无模组化电池包和电源装置的制作方法

专利2022-11-17  32


本实用新型涉及动力电池技术领域,具体而言,涉及一种无模组化电池包和电源装置。



背景技术:

电池包作为电动汽车的核心部分之一,一个可靠的电池包对电动车而言具有重要意义。目前电池包一般由包含多个电芯的电池模组组装而成。由于不同类型的电动车的车身结构、尺寸差异很大,导致用于承载电池包的壳体的形状、尺寸差异较大。因此,单一形状结构的电池模组通常无法兼容到不同的形状、尺寸的电池壳体,继而导致需要根据不同形状、尺寸的壳体开发不同形状、尺寸的电池模组,使得需要投入大量研发费以及研发时间来开发新的电池模组。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种无模组化电池包和电源装置,其能够实现电芯的固定,且降低适应于不同电池壳体时的设计成本。

本实用新型的实施例是这样实现的:

第一方面,本实用新型实施例提供一种无模组化电池包,包括:

壳体;

设置于所述壳体内部的电芯组;

设置于所述壳体内壁上的加强板,所述加强板上设置有挂设结构;

固定带,所述固定带的两端开设有挂设孔,所述固定带围设于所述电芯组后,通过所述挂设孔挂设于所述加强板上的挂设结构以固定所述电芯组。

在可选的实施方式中,所述固定带为钢带、布带或塑料带中的任意一种。

在可选的实施方式中,所述电芯组包括多排电芯;

所述电池包还包括设置于所述壳体内的加热板,所述加热板设置于相邻两排电芯之间,所述加热板的外壁设置有加热丝。

在可选的实施方式中,所述加热板上开设有多个间隔设置的预留孔,多个所述预留孔沿单排电芯中多个电芯的排布方向所设置。

在可选的实施方式中,在所述加热板和所述电芯组之间还设置有绝缘部件,所述绝缘部件上涂覆有结构胶。

在可选的实施方式中,所述加热板的外壁开设有容置槽,所述加热丝容置于所述容置槽内;

所述容置槽的开口处设置有锡箔纸。

在可选的实施方式中,所述加热板上设置有多个扣合结构,用于扣设所述加热丝以将所述加热丝固定于所述加热板的外壁。

在可选的实施方式中,所述加热板的远离所述壳体底部的一端开设有多个固定孔,所述电池包还包括盖设于所述电芯组上的支架,所述支架上与各个所述固定孔相应的位置处设置有多个卡扣。

在可选的实施方式中,所述电池包还包括泡棉与缓冲棉;

所述泡棉设置所述壳体底部与所述电芯组对应的位置处;

所述缓冲棉设置在所述加强板与所述电芯组、所述电芯组与所述壳体底部之间。

第二方面,本实用新型实施例提供一种电源装置,包括汇流板、电极片以及前述实施方式任意一项所述的无模组化电池包,所述汇流板设置于电芯组的远离壳体底部的一侧,所述电极片设置于所述汇流板上并与所述电芯组中包含的各个电芯连接。

本实用新型实施例的有益效果是:

本申请提供的无模组化电池包和电源装置,包括壳体、设置于壳体内部的电芯组以及固定于壳体内壁上的加强板,该加强板上设置有挂设结构。此外,电池包还包括固定带,该固定带的两端开设有挂设孔,固定带围设于电芯组之后,通过挂设孔挂设于加强板上的挂设结构以固定电芯组。本申请中,通过设置有挂设结构的加强板以及开设有挂设孔的固定带,实现电芯组的打包固定的基础上,可适应于不同形状、尺寸的电芯组的固定,避免了现有技术中需要相应地设计不同的模组来实现固定存在的增加研发成本的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的无模组化电池包的结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的固定带的结构示意图;

图3为图1中部位a的局部结构示意图;

图4为本实用新型实施例提供的加强板的结构示意图;

图5为本实用新型实施例提供的加热板及壳体的结构示意图;

图6为本实用新型实施例提供的无模组化电池包的另一结构示意图;

图7为本实用新型实施例提供的加热板的结构示意图;

图8为本实用新型实施例提供的扣合结构的结构示意图;

图9为本实用新型实施例提供的壳体及绝缘结构的结构示意图;

图10为本实用新型实施例提供的支架的结构示意图;

图11为本实用新型实施例提供的电源装置的结构示意图;

图12为本实用新型实施例提供的电源装置的另一视角的结构示意图。

图标:00-电源装置;10-壳体;20-电芯组;30-加强板;31-挂设结构;32-缓冲棉;40-固定带;41-挂设孔;50-加热板;51-加热丝;52-容置槽;53-预留孔;54-固定孔;55-扣合结构;60-侧板;70-端板;80-绝缘部件;90-支架;91-卡扣。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请结合参阅图1-图4,本申请实施例提供一种无模组化电池包,该无模组化电池包包括壳体10、设置于壳体10内部的电芯组20以及设置于壳体10内壁上的加强板30,该加强板30上设置有挂设结构31。此外,无模组化电池包还包括固定带40,该固定带40的两端开设有挂设孔41。该固定带40在围设于电芯组20之后,可通过挂设孔41挂设于加强板30上的挂设结构31以固定电芯组20。

本实施例中,上述壳体10的形状、尺寸不作限定,例如可以是长方体形状、正方体形状或者是其他形状等。壳体10的形状及尺寸可以根据所适用的电动车的车身结构及尺寸进行相应设计。

现有技术中所采用的模组化电池包,由于是采用将单体电芯组装成模组,装入壳体10之后,再采用螺栓等固定组装成电池包。而由上述可知,不同电动车的车身结构及尺寸不同,导致用于承载电池包的电池壳体10的形状及尺寸差异较大,为了适应电池壳体10的形状,通常单一形状、尺寸的电池模组无法兼容不同形状、尺寸的电池壳体10。因此,一般电池内由一种或多种不同形状、尺寸的电池模组组成,这样需要开发不同形状、尺寸的电池模组,导致开发成本的增加。

而本实施例中,采用固定带40及加强板30,利用固定带40对电芯组20进行打包固定,并利用固定带40上的挂设孔41和加强板30上的挂设结构31,从而实现稳固地固定。该无模组化电池包可避免设计不同的模组以适应不同的电池壳体10所存在的成本较高的问题。

本实施例中,上述固定带40可以是钢带、布带或塑料带中的任意一种。固定带40可具有形变特性,如此,可以适用于不同形状的电芯组20的打包固定。并且,还可以根据电芯组20的大小的不同,相应地设计不同长度的固定带40,从而通过调整固定带40的长度,以在固定带40围设于电芯组20并挂设于加强板30上的挂设结构31后,可以紧致地打包固定电芯组20。

其中,固定带40的数量可为一条、两条或三条等不限,例如在电芯组20的竖直方向上,可以分别从上部、下部对电芯组20进行围设固定。

本实施例中,加强板30上可开设穿孔,挂设结构31可设置于加强板30的远离电芯组20的一侧,如此,固定带40的两端可分别穿过加强板30上的穿孔,并将挂设孔41挂设于挂设结构31上。该挂设结构31可以是例如一形状为“l”形的结构,或者是类似纽扣的结构等,具体地本实施例不作限制,在挂设孔41挂设于挂设结构31后,保障固定带40不会从挂设结构31上脱落即可。

考虑到电芯组20直接放置于壳体10内部后进行打包固定,容易出现如移位等现象,因此,请参阅图5,在本实施例中,该无模组化电池包还包括设置于壳体10内的加热板50,该加热板50可与壳体10一体成型设置,也可以是分别单独形成之后,将加热板50固定于壳体10内。加热板50的数量可为两块、三块等不限。

电芯组20一般包括多个电芯,该多个电芯排布成多列,加热板50可设置在相邻两排电芯之间。如此,由于加热板50固定连接于壳体10,而电芯设置在加热板50的两侧,在固定带40围设于电芯组20外围进行打包固定时,由于加热板50固定于壳体10,则打包后的电芯组20可相对于壳体10固定,一定程度上起到避免移位的效果。

进一步地,请参阅图1,电池包还可以包括侧板60,该侧板60可以设置于电芯组20的外围,即可设置在电芯组20的两侧,固定带40再围设于侧板60上从而对电芯组20进行打包固定。

请参阅图6,在电芯组20的远离加强板30的一端还设置有端板70,如此,通过两端的端板70、加强板30,两侧的侧板60,从而可以从四周对电芯组20进行稳定。

此外,考虑到受制于环境温度的影响,在某些地方,冬季环境温度较低,电池的使用会受到影响。例如,当环境温度低于零摄氏度时,则电池将不允许充电。因此,对于需要在低温环境下使用的车辆,能够实现对电池进行加热已经成为电池包的必要配置。传统的加热方式一般是采用加热膜加热、风机加热、液体加热等,这些方式或是存在成本较高的问题,或是存在加热效果不佳的问题。

请再次参阅图5,本实施例中,基于上述考虑,在加热板50的外壁设置加热丝51,以用于对电芯进行加热。可以在加热板50的两侧的外壁上均设置加热丝51,加热丝51可以在加热板50的外壁上呈多圈来回地迂回设置,从而可以设置布满加热板50,提高对电芯的加热效果。其中,加热丝51的圈数可以根据加热效率要求确定。

本实施例采用加热丝51的加热方式实现电芯加热,一则可以达到降低成本的问题,二则由于电芯设置于加热板50的两侧,因此,利用加热板50上的加热丝51可以实现对电芯的近距离的加热,提高加热效果。

本实施例中,为了稳固地将加热丝51设置于加强板30的外壁,作为一种可能的实现方式,请参阅图7,加热板50的外壁上可开设有容置槽52,加热丝51即可容置于容置槽52内。其中,容置槽52可在加热板50的外壁上呈多圈来回地迂回设置。

此外,为了避免加热丝51与电芯之间接触,在容置槽52的开口处还设置有锡箔纸,起到避免加热丝51漏出的目的。

在另一种可能的实现方式中,请参阅图8,为了将加热丝51固定在加热板50上,在加热板50上设置有多个扣合结构55,该扣合结构55可用于扣设加热丝51以将加热丝51固定于加热板50的外壁。

本实施例中,为了避免电芯与加热板50直接接触,进而与壳体10接触,而在振动过程中发生绝缘故障,因此,请参阅图9,在加热板50与电芯之间、电芯与壳体10底部之间还设置有绝缘部件80,例如绝缘纸、绝缘板(如环氧板)等。

为了进一步地实现电芯的稳定固定,在绝缘部件80上可开设通孔,例如腰孔,在通孔位置处可布置结构胶,如此,布置于通孔位置处的结构胶可粘连两侧的电芯和加热板50,从而将电芯稳定地固定于加热板50。

其中,开设于绝缘部件80上的通孔可为多个,排布的方式可根据电芯的排布进行设置,例如,可根据相邻两个电芯之间的间距相应地设置相邻两个通孔之间的间距,从而使得各个电芯均可通过结构胶粘连于加热板50,保障电芯的有效固定。

在本实施例中,考虑到一些电芯组20可能整体的电芯个数较少、整体尺寸较小,为了同样能够对整体尺寸较小的电芯组20进行打包固定,请参阅图7,在加热板50上开设有多个间隔设置的预留孔53,该多个预留孔53沿单排电芯中多个电芯的排布方向所设置。

如此,例如在电芯组20中电芯较少,而不足以排布满壳体10中时,可以通过调整固定带40的长度,并在电芯组20沿加热板50两侧布置好后,通过固定带40穿过与电芯组20边缘位置最近的预留孔53,在围设于电芯组20外围之后,再挂设于挂设结构31上,实现有效固定。

本实施例中,开设于加热板50上的多个预留孔53可成单排设置或者是多排设置,例如,在围设于电芯组20外围的固定带40的条数为两条时,则预留孔53可相应地呈两排设置,以便于上下两侧的固定带40均可从相应地预留孔53中穿过。

本实施例中通过在加热板50上开设多个预留孔53、调整固定带40的长度的方式,可以适用于不同整体尺寸的电芯组20的有效固定。

此外,为了避免在晃动地情况下,造成部件之间的碰撞,在加强板30和电芯组20之间还设置有缓冲棉32,请参阅图3。

在本实施例中,考虑到壳体10底部可能存在凹凸不平,或者是各个电芯的高度存在微小的差别,从而导致电芯组20的顶部,电芯之间可能存在高低不平,而导致后续进行极耳等焊接时影响到焊接、接触效果。

因此,在本实施例中,电池包还包括泡棉,该泡棉设置在壳体10底部与电芯组20对应的位置处,从而可以弥补电芯在高度方向上的尺寸误差,保障极耳焊接时高度的一致性。其中,泡棉的具体位置以及泡棉的具体数量可以根据电芯组20中各个电芯的具体情况进行相应设置。

请结合参阅图7和图10,在本实施例中,在加热板50的远离壳体10底部的一端还开设有多个固定孔54,电池包还包括盖设于电芯组20上的支架90,该支架90上与各个固定孔54相应的位置处设置有多个卡扣91。如此,在将支架90盖设于电芯组20上时,可通过卡扣91扣合于固定孔54内,从而可以有效防止支架90变形导致z方向上的尺寸偏差,而影响到后续极片等焊接的问题。

本实施例所提供的无模组化电池包,通过固定带40对电芯组20进行打包固定。提供一种结构简单、零部件种类少的结构,可简化生产工艺,同时缩短产品开发周期,适用不同形状壳体10的电芯无模组化电池包结构,并且,该电池包还具有加热丝51以实现加热功能。此外,该电池包拆卸方便,当局部电芯损坏时,只需将固定带40从挂设结构31上取下,剪断极片,即可取出损坏的电芯,更换为新的电芯即可。

在上述基础上,请结合参阅图11和图12,本申请实施例还提供一种电源装置00,该电源装置00包括汇流板、电极片以及上述任一实现方式中的无模组化电池包。其中,汇流板设置于电芯组20的远离壳体10底部的一侧,电极片设置于汇流板上并与电芯组20中包含的各个电芯连接。

此外,电源装置00还包括设置于壳体10内的多个检测部件,例如电压采集部件、温度采集部件、湿度采集部件等。各个检测部件可与外部的处理设置连接,从而将电源装置00的相关信息传送至处理设备进行分析处理。

本实施例所提供的电源装置00的其他相关细节可参见上述无模组化电池包的相关描述,本实施例在此不作一一赘述。

综上所述,本申请提供的无模组化电池包和电源装置00,包括壳体10、设置于壳体10内部的电芯组20以及固定于壳体10内壁上的加强板30,该加强板30上设置有挂设结构31。此外,电池包还包括固定带40,该固定带40的两端开设有挂设孔41,固定带40围设于电芯组20之后,通过挂设孔41挂设于加强板30上的挂设结构31以固定电芯组20。本申请中,通过设置有挂设结构31的加强板30以及开设有挂设孔41的固定带40,实现电芯组20的打包固定的基础上,可适应于不同形状、尺寸的电芯组20的固定,避免了现有技术中需要相应地设计不同的模组来实现固定存在的增加研发成本的问题。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。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。


技术特征:

1.一种无模组化电池包,其特征在于,包括:

壳体;

设置于所述壳体内部的电芯组;

设置于所述壳体内壁上的加强板,所述加强板上设置有挂设结构;

固定带,所述固定带的两端开设有挂设孔,所述固定带围设于所述电芯组后,通过所述挂设孔挂设于所述加强板上的挂设结构以固定所述电芯组。

2.根据权利要求1所述的无模组化电池包,其特征在于,所述固定带为钢带、布带或塑料带中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的无模组化电池包,其特征在于,所述电芯组包括多排电芯;

所述电池包还包括设置于所述壳体内的加热板,所述加热板设置于相邻两排电芯之间,所述加热板的外壁设置有加热丝。

4.根据权利要求3所述的无模组化电池包,其特征在于,所述加热板上开设有多个间隔设置的预留孔,多个所述预留孔沿单排电芯中多个电芯的排布方向所设置。

5.根据权利要求3所述的无模组化电池包,其特征在于,在所述加热板和所述电芯组之间还设置有绝缘部件,所述绝缘部件上涂覆有结构胶。

6.根据权利要求3所述的无模组化电池包,其特征在于,所述加热板的外壁开设有容置槽,所述加热丝容置于所述容置槽内;

所述容置槽的开口处设置有锡箔纸。

7.根据权利要求3所述的无模组化电池包,其特征在于,所述加热板上设置有多个扣合结构,用于扣设所述加热丝以将所述加热丝固定于所述加热板的外壁。

8.根据权利要求3所述的无模组化电池包,其特征在于,所述加热板的远离所述壳体底部的一端开设有多个固定孔,所述电池包还包括盖设于所述电芯组上的支架,所述支架上与各个所述固定孔相应的位置处设置有多个卡扣。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的无模组化电池包,其特征在于,所述电池包还包括泡棉与缓冲棉;

所述泡棉设置所述壳体底部与所述电芯组对应的位置处;

所述缓冲棉设置在所述加强板与所述电芯组、所述电芯组与所述壳体底部之间。

10.一种电源装置,其特征在于,包括汇流板、电极片以及权利要求1-9任意一项所述的无模组化电池包,所述汇流板设置于电芯组的远离壳体底部的一侧,所述电极片设置于所述汇流板上并与所述电芯组中包含的各个电芯连接。

技术总结
本申请提供一种无模组化电池包和电源装置,包括壳体、设置于壳体内部的电芯组以及固定于壳体内壁上的加强板,该加强板上设置有挂设结构。此外,电池包还包括固定带,该固定带的两端开设有挂设孔,固定带围设于电芯组之后,通过挂设孔挂设于加强板上的挂设结构以固定电芯组。本申请中,通过设置有挂设结构的加强板以及开设有挂设孔的固定带,实现电芯组的打包固定的基础上,可适应于不同形状、尺寸的电芯组的固定,避免了现有技术中需要相应地设计不同的模组来实现固定存在的增加研发成本的问题。

技术研发人员:李响;李德连;汪浩
受保护的技术使用者:华霆(合肥)动力技术有限公司
技术研发日:2020.08.19
技术公布日:2021.04.06

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