电池模块结构及电池模组和汽车的制作方法

1.本实用新型属于锂离子电池小模块技术领域，具体涉及一种电池模块结构及电池模组和汽车。


背景技术：

2.随着电动汽车产业飞速发展，锂离子动力电池发展极为迅速，上至电动大巴，下至低速电动车等均因其环保、提速快、舒适安静等因素大受欢迎，更有国家大力扶持。新能源电动汽车未来发展的关键技术就是动力电池，而阻碍我国动力电池产业进一步发展的重大障碍就是动力电池标准化，动力电池尤其是单体电芯的规格尺寸不统一，也是主机厂和动力电池企业合作的主要矛盾之一。多年来，国内包括政府、车企、电池企业及国内标准制定机构均在大力推行电池标准化，而随着标准化的不断推进，之前老旧电芯的售后就成了问题，必须采用现有电芯进行电芯替换，售后成本较高，为了解决此问题，故提出此发明。
3.中国实用新型专利cn212011121u公开了一种电池模块及具有其的电池模组和汽车，所述电池模块包括多个堆叠体，所述堆叠体包括多个层叠的电芯，相邻两个所述电芯之间设有结构胶，并且多个所述电芯的正极极耳端部层叠焊接形成正极极耳区，多个所述电芯的负极极耳端部层叠焊接形成负极极耳区，相邻两个所述堆叠体中一个所述堆叠体的正极极耳区与另一个所述堆叠体的负极极耳区层叠焊接形成级联焊接区。由此，该电池模块省去了电芯并联以及堆叠体串联的连接附件铜排，从而减少了模块的成本和重量，提高了空间利用率。上述专利中电芯极耳采用焊机工艺，增加了焊接设备的使用和工艺成本，拆卸时容易破坏零件结构，重复利用良品零件效率较低。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中的问题，本实用新型提供一种电池模块结构及电池模组和汽车，取消了电芯极耳和汇流排的焊接工艺，通过设计模块支架结构使用可拆卸式的连接方式，解决传统焊接因各种原因造成的模块不良而引起的模块报废。更换时拆卸方便，不破坏原有零件结构，能重复利用良品零件，大大降低不良报废率，降低成本。
5.为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
6.本实用新型一方面提供一种电池模块结构，包括电芯、设于电芯上部的模块上支架和设于电芯下部的模块下支架，所述模块上支架上设有垫块，相邻两电芯上端的极耳从垫块两侧伸出，并沿垫块的厚度方向对向弯折后相连，使用弯折相连的方式避免了在电芯极耳之间使用焊接工艺进行连接，降低了焊接设备的使用以及工艺成本。
7.作为一种可选的实施方式，在本实用新型提供的电池模块结构中，所述垫块上设有螺纹孔，所述极耳上设有与螺纹孔配合使用的通孔，使用螺栓螺纹连接不仅解决了焊接工艺造成的模块报废的问题，而且拆卸时不破坏原有零件结构，能重复利用良品零件，降低不良报废率，节约成本。
8.作为一种可选的实施方式，在本实用新型提供的电池模块结构中，所述垫块包括
正极垫块和负极垫块，相邻两电芯上端的正极极耳从正极垫块两侧伸出后弯折，相邻两电芯上端的负极极耳从负极垫块两侧伸出后弯折，设计正极垫块和负极垫块可以将正负极区分开来，避免错搭。
9.作为一种可选的实施方式，在本实用新型提供的电池模块结构中，所述模块上支架上设有多个正极垫块和负极垫块，设置多个正极垫块和负极垫块可以同时安装多块电芯。
10.本实用新型第二方面提供一种电池模组，所述电池模组包括上述的电池模块结构，所述电池模块结构的数量为两个或两个以上。
11.作为一种可选的实施方式，在本实用新型提供的电池模组中，相邻两电池模块结构通过连接件相互连接。
12.作为一种可选的实施方式，在本实用新型提供的电池模组中，所述连接件为限位柱和限位孔，所述限位柱和限位孔设于所述模块上支架上与电芯放置方向相平行的侧面上，利用限位柱和限位孔将不同模块之间相互连接，进行初步固定。
13.作为一种可选的实施方式，在本实用新型提供的电池模组中，相邻电池模块结构中的正极极耳和负极极耳分别通过汇流排进行可拆卸连接。其中，正极极耳通过一块汇流排可拆卸连接，负极极耳通过另一块汇流排可拆卸连接，利用一块汇流排将整个正极或负极进行连接，连接更为方便，便于拆卸。
14.作为一种可选的实施方式，在本实用新型提供的电池模组中，所述汇流排上设有固定孔，安装时，螺栓依次穿过汇流排上的固定孔、极耳上的通孔和垫块上的螺纹孔将汇流排与极耳相固定，使用螺栓将汇流排和极耳固定在垫块上，便于拆卸避免了使用焊接工艺进行拆卸时造成零件报废为题。
15.作为一种可选的实施方式，在本实用新型提供的电池模组中，所述模块上支架上设有卡扣，所述卡扣用于盖合模组盖。
16.本实用新型第三方面提供一种汽车，所述汽车包括上述的电池模组。
17.本实用新型有益效果如下：
18.(1)本实用新型设计的电池模块结构中将相邻电芯之间的极耳对向弯折后连接于模块上支架的垫块上，避免了在电芯极耳之间使用焊接工艺进行连接，降低了焊接设备的使用以及工艺成本。
19.(2)在本实用新型公布的电池模块结构中，单一模块支架中可以设置2块或更多块电芯，多个电池模块组装成电池模组时，不同模块之间的极耳可以通过垫块上的螺纹孔与汇流排上的固定孔进行固定，取消了汇流排焊接工艺，解决了传统焊接因各种原因造成的模块不良而引起的模块报废问题。
20.(3)本实用新型公布的电池模组拆卸方便，不破坏原有零件结构，能重复利用良品零件，大大降低不良报废率，降低成本。
附图说明
21.图1为实施例1公布的电池模块结构爆炸图；
22.图2为实施例1公布的电池模块结构示意图；
23.图3为实施例2公布的电池模组结构示意图；
24.图4为实施例2公布的电池模组极耳连接结构示意图；
25.上述附图标记：
26.1、电芯；2、模块上支架；3、模块下支架；4、汇流排；5、螺栓；
27.11、极耳；12、通孔；
28.21、垫块；22、螺纹孔；23、限位柱；24、限位孔；25、卡扣；
29.41、固定孔。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。
32.此外，术语“第一”、“第二”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”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
34.实施例1
35.如图1
‑
2所示，本实施例提供一种电池模块结构，包括电芯1、设于电芯1上部的模块上支架2和设于电芯1下部的模块下支架3，其中模块上支架2上设有垫块21，相邻两电芯1上端的极耳11从垫块21两侧伸出，并沿垫块21的厚度方向对向弯折后相连。
36.作为进一步改进的技术方案，垫块21上设有螺纹孔22，极耳11上设有与螺纹孔22配合使用的通孔12。
37.在本实施例中，电芯1在安装前先进行裁剪，在电芯1的极耳11上裁剪出通孔12，安装时，电芯1上端安装于模块上支架2内，电芯1下端安装于模块下支架3内，模块上支架2上设有垫块21，垫块21上设置有螺纹孔22，垫块21两侧设置有一定的孔隙，电芯1上端的极耳11从孔隙伸出后，对向弯折使得相邻两电芯1的极耳11在垫块21上相互连接，使得电芯1的通孔12与垫块21上的螺纹孔22相互对应。使用弯折相连的方式避免了在电芯极耳之间使用焊接工艺进行连接，降低了焊接设备的使用以及工艺成本。
38.在具体实施过程中，电芯1上的通孔12与垫块21上的螺纹孔22数量可以为1个或者
多个，根据使用需要设置，在本实施例中，一个垫块21上螺纹孔22和一个极耳11上的通孔12的设置数量为两个，使用螺栓螺纹连接不仅解决了焊接工艺造成的模块报废的问题，而且拆卸时不破坏原有零件结构，能重复利用良品零件，降低不良报废率，节约成本。
39.作为进一步改进的技术方案，垫块21包括正极垫块和负极垫块，相邻两电芯1上端的正极极耳从正极垫块两侧伸出后弯折，相邻两电芯1上端的负极极耳从负极垫块两侧伸出后弯折。
40.在本实施例中，在模块上支架2上，相邻两电芯1的正极极耳搭设在正极垫块上，相邻两电芯1的负极极耳搭设在负极垫块上，避免内部错搭。
41.作为进一步改进的技术方案，模块上支架2上设有多个正极垫块和负极垫块。
42.在具体实施过程中，模块上支架2上可以设置多个正极垫块和负极垫块，这样可以在同一电池模块内设置多个电芯1，在本实施例中，如图2所示，一个电池模块内设置3个正极垫块和3个负极垫块，可以同时将6块电芯1组装于此电池模块内。
43.作为最优选的技术方案是在一个模块上支架上设置1个正极垫块和1个负极垫块，将两块电芯1组装于此电池模块内。
44.实施例2
45.如图3
‑
4所示，本实施例提供一种电池模组，包括上述的电池模块，且电池模块的数量为多个。
46.作为进一步改进的技术方案，相邻两电池模块结构通过连接件相互连接。
47.在具体实施过程中，电池模组有2个或2个以上数量的电池模块组成，相邻的两个电池模块之间通过连接件相连。
48.作为进一步改进的技术方案，连接件为限位柱23和限位孔24，限位柱23和限位孔24设于模块上支架2上与电芯1放置方向相平行的侧面上。
49.在具体实施过程中，如图4所示，模块上支架2上与电芯1放置方向相平行的侧面，即相邻两模块上支架2相互接触的侧面上设有限位柱23和限位孔24，在本实施例中，一个模块上支架2的侧面上设置有限位柱23和限位孔24，与之相接的模块上支架2的侧面上对应设置限位孔24和限位柱23，前一模块上支架2的限位柱23与下一模块上支架2上的限位孔24配合使用，前一模块上支架2的限位孔24与下一模块上支架2上的限位柱23配合使用，依次连接，利用限位柱23和限位孔24将不同模块之间相互连接，进行初步固定。
50.在本实施例中，相邻的两个模块下支架3之间也采用同样的限位柱和限位孔式的连接方式。
51.作为进一步改进的技术方案，相邻电池模块结构中的正极极耳和负极极耳分别通过汇流排4进行可拆卸连接。
52.在具体实施过程中，相邻的电池模块，即相邻的模块上支架2之间的正极极耳可以通过一块汇流排4进行可拆卸方式的连接，相邻的电池模块之间的负极极耳可以通过另一块汇流排4进行可拆卸方式的连接，同时有利于将所有的电池模块进一步连接，利用一块汇流4排将整个正极或负极进行连接，连接更为方便，便于拆卸。
53.作为进一步改进的技术方案，汇流排4上设有固定孔41，安装时，螺栓5依次穿过汇流排4上的固定孔41、极耳11上的通孔12和垫块21上的螺纹孔22将汇流排与极耳相固定。
54.在本实施例中，在汇流排4上设置两个固定孔41，其位置与极耳11上的两个通孔
12、垫块21上的两个螺纹孔22相对应，安装时，用螺栓5依次穿过汇流排4上的固定孔41、极耳11上的通孔12和垫块21上的螺纹孔22将汇流排4与极耳11相固定，使用螺栓将汇流排4和极耳固定在垫块上，不仅实现了可拆卸式连接，而且避免了使用焊接工艺进行拆卸时造成零件报废为题。
55.在具体实施过程中，模块上支架2上设有卡扣25，其作用在于盖合模组盖。
56.实施例3
57.本实施例提供一种汽车，包括上述的电池模组。
58.本实用新型设计的电池模块结构中将相邻电芯1之间的极耳11对向弯折后连接于模块上支架2的垫块21上，避免了在电芯1极耳11之间使用焊接工艺进行连接，降低了焊接设备的使用以及工艺成本。多个电池模块组装成电池模组时，不同模块之间的极耳11可以通过垫块21上的螺纹孔22与汇流排4上的固定孔41进行固定，取消了汇流排4焊接工艺，解决了传统焊接因各种原因造成的模块不良而引起的模块报废问题，使得电池模组拆卸方便，不破坏原有零件结构，能重复利用良品零件，大大降低不良报废率，降低成本。
59.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只限于这些说明。对于本实用新型所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。