專利名稱：電池模組框架以及應用該框架的電池組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電池模組框架，尤其涉及一種電池模組框架的絕緣結(jié)構(gòu)。本實用新型還涉及一種應用上述電池模組框架的電池組件。
背景技術：
近年來，考慮到環(huán)境污染日益嚴重，蓄電池，其能被充電或放電，常被作為動力源 來替代傳統(tǒng)石化燃料以解決石化燃料所引起的環(huán)境污染問題。在車輛動力領域，與傳統(tǒng)能源相比，電動力源在環(huán)保方面具有明顯的優(yōu)勢。采用電池作為動力源不消耗汽油、無廢氣、低噪音，輻射小，是一種較理想的動力源。目前常用電動力源通常采用多個單電池放置入一個電池模組框架中，再通過串并聯(lián)模塊將單電池進行電性組合，從而形成一個電池模組，進而滿足動力需求。電動車使用的動力電池是電池各種應用領域中要求最高的一種，其使用環(huán)境復雜，尤其需要適應顛簸和震動的環(huán)境，所以現(xiàn)有技術中有采用固定框架來固定這些電池。然而，這些被框架固定的電池的電極凸露在外，沒有相應的保護，所以，各個電池之間很可能由于環(huán)境變化引發(fā)短路。有鑒于此，有必要對現(xiàn)有的電池模組框架予以改進以解決上述問題。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型解決的技術問題在于提供一種可有效避免短路的電池模組框架。本實用新型解決的技術問題還在于提供一種應用上述電池模組框架的電池組件。為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案一種電池模組框架，所述電池模組框架包括支架機構(gòu)，用于夾持固定電池殼體，所述支架機構(gòu)至少包括底部支架以及與底部支架相對的頂部支架；絕緣蓋，固定于所述頂部支架上方。作為本實用新型的進一步改進，所述支架機構(gòu)在底部支架和頂部支架之間定義至少兩個單電池收容區(qū)，且在所述至少兩個單電池收容區(qū)之間設置有分隔板。作為本實用新型的進一步改進，支架機構(gòu)在所述單電池收容區(qū)內(nèi)設置有用于固定電池殼體的玻璃膠或雙面膠。作為本實用新型的進一步改進，所述底部支架具有用于和電池殼體接觸的底壁，且所述底壁封閉設置。作為本實用新型的進一步改進，所述頂部支架設置有通孔以供電池殼體的電極穿過。作為本實用新型的進一步改進，所述頂部支架設置有螺絲柱，所述絕緣蓋通過自攻螺絲固定于所述螺絲柱上。作為本實用新型的進一步改進，所述絕緣蓋包括頂壁以及自頂壁周側(cè)向下延伸出的側(cè)壁，所述側(cè)壁上設置有若干間隔的開口。[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述頂部支架和/或底部支架側(cè)緣設置有若干間隔分布的缺口。為解決上述技術問題，本實用新型還可以采用如下技術方案一種電池組件，包括電池，包括電池殼體；電池芯蓋，設置在所述電池殼體的頂部；電極，凸伸出所述電池芯蓋設置；以及 收容所述電池的、如前述實用新型內(nèi)容中任一項所述的電池模組框架。作為本實用新型的進一步改進，所述電池殼體內(nèi)設置有正電極材料和負電極材料，所述正電極材料包括磷酸鋰鐵(LiFePCM)。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所提供的電池模組框架由于在頂部支架上方設置了絕緣蓋，從而避免凸伸出頂部支架上的電池電極被無意短接而造成短路。

圖I是本實用新型具體實施方式
中電池模組框架與電池結(jié)合后電池組件的立體圖；圖2是本實用新型具體實施方式
中電池模組框架中頂部支架的立體圖；圖3是本實用新型具體實施方式
中電池模組框架中頂部支架另一角度的立體圖；圖4是本實用新型具體實施方式
中電池模組框架中底部支架的立體圖；圖5是本實用新型具體實施方式
中電池模組框架中絕緣蓋的立體圖；圖6是本實用新型具體實施方式
中電池殼體的立體圖；圖7是本實用新型中導電件的一具體實施方式
的立體圖；圖8是本實用新型中導電件的另一具體實施方式
的立體圖；圖9是本實用新型具體實施方式
中，收容于電池模組框架中的電池通過導電件實現(xiàn)互連的立體圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖所示的各實施例對本實用新型進行詳細描述。但這些實施例并不限制本實用新型，本領域的普通技術人員根據(jù)這些實施例所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。參圖I所示的本實用新型的電池組件100的一具體實施方式
，其中的電池模組框架(未圖示)包括支架機構(gòu)。支架機構(gòu)用于固定電池殼體，支架機構(gòu)至少包括頂部支架11以及與頂部支架11相對的底部支架12。在其他實施方式中，支架機構(gòu)也可以包括位于頂部支架11與底部支架12之間的側(cè)支架。側(cè)支架同樣用于夾持電池殼體，但夾持方向與頂、底部支架夾持方向垂直。本實施方式中，支架機構(gòu)只包括有頂部支架11以及底部支架12，頂部支架11與底部支架12上下夾持電池殼體。電池模組框架(未圖示)還包括絕緣蓋14,絕緣蓋14固定于頂部支架上方，使得凸伸出頂部支架11的電極被覆蓋，從而降低了電池引發(fā)短路的可能性。[0035]參圖2、圖3與圖4所示，頂部支架11作為支架機構(gòu)一部分，其設置于電池殼體13上部，絕緣蓋14的下方。由于用于電池組件內(nèi)部，頂部支架11需要有很好的絕緣、防火以及抗高溫性能。本實施例中，采用ABS塑膠材料制造頂部支架11，使其具有90防火等級。支架機構(gòu)在底部支架12與頂部支架11之間定義至少兩個單電池收容區(qū)，并且各個單電池收容區(qū)之間還設置有分隔板123。在如圖2和圖3所示的實施例中，采用在頂部支架11設置16個頂部單電池收容區(qū)114，底部支架12設置16個底部單電池收容區(qū)121，并且上下對應，從而可以保證收容電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在頂部支架11與底部支架12上還分別設置有分隔板115、123以分割單電池收容區(qū)。分隔板的設置可以保證各個單電池之間具有空隙。由于電池在工作過程中容易產(chǎn)生熱量從而引起電池的膨脹，如果電池之間緊密貼合，則會導致電池之間互相擠壓，進而影響電池質(zhì)量，所以各個單電池之間預留空隙就顯得比較重要。此外，設置分隔板123、115所產(chǎn)生的空隙可以有效的散發(fā)電池使用過程中所產(chǎn)生的熱量，從而降低電池組件內(nèi)部的溫度，以延長使用壽命。本實用新型所提供的支架機構(gòu)所夾持的電池形狀可以是任何合適的形狀，只需要在支架機構(gòu)上對單電池收容區(qū)的形狀進行定義即可實現(xiàn)。本實施例中，頂部支架11上設置有方形電池收容區(qū)114，以對應的收容方形電池。同時底部支架12也對應的設置方形電池收容區(qū)121，以匹配頂部支架11，進而保證整個支架機構(gòu)的穩(wěn)定性。底部支架12需具有封閉式的底壁，以防止相鄰電池殼體底部通過底壁導通。本實施方式中，支架機構(gòu)，在頂部支架11與底部支架12的電池收容區(qū)114、121設置有用于固定電池殼體的玻璃膠或雙面膠，雙面膠需有一定厚度，從而使得粘結(jié)更佳牢靠，進而使得支架機構(gòu)對于電池殼體13夾持更穩(wěn)固。參圖2與圖4所示，頂部支架11與底部支架12作為支架機構(gòu)固定電池殼體13后，形成一個電池組件。電池組件會內(nèi)置于電池模組箱體內(nèi)。為了保證電池模組框架在電池模組箱體中保持穩(wěn)定，不至于因發(fā)生顛簸、震動而松散，在底部支架12與頂部支架11側(cè)邊緣設置有若干間隔分布的第一缺口 113、第二缺口 122，對應的電池模組箱體內(nèi)側(cè)面設置有對應的凸肋，則可以起到導引與定位的作用，從而電池模組框架(未圖示)放入電池模組箱體過程簡易，并且位置穩(wěn)定。參圖2與圖5所示，頂部支架11與絕緣蓋14固定連接，頂部支架11設置有收容缺口 111，收容缺口 111用來在頂部支架11覆蓋于電池殼體13之后供電池殼體13上電極通過。單個電池殼體13對應兩個收容缺口 111分別供正、負電極通過。在其他實施方式中，頂部支架11上對應每個電池殼體13可只設置一個收容缺口 111，同時供電池殼體13上正、負電極穿過。正、負電極穿過頂部支架11后可以與其他電池殼體13上的正、負電極通過導電件(將會在后文詳述)進行電性連接，從而形成電池模組。而絕緣蓋14設置于頂部支架11上方，從而保證電池殼體13上電極的串、并聯(lián)線路不會被影響而導致串、并聯(lián)線路出現(xiàn)短路或斷路等情形。絕緣蓋14與頂部支架11之間可通過螺絲固定。本實施例中，頂部支架11上設置有螺絲柱112，絕緣蓋14對應位置設置有螺絲孔141，絕緣蓋14通過自攻螺絲固定于螺絲柱上，從而絕緣蓋14與頂部支架11固定連接。如圖5所示的實施方式中，絕緣蓋14包括頂壁142以及自頂壁142周側(cè)向下延伸出的側(cè)壁143。側(cè)壁上設置有若干間隔的開口。側(cè)壁143在絕緣蓋14與頂部支架11螺絲固定后，抵接于頂部支架11上，從而上述開口在絕緣蓋14與頂部支架11之間形成多個通道144，便于連接各電池穿過。參圖6與圖9所示的實施方式，電池組件中包括有電池，電池包括有電池殼體13 ;電池芯蓋，該電池芯蓋設置在電池殼體13的頂部；正電極131、負電極132，其凸伸出電池芯蓋設 置；螺母133、其設置于正電極131、負電極132上，用于卡持導電件20于正電極131、負電極132上并保持二者的電性連接；以及收容電池的、如前述實用新型內(nèi)容中的電池模組框架(未圖$)。同時電池殼體13內(nèi)設置有正電極材料和負電極材料,本實施例中，正電極材料包括磷酸鋰鐵(LiFeP04 )。綜上所述，電池組件可以采用如下方法進行組裝I、將若干電池殼體13置入底部支架，并以玻璃膠沾接方式連結(jié)(亦可用雙面膠)；2、將頂部支架放至若干電池上方，并以玻璃膠沾接方式連結(jié)(亦可用雙面膠)；3、將各電池間通過導電件實現(xiàn)串、并聯(lián)；4、將絕緣蓋置于頂部支架上并固定，固定方式可采用自攻螺絲鎖定之方式。采用上述組裝方式，可以有效的固定電池殼體13，組裝簡便，生產(chǎn)效率高。參圖7與圖9所示的電池組件的另一實施方式。電池組件包括至少兩個分離設置的第一和第二電池模組，每個電池模組包括至少兩個電池，每個電池具有正電極和負電極；導電件20，導電件20包括并聯(lián)第一電池模組的至少兩個電池的兩個正電極的第一部分21、并聯(lián)第二電池模組的至少兩個電池的兩個負電極的第二部分22、以及串聯(lián)第一電池模組的一個電池的正電極和第二電池模組的一個電池的負電極的第三部分23,所述第三部分呈扁平狀。第三部分23可以有效的串聯(lián)第一電池模組中部分電池上正電極以及第二模組中部分電池上負電極，使第一、第二模組串聯(lián)連接。本實施例中，導電件20設置于頂部支架11上方用于連接不同電池的電極，來實現(xiàn)不同電池間的串、并聯(lián)。導電件20還包括串聯(lián)第一電池模組的另一個電池的正電極和第二電池模組的另一個電池的負電極的第四部分24。其中導電件20中第一部分21與第二部分22平行排布，第三部分23垂直于第一部分21和第二部分22。類似地，第四部分24平行于第三部分23，且垂直于第一部分21和第二部分22。導電件20可以采用導電金屬制成，本實施例中，優(yōu)選的采用紫銅或黃銅為主的材料制成，同時導電件20制造成銅片形式。導電件20的第一部分21與第二部分22都采用長直片狀銅片形式，而第三連接件23與第四連接件24采用短直銅片，同時與第一部分21、第二部分22連接。本實施例中，導電件第一部分21、第二部分22、第三部分23與第四部分24為一體沖壓成型。第三部分23與第四部分24均用于串聯(lián)相鄰兩電池組，在其他實施方式中也可僅設置一個，本實施方式中設置兩個可確保導電件20具有較大的過電流能力。導電件20設置有通孔211以供電池殼體13上電極穿過?？赏ㄟ^螺母133將導電件固定于電極上。導電件20采用一體化設置，可以保證充放大電流。根據(jù)不同的需求，如電池的數(shù)量，導電件20可以做出適應性設計。如根據(jù)電池模組中需要并聯(lián)的電池的數(shù)量，可以增加導電件20的第一部分21與第二部分22的長度，對應的調(diào)整第一部分21與第二部分22上通孔的211的數(shù)量以滿足電池模組中電池之間的并聯(lián)；或者如根據(jù)電池模組之間的間距，調(diào)整第三部分23與第四部分24的長度，滿足多個電池模組之間的串聯(lián)。[0056]如圖7與圖9所示，本實施方式中，導電件20還包括有第五部分25與第六部分26。第五部分25、第六部分26都與第三部分23、第四部分24平行，同時與第一部分21、第二部分22相連接。同樣地，第五部分25和第六部分26可提高導電件20過電流的能力。當然，隨著電池數(shù)量的增加，第一部分21與第二部分22之間還可以設置有第七部分、第八部分等。導電件20中第一部分21、第二部分22以及第三部分23 —起定義一“U”形。類似地，導電件20中第一部分21、第二部分22、第三部分23以及第四部分24 —起定義一 “ 口 ”字形；導電件20中第一部分21、第二部分22、第三部分23、第四部分24以及第五部分25 —起定義一 “日”字形；導電件20中第一部分21、第二部分22、第三部分23、第四部分24、第五部分25以及第六部分26 —起定義一 “目”字形。參圖7所示，導電件20第三部分23上還設置有緩沖帶221。當電池由于震動發(fā)生移位時，相鄰電池或電池組之間的間距可能會加大，所以緩沖帶221的設置對于保證導電件20正常工作顯然是很有必要的。本實施例中，緩沖帶221為拱形設置，可以起到抗拉伸的作用。類似的，第四部分24和/或第五部分25和/或第六部分26上也設置有緩沖帶。電池也有可能發(fā)熱膨脹而導致各個電池殼體13之間間距變大，從而第一部分21與第二部分22間也可以設置有至少一個緩沖帶，優(yōu)選地，緩沖帶需要設置于第一部分21與第二部分22上各個通孔之間。參圖7與圖8所示，相鄰兩排電池正電極、負電極可采用第三部分23實現(xiàn)串聯(lián)。同一排電池中的正電極或負電極可采用一個長直形的第二導電件27，所述第二導電條27包括第二通孔271以及設置于相鄰第二通孔271之間的第二緩沖帶272。上述實施方式可以看出，多個電池之間的串、并聯(lián)可以通過一個一體成型的導電件來實現(xiàn)，從而可使導電件能夠承受較大的過電流。此外，導電件20具有緩沖帶，可以保證相鄰電池間的間距發(fā)生變化時，導電件仍舊能正常工作。應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電池模組框架，其特征在于，所述電池模組框架包括 支架機構(gòu)，用于夾持固定電池殼體，所述支架機構(gòu)至少包括底部支架以及與底部支架相對的頂部支架； 絕緣蓋，固定于所述頂部支架上方。
2.如權(quán)利要求I所述的電池模組框架，其特征在于所述支架機構(gòu)在底部支架和頂部支架之間定義至少兩個單電池收容區(qū)，且在所述至少兩個單電池收容區(qū)之間設置有分隔板。
3.如權(quán)利要求2所述的電池模組框架，其特征在于支架機構(gòu)在所述單電池收容區(qū)內(nèi)設置有用于固定電池殼體的玻璃膠或雙面膠。
4.如權(quán)利要求I所述的電池模組框架，其特征在于所述底部支架具有用于和電池殼體接觸的底壁，且所述底壁封閉設置。
5.如權(quán)利要求I所述的電池模組框架，其特征在于所述頂部支架設置有通孔以供電池殼體的電極穿過。
6.如權(quán)利要求I所述的電池模組框架，其特征在于所述頂部支架設置有螺絲柱，所述絕緣蓋通過自攻螺絲固定于所述螺絲柱上。
7.如權(quán)利要求I所述的電池模組框架，其特征在于所述絕緣蓋包括頂壁以及自頂壁周側(cè)向下延伸出的側(cè)壁，所述側(cè)壁上設置有若干間隔的開口。
8.如權(quán)利要求I所述的電池模組框架，其特征在于所述頂部支架和/或底部支架側(cè)緣設置有若干間隔分布的缺口。
9.一種電池組件，其特征在于，包括 電池，包括 電池殼體； 電池芯蓋，設置在所述電池殼體的頂部； 電極，凸伸出所述電池芯蓋設置；以及 收容所述電池的、如權(quán)利要求I至8中任一項所述的電池模組框架。
10.如權(quán)利要求9所述的電池組件，其特征在于所述電池殼體內(nèi)設置有正電極材料和負電極材料，所述正電極材料包括磷酸鋰鐵(LiFePO4)1專利摘要本實用新型提供一種電池模組框架，其包括支架機構(gòu)，用于夾持固定電池殼體，支架機構(gòu)至少包括底部支架以及與底部支架相對的頂部支架；絕緣蓋，固定于頂部支架上方。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所提供的電池模組框架由于在頂部支架上方設置了絕緣蓋，從而避免凸伸出頂部支架上的電池電極被無意短接而造成短路。
文檔編號H01M2/34GK202363531SQ20112049554
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者宋華斌, 黃仁治 申請人:冠碩新能源(香港)有限公司, 蘇州冠碩新能源有限公司