專利名稱：電池模塊及電池模組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電池模塊，尤其涉及一種體積小、重量輕、具有良好通風效果和各單體電池匯流均勻的電池模塊；本發(fā)明還涉及一種電池模組，尤其涉及一種適應性強、靈活性大以及性能穩(wěn)定的電池模組。屬于電池模塊技術領域。
背景技術：
與傳統(tǒng)汽車相比，電動車在環(huán)保方面具有明顯的優(yōu)勢。廢棄污染和噪音污染是內燃機汽車的兩大污染。電動車則不消耗汽油，無廢氣污染，低噪音，輻射小，是一種理想的清潔交通工具。隨著人類的環(huán)保意識的增強，電動車的應用日益廣泛，從而電動車用電動力電池組的開發(fā)成為一項重要的課題?，F可用于電動汽車的動力電池的種類很多。中國專利號為96210741. 7的專利公開了一種單個單體組合干荷蓄電池，包括單個單體蓄電池、接柱、連接板、組合夾槽及緊固件，特點是可隨意組合成所需的蓄電池。中國專利號為200620152371. 2的專利公開了一種電池模組，由兩個或兩個以上的電池模組組成，每個電池模組由兩端的側板、若干個單體電池以及單體電池之間夾有的散熱板組成，相鄰的電池模塊之間共用緊固條，特點是減少了緊固條的用量。中國專利申請?zhí)枮?0262096.0的專利申請公開了一種方形密封電池緊固組裝結構，主要包括短板、壓板和絕緣隔板，電池組合根據需要有幾個和幾十個單體電池組合而成，電池組的首尾兩端外側放置絕緣隔板，然后再放置端板；兩個側面上各放兩條壓條，特點是具有優(yōu)良的散熱通風性能?，F有的電池模塊中，還沒有技術上比較成熟的電池模塊，電池模塊在優(yōu)化體積、重量、散熱性能、機械強度以及各單體電池的電性能上不能兼顧，還沒有真正實現電池的模塊化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一目的在于提供一種體積小、重量輕、具有良好通風效果和各單體電池匯流均勻的電池模塊。本發(fā)明的另一目的在于提供一種體積小、重量輕、具有良好通風效果、各單體電池匯流均勻和組合靈活的電池模組。為實現本發(fā)明的主要目的，本發(fā)明提供一種電池模塊，包括兩個托盤、兩塊以上串并聯(lián)片、兩個集流體和多個單體電池；托盤底部均勻設置有多個卡孔，在卡孔之間設置有多個通孔；串并聯(lián)片固定設置于托盤底部，串并聯(lián)片上均勻設置有多個與卡孔位置對應的電池焊接點和與通孔位置對應的開孔；集流體包括壓板、側板和電極，集流體固定設置于托盤底部的一側或兩側，通過壓板與托盤底部設置的串并聯(lián)片緊密連接；單體電池的兩極分別限定在托盤底部設置的卡孔內；
兩個托盤相對固定連接在一起。為實現本發(fā)明的又一目的，本發(fā)明提供一種電池模組，包括連接跨橋和兩個以上電池模塊，連接跨橋將兩個以上電池模塊連接起來組成一個電池模組。本發(fā)明的電池模塊，托盤底部均勻設置有多個卡孔，單體電池的兩極分別限定在卡孔內，從而實現對電池的有效固定；在卡孔之間設置有多個通孔，通過通孔電池模塊得到及時散熱；串并聯(lián)片固定設置于托盤底部，串并聯(lián)片上均勻設置有多個與卡孔位置對應的電池焊接點和與通孔位置對應的開孔，不同的串并聯(lián)片的組合可以使單體電池的組合靈活多變；集流體包括壓板、側板和電極，集流體根據單體電池的組合模式固定設置于同一托盤底部的兩側或不同的托盤底部的兩側，通過壓板與托盤底部設置的串并聯(lián)片緊密連接，從而使各單體電池的匯流均勻，進一步提高了各單體電池的使用壽命；兩個托盤相對固定連接在一起，使電池模塊的結構穩(wěn)定。


圖I為本發(fā)明電池模塊一實施例的組合示意圖；圖2為本發(fā)明電池模塊一實施例的托盤的結構示意圖；圖3為圖2中托盤的A-A向剖視圖；圖4為本發(fā)明電池模塊又一實施例的集流體的結構示意圖；圖5為本發(fā)明電池模塊又一實施例的單串串并聯(lián)片的結構示意圖；圖6為本發(fā)明電池I旲塊又一實施例的雙串串并聯(lián)片的結構不意圖；圖7為本發(fā)明電池模塊又一實施例的塞條的結構示意圖；圖8為本發(fā)明電池模組一實施例的組合示意圖；圖9為圖8中電池模組的俯視圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明的電池模塊和電池模組進行進一步詳細說明。圖I為本發(fā)明電池模塊一實施例的組合示意圖，圖2為本發(fā)明電池模塊一實施例的托盤的結構示意圖，圖3為圖2中托盤的A-A向剖視圖，圖4為本發(fā)明電池模塊又一實施例的集流體的結構示意圖，如圖I、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明的電池模塊包括兩個托盤10、兩塊以上串并聯(lián)片，兩個集流體20和多個單體電池80。托盤10底部均勻設置有多個卡孔101，在卡孔101之間設置有多個通孔102。串并聯(lián)片固定設置于托盤10底部，與托盤10底部通過螺桿、卡合或嵌入的方式固定。串并聯(lián)片上均勻設置有多個與卡孔101位置對應的電池焊接點和與通孔102位置對應的開孔。集流體20包括壓板201、側板202和電極203，集流體20固定設置于托盤10底部的一側或兩側，通過壓板201與托盤10底部設置的串并聯(lián)片緊密連接。單體電池80的兩極分別限定在托盤10底部設置的卡孔101內。兩個托盤10相對固定連接在一起。本發(fā)明的電池模塊，根據一定的單體電池的組合模式，將集流體20設置于托盤10底部的一側或兩側，通過螺桿、卡合、嵌入或其他方式與托盤10固定連接。將對應于一定組合模式的串并聯(lián)片固定在托盤10底部，使串并聯(lián)片上的電池焊接點與托盤10底部的卡孔101的位置對準，使單體電池80的兩極焊接在串并聯(lián)片上的焊接點后，分別限定在托盤10 的卡孔101內；串并聯(lián)片上的開孔和托盤10底部的通孔102位置對準，使電池模組通過通孔102進一步散熱。串并聯(lián)片位于集流體20的壓板201的上方或下方，并與壓板201充分接觸，確保同一電池模塊中的各單體電池的匯流均勻，從而提高了電池模塊的安全性，增強了可靠性，延長了電池的使用壽命。最后，將兩個托盤10通過鉸接、卡合、螺桿固定或其他方式相對固定連接在一起。不同單體電池的組合模式一般有單串聯(lián)和雙串聯(lián)兩種模式，為了適應一定的組合模式的需要，串并聯(lián)片設計為兩種形式。圖5為本發(fā)明電池模塊又一實施例的單串串并聯(lián)片的結構示意圖，圖6為本發(fā)明電池模塊又一實施例的雙串串并聯(lián)片的結構示意圖，如圖5 和圖6所示，串并聯(lián)片包括兩種形式，即單串串并聯(lián)片30和雙串串并聯(lián)片40。本發(fā)明的串并聯(lián)片為單串串并聯(lián)片30或雙串串并聯(lián)片40，可根據電池組合的方案靈活選擇不同形式的串并聯(lián)片組合。。當電池模塊采用單串聯(lián)模式時，在兩個托盤10的底部分別設置一單串串并聯(lián)片 30 ;在其中一個托盤10底部的一側設置一集流體20，所有單體電池的正極/負極與此托盤 10內設置的單串串并聯(lián)片連接，此托盤10內設置的集流體20作為電池模塊的正極 /負極； 在另一個托盤10底部的另一側，即與前一托盤10的集流體20相對的另一側設置另一集流體20，以確保電池模塊中的各單體電池的匯流均勻，此另一集流體20作為電池模塊的負極 /正極。當電池模塊采用雙串聯(lián)模式時，在一個托盤10的底部設置一單串串并聯(lián)片30 ;在另一個托盤10的底部設置兩個雙串串并聯(lián)片40，另一個托盤10底部的兩側分別設置兩個集流體20，確保了電池模塊中的各單體電池的匯流均勻。單體電池分為兩組，一組單體電池的正極/負極與其中一個雙串串并聯(lián)片40連接，與此雙串串并聯(lián)片40連接的集流體20作為電池模塊的正極/負極。另一組電池的負極/正極與另一個雙串串并聯(lián)片40連接，與此另一個雙串串并聯(lián)片40連接的集流體20作為電池模塊的負極/正極。更優(yōu)地，為了將集流體20方便、快捷以及穩(wěn)定地固定在托盤10底部的一側或兩側，托盤10底部的兩側均設置有與集流體20的壓板201配合的壓板凹槽103。更優(yōu)地，為了將串并聯(lián)片方便、快捷以及穩(wěn)定地固定在托盤10底部，托盤10底部設置有與串并聯(lián)片配合的串并聯(lián)片槽104。更優(yōu)地，為了更好地組合和固定各單體電池80，使電池模塊更加牢固，本發(fā)明的電池模塊還包括兩個墊片70，墊片70的底部和側面具有與集流體20的壓板201和側板202 相同的形狀，墊片70固定設置于托盤10底部沒有設置集流體20的一側或兩側，從而使電池模塊固定平穩(wěn)。更優(yōu)地，為了更好地固定和保護各單體電池80，本發(fā)明的電池模塊還包括兩個以上塞條50，塞條50固定在托盤10的側面，通過卡合、螺釘、嵌入或其他方式與托盤10的側面固定連接，位于串并聯(lián)片和集流體20的上部，從而實現了更好地固定串并聯(lián)片和集流體 20，對單體電池80進一步起保護作用。圖7為本發(fā)明電池模塊又一實施例的塞條的結構示意圖，如圖2和圖7所示，為了方面、快捷和穩(wěn)定地固定塞條50，塞條50的側面設置有滑道501，托盤10的兩個內側面設置有與所述滑道501配合的凸起105，塞條50通過滑道501和凸起105的配合，固定在托盤10的側面。
更優(yōu)地，為了更好地固定塞條50，托盤10底部的兩側設置有螺孔106，塞條50通過螺孔106更好地固定在托盤10的側面。更優(yōu)地，為了方便地輸出電池組的功率信號，本發(fā)明電池模塊還包括兩個接線柱60，接線柱60設置在集流體20的電極203的內側，接線柱60的兩端通過卡合、螺釘、嵌入或其他方式分別固定于托盤10底部，充當電池組功率信號的引出端子。更優(yōu)地，為了方便地輸出電池組的電壓信號，單串串并聯(lián)片30的一端設置有一接線端子303。接線端子303與單串串并聯(lián)片30為一體結構，或者與單串串并聯(lián)片30固定連接在一起。更優(yōu)地，電池模塊還包括一電池模塊管理單元，電池模塊管理單元設置于電池模塊的表面，與電池模塊固定連接，接線柱60和/或接線端子303與電池模塊管理單元通過信號線相連，將電池組功率信號和/或電壓信號輸出到電池模塊管理單元，從而進一步實現對電源模塊的電能和/或電壓的監(jiān)控。電池模組的實施方式圖8為本發(fā)明電池模組一實施例的組合示意圖，圖9為圖8中電池模組的俯視圖，如圖8和圖9所示，本發(fā)明的電池模組，包括連接跨橋2和兩個以上上述的電池模塊I，連接跨橋2將兩個以上電池模塊I連接起來。為了適應不同的用電需求，本發(fā)明的電池模組通過連接跨橋2用螺母3固定連接在一起，將兩個以上電池模塊I串聯(lián)或并聯(lián)連接，從而進一步增加了電池模組的適應性和靈活性。最后應當說明的是，很顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型。
權利要求
1.一種電池模塊，其特征在于包括兩個托盤(10)、兩塊以上串并聯(lián)片(30，40)、兩個集流體(20)和多個單體電池(80)； 所述托盤(10)底部均勻設置有多個卡孔(101)，在所述卡孔(101)之間設置有多個通孔(102)； 所述串并聯(lián)片固定設置于所述托盤(10)底部，所述串并聯(lián)片上均勻設置有多個與所述卡孔(101)位置對應的電池焊接點(301，401)和與所述通孔(102)位置對應的開孔(302,402)； 所述集流體(20)包括壓板(201)、側板(202)和電極(203)，所述集流體(20)固定設置于所述托盤(10)底部的一側或兩側，通過所述壓板(201)與所述托盤(10)底部設置的所述串并聯(lián)片緊密連接； 所述單體電池(80)的兩極分別限定在托盤(10)底部設置的卡孔(101)內； 兩個托盤相對固定連接在一起。
2.根據權利要求I所述的電池模塊，其特征在于所述串并聯(lián)片為單串串并聯(lián)片(30)或雙串串并聯(lián)片(40)。
3.根據權利要求2所述的電池模塊，其特征在于在兩個所述托盤(10)的底部分別設置一所述單串串并聯(lián)片(30);在其中一個所述托盤(10)底部的一側設置一所述集流體(20)，在另一個所述托盤(10)底部的另一側設置另一所述集流體(20)。
4.根據權利要求2所述的電池模塊，其特征在于在一個所述托盤(10)的底部設置一所述單串串并聯(lián)片(30);在另一個所述托盤(10)的底部設置兩個所述雙串串并聯(lián)片(40)，另一個所述托盤(10)底部的兩側分別設置兩個所述集流體(20)。
5.根據權利要求I所述的電池模塊，其特征在于所述托盤(10)底部的兩側均設置有與所述壓板(201)配合的壓板凹槽(103)。
6.根據權利要求I所述的電池模塊，其特征在于所述托盤(10)底部設置有與所述串并聯(lián)片配合的串并聯(lián)片槽(104)。
7.根據權利要求I所述的電池模塊，其特征在于還包括兩個墊片(70)，所述墊片(70)的底部和側面具有與所述集流體(20)的所述壓板(201)和所述側板(202)相同的形狀，所述墊片(70)固定設置于所述托盤(10)底部沒有設置所述集流體(20)的一側或兩側。
8.根據權利要求I所述的電池模塊，其特征在于還包括兩個以上塞條(50)，所述塞條(50)固定在所述托盤(10)的側面，位于所述串并聯(lián)片和所述集流體(20)的上部。
9.根據權利要求8所述的電池模塊，其特征在于所述塞條(50)的側面設置有滑道(501)，所述托盤(10)的兩個內側面設置有與所述滑道(501)配合的凸起，所述塞條(50)通過所述滑道(501)固定在所述托盤(10)的側面。
10.根據權利要求8或9所述的電池模塊，其特征在于所述塞條(50)通過設置在所述托盤(10)底部的兩側的螺孔(106)固定在所述托盤(10)的側面。
11.根據權利要求I所述的電池模塊，其特征在于還包括兩個接線柱(60)，所述接線柱(60)設置于所述集流體(20)的所述電極(203)的內側，所述接線柱(60)的兩端分別固定于所述托盤(10)底部。
12.根據權利要求2所述的電池模塊，其特征在于所述單串串并聯(lián)片(30)的一端設置有一接線端子(303)。
13.根據權利要求11或12所述的電池模塊，其特征在于還包括一電池模塊管理單元，所述電池模塊管理單元設置于電池模塊的表面，與電池模塊固定連接，所述接線柱(60)或所述接線端子(303)與所述電池模塊管理單元通過信號線相連。
14.一種電池模組，其特征在于包括連接跨橋(2)和兩個以上權利要求I 13中任意一個所述的電池模塊(I)，所述連接跨橋(2)將兩個以上所述電池模塊(I)連接起來。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池模塊，包括兩個托盤、兩塊以上串并聯(lián)片、兩個集流體和多個單體電池；托盤底部均勻設置有多個卡孔，在卡孔之間設置有多個通孔；串并聯(lián)片固定設置于托盤底部；集流體固定設置于托盤底部的一側或兩側，通過壓板與串并聯(lián)片緊密連接；單體電池的兩極分別限定在托盤底部設置的卡孔內；兩個托盤相對固定連接在一起。本發(fā)明還公開了一種電池模組，包括兩個以上電池模塊和連接跨橋，連接跨橋將兩個以上電池模塊連接起來。本發(fā)明的電池模塊，體積小、重量輕、具有良好的通風效果；電池模組的適應性、靈活性和穩(wěn)定性較強。
文檔編號H01M2/26GK102623736SQ201110033309
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權日2011年1月30日
發(fā)明者孫偉, 孫曉東, 謝秀峰, 趙遠, 馬克明 申請人:北京利維能電源設備有限公司