一种动力电池模组结构的制作方法

1.本实用新型涉及电池储能技术领域，特别是涉及一种动力电池模组结构。


背景技术：

2.锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。
3.目前，国内外出现了大量新能源企业，各种电池模组产品层出不穷。这些现有的电池模组，通常具有的组成部件种类、数量较多，同时，在组装过程中需要精度较高的工装夹具来控制，在工装夹具的配合下才能完成组装，因此，电池模组的组装操作复杂、工作效率较低，并且制作成本相对较高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种动力电池模组结构。
5.为此，本实用新型提供了一种动力电池模组结构，包括电池模组主体；
6.电池模组主体包括对多个电芯组合；
7.每个电芯组合包括多个上下堆叠在一起的电芯；
8.其中，电池模组主体的前后两边，分别垂直设置有外盖板和加热片；
9.电池模组主体的上下两边，分别设置有上盖板和下盖板；
10.电池模组主体的左右两边，分别垂直设置有一个端板；
11.其中，外盖板、加热片、上盖板和下盖板以及两个端板，组成电池模组的框架结构；
12.其中，上盖板和下盖板，分别与电池模组主体的上下两侧之间，设置有一个第一绝缘片；
13.两个端板，分别与电池模组主体的左右两侧之间，设置有一个第二绝缘片；
14.其中，电池模组主体的前后两侧，分别与两个外盖板之间的位置，还设置有一个内支撑板；
15.其中，内支撑板，包括汇流排固定卡扣、电芯爆喷泄压槽、外盖板固定凸台和内支撑板安装固定孔；
16.其中，内支撑板的外侧上部，等间距地设置有三个汇流排固定卡扣；
17.每个汇流排固定卡扣，分别用于与一个模组汇流排相卡接；
18.其中，内支撑板的左右两端，分别开有多个上下排列分布的电芯爆喷泄压槽；
19.电芯爆喷泄压槽，与电池模组主体中电芯前侧的泄压阀对应设置；
20.其中，内支撑板的前侧左右两端以及中部，设置有多个纵向分布的外盖板固定凸台；
21.外盖板固定凸台，用于对应嵌入到外盖板上预留的外盖板安装固定孔中；
22.其中，内支撑板的顶部和底部，分别等间距设置有三个内支撑板安装固定孔；
23.每个内支撑板安装固定孔，分别通过一个螺栓，与上方的上盖板或者下盖板前侧具有的螺丝连接孔对应连接。
24.优选地，每个端板，包括两个端板固定耳和端板主体；
25.两个端板固定耳，分别连接所述端板主体的前后两侧；
26.端板固定耳上，具有垂直贯通的长螺杆通孔；
27.长螺杆通孔通过长螺栓，与位于外部的电池箱体上的螺孔固定连接。
28.优选地，模组汇流排，包括电芯间连接排和模组输出排；
29.电芯间连接排的后侧，用于与多个电芯的极柱相连接；
30.电芯间连接排的前侧上端，与模组输出排相激光焊接。
31.优选地，外盖板，包括采集线走线绑线架、双螺柱栓接座支撑板、单螺柱栓接座支撑板和外盖板安装固定孔；
32.其中，外盖板的顶部前侧，等间距设置有三个采集线走线绑线架；
33.外盖板的上部后侧左右两端，分别设置有一个双螺柱栓接座支撑板；
34.双螺柱栓接座支撑板的顶部，用于放置双螺柱栓接座；
35.外盖板的上部后侧中部，设置有一个单螺柱栓接座支撑板；
36.单螺柱栓接座支撑板的顶部，用于放置单螺柱栓接座；
37.外盖板在与内支撑板上的每个外盖板固定凸台相对应的位置，分别设置有一个外盖板安装固定孔。
38.优选地，单螺柱栓接座支撑板，位于两个双螺柱栓接座支撑板之间的位置。
39.优选地，螺柱栓接座，包括第一螺柱、第一栓接座底板和第一防旋转折边；
40.其中，第一栓接座底板的顶部中心位置，垂直设置有第一螺柱；
41.第一栓接座底板的顶部左右两侧边缘，分别设置有一个第一防旋转折边。
42.优选地，双螺柱栓接座，包括第二螺柱、第二栓接座底板和第二防旋转折边；
43.第二栓接座底板的顶部左右两端，分别垂直设置有一个第二螺柱；
44.第一栓接座底板的顶部左右两侧边缘，分别设置有一个第二防旋转折边。
45.由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种动力电池模组结构，其结构设计科学，模组主体框架可以在无工装夹具的状态下，较快地完成框架的组装，安装操作方便，工作效率高，有利于降低电池模组的制作成本，具有重大的生产实践意义。
46.此外，通过应用本实用新型，后续工序中电池与汇流排的焊接工装也相对简单，模组总体制作成本低。
47.另外，本实用新型的框架式结构强度高，可以保证较高安全性，模组综合经济效益高。同时，本实用新型方便拆卸，具备较高的可拆卸性，方便检修，对售后维护替换等提供了较大的便利性。
附图说明
48.图1为本实用新型提供的一种动力电池模组结构的立体爆炸示意图；
49.图2a为本实用新型提供的一种动力电池模组结构中，端板从外侧方向观察时的结
构示意图；
50.图2b为本实用新型提供的一种动力电池模组结构中，端板从内侧方向观察时的结构示意图；
51.图3a为本实用新型提供的一种动力电池模组结构中，单螺柱栓接座的结构示意图；
52.图3b为本实用新型提供的一种动力电池模组结构中，双螺柱栓接座的结构示意图；
53.图4为本实用新型提供的一种动力电池模组结构中，内支撑板结构的示意图；
54.图5a为本实用新型提供的一种动力电池模组结构中，外盖板从外侧方向观察时的结构示意图；
55.图5b为本实用新型提供的一种动力电池模组结构中，外盖板从内侧方向观察时的结构示意图；
56.图6为本实用新型提供的一种动力电池模组结构中，模组汇流排的结构示意图。
具体实施方式
57.下面将结合本实用新型的实施例，对本实用新型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作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。
58.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。
59.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。
60.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
61.参见图1至图6，本实用新型提供了一种动力电池模组结构，可应用于大巴车、储能装置等领域，包括电池模组主体100；
62.电池模组主体100包括对多个电芯组合(不限于图1所示的两个)；
63.每个电芯组合包括多个上下堆叠在一起的电芯4；
64.其中，电池模组主体100的前后两边，分别垂直设置有外盖板8和加热片1；
65.电池模组主体100的上下两边，分别设置有上盖板21和下盖板22；
66.电池模组主体100的左右两边，分别垂直设置有一个端板11；
67.其中，外盖板8、加热片1、上盖板21和下盖板22以及两个端板11，组成电池模组的框架结构；
68.其中，上盖板21和下盖板22，分别与电池模组主体100的上下两侧之间，设置有一个第一绝缘片3；
69.两个端板11，分别与电池模组主体100的左右两侧之间，设置有一个第二绝缘片10；
70.因此，对于本实用新型，电池模组主体100中的电芯4，可以通过第一绝缘片3和第二绝缘片10的设置，来实现与所述电池模组的框架结构的绝缘。
71.其中，电池模组主体100的前后两侧，分别与两个外盖板8之间的位置，还设置有一个内支撑板5。
72.在本实用新型中，具体实现上，第一绝缘片3和第二绝缘片10，均为聚碳酸脂(pc)片
73.在本实用新型中，具体实现上，对于包括外盖板8、加热片1、上盖板21和下盖板22以及两个端板11在内的多个组件，其中的每个组件分别通过栓接的方式与相邻的其他组件相连接，最终组成电池模组的框架结构。
74.需要说明的是，本实用新型可以通过框架结构，实现电芯堆码，具备结构简单、易组装，拆卸等优点。
75.在本实用新型中，具体实现上，每个端板11，包括两个端板固定耳111 和端板主体112；
76.两个端板固定耳111，分别连接所述端板主体112的前后两侧；
77.端板固定耳111上，具有垂直贯通的长螺杆通孔1110；
78.长螺杆通孔1110通过长螺栓，与位于外部的电池箱体上的螺孔固定连接。
79.需要说明的是，对于本实用新型，模组的安装固定，是靠端板固定耳111 的特殊结构(即长螺杆通孔1110)，通过长螺杆栓接于外部箱体上的螺孔实现的，其中，端板11包含的端板固定耳111，所展示的只是其中的一种固定结构。
80.在本实用新型中，具体实现上，内支撑板5为塑胶注塑结构，上面包含卡扣结构和凸台结构，用于模组汇流排9及内支撑板5的安装；
81.在本实用新型中，具体实现上，内支撑板5，参见图4，包括汇流排固定卡扣51、电芯爆喷泄压槽52、外盖板固定凸台53和内支撑板安装固定孔 54；
82.其中，内支撑板5的外侧上部，等间距地设置有三个汇流排固定卡扣51；
83.每个汇流排固定卡扣51，分别用于与一个模组汇流排9相卡接；
84.其中，内支撑板5的左右两端，分别开有多个上下排列分布的电芯爆喷泄压槽52；
85.电芯爆喷泄压槽52，与电池模组主体100中电芯4前侧的泄压阀对应设置；
86.其中，内支撑板5的前侧左右两端以及中部，设置有多个纵向分布的外盖板固定凸台53；
87.外盖板固定凸台53，用于对应嵌入到外盖板8上预留的外盖板安装固定孔84中；
88.其中，内支撑板5的顶部和底部，分别等间距设置有三个内支撑板安装固定孔54；
89.每个内支撑板安装固定孔54，分别通过一个螺栓，与上方的上盖板21 或者下盖板
22前侧具有的螺丝连接孔对应连接。
90.需要说明的是，汇流排固定卡扣51用于模组汇流排9的定位，内支撑板安装固定孔54用于与电池模组的框架结构的固定(具体连接上盖板21或者下盖板22)。
91.具体实现上，参见图6，模组汇流排9，包括电芯间连接排91和模组输出排92；
92.电芯间连接排91的后侧，用于与多个电芯4的极柱相连接；
93.电芯间连接排91的前侧上端，与模组输出排92相激光焊接。
94.在本实用新型中，具体实现上，参见图5a、图5b，外盖板8，包括采集线走线绑线架81、双螺柱栓接座支撑板82、单螺柱栓接座支撑板83和外盖板安装固定孔84；
95.其中，外盖板8的顶部前侧，等间距设置有三个采集线走线绑线架81；
96.外盖板8的上部后侧左右两端，分别设置有一个双螺柱栓接座支撑板 82；
97.双螺柱栓接座支撑板82的顶部，用于放置双螺柱栓接座7；
98.外盖板8的上部后侧中部，设置有一个单螺柱栓接座支撑板83；
99.单螺柱栓接座支撑板83的顶部，用于放置单螺柱栓接座6；
100.外盖板8在与内支撑板5上的每个外盖板固定凸台53相对应的位置，分别设置有一个外盖板安装固定孔84。
101.具体实现上，单螺柱栓接座支撑板83，位于两个双螺柱栓接座支撑板 82之间的位置。
102.需要说明的是，双螺柱栓接座支撑板82和单螺柱栓接座支撑板83，分别用于双螺柱栓接座7和单螺柱栓接座6在安装过程中的支撑，外盖板安装固定孔84用于与内支撑板5的固定，采集线走线绑线架81用于模组采集线束走线的捆扎。
103.需要说明的是，外盖板8为塑胶注塑结构，具有良好的绝缘防护功能，上面包含特殊结构(即双螺柱栓接座支撑板82和单螺柱栓接座支撑板83)，可以对单螺柱栓接座6、双螺柱栓接座7的安装起支撑作用。
104.在本实用新型中，具体实现上，参见图3a，单螺柱栓接座6，包括第一螺柱61、第一栓接座底板62和第一防旋转折边63；
105.其中，第一栓接座底板62的顶部中心位置，垂直设置有第一螺柱61；
106.第一栓接座底板62的顶部左右两侧边缘，分别设置有一个第一防旋转折边63。
107.在本实用新型中，具体实现上，参见图3b，双螺柱栓接座7，包括第二螺柱71、第二栓接座底板72和第二防旋转折边73；
108.第二栓接座底板72的顶部左右两端，分别垂直设置有一个第二螺柱71；
109.第一栓接座底板62的顶部左右两侧边缘，分别设置有一个第二防旋转折边73。
110.需要说明的是，对于本实用新型，具体实现上，模组输出排92上的开槽，可以与双螺柱栓接座7上的第二防旋转折边73以及单螺柱栓接座6上的第一防旋转折边63相配合卡接，从而可以防止第二螺柱71与螺母的紧固过程中，双螺柱栓接座7发生旋转。
111.单螺柱栓接座6、双螺柱栓接座7主要用于模组间的电连接及模组采集点的安装，栓接座上面的特殊结构(即第一防旋转折边63和第二防旋转折边73)，可以防止螺母紧固过程中旋转。
112.基于以上技术方案可知，本实用新型提供的是一种标准可拓展储能模块结构，可以通过简单的电芯衬托的拼接，实现多种串并联结构，具备结构简单、易组装，拆卸等优点。
113.综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种动力电池模组结构，其结构设计科学，模组主体框架可以在无工装夹具的状态下，较快地完成框架的组装，安装操作方便，工作效率高，有利于降低电池模组的制作成本，具有重大的生产实践意义。
114.此外，通过应用本实用新型，后续工序中电池与汇流排的焊接工装也相对简单，模组总体制作成本低。
115.另外，本实用新型的框架式结构强度高，可以保证较高安全性，模组综合经济效益高。同时，本实用新型方便拆卸，具备较高的可拆卸性，方便检修，对售后维护替换等提供了较大的便利性。
116.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。