一种电池模组及电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及电池包。


背景技术：

2.随着能源供给侧结构性改革，推进能源发展逐渐由粗放式向高质量发展转变。目前，大部分电池通过锁合螺丝成组结构或电芯bsb焊接工艺成组，此种成组方式操作简单，但组装之后电池的散热效果较差，以及拆卸维修不方便，需要维修时需将整个电池模组一起更换，相对来说维修成本较高，会造成部分电芯的材料浪费，以及造成对环境的污染。而现有技术中，为了实现电芯之间可拆卸，导致连接处不够牢固，连接件容易和电芯之间脱离，降低了电池模组的实用性。


技术实现要素：

3.基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种电池模组及电池包，结构简单，便于拆卸和安装，使其能够重复使用，提高可维护性，保证电池包的安全性和实用性。
4.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种电池模组，包括：
6.若干电芯，所述电芯上设置有极柱，所述极柱上开设有插接孔；
7.若干连接件，所述连接件的两端均设置有卡接部和插接部，相邻两个所述电芯之间设置有所述连接件，所述卡接部卡接于所述极柱，所述插接部可拆卸连接于所述插接孔。
8.作为一种电池模组的优选方案，所述极柱上沿所述极柱的轴向方向开设有观察孔，所述观察孔与所述插接孔连通。
9.作为一种电池模组的优选方案，所述插接部包括弹片和凸抵部，所述凸抵部凸设于所述弹片的一面。
10.作为一种电池模组的优选方案，所述极柱外周开设有卡接槽，所述卡接部卡接于所述卡接槽。
11.作为一种电池模组的优选方案，所述连接件的两端分别设置有定位块，所述定位块一端连接于所述连接件，另一端能够卡设于所述卡接槽。
12.作为一种电池模组的优选方案，所述卡接部的两侧分别设置有一个所述定位块，两个所述定位块相对设置。
13.作为一种电池模组的优选方案，所述连接件呈波浪状。
14.作为一种电池模组的优选方案，所述连接件由铝片或铜片制成。
15.作为一种电池模组的优选方案，若干所述电芯沿第一方向设置，并通过若干所述连接件串联连接，若干所述连接件沿第二方向交错分布，所述第一方向与所述第二方向垂直。
16.一种电池包，包括上述任一技术方案所述的电池模组。
17.本实用新型的有益效果为：
18.本实用新型提供一种电池模组，该电池模组包括若干电芯和若干连接件，电芯上设置有极柱，通过在极柱上开设插接孔，连接件的两端分别设置卡接部和插接部，卡接部卡接于极柱，插接部插接于插接孔，使得连接件的两端分别固定连接在相邻两个电芯的极柱上，实现相邻两个电芯的连接。通过卡接部和插接部双重连接，使得连接件与极柱连接稳固，避免连接片与极柱连接后轻易发生位移，提高电池模组的实用性。同时，卡接部方便从极柱退出，插接部也能够从插接孔抽出，实现连接件的可拆卸；结构简单，便于电芯和连接件的分离，有利于电芯和连接件的维修替换等，及时保证电池模组的安全性，且电芯和连接件能够重复使用，节能环保。
19.本实用新型还提供一种电池包，该电池包包括上述的电池模组。采用上述的电池模组装配的电池包，可维修性较高，从而使其使用安全性和实用性较高。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例提供的连接件与电芯未连接时的结构示意图；
23.图3是本实用新型实施例提供的连接件的结构示意图。
24.图中：
25.1、电芯；2、极柱；3、连接件；31、插接部；311、弹片；312、凸抵部；4、定位块；5、端板；6、缓冲件；7、pet带；
26.10、插接孔；20、观察孔；30、卡接部；40、卡接槽。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
28.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
31.如图1至图3所示，本实施例提供一种电池模组，该电池模组包括若干电芯1和若干连接件3。电芯1上设置有极柱2，极柱2上开设有插接孔10，连接件3的两端均设置有卡接部30和插接部31，相邻两个电芯1之间设置有连接件3，卡接部30卡接于极柱2，插接部31可拆卸连接于插接孔10。通过在极柱2上开设插接孔10，连接件3的两端分别设置卡接部30和插接部31，卡接部30卡接于极柱2，插接部31插接于插接孔10，使得连接件3的两端分别固定连接在相邻两个电芯1的极柱2上，实现相邻两个电芯1的连接。通过卡接部30和插接部31双重连接，使得连接件3与极柱2连接稳固，避免连接片与极柱2连接后轻易发生位移，提高电池模组的实用性。同时，卡接部30方便从极柱2退出，插接部31也能够从插接孔10抽出，实现连接件3的可拆卸；结构简单，便于电芯1和连接件3的分离，有利于电芯1和连接件3的维修替换等，及时保证电池模组的安全性，且电芯1和连接件3能够重复使用，节能环保。该结构具有可拆卸性，可有效解决在模组出现故障时、售后维修和电芯1循环使用时电池模组的拆装问题，通过此结构电芯1可以很方便的从电池模组中拆出，降低操作人员在操作过程中产生的风险，从而保障操作人员的操作安全，同时有利于环保，提高电芯1使用时间。
32.优选地，极柱2的外周开设有卡接槽40，卡接部30卡接于卡接槽40。卡接部30呈优弧形，安装连接件3时，卡接部30抱紧在极柱2的卡接槽40处，以将连接件3卡住，避免连接片沿极柱2上下移动，也能够避免连接片轻易与极柱2分离。
33.具体地，如图1所示，若干电芯1沿第一方向设置，并通过若干连接件3串联连接，若干连接件3沿第二方向交错分布，第一方向与第二方向垂直。连接完成后的若干电芯放入壳体中装配，并在电池模组的端板5外周设置pet带7。更具体地，连接件3错位分布，使得连接件3可以收到系统风量，通过系统风扇均匀带走连接件3的热量，从而使得模组内的温度分布更加均匀，提高电池模组内温度的一致性，保证电池模组的使用安全性和使用寿命。优选地，相邻两个电芯1之间设置有缓冲件6，缓冲件6由缓冲绝缘材料制成，电芯之间用缓冲件6隔开有利于电池模组的组装。
34.可选地，连接件3由金属材料制成。优选地，连接件3由铝片或铜片制成。使得连接件3组装结构简单，零件易加工，材料的利用率高，散热面积大，可适应大电流充放电使用；且其导热效率较高，能够保证电池平稳运行，从而保证电池模组的安全性。
35.如图3所示，为了进一步提高散热效率，连接件3中部呈波浪状。本实施例中，在生产时连接件3做退火处理，使连接件3的硬度降低，增加连接件3延展性，便于其呈现波浪状。波浪状的连接件3有效增加散热面积，降低了连接件3的本体温度，同时可增加连接件3的热容体积，可储存更多的热量，当电芯1出现热失控时，可以有效吸收电芯1的极柱2产生的热量，降低热失控产生的机率，提高电池模组外部环境温度的一致性，避免产生温度回流现象，使电池模组内的温差降低。同时，连接件3呈波浪状，使得该连接件3具有缓冲作用，可以避免因电池模组膨胀产生的断裂风险。当电芯1在多次循环后，在膨胀力逐渐增加的过程中，可有效吸收电池模组的膨胀力，从而保证电池模组的运行正常，提高系统安全可靠性和
使用时间。
36.进一步地，如图2所示，极柱2的轴向方向开设有观察孔20，观察孔20与插接孔10连接。当插接部31插入插接孔10中时，能够从观察孔20从观察插接部31与插接孔10的配合情况，以便及时调整插接部31，从而保证插接部31与插接孔10连接牢固，使得连接件3与极柱2连接稳固；当需要将插接部31从插接孔10拔出时，也能够从观察孔20观察插接部31的拆卸情况，便于连接片的拆卸，提高工作效率。
37.更近一步地，如图3所示，插接部31包括弹片311和凸抵部312，凸抵部312凸设在弹片311的一面。在安装连接片时，插接部31位于连接件3本体的下面，凸抵部312朝下延伸，按住弹片311，将凸抵部312伸入插接孔10，并从观察孔20观察，直至凸抵部312完全伸入插接孔10后，松开弹片311，在弹性回复力作用下，凸抵部312扣住插接孔10的孔壁边缘。当拆卸连接件3时，按住弹片311，使得凸抵部312与插接孔10孔壁分离，然后从插接孔10抽出。通过强行卡扣的方式，使连接件3固定在电芯1极柱2上，同时此卡扣可防止电芯1膨胀时将连接件3拉脱，限制连接件3在水平方向的移动。在安装和拆卸连接件3的过程中，由于连接件3呈波浪状，使其具有一定的弹性，能够顺利地将插接部31插入或拔出插接孔10。该插接部31结构简单，安装和拆卸方便，且连接牢固。本实施例中，该弹片311由冲压机构对连接片本体冲压而成，即弹片311与连接件3为一体成型结构，弹片311与极柱2直接连接，能够有效吸收极柱2的热量，提高散热效率，从而提高电池模组安全性。
38.优选地，连接件3的两端分别设置有两个定位块4，该定位块4的一端连接于连接件3，另一端能够卡设于卡接槽40，同一端的定位块4分别位于卡接部30的两侧，并相对设置。同时在连接件3的两外侧增设上下方向定位块4，使连接件3与极柱2接触更为紧密，从而降低连接件3和极柱2之间的接触内阻，保证电池过流的通畅性。本实施例中，卡接槽40设置有多圈，卡接部30与其中一个卡接槽40卡接，定位块4与另一个卡接槽40卡接。在卡接部30卡住卡接槽40，插接部31插接插接孔10后，按压定位块4将定位块4弯折，使其末端卡入卡接槽40中，避免连接件3上下移动；在拆卸连接件3时，可以采用剪钳将两侧的定位块4剪断，然后按住弹片311反向拉出，对电芯1表面没有损伤，电芯1可重复使用，利用率高，也方便后期电池模组的维修，降低对环境的污染。优选地，定位块4呈楔形结构。
39.本实施例中，在组装电池模组过程中，可以通过仿真模拟计算模组膨胀力、计算连接件3的发热量和所需的散热面积、计算连接件3的压紧扣合力及屈服强度，然后加工连接件3，使其物理参数和波浪段的参数符合需求，以最大化连接件3的强度和散热效率，提高其连接可靠性。
40.本实施例还提供一种电池包，该电池包包括上述的电池模组。通过采用上述的电池模组，可以支持高倍率充放电或长期循环使用，可有效的提高电池包的使用寿命，降低电芯1分选标准，增加电池包适用温度范围，降低电池模组内的温差，使电池模组温度一致性有所提升；使得该电池包组装结构简单，零件易加工，材料的利用率高，散热面积大，可适应大电流充放电使用；能够有效降低连接表面温度，使之处于较为平稳的温度环境，提高电池包使用安全系数；以及能够有效解决电池包拆解问题，可以对电池模组进行重复使用，使其售后和可维护性得到较大的提升。
41.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明
显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。