專利名稱：電芯模塊化組裝結構及電池組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于電芯模塊化組裝的結構及組裝成的電池組。
背景技術：
由于環境和資源問題日益嚴峻，低碳經濟已經成為未來經濟發展的主流模式，混合動力汽車和電動汽車作為新能源汽車的代表，逐漸得到了生產廠商和消費者的認可，而動力電池組作為新能源汽車的主要動力來源，已經成為電動汽車的核心部件和技術。目前，電動汽車通常要由上百個以一定形式相連接的電芯為其提供動力。由于電動汽車的實際工作情況存在顛簸、振動等問題，因此不可避免地要考慮電芯的安裝固定、連接方式以及安全性等問題。另外，考慮到車身的緊湊，電動汽車一般提供給電池箱的空間有限。在有限的空間內，又要盡可能多的安裝電芯并實現可靠的固定連接，致使當前一些電池箱內部的電芯排列緊密，不利于空氣流動。同時，電芯在大電流放電情況下會迅速升溫，無法及時進行散熱不僅影響電芯的壽命，而且增加了電池箱的不穩定性，存在安全隱患。再者，受到電池箱空間大小以及形狀的影響，很多電池箱內部電芯的擺放方式有橫放、豎放、側臥以及平躺等多種形式，這使得電芯間的電連接也存在各種形式，錯綜復雜的連接方式不僅存在著短路的危險，而且也不利于控制線的布置。有鑒于此，確有必要提供一種可以解決上述問題的電芯模塊化組裝結構。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種新型的電芯模塊化組裝結構，以解決現有電芯固定難、散熱不暢以及電連接不可靠的問題。為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種電芯模塊化組裝結構，其包括主殼體、蓋板以及頂板，主殼體與蓋板通過卡扣連接并共同形成電芯收容空間，頂板與主殼體通過定位導槽連接定位并共同形成過線槽。作為本實用新型電芯模塊化組裝結構的一種改進，所述主殼體的一側壁設有定位孔，另一側壁對應設有定位銷。作為本實用新型電芯模塊化組裝結構的一種改進，所述主殼體為非金屬件，其表面設置有多個導風槽與散熱開口。作為本實用新型電芯模塊化組裝結構的一種改進，所述蓋板上設有用于模塊固定的定位槽。作為本實用新型電芯模塊化組裝結構的一種改進，所述主殼體與蓋板間通過定位銷與定位孔的配合定位。為了解決上述技術問題，本實用新型還提供一種電池組，其包括蓋板、頂板、至少兩個電芯及至少兩個主殼體，其中至少一個主殼體與蓋板通過卡扣連接并共同形成電芯收容空間，頂板與至少一個主殼體通過定位導槽連接定位并共同形成過線槽。[0014]作為本實用新型電池組的一種改進，所述相鄰主殼體之間的縱向連接通過卡扣方式實現，橫向定位通過定位銷與定位孔的配合實現，縱向連接的相鄰主殼體之間形成對電芯進行定位的收容空間。作為本實用新型電池組的一種改進，所述主殼體為非金屬件，其表面設置有多個導風槽與散熱開口。作為本實用新型電池組的一種改進，所述蓋板上設計有用于模塊或電池組固定的定位槽。作為本實用新型電池組的一種改進，所述相鄰的主殼體之間以及主殼體與蓋板之間通過定位銷與定位孔的配合定位。相對于現有技術，本實用新型在主殼體與蓋板或相鄰主殼體之間形成電芯收容空間，因而電芯的固定穩固；頂板與主殼體通過定位導槽的彼此配合形成過線槽，電芯的信號線、電極間的電連接線等均可位于該過線槽內，既方便了電線布置，也可有效的防止錯綜復雜的電線連接導致的短路。
以下結合附圖和具體實施方式
，對本實用新型及其有益技術效果進行詳細說明。
圖1為本實用新型電芯模塊化組裝結構的分解示意圖。圖2為本實用新型電芯模塊化組裝結構的主殼體示意圖。圖3為圖2所示的主殼體的另一方向示意圖。圖4為本實用新型電芯模塊化組裝結構的頂板示意圖。圖5為本實用新型電芯模塊化組裝結構的蓋板示意圖。圖6為本實用新型電芯模塊化組裝結構的組裝示意圖。圖7為使用本實用新型電芯模塊化組裝結構對3個電芯進行橫向組裝的示意圖。圖8為使用本實用新型電芯模塊化組裝結構對3個電芯進行縱向組裝的示意圖。圖9為使用本實用新型電芯模塊化組裝結構組裝成的一個小型電池組的示意圖。圖10為圖9所示的小型電池組的另一方向視圖。
具體實施方式
請參閱圖1，本實用新型電芯模塊化組裝結構包括主殼體1、頂板2和蓋板4。電芯 3安裝固定在主殼體1與蓋板4所形成的收容空間中，因而自由度受到有效限制，解決了行車過程中電芯振動的問題。請一并參閱圖2和圖3，主殼體1為非金屬件，其包括底板及從底板的四邊垂直向上伸出的左側壁、右側壁、后壁和前壁。底板背面設計有導風結構，導風槽19縱橫交錯，可實現在縱橫兩個方向上的通風，以滿足電芯3不同排列方式時的散熱需要。底板還開設有加大散熱面積的散熱開口 16。左右兩側壁分別在其頂端設有至少一個卡扣11，在其外側靠近底端處則開設至少一個卡槽12，卡槽12與卡扣11數量相等且垂直對齊，電芯模塊組裝時，不同主殼體1的卡扣11和卡槽12可互相配合而實現主殼體1間的縱向連接，卡扣11與卡槽12相配合的固定方式便于安裝與拆卸。左右側壁之一的外側還設有垂直向外伸出的至少一個定位銷13，另一側壁則在與定位銷13對應的位置開設相同數量的定位孔14，電芯模塊組裝時，不同主殼體1的定位孔14與定位銷13可互相配合，從而方便地實現主殼體1間的橫向連接和定位。另外，左右側壁上還分別開有導風槽15，電芯模塊組裝后，導風槽15可實現空氣的流通，有利于降低電芯3的溫度，使電芯3能夠更穩定地工作，從而有效降低電芯3發生熱失控的風險。后壁上也開設有散熱開口。前壁的大部分區域被切掉而只留下兩端壁和一個位于中部的固定塊，兩端壁的上下邊沿分別設置向前延伸的定位塊，上下定位塊上開設相對的定位導槽18。固定塊的頂部設置至少一個向上的定位銷17，底部則在對應位置開設相同數量的定位孔20。電芯模塊組裝時，不同主殼體1的定位孔20與定位銷17可互相配合，從而方便地實現主殼體1間的縱向連接和定位。請參閱圖1和圖4，頂板2在其面向主殼體1的一面之兩端都設置有定位導槽21， 定位導槽21與主殼體1的定位導槽18相適配。請參閱圖1和圖5，蓋板4的左右兩側邊附近都開設至少一個卡槽41，卡槽41與主殼體1的卡扣11的數量相同且位置對應，卡槽41與卡扣11配合可實現蓋板4與主殼體 1的連接固定。蓋板4上設有定位槽42，定位槽42能夠有效地實現整個動力電池組的安裝固定，確保在電動汽車行車過程中，電池組及其電芯3能夠牢固地固定于電池箱中。蓋板4 的前端開設至少一個定位孔43，定位孔43與主殼體1的定位銷17相配合，便于蓋板4在主殼體1上的定位安裝。請參閱圖6，組裝時，主殼體1與蓋板4間通過定位銷17與定位孔43進行定位， 通過卡扣11與卡槽41配合的方式進行連接固定。主殼體1與頂板2通過定位導槽18和定位導槽21的配合實現定位與連接，并在主殼體1與頂板2之間形成過線槽1F，過線槽IF 便于信號線的布置，頂板2則能保護電芯3與其他電芯3間的電路連接。請參閱圖7，為使用本實用新型將三個電芯橫向組裝成模塊的示意圖。電芯3放入主殼體1的收容空間中，主殼體1上的定位銷17插入蓋板4上的定位孔43進行定位，再通過卡扣11與卡槽41的扣緊將電芯3在主殼體1和蓋板4之間固定住。主殼體1與頂板2 通過定位導槽18和定位導槽21的配合實現定位與連接。相鄰主殼體1之間通過定位銷13 與定位孔14進行定位。整個模塊可采用壓條等形式通過蓋板4上的定位槽42進行最終固定。模塊中相鄰電芯3之間的正負極連接通過連接條2C實現，相鄰模塊間的電連接則通過連接條IC實現。信號線IV與IT分別為檢測電芯3的電壓線與溫度線。可見，連接條與信號線均可方便地布置于主殼體1與頂蓋2所形成的過線槽IF中，從而實現多個方向上的走線要求。請參閱圖8，為使用本實用新型將三個電芯縱向組裝成模塊的示意圖。電芯3放入主殼體1的收容空間中，相鄰的主殼體1間通過定位銷17與定位孔20進行定位，再通過卡扣11與卡槽12進行扣緊而將電芯3固定在兩個相鄰的主殼體1之間，最上層的主殼體 1與蓋板4連接固定。主殼體1與頂板2仍通過定位導槽18和定位導槽21的配合實現定位與連接。整個模塊仍可采用壓條等形式通過蓋板4上的定位槽42進行最終固定。組裝形成的導風槽15有利于實現熱交換，降低電芯3的溫度。模塊中相鄰電芯3之間的正負極連接通過連接條3C實現，相鄰模塊間的電連接則通過連接條4C實現。信號線IV與IT分別為檢測電芯3的電壓線與溫度線。可見，連接條與信號線均可方便地布置于主殼體1與頂蓋2所形成的過線槽IF中，從而實現多個方向上的走線要求。請參閱圖9和圖10，為使用四個上述的電芯模塊化組裝結構組裝成的一個小型電池組的示意圖。在其他實施方式中，根據電動汽車的需要，可通過類似的方式將更多個電芯 3進行橫向和縱向連接成電池組。綜上所述，本實用新型電芯模塊化組裝結構用于電池箱中電芯的模塊化安裝固定，使得電芯組裝及安裝固定方便，有利于模塊化生產及增強對電芯形狀的適應性；能夠有效地實現電芯在給定的電池箱空間里的多種形式排列，可以方便的對電芯進行模塊化組裝連接；可實現任意方向的電路連接，而且信號線布置方便，可防止短路；易于實現熱交換， 實現電芯溫度的動態調節，使電芯在最佳溫度區間工作，從而延長電芯的使用壽命并降低電芯發生熱失控的風險。根據上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當的變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式
，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內。 此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本實用新型構成任何限制。
權利要求1.一種電芯模塊化組裝結構，其特征在于包括主殼體、蓋板以及頂板，主殼體與蓋板通過卡扣連接并共同形成電芯收容空間，頂板與主殼體通過定位導槽連接定位并共同形成過線槽。
2.根據權利要求1所述的電芯模塊化組裝結構，其特征在于所述主殼體的一側壁設有定位孔，另一側壁對應設有定位銷。
3.根據權利要求1所述的電芯模塊化組裝結構，其特征在于所述主殼體為非金屬件， 其表面設置有多個導風槽與散熱開口。
4.根據權利要求1所述的電芯模塊化組裝結構，其特征在于所述蓋板上設有用于模塊固定的定位槽。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的電芯模塊化組裝結構，其特征在于所述主殼體與蓋板間通過定位銷與定位孔的配合定位。
6.一種電池組，包括至少兩個電芯，其特征在于還包括蓋板、頂板以及至少兩個主殼體，其中至少一個主殼體與蓋板通過卡扣連接并共同形成電芯收容空間，頂板與至少一個主殼體通過定位導槽連接定位并共同形成過線槽。
7.根據權利要求6所述的電池組，其特征在于所述相鄰主殼體之間的縱向連接通過卡扣方式實現，橫向定位通過定位銷與定位孔的配合實現，縱向連接的相鄰主殼體之間形成對電芯進行定位的收容空間。
8.根據權利要求6或7所述的電池組，其特征在于所述主殼體為非金屬件，其表面設置有多個導風槽與散熱開口。
9.根據權利要求6或7所述的電池組，其特征在于所述蓋板上設計有用于模塊或電池組固定的定位槽。
10.根據權利要求6或7所述的電池組，其特征在于所述相鄰主殼體之間以及主殼體與蓋板之間通過定位銷與定位孔的配合定位。
專利摘要本實用新型公開了一種電芯模塊化組裝結構，其包括主殼體、蓋板以及頂板，主殼體與蓋板通過卡扣連接并共同形成電芯收容空間，頂板與主殼體通過定位導槽連接定位并共同形成過線槽。相對于現有技術，本實用新型在主殼體與蓋板或相鄰主殼體之間形成電芯收容空間，因而電芯的固定穩固；頂板與主殼體通過定位導槽的彼此配合形成過線槽，電芯的信號線、電極間的電連接線均可位于過線槽內，既方便了電線布置，又可有效的防止錯綜復雜的電線連接導致的短路。
文檔編號H01M2/04GK202004065SQ20112007264
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月18日 優先權日2011年3月18日
發明者姚己華, 裴貽華, 趙忠松 申請人:東莞新能源科技有限公司, 寧德新能源科技有限公司