CN213878313U

CN213878313U - 一种电池模组结构

Info

Publication number: CN213878313U
Application number: CN202120062388.3U
Authority: CN
Inventors: 王颖; 梁宏伟; 彭月猛; 陈保国
Original assignee: Tianjin EV Energies Co Ltd
Current assignee: Tianjin EV Energies Co Ltd
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2021-08-03
Anticipated expiration: 2031-01-11

Abstract

本实用新型提供了一种电池模组结构，包括上盖、模组框架、电芯组件、液冷板、一号端盖组件和二号端盖组件，其中模组框架包括底板、一号侧板和二号侧板，所述一号侧板安装至所述底板的一端，所述二号侧板安装至所述底板的另一端形成整体呈U型的模组框架，电芯组件底部通过结构胶固定安装至底板的上表面，液冷板固定安装至电芯组件的顶部，液冷板顶部通过结构胶安装至上盖，且上盖的两端分别固定连接至一号侧板、二号侧板，一号端盖组件安装至模组框架的一侧，二号端盖组件安装至模组框架的另一侧。本实用新型提高了空间利用率，满足了电池包能量密度的要求。采用灌胶工艺实现电芯的结构固定，减少了零部件的数量，使工艺简单化，成本降低。

Description

一种电池模组结构

技术领域

本实用新型属于电池领域，尤其是涉及一种电池模组结构。

背景技术

现有圆柱电池技术方案多为18650和21700等电池成组的***，体积利用率、***安全性、及能量密度相对比较低，成本相对高，随着终端市场对整车续航能力要求的提升，动力电池能量密度需求越来越高。然而，电池能量密度的不断提升，电池***的成本和安全性也被放在首要考虑的维度，大圆柱电池的开发及模组结构设计也有待更新。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池模组结构，提高了空间利用率，满足了电池包能量密度的要求。采用灌胶工艺实现电芯的结构固定，减少了零部件的数量，使工艺简单化，成本降低。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池模组结构，包括上盖、模组框架、电芯组件、液冷板、一号端盖组件和二号端盖组件，

其中模组框架包括底板、一号侧板和二号侧板，所述一号侧板安装至所述底板的一端，所述二号侧板安装至所述底板的另一端形成整体呈U型的模组框架，电芯组件底部通过结构胶固定安装至底板的上表面，液冷板固定安装至电芯组件的顶部，液冷板顶部通过结构胶安装至上盖，且上盖的两端分别固定连接至一号侧板、二号侧板，一号端盖组件安装至模组框架的一侧，二号端盖组件安装至模组框架的另一侧。

进一步的，电芯组件包括若干电芯本体，若干电芯本体依次排列成两层形成电芯组件，电芯组件的长度与底板的长度契合，宽度与一号侧板的长度契合，第一层电芯本体与第二层电芯本体呈错位排列。

进一步的，一号侧板和二号侧板结构相同，一号侧板顶部内侧设有一号侧板凹槽，二号侧板顶部内侧设有二号侧板凹槽，一号侧板凹槽和二号侧板凹槽均为L型凹槽；一号侧板和二号侧板均设有减重通槽。

进一步的，液冷板表面设有若干液冷管，液冷板中部设有两个进出水口，若干液冷管连通至两个进出水口。

进一步的，一号端盖组件和二号端盖组件结构相同，一号端盖组件由内绝缘件、汇流排、外绝缘件、绝缘片和端板从内至外依次连接组成，内绝缘件设有与电芯本体数量及位置相对应的内蜂窝孔，外绝缘件设有与电芯本体数量及位置相对应的外蜂窝孔，汇流排设有与电芯本体数量及位置相对应的汇流孔。

进一步的，汇流排使用铜排冲压成型，若干电芯本体之间通过激光焊或铆接或栓接连接至汇流排。

进一步的，外绝缘件的外蜂窝孔的圆周内表面设有导流槽。

进一步的，端板横截面呈T型结构，包括封闭板和固定板，固定板垂直安装至封闭板的中部形成端板，端板的封闭板与绝缘片连接，实现端板与绝缘片的连接，封闭板的顶部设有封闭凹槽，封闭凹槽也为L型凹槽。

进一步的，上盖设有与两个进出水口相对应的进出水孔。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种电池模组结构具有以下优势：

(1)本实用新型一种电池模组结构，空间利用率提高，零部件的数量减少，成本降低，工艺简单化，能量密度得到提升。

(2)本实用新型一种电池模组结构，采用灌胶工艺实现电芯的结构固定，减少了零部件的数量，使工艺简单化，成本降低。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一种电池模组结构***图；

图2为本实用新型实施例模组框架示意图；

图3为本实用新型实施例一号侧板侧视图；

图4为本实用新型实施例电芯组件示意图；

图5为本实用新型实施例液冷板示意图；

图6为本实用新型实施例汇流排局部示意图；

图7为本实用新型实施例外绝缘件示意图；

图8为本实用新型实施例端板示意图；

图9为本实用新型实施例端板侧视图。

附图标记说明：

1、上盖；2、模组框架；21、底板；22、一号侧板；221、一号侧板凹槽；23、二号侧板；3、电芯组件；31、电芯本体；4、液冷板；41、液冷管； 42、进出水口；5、一号端盖组件；51、内绝缘件；52、汇流排；53、外绝缘件；531、导流槽；54、绝缘片；55、端板；551、封闭板；5511、封闭凹槽；552、固定板；6、二号端盖组件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种电池模组结构，如图1至图9所示，包括上盖1、模组框架2、电芯组件3、液冷板4、一号端盖组件5和二号端盖组件6，模板框架为铝合金材料，

其中模组框架2包括底板21、一号侧板22和二号侧板23，所述一号侧板22安装至所述底板21的一端，所述二号侧板23安装至所述底板21的另一端形成整体呈U型的模组框架2，电芯组件3底部通过结构胶固定安装至底板21的上表面，液冷板4固定安装至电芯组件3的顶部，液冷板4顶部通过结构胶安装至上盖1，结构胶具有绝缘性，使用时选择粘度较高的结构胶，减小实施过程中的流动性，

且上盖1的两端分别固定连接至一号侧板22、二号侧板23，一号端盖组件5安装至模组框架2的一侧，二号端盖组件6安装至模组框架2的另一侧。底板21与一号号侧板、二号侧板23之间的连接方式为焊接或者栓接或者铆接；

电芯组件3包括若干电芯本体31，若干电芯本体31依次排列成两层形成电芯组件3，电芯组件3的长度与底板21的长度契合，宽度与一号侧板 22的长度契合，第一层电芯本体31与第二层电芯本体31呈错位排列，错位的排列方式相比现有技术采用并排几个短尺寸电芯的方案，简化了模组成组工艺和零部件数量，空间利用率更高，且有利于模组热失控扩展设计，不会出现因某个电芯热失控后喷发而导致对面的电芯热失控，安全性更高；

一号侧板22和二号侧板23结构相同，一号侧板22顶部内侧设有一号侧板22凹槽，二号侧板23顶部内侧设有二号侧板23凹槽，一号侧板22凹槽和二号侧板23凹槽均为L型凹槽；一号侧板22凹槽和二号侧板23凹槽的作用是为了用于上盖1的装配避让，避免尺寸超出边界，一号侧板22和二号侧板23均设有减重通槽，减重通槽使一号侧板22和二号侧板23形成中控结构，重量轻，有利用能量密度的提升。

液冷板4表面设有若干液冷管41，液冷板4中部设有两个进出水口42，若干液冷管41连通至两个进出水口42，液冷板4上有导热材料，用于填充冷板和电芯之间的间隙，减小模组在全生命周期内的温差。

一号端盖组件5和二号端盖组件6结构相同，一号端盖组件5由内绝缘件51、汇流排52、外绝缘件53、绝缘片54和端板55从内至外依次连接组成，内绝缘件51采用耐高温材料注塑而成，确保因为电池滥用热失控后的完整性，

内绝缘件51设有与电芯本体31数量及位置相对应的内蜂窝孔，用于对电芯本体31的宽度进行限位，并且使若干的电信本体形成整体，提升模组的刚度，并且内绝缘件51具有固定汇流排52的作用，外绝缘件53设有与电芯本体31数量及位置相对应的外蜂窝孔，外绝缘件53具有耐高温性和绝缘性，避免在汇流排52和端板55之间出现拉弧事故，提升整体的安全性，汇流排52设有与电芯本体31数量及位置相对应的汇流孔。

汇流排52使用铜排冲压成型，若干电芯本体31之间通过激光焊或铆接或栓接连接至汇流排52，已实现若干电芯本体31之间的串并联。

外绝缘件53的外蜂窝孔的圆周内表面设有导流槽531，实现电芯本体 31热失控后高温气体的定型喷发，安全性更高，如图7所示。

端板55横截面呈T型结构，包括封闭板551和固定板552，固定板552 垂直安装至封闭板551的中部形成端板55，端板55的封闭板551与绝缘片 54连接，实现端板55与绝缘片54的连接，封闭板551的顶部设有封闭凹槽 5511，封闭凹槽5511也为L型凹槽。封闭板551通过焊接工艺与模组框架2，上盖1形成封闭的腔体，封闭板551上设有若干排气孔，用于模组热失控后泄压排气，提升模组的安全性，封闭板551内粘贴绝缘片54可以放置外部异物进到模组内部，同时如果模组因滥用热失控后，高温可以融化绝缘片54，实现气体的排放和泄压，端板55上侧设计L形凹槽，用于上盖1装配避让，避免尺寸超出边界要求。

上盖1设有与两个进出水口42相对应的进出水孔，上盖1采用是耐高温材料，可以有效地防止电池因滥用热失控后破坏上盖1，使气体向上喷发；如果电池包***对于热失控气体喷发方向无要求，可以为其他材料，上盖1 上预留液冷板4进出水孔及模组总正总负避让孔，与侧板及端板55上面预留的凹槽进行贴合，并在内部结构组装完成后，通过焊接或者铆接或者胶接工艺与模组框架2、端板55进行连接，对模组内部结构起到防护的作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种电池模组结构，其特征在于：包括上盖、模组框架、电芯组件、液冷板、一号端盖组件和二号端盖组件，

2.根据权利要求1所述的一种电池模组结构，其特征在于：电芯组件包括若干电芯本体，若干电芯本体依次排列成两层形成电芯组件，电芯组件的长度与底板的长度契合，宽度与一号侧板的长度契合，第一层电芯本体与第二层电芯本体呈错位排列。

3.根据权利要求1所述的一种电池模组结构，其特征在于：一号侧板和二号侧板结构相同，一号侧板顶部内侧设有一号侧板凹槽，二号侧板顶部内侧设有二号侧板凹槽，一号侧板凹槽和二号侧板凹槽均为L型凹槽；一号侧板和二号侧板均设有减重通槽。

4.根据权利要求1所述的一种电池模组结构，其特征在于：液冷板表面设有若干液冷管，液冷板中部设有两个进出水口，若干液冷管连通至两个进出水口。

5.根据权利要求1所述的一种电池模组结构，其特征在于：一号端盖组件和二号端盖组件结构相同，一号端盖组件由内绝缘件、汇流排、外绝缘件、绝缘片和端板从内至外依次连接组成，内绝缘件设有与电芯本体数量及位置相对应的内蜂窝孔，外绝缘件设有与电芯本体数量及位置相对应的外蜂窝孔，汇流排设有与电芯本体数量及位置相对应的汇流孔。

6.根据权利要求5所述的一种电池模组结构，其特征在于：汇流排使用铜排冲压成型，若干电芯本体之间通过激光焊或铆接或栓接连接至汇流排。

7.根据权利要求5所述的一种电池模组结构，其特征在于：外绝缘件的外蜂窝孔的圆周内表面设有导流槽。

8.根据权利要求5所述的一种电池模组结构，其特征在于：端板横截面呈T型结构，包括封闭板和固定板，固定板垂直安装至封闭板的中部形成端板，端板的封闭板与绝缘片连接，实现端板与绝缘片的连接，封闭板的顶部设有封闭凹槽，封闭凹槽也为L型凹槽。

9.根据权利要求1所述的一种电池模组结构，其特征在于：上盖设有与两个进出水口相对应的进出水孔。