一種方形電池模組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電池成組技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種方形電池模組。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，汽車帶來的環(huán)境污染、能源短缺和資源枯竭等方面的問題越來越突出。為了保持國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，保護人類居住環(huán)境和保障能源供給，各國政府不惜巨資，投入大量人力、物力，研究解決這些問題的各種途徑。電動汽車具有良好的環(huán)保性能，既可以保護環(huán)境，又可以調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、緩解能源短缺和保障能源安全，發(fā)展電動汽車已成為各國政府和汽車行業(yè)的共識。而動力電池系統(tǒng)則是電動汽車的關(guān)鍵核心部件，其性能好壞和成本高低直接影響到電動汽車規(guī)?；茝V應用的順利進行。
[0003]另外，我國當前電網(wǎng)運營面臨著最高用電負荷持續(xù)增加、間歇式能源接入占比擴大、調(diào)峰手段有限等諸多挑戰(zhàn)，而儲能電池系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)重要的組成部分，可以有效地實現(xiàn)需求側(cè)管理，消除晝夜間峰谷差，平滑用電負荷。不僅可以調(diào)高電力設(shè)備運行效率，降低供電成本，還是促進可再生能源的應用，提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補償負荷波動的一種手段。
[0004]但是，單個電池提供的能源是有限的，要滿足電動汽車動力電池系統(tǒng)或者國家電網(wǎng)儲能電池系統(tǒng)的電能需求勢必要將眾多的單體電池采用串聯(lián)和(或)并聯(lián)的方式連接成組，然后將這些電池模組再進行串聯(lián)和(或)并聯(lián)連接，達到一定的電壓等級及容量等級來滿足人們的需求。而要在有限的空間里滿足足夠的電力需要，電池系統(tǒng)成組技術(shù)的質(zhì)量和效率將很大程度影響電池系統(tǒng)的壽命和安全。
[0005]目前，行業(yè)內(nèi)電池模組的成組制造存在著模塊化程度低、空間利用率低、電氣線路雜亂、電池導熱不均衡等各種問題，大大降低了電池模組以及電池系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，縮短了電池系統(tǒng)的使用壽命，同時也存在著較大的安全隱患。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種方形電池模組，這種模組結(jié)構(gòu)簡單、搬運和安裝方便、空間利用率高、通用性強，適合規(guī)劃化和機械化生產(chǎn)，可以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。這種模組耐振動和耐沖擊性能高，電氣線路安全，可以有效提升電池模組及電池系統(tǒng)的工作性能和使用壽命。
[0007]技術(shù)方案如下:
[0008]一種方形電池模組，所述方形電池模組包括多個方形電池單體、多個電池導電連接片和模組架，其特征在于，所述模組架包括兩個模組端板、兩個模組固定角鋼和一個模組頂梁；所述模組端板為方形平板，方形平板下端的兩個角和方形平板上端中部設(shè)置有端板鉚接通孔，所述模組固定角鋼兩端的端部設(shè)置有角鋼鉚接通孔，所述模組頂梁兩端的端部設(shè)置有頂梁鉚接通孔，所述模組固定角鋼與所述模組端板通過鉚接的方式進行連接，所述模組頂梁與所述模組端板通過鉚接的方式進行連接，將多個所述方形電池單體容納固定。
[0009]多個所述方形電池單體按設(shè)計需求排列組合在一起，并置于所述模組架內(nèi)，所述電池導電連接片將所述方形電池單體的正負電極按照設(shè)計需求的串和(或)并聯(lián)方式進行電連接。所述電池導電連接片包括模組輸出導電連接片和模組成組導電連接片，所述模組輸出導電連接片將所述方形電池模組兩端的方形電池單體電連接，并作為所述方形電池模組的正負輸出端。所述模組成組導電連接片將除所述方形電池模組兩端外的方形電池單體電連接。
[0010]進一步地，所述模組端板方形平板下端的兩個角設(shè)置有向方形平板一側(cè)凸出的端板底腳連接部，所述端板底腳連接部的端面為“L”形或者為“ 口 ”形；所述模組端板方形平板上端中部設(shè)置有與所述端板底腳連接部同側(cè)凸出的端板頂梁連接部，所述端板頂梁連接部的端面為“L”形或者為“ 口 ”形。所述端板底腳連接部和所述端板頂梁連接部設(shè)置為“L”形或者為“口”形可以方便在其外側(cè)的側(cè)面上設(shè)置端板鉚接通孔，以便于和模組角鋼或者模組頂梁進行鉚接連接，有效提升所述方形電池模組的耐沖擊性能。
[0011]進一步地，所述方形電池模組還包括模組固定安裝板，所述模組固定安裝板為兩個側(cè)面垂直連接的“L”形支架，所述模組固定安裝板的兩個側(cè)面均設(shè)置有多個安裝通孔；所述模組端板上設(shè)置有多個端板安裝孔，所述模組端板內(nèi)側(cè)對應所述端板安裝孔位置設(shè)置有向內(nèi)凹陷的能夠容納螺栓螺帽的凹槽，所述模組固定安裝板通過螺栓組件分別與所述模組端板和電池箱體進行連接，將所述方形電池模組固定在所述電池箱體上。
[0012]進一步地，所述模組端板上的所述端板安裝孔呈縱橫陣列式排布。多個所述端板安裝孔陣列式設(shè)置可以在所述方形電池模組需要豎放或者橫放時均可以選擇使用，最大化所述模組端板的適用性，節(jié)省成本。
[0013]進一步地，所述方形電池模組還包括模組框體，所述模組框體包括多個模組中間框體和兩個模組側(cè)端框體，所述模組中間框體兩側(cè)端面均設(shè)置有可配合拼裝的榫頭和卯目艮，所述模組側(cè)端框體的內(nèi)側(cè)端面設(shè)置有可配合拼裝的榫頭和卯眼，在組裝所述方形電池模組時，所述模組側(cè)端框體設(shè)置于所述方形電池模組的兩端，所述模組中間框體設(shè)置于所述方形電池單元之間，相繼拼接將多個所述方形電池單體夾持組裝在一起。
[0014]進一步地，所述方形電池模組還包括模組上蓋，所述模組上蓋的端面為形結(jié)構(gòu)，所述模組上蓋兩側(cè)的上蓋支撐腳邊沿設(shè)置有模組上蓋掛鉤；所述所述模組中間框體和所述模組側(cè)端框體的上端前后邊沿設(shè)置有與所述模組上蓋掛鉤相配合的上蓋固定卡槽，所述模組上蓋掛鉤在所述模組上蓋扣合在所述模組框體上時卡入所述上蓋固定卡槽。所述模組上蓋可以有效遮擋所述方形電池單體的正負電極或者所述電池導電連接片，避免暴露在外引發(fā)絕緣故障，防止生產(chǎn)人員發(fā)生觸電危險。
[0015]進一步地，所述模組中間框體上端設(shè)置有走線槽和通氣槽。所述走線槽可以約束固定所述方形電池模組的數(shù)據(jù)信息采集線束的排布，避免線束雜亂遭到擠壓磨損進而產(chǎn)生信息采集故障或者短路事故。所述通氣槽可以疏導所述方形電池單元在工作時產(chǎn)生的廢氣，避免腐蝕其他電池組件。
[0016]進一步地，所述模組中間框體和所述模組側(cè)端框體的下端前后角設(shè)置有角鋼安裝槽。既可以方便對所述模組固定角鋼進行卡位，又可以避免所述模組固定角鋼與其他外部金屬部件接觸降低所屬方形電池模組的絕緣性能。
[0017]進一步地，所述模組側(cè)端框體外側(cè)上端設(shè)置有線束固定孔。所述線束固定孔用于固定所述方形電池模組的正負輸出線束，當所述方形電池模組在受到振動影響時可以防止輸出線束的移位與其他高壓部件接觸短路，提高所述方形電池模組的安全性能。
[0018]進一步地，所述模組端板采用鑄鋁材料制成。
[0019]本實用新型所述方形包括正方形和長方形。
[0020]本實用新型提供的方形電池模組，可以便利地將不同數(shù)量的方形電池單體按照設(shè)計需求排布成任意串并聯(lián)組合的電池模塊，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，空間利用率高，通用性強，安裝和搬運方便，適合規(guī)?；蜋C械化生產(chǎn)，可以提高電池模組成組的生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)成本，縮短了研發(fā)周期。這種模組耐振動和耐沖擊性能好，電氣線路安全可靠，可以有效提升電池模組以及整個電池系統(tǒng)的工作性能和使用壽命。
【附圖說明】
[0021]圖1為實施例1方形電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為實施例1的模組架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為實施例1的模組端板的前側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為實施例1的模組端板的后側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為實施例1的模組固定角鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為實施例1的模組頂梁的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7為實施例1的模組側(cè)端框體內(nèi)側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖8為實施例1的模組側(cè)端框體外側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖9為實施例1的模組中間框體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖10為實施例1的模組蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖11為實施例1的去除模組蓋板的方形電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖12為實施例2的方形電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖13為實施例2的模組架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖14為實施例2的模組端板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖15為實施例2的模組端板外側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖16為實施例2的模組端板內(nèi)側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖17為實施例2的模組固定安裝板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖18為實施例2的模組固定安裝板與模組端板裝配的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖19為一種模組固定安裝板與模組端板在不同位置裝配的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖20為另一種模組固定安裝板與模組端板在不同位置裝配的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041 ]圖21為實施例2的模組中間框體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖22為實施例2的模組側(cè)端框體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖23為實施例3的方形電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖24為實施例3的模組架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖25為實施例3的方形電池模組的爆炸圖；
[0046]圖26為實施例4的方形電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖27為端板連接部端面為“L”形的模組端板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖28為端板連接部端面為“口”形的模組端板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]其中，附圖標記說明如下:
[0050]10方形電池模組11方形電池單體12電池導電連接片
[0051]121模組成組導電連接片122模組輸出導電連接片 20模組架
[0052]21模組端板211端板鉚接通孔212端板安裝孔
[0053]213凹槽214端板頂梁連接部215端板底腳連接部
[0054]22模組固定角鋼221角鋼鉚接通孔23模組頂梁
[0055]231頂梁鉚接通孔24模組上蓋241模組上蓋掛鉤
[0056]25模組框體251模組中間框體252模組側(cè)端框體
[0057]253上蓋固定卡槽254通氣槽255線束固定孔
[0058]256角鋼安裝槽257榫頭258卯眼
[0059]2