电芯2通过两端的绝缘部件3间隔开，中间裸露部分也不会直接接触，同样进行了隔离。

为了提高电池模组的整体性，绝缘部件还包括拼接件和/或拼接槽，拼接件和拼接槽分别设于绝缘本体第一方向的两侧，第一方向与单体电芯并列排布的方向一致，多个单体电芯2并列成组时，通过所套设绝缘部件3的拼接件与相邻绝缘部件的拼接槽依次拼接，形成一个整体，提高电池模组的整体性，提高电池模组成组的效率，也利于后续进行钢带捆绑工作。如图2所示，本实施例中，拼接件包括对称上下设置的第一拼接件321和第二拼接件325，拼接槽包括对称上下设置第一拼接槽322和第二拼接槽（图中未示出），第一拼接件321位于绝缘本体的左侧，且与上绝缘板311连接，并朝向远离绝缘本体的方向延伸，第一拼接槽位于绝缘本体右侧，且与上绝缘板311连接，并朝向绝缘本体中心的方向凹设，第一拼接件321的尺寸与第一拼接槽322的尺寸适配，且位置对应。

为了增加拼接的稳固性，在第一拼接件321上还开设有定位孔323，如图3所述，定位孔323呈矩形状，贯穿第一拼接件321，而第一拼接槽322上设置有定位件324，定位件324从第一拼接槽322的槽底向上凸起，定位件324的结构尺寸与定位槽323的结构尺寸适配，且位置对应，如图4所示，相邻两个绝缘部件进行拼接时，定位件324嵌入定位孔323中，实现定位。

第二拼接件325的结构尺寸与第一拼接件321的结构尺寸相同，第二拼接件325与下绝缘板312连接，第二拼接槽的结构尺寸与第一拼接槽322的结构尺寸相同，第二拼接槽与下绝缘板312连接，位置与第二拼接件325对应。

根据电池模组中多个单体电芯2的排布位置，可以将它们所适配的绝缘部件分为首位绝缘部件、中间绝缘部件和末位绝缘部件，其中首位绝缘部件和末位绝缘部件可以适配第一个单体电芯和最后一个单体电芯，中间绝缘部件适配其它单体电芯。首位绝缘部件只需要设置拼接件即可，而末位绝缘部件只需要设置有拼接槽即可，其他位于中间的单体电芯所适配的中间绝缘部件需要同时具有拼接件和拼接槽。定位孔和定位件也同理设置。

本实施例中，电池插箱中的两个电池模组采用上下层叠放的方式进行安装，以减少电池插箱的体积，从而位于下层的电池模组需要支撑上层的电池模组。因此，绝缘部件还包括上凸起结构和下凸起结构，其中上凸起结构与上绝缘板311连接并向上凸起，上凸起结构可以提高绝缘部件的强度，并用于支撑位于上层的单体电芯。如图2和图3所示，上凸起结构包括相互平行的第一凸起部351、第二凸起部352和中间凸起部353，中间凸起部353设置于第一凸起部351和第二凸起部352之间，第一凸起部351靠近上绝缘板311的前端，第二凸起部352靠近上绝缘板311的后端，第一凸起部351、第二凸起部352和中间凸起部353的顶面平齐。通过三个位置设置凸起部来支撑上层的单体电芯2，支撑稳定性高。

本实施例中，可以利用中间凸起部353与第二凸起部352之间的区域作为第一拼接槽322，无需再单独加工拼接槽，降低加工成本，而第一拼接件321的高度可以低于凸起结构的顶面，在第一拼接件321***第一拼接槽322后，不会影响凸起结构支撑上层的单体电芯2。

具体的，多个单体电芯组成电池模组时，还需要用钢带4进行捆绑成组，钢带4对多个并列的单体电芯进行捆绑成组时可以捆绑在绝缘部件上，从而不会损坏单体电芯2，且单体电芯2也不会直接与钢带4接触，绝缘性能好。绝缘部件3设有钢带槽33，钢带槽33对钢带4进行定位，提高成组效率。本实施例中，钢带槽33有两个，分别位于绝缘本体的顶部和底部，钢带槽33两端开口，并与绝缘本体的第一方向平行，多个绝缘部件随着单体电芯并列排布后，所有钢带槽33位于同一直线上。如图3所示，本实施例利用中间凸起部353与第二凸起部352之间的空间作为钢带槽33，无需单独加工制作，节约成本，另外上凸起结构还在中间凸起部与353第二凸起部352之间设有第二加强部355，第二加强部355呈网格状，其与上绝缘板311连接并向上凸起，可以增加上绝缘板311的强度，第二加强部355也分别连接中间凸起部353与第二凸起部352，提高上凸起结构的支撑强度，且第二加强部355的顶面低于第二凸起部352的顶面，从而可以形成以第二加强部355的顶面为槽底的钢带槽33。

如图6所示，电池模组安装在电池插箱中时，需要通过压条5将电池模组与箱体1进行扣压连接，防止电池模组移动串位。其中压条5可以扣压在绝缘部件3上，从而不会损坏单体电芯2，且单体电芯2也不会直接与压条5接触，绝缘性能好。绝缘部件3设有压条槽34，通过压条槽34对压条5进行定位，提高安装效率，本实施例中，压条槽34两端开口，并与绝缘本体的第一方向平行，多个绝缘部件3随着单体电芯2并列排布后，所有压条槽34位于同一直线上。本实施例中，如图7所示，压条5包括水平压条51和竖向压条52，竖向压条52设置在水平压条51的一端，水平压条51的另一端连接第一连接件53，竖向压条52的顶端与水平压条51连接，底端与第二连接件54连接，其中第一连接件53和第二连接件54用来与箱体1进行连接固定，在对电池模组进行扣压时，压条5扣压在压条槽34，通过压条5与箱体1固定连接，从而对电池模组进行固定限位，防止电池模组移动串位。

本实施例利用第一凸起部351和中间凸起部355之间的空间作为压条槽34，无需再单独制作，节约成本。另外上凸起结构还在中间凸起部353与第一凸起部351之间设有第一加强部354，第一加强部354呈网格状，其与上绝缘板311连接并向上凸起，可以增加上绝缘板311的强度，第一加强部354也分别连接中间凸起部353与第一凸起部351，进一步提高上凸起结构的支撑强度，且第一加强部354的顶面低于第一凸起部351的顶面，从而形成以第一加强部351的顶面为槽底的压条槽34。

本实施例中，下凸起结构与上凸起结构的构造尺寸相同，且对称设置于下绝缘板312。位于下层的单体电芯，所套接的绝缘部件3的下凸起结构可以坐落在箱体1底部，以增加下层单体电芯2底部的散热空间。位于上层的单体电芯，所套接的绝缘部件3的下凸起结构可以坐落在下层电池模组上，以增加下层单体电芯顶部和上层单体电芯底部的散热空间，并且避免下层单体电芯受到上层单体电芯的挤压。

另外，首位绝缘部件的左侧设置有两个竖向加强板，两个竖向加强板与左绝缘板313垂直连接，并朝向远离绝缘本体的方向延伸，两个竖向加强板相互平行，两个竖向加强板之间形成竖向槽，竖向槽的位置与压条槽34的位置对应，且槽宽一致，同理，末位绝缘部件也相应设置有竖向槽。

虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单体电芯的绝缘部件，应用于电池模组，所述电池模组具有多个单体电芯（2）,其特征在于，包括：

绝缘本体，用于与所述单体电芯（2）套设连接，并使得所述单体电芯（2）绝缘设置，所述绝缘本体包括开口端和容纳腔，所述单体电芯（2）通过所述开口端套入所述容纳腔。

2.根据权利要求1所述的单体电芯的绝缘部件，其特征在于，所述绝缘本体包括上绝缘板（311）、下绝缘板（312）、左绝缘板（313）、右绝缘板（314）和端部绝缘板（315），所述端部绝缘板（315）位于所述绝缘本体的后端，所述上绝缘板（311）、下绝缘板（312）、左绝缘板（313）、右绝缘板（314）和端部绝缘板（315）围设形成所述容纳腔。

3.根据权利要求2所述的单体电芯的绝缘部件，其特征在于，所述端部绝缘板（315）包括镂空部，所述镂空部用于避让所述单体电芯（2）端部的零部件。

4.根据权利要求3所述的单体电芯的绝缘部件，其特征在于，所述绝缘本体的长度不超过所述单体电芯（2）长度的1/2，所述单体电芯（2）长度方向的两端各套设一个绝缘部件（3）。

5.根据权利要求2-4任一项所述的单体电芯的绝缘部件，其特征在于，所述多个单体电芯（2）沿厚度方向并列排布，所述绝缘部件（3）包括拼接件和/或拼接槽，所述拼接件和拼接槽分别位于所述绝缘本体第一方向的两侧，所述第一方向与所述多个单体电芯（2）的排布方向相同，所述拼接件朝向远离所述绝缘本体的方向延伸，所述拼接槽朝向绝缘本体中心的方向凹设，所述拼接件与所述拼接槽的尺寸适配，相邻两个绝缘部件（3）通过所述拼接件和拼接槽进行拼接。

6.根据权利要求5所述的单体电芯的绝缘部件，其特征在于，所述拼接件设有定位孔（323），所述拼接槽设有定位件（324），所述定位件（324）的尺寸和所述定位孔（323）的尺寸适配，相邻两个绝缘部件（3）拼接时通过所述定位件（324）和定位孔（323）进行定位。

7.根据权利要求6所述的单体电芯的绝缘部件，其特征在于，还包括钢带槽（33），所述钢带槽（33）两端开口，所述钢带槽（33）与所述第一方向平行，所述钢带槽（33）用于对钢带（4）进行定位，所述钢带（4）用于将所述多个单体电芯（2）捆绑成组。

8.根据权利要求7所述的单体电芯的绝缘部件，其特征在于，还包括压条槽（34），所述压条槽（34）位于所述绝缘本体的顶部，所述压条槽（34）两端开口，所述压条槽（34）与所述第一方向平行，所述压条槽（34）用于对压条（5）进行定位，所述压条（5）用于将所述电池模组与箱体（1）进行连接固定。

9.根据权利要求8所述的单体电芯的绝缘部件，其特征在于，还包括上凸起结构和下凸起结构，所述上凸起结构与所述上绝缘板（311）连接并向上凸起，所述上凸起结构包括相互平行的第一凸起部（351）、中间凸起部（353）和第二凸起部（352），所述第一凸起部（351）、中间凸起部（353）和第二凸起部（352）的顶面平齐，所述下凸起结构与所述上凸起结构相同且对称设置。

10.根据权利要求9所述的单体电芯的绝缘部件，其特征在于，所述上凸起结构包括第一加强部（354）和第二加强部（355），所述第一加强部（354）位于所述第一凸起部（351）和中间凸起部（353）之间，所述第一加强部（354）的顶面低于所述第一凸起部（351）的顶面，所述第一加强部（354）的顶面形成所述压条槽（34）的槽底；所述第二加强部（355）位于所述中间凸起部（353）和第二凸起部（352）之间，所述第二加强部（355）的顶面低于所述第二凸起部（352）的顶面，所述第二加强部（355）的顶面形成所述钢带槽（33）的槽底。