一种电池模块、电池包及车辆论文和设计-金海族

全文摘要

本实用新型涉及储能设备技术领域，公开了一种电池模块、电池包及车辆，电池模块包括沿水平方向排列的多个电池单体，电池单体包括电极组件和电池壳体，电极组件容纳于所述电池壳体内，电极组件包括第一极片、第二极片以及设置于第一极片和第二极片之间的隔膜；其中，电池模块沿水平方向的尺寸大于电池模块沿竖直方向的尺寸；电极组件为卷绕式结构且为扁平状，所述电极组件的外表面包括两个扁平面，两个扁平面沿竖直方向相互面对；或，电极组件为叠片式结构，第一极片、隔膜和第二极片沿竖直方向层叠。本实用新型可有效减小了电池模块的膨胀变形量。

主设计要求

1.一种电池模块，其特征在于，所述电池模块包括沿水平方向排列的多个电池单体以及与所述多个电池单体电连接的多个汇流排，所述电池单体包括电极组件和电池壳体，所述电极组件容纳于所述电池壳体内，所述电极组件包括第一极片、第二极片以及设置于所述第一极片和所述第二极片之间的隔膜；其中，所述电池模块沿水平方向的尺寸大于所述电池模块沿竖直方向的尺寸；所述电极组件为卷绕式结构且为扁平状，所述电极组件的外表面包括两个扁平面，两个所述扁平面沿所述竖直方向相互面对；或，所述电极组件为叠片式结构，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片沿所述竖直方向层叠。

设计方案

1.一种电池模块，其特征在于，所述电池模块包括沿水平方向排列的多个电池单体以及与所述多个电池单体电连接的多个汇流排，所述电池单体包括电极组件和电池壳体，所述电极组件容纳于所述电池壳体内，所述电极组件包括第一极片、第二极片以及设置于所述第一极片和所述第二极片之间的隔膜；

其中，所述电池模块沿水平方向的尺寸大于所述电池模块沿竖直方向的尺寸；

所述电极组件为卷绕式结构且为扁平状，所述电极组件的外表面包括两个扁平面，两个所述扁平面沿所述竖直方向相互面对；或，所述电极组件为叠片式结构，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片沿所述竖直方向层叠。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述电池壳体包括两个第一表面和两个第二表面，所述第一表面的面积大于所述第二表面的面积；每个所述电池单体中的所述两个第二表面沿所述水平方向相互面对，每个所述电池单体中的所述两个第一表面沿所述竖直方向相互面对。

3.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述电池单体具有多个所述电极组件，多个所述电极组件沿所述竖直方向堆叠。

4.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述电池模块中，沿所述竖直方向堆叠的所述电池单体的层数为1-5层。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于，所述电池模块中，沿所述竖直方向堆叠的所述电池单体的层数为2层或3层。

6.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，所述电池壳体还包括第三表面，两个所述第一表面和两个所述第二表面共同围绕第三表面；所述第一表面的面积大于所述第三表面的面积。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于，所述电池单体还包括第一电极端子和第二电极端子，所述第一电极端子和所述第二电极端子均设置于所述第三表面。

8.根据权利要求2、6、7任一项所述的电池模块，其特征在于，还包括：

扎带，包围所述多个电池单体的外周，所述扎带包括两个长边和两个短边，所述长边与所述第一表面相互面对且沿所述水平方向延伸，所述短边与所述第二表面相互面对且沿所述竖直方向延伸。

9.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，包括至少两条所述扎带，所述扎带间隔分布。

10.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，所述扎带具有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部沿所述竖直方向层叠以形成接合部，所述接合部与所述第一表面相互面对；或者，

所述扎带具有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部沿所述水平方向层叠以形成接合部，所述接合部与所述第二表面相互面对。

11.根据权利要求10所述的电池模块，其特征在于，所述至少两条扎带的所述接合部呈直线排列。

12.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，还包括：

两个端板，分别设置于所述多个电池单体的沿所述水平方向的两端；所述扎带包围所述多个电池单体和所述两个端板的外周。

13.根据权利要求12所述的电池模块，其特征在于，所述端板的远离所述电池单体的表面设置有扎带限位槽，所述扎带限位槽沿所述竖直方向延伸，所述扎带的所述短边容纳于所述扎带限位槽内；或者，

所述端板内部设置有扎带限位孔，所述扎带限位孔沿所述竖直方向延伸，所述扎带的所述短边穿过所述扎带限位孔。

14.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述电池模块沿水平方向的尺寸与所述电池模块沿竖直方向的尺寸的比值大于或等于4。

15.一种电池包，其特征在于，包括：

箱体，具有容置腔；以及

多个如权利要求1～14任一项所述的电池模块，多个所述电池模块位于所述容置腔内。

16.一种车辆，其特征在于，包括：

车辆主体；以及

电池包，所述电池包设置于所述车辆主体，所述电池包为权利要求15所述的电池包。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及储能设备技术领域，特别是涉及一种电池模块、电池包及车辆。

背景技术

二次电池具有能量密度大，使用寿命长、节能环保等优点，被广泛应用于新能源汽车、储能电站等不同领域。

在使用时，通常会将多个电池单体堆叠并通过汇流排相互电连接，形成电池模块。为了固定多个电池单体，在电池模块中通常会设置端板和侧板，端板和侧板相互连接形成模块框架，多个电池单体固定于模块框架内。

由于电池单体在使用过程中会发生膨胀变形，并且膨胀变形在电池模块的最长尺寸方向上尤为明显。因此，为了限制电池单体膨胀，现有的电池模块端板的体积较大，从而导致电池模块的能量密度偏低，且不利于电池模块轻量化。

实用新型内容

为此，需要提供一种电池模块，用于解决以上所述的电池模块中因电池单体膨胀而导致的模块变形量大的技术问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种电池模块，所述电池模块包括沿水平方向排列的多个电池单体以及与所述多个电池单体电连接的多个汇流排，所述电池单体包括电极组件和电池壳体，所述电极组件容纳于所述电池壳体内，所述电极组件包括第一极片、第二极片以及设置于所述第一极片和所述第二极片之间的隔膜；

其中，所述电池模块沿水平方向的尺寸大于所述电池模块沿竖直方向的尺寸；

进一步的，所述电池壳体包括两个第一表面和两个第二表面，所述第一表面的面积大于所述第二表面的面积；每个所述电池单体中的所述两个第二表面沿所述水平方向相互面对，每个所述电池单体中的所述两个第一表面沿所述竖直方向相互面对。

进一步的，所述电池单体具有多个所述电极组件，多个所述电极组件沿所述竖直方向堆叠。

进一步的，所述电池模块中，沿所述竖直方向堆叠的所述电池单体的层数为1-5层。

进一步的，所述电池模块中，沿所述竖直方向堆叠的所述电池单体的层数为2层或3层。

进一步的，所述电池壳体还包括第三表面，两个所述第一表面和两个所述第二表面共同围绕第三表面；所述第一表面的面积大于所述第三表面的面积。

进一步的，所述电池单体还包括第一电极端子和第二电极端子，所述第一电极端子和所述第二电极端子均设置于所述第三表面。

进一步的，还包括：

进一步的，包括至少两条所述扎带，所述扎带间隔分布。

进一步的，所述扎带具有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部沿所述竖直方向层叠以形成接合部，所述接合部与所述第一表面相互面对；或者，所述扎带具有第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部沿所述水平方向层叠以形成接合部，所述接合部与所述第二表面相互面对。

进一步的，所述至少两条扎带的所述接合部呈直线排列。

进一步的，还包括：

两个端板，分别设置于所述多个电池单体的沿所述水平方向的两端；所述扎带包围所述多个电池单体和所述两个端板的外周。

进一步的，所述端板的远离所述电池单体的表面设置有扎带限位槽，所述扎带限位槽沿所述竖直方向延伸，所述扎带的所述短边容纳于所述扎带限位槽内；或者，所述端板内部设置有扎带限位孔，所述扎带限位孔沿竖直方向延伸，所述扎带的所述短边穿过所述扎带限位孔。

进一步的，所述电池模块沿水平方向的尺寸与所述电池模块沿竖直方向的尺寸的比值大于或等于4。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供了另一技术方案：

一种电池包，包括：

箱体，具有容置腔；以及

多个以上任一项技术方案所述的电池模块，多个所述电池模块位于所述容置腔内。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供了另一技术方案：

一种车辆，包括：

车辆主体；以及电池包，所述电池包设置于所述车辆主体，所述电池包为以上任一技术方案所述的电池包。

由于电极组件在充放电过程中不可避免的会沿极片的厚度方向发生膨胀(在卷绕式结构的电极组件中，沿垂直于扁平面的方向膨胀力最大；在叠片式结构的电极组件中，沿第一极片和第二极片的堆叠方向膨胀力最大)。而在现有技术中，电池模块的电池单体中，电极组件对电池壳体施加最大膨胀力的方向都是朝向水平方向的。由于电池模块在沿水平方向的尺寸相比于竖直方向的尺寸大的多(例如，受到车辆的底盘高度尺寸限制，需要有更多的电池单体沿水平方向堆叠，膨胀力累积大)，因此，现有电池模块在水平方向上受到的膨胀力非常大，因此需要在电池模块的水平方向两侧设置非常厚的端板以抵抗膨胀力，而端板加厚会降低电池模块的能量密度。而上述方案中，电极组件可以选用卷绕式结构或者叠片式结构。当电极组件为卷绕式结构时，扁平面朝向竖直方向。当电极组件为叠片式结构时，第一极片和第二极片沿竖直方向层叠。可见，电极组件无论是采用卷绕式结构还是采用叠片式结构，电极组件对电池壳体施加最大膨胀力的方向都朝向竖直方向。由于电极组件对电池壳体施加最大膨胀力的方向是朝向竖直方向，而竖直方向上堆叠的电池单体个数较少。因此，相比于现有技术，上述方案可以减小电池模块的最大膨胀力，因此可选用体积更小的端板，从而提高电池模块的能量密度。

附图说明

图1为具体实施方式所述电池包的爆炸图；

图2为具体实施方式所述电池包中电池模块与箱体粘合的剖面图；

图3为图2中A部分的局部放大图。

图4为具体实施方式所述电池模块的示意图；

图5为具体实施方式所述电池单体的结构示意图；

图6为具体实施方式所述电池单体的爆炸图；

图7a为具体实施方式所述卷绕式结构的电极组件沿图3中D-D向的剖视图；

图7b为具体实施方式所述卷绕式结构的电极组件沿图3中D-D向截面的外形轮廓示意图；

图8为具体实施方式所述叠片式结构的电极组件沿图3中D-D向的剖视图；

图9为具体实施方式所述电池模块的示意图；

图10为图9所述电池模块的爆炸图；

图11为具体实施方式所述端板的结构示意图；

图12为具体实施方式所述端板的结构示意图；

图13为具体实施方式所述扎带首尾接合部的剖面图；

附图标记说明：

100、电池模块；

1、电池单体；

11、电极组件；

12、电池壳体；

13、盖板组件；

131、第一电极端子；

132、第二电极端子；

14、转接片；

111、第一极片；

112、第二极片；

113、隔膜；

114、扁平面；

115、窄面；

110、第一表面；

120、第二表面；

130、第三表面；

2、端板；

21、端板主体部；

22、扎带限位槽；

23、固定定限位孔；

24、第一凸出部；

200、电池包；

20、箱体；

210、上箱盖；

220、下箱体；

220-1、第二凸出部；

230、胶；

240、胶；

250、容置腔；

3、扎带；

31、长边；

32、短边；

310、第一端部；

320、第二端部；

330、接合部；

4、绝缘件；

5、汇流排；

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请的描述中，所有附图中箭头A所指方向为长度方向，箭头B所指方向为宽度方向，箭头C所指方向为竖直方向。水平方向为平行于水平面的方向，既可以是上述长度方向也可以是上述宽度方向。另外，水平方向不仅包括绝对平行于水平面的方向，也包括了工程上常规认知的大致平行于水平面的方向。竖直方向为垂直于水平面的方向，竖直方向不仅包括绝对垂直于水平面的方向，也包括了工程上常规认知的大致垂直于水平面的方向。此外，本申请描述的“上”、“下”、“顶”、“底”等方位词均是相对于竖直方向来进行理解的。

在一实施例中，提供了一种车辆，所述车辆包括车辆主体以及电池包，所述电池包设置于所述车辆主体，电池包为图1所示的电池包200。其中，车辆为新能源汽车，其可以为纯电动汽车，也可以混合动力汽车或增程式汽车，在车辆主体设置有驱动电机，驱动电机与电池包电连接，由电池包提供电能，驱动电机通过传动机构与车辆主体上的车轮连接，从而驱动汽车行进。优选地，电池包可水平设置于车辆主体的底部。

如图1所示，为一实施例中电池包200的结构示意图，电池包200包括箱体20和多个电池模块100，其中，箱体20包括下箱体210和上箱盖220，图1中，电池包200的上箱盖220与下箱体210是呈分开状态的。

其中，下箱体210和上箱盖220配合形成具有容置腔250的密闭箱体，多个电池模块100位于容置腔250内。其中，箱体20可以由铝、铝合金或其他金属材料制成。多个电池模块100可以沿电池包200的长度方向并排设置，多个电池模块100也可以沿电池包200的宽度方向并排设置。电池模块100具有多个电池单体1，并且电池模块100中的多个电池单体1可通过扎带3包围在一起，其中，一个电池模块100可设置有两个以上的扎带3，扎带包括两个长边31和两个短边32，其中，长边31沿水平方向(例如，箭头A所指的长度方向)延伸，短边32沿竖直方向(箭头C所指的方向)延伸。

如图2所示，在一实施例中，电池模块100的顶部与箱体20的上箱盖220之间设置有胶230，电池模块100的底部与箱体20的下箱体210之间设置有胶240，因此通过胶230和胶240使电池模块100与箱体20连接。

其中，胶230和胶240可以设置于电池模块100上相邻的两个扎带的长边31之间，通过两个扎带3的长边31可限制胶230和胶240在未凝固时向外溢流，确保胶230与电池模块100的顶部以及上箱盖220有效粘接，以及胶240与电池模块100的底部以及下箱体210有效粘接。

电池模块100通过胶230、胶240与箱体20相连接，使电池模块100与箱体20形成一个整体，加强了箱体20与电池模块100之间的连接强度，因此提高了电池包的整体刚度。

在一实施例中，扎带3的表面与电池单体1的第一表面110接触，上箱盖220的内表面与扎带3的另一表面接触，使上箱盖220、扎带3以及电池单体1三者紧密接触。这样位于两个相邻扎带3的长边31、电池单体1的上表面110以及上箱盖220内表面所围成的空间内的胶230的厚度为扎带3的厚度，从而可精确控制胶230的厚度。同样地，位于电池单体1底部的扎带3的长边31也可与下箱体210以及电池单体1的表面紧密接触，使位于电池单体1底部的胶240的厚度也可与扎带3的厚度相等。

如图3所示，为图12中A部分的局放大图，其中，在上箱盖220上的内表面设置有向下的第二凸出部220-1，第二凸出部220-1与胶230粘接。其中，第二凸出部220-1位于相邻的两个扎带3的长边31之间，即第二凸出部220-1向胶230所在位置凸出。第二凸出部220-1的末端与电池单体1的上表面之间留有容纳胶230的空间，这样使胶230的厚度小于扎带3的厚度。上箱盖220上的第二凸出部220-1可以由模具冲压形成，即由模具朝上箱盖220的上表面冲压，使上箱盖220的上表面向下凹并且下表面向下凸起。在其他实施例中，第二凸出部220-1可通过在上箱盖220的上表面设置加强片或加强条实现。上箱盖220上的内表面设置第二凸出部220-1一方面可以增加上箱盖220的结构强度，另一方面第二凸出部220-1向胶230所在位置凸出，可以将胶230向下以及两侧挤压，使胶230与电池单体1以及扎带3充分接触，确保胶230与电池单体1以及扎带3之间的粘接强度。

请参阅图4，提供了一种电池模块的结构示意图；图5提供了电池单体的立体结构示意图；图6提供了电池单体的爆炸图；图7a提供了卷绕式电极组件沿图3中D-D向的剖视图；图7b提供了卷绕式结构电极组件沿图3中D-D向截面的外形轮廓图；图8为叠片式结构电极组件沿图3中D-D向的剖视图。

如图4所示，电池模块100包括沿水平方向排列的多个电池单体1以及与所述多个电池单体1电连接的多个汇流排5。其中，电池单体1为可重复充放电使用的二次电池，多个电池单体1通过汇流排5实现串联、并联或混联。其中，电池模块100沿水平方向的尺寸L大于所述电池模块沿竖直方向的尺寸H。

如图5和图6所示，电池单体1包括电池壳体12和电极组件11，电池壳体12可由铝、铝合金或镀镍钢等金属材料制成，电池壳体12可具有六面体形状或其他形状，且具有开口。电极组件11容纳于电池壳体12内。电池壳体12的开口覆盖有盖板组件13。盖板组件13包括盖板和设置于盖板上的两个电极端子，两个电极端子分别为第一电极端子131和第二电极端子132。其中，第一电极端子131可以为正电极端子，第二电极端子132为负电极端子。在其他的实施例中，第一电极端子131还可以为负电极端子，而第二电极端子132为正电极端子。盖板可以由铝、铝合金等金属材料制成，盖板的尺寸与电池壳体12的开口的尺寸相适配。电极端子可通过焊接或通过铆钉等固定件固定于盖板上。在盖板组件13与电极组件11之间设置有转接片14，电极组件11的极耳通过转接片14与盖板上的电极端子电连接。本实施例中，转接片14有两个，即分别为正极转接片和负极转接片。

图6中，电池壳体12内设置有两个电极组件11，两个电极组件11沿竖直方向(箭头C所指的方向)堆叠。当然，在其他实施例中，在电池壳体12内也可设置有一个电极组件11，或者在电池壳体内设置有三个以上的电极组件11。多个电极组件11沿竖直方向(箭头C所指的方向)堆叠。

如图7a、图7b和图8所示，电极组件11包括第一极片111、第二极片112以及设置于所述第一极片111和所述第二极片112之间的隔膜113。其中，第一极片111可以为正极片，第二极片112为负极片。在其他的实施例中，第一极片111还可以为负极片，而第二电极为正极片。其中，隔膜113是介于第一极片111和第二极片112之间的绝缘体。正极片的活性物质可被涂覆在正极片的涂覆区上，负极片的活性物质可被涂覆到负极片的涂覆区上。由正极片的涂覆区延伸出的部分则作为正极极耳；由负极片的涂覆区延伸出的部分则作为负极极耳。正极极耳通过正极转接片连接于盖板组件13上的正电极端子，同样地，负极极耳通过负极转接片连接于盖板组件13上的负电极端子。

如图7a所示，其中，电极组件11为卷绕式结构。其中，第一极片111、隔膜113以及第二极片112均为带状结构，将第一极片111、隔膜113以及第二极片112依次层叠并卷绕两圈以上形成电极组件11，并且电极组件11呈扁平状。在电极组件11制作时，电极组件11可先卷绕成中空的圆柱形结构，卷绕之后再压平为扁平状。图7b为电极组件11的外形轮廓示意图，电极组件11的外表面包括两个扁平面114，两个扁平面114沿竖直方向(箭头C所指的方向)相互面对，即扁平面114与电池壳体12的第一表面110相对设置。其中，电极组件11大致为六面体结构，扁平面114大致平行于卷绕轴线且为面积最大的外表面。扁平面114可以是相对平整的表面，并不要求是纯平面。两个扁平面114是相对电极组件11两侧的窄面115而言的，并且扁平面114的面积大于电极组件11的窄面115。

如图8所示，其中，电极组件11为叠片式结构，即电极组件11中具有多个第一极片111以及多个第二极片112，隔膜113设置在第一极片111和第二极片112之间。第一极片111、隔膜113、第二极片112依次层叠设置。其中，第一极片111、隔膜113和第二极片112沿竖直方向层叠(箭头C所指的方向)。

由于电极组件11在充放电过程中不可避免的会沿极片的厚度方向发生膨胀(在卷绕式结构的电极组件11中，沿垂直于扁平面114的方向膨胀力最大；在叠片式结构的电极组件11中，沿第一极片111和第二极片112的堆叠方向膨胀力最大)。

在现有技术中，电池模块100的电池单体1中，电极组件11对电池壳体12施加最大膨胀力的方向都是朝向水平方向。由于电池模块100在沿水平方向的尺寸相比于竖直方向的尺寸大的多(例如，受到车辆的底盘高度尺寸限制，需要有更多的电池单体1沿水平方向堆叠，膨胀力累积大)，因此，现有电池模块100在水平方向上受到的膨胀力非常大，因此需要在电池模块100的水平方向两侧设置非常厚的端板以抵抗膨胀力，而端板加厚会降低电池模块100的能量密度。而本实施例中，电极组件11可以选用卷绕式结构或者叠片式结构。当电极组件11为卷绕式结构时，扁平面114朝向竖直方向。当电极组件为叠片式结构时，第一极片111和第二极片112沿竖直方向层叠。可见，电极组件11无论是采用卷绕式结构还是采用叠片式结构，电极组件11对电池壳体12施加最大膨胀力的方向都朝向竖直方向。

由于电极组件11对电池壳体12施加最大膨胀力的方向是朝向竖直方向，而竖直方向上堆叠的电池单体1个数较少。因此，相比于现有技术，本实施方式可以减小电池模块100的最大膨胀力，因此可选用体积更小的端板，从而提高电池模块100的能量密度。

如图4所示，在电池模块100中，电池单体1沿竖直方向(箭头C所指的方向)堆叠的层数为2层。而在其他实施方式中，沿竖直方向堆叠的电池单体1的层数可以为1-5层。优选地，沿竖直方向堆叠的电池单体1的层数为2层或3层。

为了更好的平衡电池模块100在水平方向和竖直方向的膨胀力，在一实施例中，电池模块100沿水平方向的尺寸与电池模块100沿竖直方向的尺寸的比值大于或等于4。

如图5和图6所示，电池单体1的电池壳体12大致为六面体结构，电池壳体12包括两个第一表面110和两个第二表面120。每个电池单体1中的两个第二表面120沿水平方向(例如，箭头A所指的长度方向)相互面对，每个电池单体1中的两个第一表面110沿竖直方向(箭头C所指的方向)相互面对。其中，第一表面110和第二表面120之间可通过直角过渡，同样地，第一表面110和第二表面120之间也可通过圆弧曲面或多次折弯的曲面过渡。优选地，第一表面110的面积大于所述第二表面120的面积。

由于电池单体1在充放电过程中还会在电池壳体12内部产生气体，产生的气体会对电池壳体12施加作用力，从而加剧电池壳体12向外膨胀。由于本实施例的第一表面110的面积大于第二表面120的面积，并且电池单体1中的两个第一表面110沿竖直方向相互面对，因此产生的气体对电池壳体12施加最大作用力的方向也是朝向竖直方向。相比于现有技术，进一步减少了电池模块100的最大膨胀力。

如图5和图6所示，电池壳体12还包括第三表面130，两个第一表面110和两个第二表面120共同围绕第三表面130，并且第一表面110的面积大于第三表面130的面积。即第一表面110、第二表面120和第三表面130两两之间大致呈垂直，并且相互连接形成容纳电极组件11的腔体。其中，第一表面110朝向竖直方向，并且第一表面110的面积大于第二表面120或第三表面130的面积。第二表面120和第三表面130的面积可以是相等，也可以是第二表面120的面积大于或小于第三表面130的面积。

在电池包的实施例中，由于胶230和胶240是设置于电池模块100与上箱盖1之间，并且电池模块100的最大膨胀力方向是朝向竖直方向的，因此会使得电池模块100与胶230和胶240之间贴合的更紧密，防止胶230和胶240脱落。

如图5所示，电池单体1上的第一电极端子131和第二电极端子132可以设置于电池壳体12的第三表面130上，因此与电极端子连接的汇流排5位于第三表面130所在的电池单体1的一侧。由于电池模块100在竖直方向的空间相对于其他方向的空间更为宝贵，而将汇流排设置于第一表面130的一侧，可充分利用电池模块100侧面的空间，降低电池模块100沿竖直方向的尺寸。特别是当电池模块100应用于汽车上时(电池模块100通常设置于汽车的底部)，通过降低电池模块100的沿竖直方向的尺寸可以增加汽车底部的离地间距，有利提升汽车的越障能力。

如图9和图10所示，在一实施例中，电池模块100包括有扎带3，扎带3包围多个电池单体1的外周，并且首尾连接在一起，从而将多个电池单体1绑绕在一起。其中，扎带3可以由尼龙、聚丙烯或聚氯乙烯等材料制成，且具有良好的柔韧性，扎带沿多个电池单体1包围从而形成两个长边31和两个短边32。其中，长边31与第一表面110相互面对且沿水平方向(箭头A所指的长度方向)延伸，短边32与第二表面120相互面对且沿竖直方向(箭头C所指方向)延伸。由于电池模块100在水平方向(例如，箭头A所指的长度方向)的膨胀力较小，因此对电池单体1的固定结构的强度要求也随之降低，通过扎带3即可将电池模块100中在电池单体1捆绑在一起。在其他实施例中，电池模块100可以通过压条、侧板或者螺栓等方式进行固定。而在本实施例中，扎带3具有质量轻、占用的体积小等优点，通过扎带3包围电池单体1的外周，相比于其他方式更有利于电池模块100的轻量化。

可选的，电池模块100设置有至少两条扎带3，相邻扎带3之间沿宽度方向(箭头B所指方向)间隔分布。在其他实施例中，扎带3的数量可为一条。

如图9和图10所示，在本实施例中，电池模块100还包括两个端板2，两个端板2分别设置于多个电池单体1的沿水平方向(例如，箭头A所指的长度方向)的两端，扎带3包围多个电池单体1和两个端板2的外周，即扎带3将两个端板2以及多个电池单体1均包围在一起。端板2可以由铝、铝合金等金属材料制成，也可以由塑料等高分子材料通过塑料工艺制成。如图10所示，本实施例中，电池模块100还包括绝缘件4，绝缘件4可以由橡胶、硅胶等绝缘材料制成，绝缘件4至少包括第一面和第二面，其中，第一面和第二面成垂直关系。绝缘件4设置于电池模块100的沿长度方向两端的底部，第一面与位于端部的电池单体1的侧面相对，第二面与电池单体1的底面相对。扎带3包围端板2、电池单体1以及绝缘件4的外周，使端板2、电池单体1以及绝缘件4结合在一起。绝缘件4既起到绝缘防护的作用，又可以防止电池单体1被扎带3局部勒紧而出现受力不均。

如图11为一实施例中端板2的结构示意图，端板2包括端板主体部21、扎带限位槽22和第一凸出部24，其中，扎带限位槽22设置于端板2的外表面，由端板2的外表面向内凹形成，扎带限位槽22沿竖直方向延伸。扎带3穿过扎带限位槽22，以使扎带3的短边32容纳于扎带限位槽22内。扎带3包围多个电池单体1和端板2的外周，其中，扎带限位槽22的宽度与扎带3的短边32宽度相当，从而可限定扎带3的位置。

如图12所示，为另一实施例中端板2的结构示意图，与图8不同之处在于，在端板2上设置扎带限位孔23替代图8中的扎带限位槽22，其中，扎带限位孔23位于端板2内部而不是表面，同样的，扎带限位孔23也是沿竖直方向延伸，扎带3的短边32穿过扎带限位孔23。扎带限位孔23的宽度与扎带3的短边32宽度相当，扎带3包围多个电池单体1和端板2的外周。

在图11和图12所示的端板2中，第一凸出部24设置于主体部21的顶部，第一凸出部24突出于电池模块100的上表面且位于相邻的两个扎带3的长边31之间。因此，两个端板2上的第一凸出部24与相邻的两个扎带3的长边31在电池模块100的顶部围成一个凹槽。如图12所示，在一些实施例中，电池模块100顶部可通过胶230与上箱盖220连接，而第一凸出部24与扎带3的长边31所围成凹槽处可用于容纳所述胶230，并且可以对未凝固的胶进行限位，防止未凝固的胶流失。

如图13所示，为扎带3首尾接合部的剖面图，其中，扎带3具有第一端部310和第二端部320(其中，第一端部310和第二端部320分别是指扎带3首尾未连接时的一端和另一端)，第一端部310和第二端部320沿竖直方向层叠以形成接合部330，以使扎带3的接合部330与电池单体1的第一表面110相互面对，即接合部330位于电池模块100的顶部。其中，扎带3的第一端部310和所述第二端部320可通过热压的方式使两者表面熔化后连接在一起，当然在其他实施例中，第一端部310和所述第二端部320也可通过胶或固定钉连接在一起。

而在另一些实施例中，第一端部310和第二端部320沿水平方向(例如，箭头A所指的长度方向)层叠以形成接合部330，接合部330与电池单体1第二表面120相互面对，即接合部330位于电池模块100的沿水平方向的端部。

在一些实施例中，电池模块100具有两条以上的扎带3，各扎带3的接合部330沿宽度方向(即箭头B所指的方向)排列。由于结合部330由第一端部310和第二端部320层叠形成，因此结合部330的厚度会大于扎带3其余部分的厚度。由于各扎带3的接合部330呈直线排列(即沿宽度方向排列并大致在同一条直线上)，因此便于在箱体20上设置避让槽，从而防止电池单体1在结合部330位置受到箱体20的挤压。

设计图

一种电池模块、电池包及车辆论文和设计

一种电池模块、电池包及车辆论文和设计-金海族

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢