本實用新型涉及一種集成式電池模組。

背景技術(shù)：

單個電芯往往無法滿足大功率用電設(shè)備或電子裝置的需求，通常需要采用多個單體電芯共同構(gòu)成集成式的電池模組，以提高輸出功率，擴大電池容量。對于電池模組中單體電芯的設(shè)置方式，目前采用的做法是通過設(shè)置支架對各個單體電芯進行固定，然而現(xiàn)有的電芯固定方式存在以下缺陷：

電芯在充電和放電的過程中會產(chǎn)生熱量，電芯的工作溫度過高會大大影響電池模組的使用壽命，傳統(tǒng)的電池支架設(shè)置為給內(nèi)部的電芯提供穩(wěn)定支撐，需盡可能減小支架與電芯之間的空隙，而電芯之間需設(shè)置空隙來加快散熱，故存在固定安裝和散熱效率之間不能兼顧的問題。

另一方面，現(xiàn)有電芯會設(shè)置有電芯熱縮膜進行絕緣，但是在外部高溫的情況下，電芯熱縮膜收縮可能導(dǎo)致電芯的表面露出，同時電芯受熱膨脹，易使電芯側(cè)壁相互接觸短路。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有電池模組中存在單體電芯安裝不穩(wěn)定和散熱不良的問題，本實用新型提供了一種集成式電池模組，該集成式電池模組能夠?qū)ζ鋬?nèi)部的單體電芯進行有效固定，有效避免外界沖擊對電池模組的影響，同時有利于提高散熱效率，避免高溫情況下的短路。

本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

提供一種集成式電池模組，包括有電芯模組以及兩個電芯支架，兩個電芯支架對稱設(shè)置于電芯模組的兩端，所述電芯支架朝向所述電芯模組的一面開有安裝槽，所述電芯模組的兩端分別固定于所述安裝槽中，所述電芯模組包括多個相互平行間隔排布的電芯，所述電芯兩端分別朝向兩側(cè)的電芯支架；

所述電芯支架上開有多個第一通孔和多個第二通孔；

所述第一通孔連通安裝槽和電芯支架背離所述電芯的表面，且多個第一通孔對應(yīng)設(shè)置于電芯支架上電芯端部所朝向位置；

所述第二通孔的兩端分別連通電芯支架背離所述電芯的表面和電芯之間的間隙。

進一步的，所述安裝槽中設(shè)有限位塊，所述限位塊一端固定于安裝槽上，另一端朝電芯之間的間隙延伸，且限位塊的外周側(cè)壁與電芯的端部側(cè)壁相抵靠，以固定所述電芯端部。

進一步的，所述限位塊包括限位柱和限位板；

所述限位柱位于多個電芯之間，限位柱的外周側(cè)壁上分別設(shè)置有與電芯側(cè)壁相適配的第一削切面，所述第二通孔設(shè)置于所述限位柱的中心軸線上；

所述限位板單側(cè)朝向電芯，所述限位板朝向電芯的側(cè)面設(shè)置有與電芯側(cè)壁相適配的第二削切面。

進一步的，所述電芯模組的兩側(cè)端部均設(shè)置有用于電連接的金屬連接片，所述金屬連接片位于安裝槽中，所述金屬連接片設(shè)置有引出電極的電極端，所述電芯支架上開有電極引出槽，所述電極引出槽與安裝槽連通，所述電極端穿過所述電極引出槽并置于所述電芯支架的外表面。

進一步的，所述電芯模組還包括有絕緣紙，所述絕緣紙位于電芯支架與金屬連接片之間。

進一步的，所述絕緣紙上設(shè)有多個第三通孔，所述多個第三通孔位于電芯端部所朝向的方向上。

進一步的，還包括有BMS保護板，所述BMS保護板上設(shè)置有電壓檢測線和電源線，所述電壓檢測線與所述電極端電連接。

進一步的，還包括有熱縮膜，所述熱縮膜包裹于所述電芯模組和電芯支架的外表面，收縮后的熱縮膜將電芯支架壓合在所述電芯模組兩端。

進一步的，還包括鋁制殼體，所述電芯模組和電芯支架封裝于所述鋁制殼體內(nèi)部。

進一步的，所述鋁制殼體包括上殼體和下殼體，所述電芯模組和電芯支架固定于上殼體與下殼體之間，所述電芯模組與下殼體之間設(shè)置緩沖墊。

本實用新型設(shè)置了兩個電芯支架，通過電芯支架對中間的多個電芯進行固定，限制電芯的安裝位置，避免電芯模組中的電芯發(fā)生相對位移，保持電芯之間的間隙，同時兩個電芯支架之間沒有連接結(jié)構(gòu)，當(dāng)電芯發(fā)熱膨脹時，電芯支 架能夠相應(yīng)發(fā)生位移調(diào)整，同時避免電芯的側(cè)壁之間發(fā)生直接接觸；通過設(shè)置第一通孔將電芯的端部與電芯支架的外部連通，促進電芯端部的散熱，通過設(shè)置第二通孔將電芯之間的間隙與電芯支架的外部連通，提高電芯間隙的散熱效率。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的一種電池模組的爆炸圖；

圖2是本實用新型提供的電芯模組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型提供的電芯支架的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型提供的電芯支架的背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型提供的絕緣紙的結(jié)構(gòu)示意圖。

說明書附圖中的附圖標(biāo)記如下：

1、鋁制殼體；11、上殼體；111、引線槽；12、下殼體；2、電芯模組；21、電芯；22、金屬連接片；221、電極端；3、絕緣紙；31、第三通孔；32、第四通孔；33、第五通孔；4、電芯支架；41、安裝槽；42、電極引出槽；43、第一通孔；44、第二通孔；45、限位柱；451、第一削切面；46、限位板；461、第二削切面；5、BMS保護板；51、電壓檢測線；52、護線套；53、電源線；54、電源接頭；6、熱縮膜；61、前通孔；7、緩沖墊。

具體實施方式

為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸 連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

參見圖1和圖2所示，本實用新型公開了一種集成式電池模組，包括有電芯模組2以及兩個電芯支架4，兩個電芯支架4對稱設(shè)置于電芯模組2的兩端，所述電芯支架4朝向所述電芯模組2的一面開有安裝槽41，所述電芯模組2的兩端分別固定于所述安裝槽41中，所述電芯模組2包括多個相互平行間隔排布的電芯21，所述電芯21兩端分別朝向兩側(cè)的電芯支架4。

在本實施例中，所述電芯21為圓柱形電芯，多個電芯21之間相互平行設(shè)置，不同電芯21之間留有一定間隙，避免電芯21之間直接接觸，且電芯21的端部分別位于兩個平面上。

兩個電芯支架4對稱設(shè)置于電芯模組2的兩端，對電芯21起固定作用，限制電芯21的安裝位置，避免電芯模組2中的電芯發(fā)生相對位移，同時兩個電芯支架4之間沒有連接結(jié)構(gòu)，當(dāng)電芯21發(fā)熱膨脹時，電芯支架4能夠相應(yīng)發(fā)生位移調(diào)整。

所述電芯支架4上開有多個第一通孔43，所述第一通孔43為圓形孔，所述多個第一通孔43連通安裝槽41和電芯支架4背離所述電芯21的表面，且多個第一通孔43對應(yīng)設(shè)置于電芯支架4上電芯端部所朝向位置，提高電芯端部的散熱效率；

所述電芯支架4上開有多個第二通孔44，第二通孔44的兩端分別連通電芯支架4背離所述電芯21的表面和電芯之間的間隙，從而加快電芯21之間的散熱效率。

如圖3和圖4所示，為本實用新型中電芯支架4結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實施例，所述電芯支架4為板狀，所述電芯支架4朝向所述電芯模組2的一面開有安裝槽41，所述電芯模組2的兩端容置在兩側(cè)的安裝槽41中，所述安裝槽41與電芯模組2的外部端面形狀相適配，所述安裝槽41中設(shè)有限位塊，所述限位塊一端固定于安裝槽41上，另一端朝電芯21之間的間隙延伸，且限位塊的外周側(cè)壁與電芯21的端部側(cè)壁相抵靠，通過限位塊和安裝槽41內(nèi)側(cè)壁的相互作用對電芯的端部進行固定，同時保持電芯21之間的一定寬度間隔，避免電芯21之間直接接觸，有利于散熱，另一方面，通過第一限位塊能夠保持電芯之間存在一定的間隙，雖然一般電芯會設(shè)置有電芯熱縮膜，但是在外部高溫的情況下，電熱縮膜收縮 可能導(dǎo)致電芯的表面露出，通過第一限位塊能夠在電芯之間產(chǎn)生阻隔作用，避免電芯直接接觸引起的短路現(xiàn)象。

具體的，所述限位塊包括限位柱45和限位板46；

所述限位柱45位于多個電芯21之間，限位柱45的外周側(cè)壁上分別設(shè)置有與電芯21側(cè)壁相適配的第一削切面451，所述第二通孔44設(shè)置于所述限位柱45的中心軸線上；

所述限位板46單側(cè)朝向電芯21，所述限位板46朝向電芯21的側(cè)面設(shè)置有與電芯21側(cè)壁相適配的第二削切面461。

限位板46和限位柱45既保證了電芯21之間留有一定的間隙，又能夠?qū)﹄娦?1端部起到穩(wěn)定的支撐固定作用，同時限位柱45設(shè)置了第二通孔44，提高電芯模組2內(nèi)外換熱效率。

在本實施例中，所述電芯模組2為上中下三層設(shè)置，上層的電芯數(shù)量為6個，中層和下層的電芯數(shù)量均為7個，中層和下層的電芯上下對應(yīng)設(shè)置，上層和中層的電芯錯位設(shè)置，所述限位柱45位于中層和下層的電芯之間。限位柱45的外周側(cè)壁上分別設(shè)置有4個第一削切面451，通過第一削切面451對中層和下層的電芯進行限位；所述限位板46的截面為三折邊狀，限位板46側(cè)面設(shè)置有2個第二削切面461，通過第二削切面461對中層和上層的電芯進行限位。

在本實施例中，所述電芯21的兩側(cè)端部均設(shè)置有金屬連接片22，通過金屬連接片22實現(xiàn)不同電芯21的電連接，所述金屬連接片22無固定形狀，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)電芯21串并聯(lián)連接方式的需要將金屬連接片22設(shè)計為口字型、一字型、L型或其他不規(guī)則形狀；所述金屬連接片22焊接于電芯21端部。當(dāng)電心支架4與電芯21組裝時，所述金屬連接片22位于安裝槽41中，所述金屬連接片22設(shè)置有引出電極的電極端221，所述電極端221位于電芯21端部的外周，且從垂直于所述電芯21的方向引出，所述電芯支架4上開有電極引出槽42，連通安裝槽41和電芯支架4的外周側(cè)壁，電極引出槽42的位置與所述電極端221的位置一一對應(yīng)，所述電極端221穿過所述電極引出槽42并置于所述電芯支架4的外表面。

將金屬連接片22設(shè)置于電芯21的兩端，同時通過外部的電芯支架4對電芯21的兩端進行保護，相比于現(xiàn)有將金屬連接片22設(shè)置于支架外部的連接方式，本實用新型能夠?qū)﹄娦灸＝M2上的電連接提供更好的保護，由于金屬連接片22位于電芯支架4的內(nèi)部，金屬連接片22與電芯21的連接不受到電芯支架 4的干涉，受到?jīng)_擊時，可減少電芯支架4的振動對于電芯21之間電連接的影響，提高該電芯模組2的穩(wěn)定性。

如圖1和圖5所示，所述集成式電池模組還包括有絕緣紙3，所述絕緣紙3位于電芯支架4與金屬連接片22之間，絕緣紙3的形狀與電芯模組2的端部外形一致，避免電芯支架4與金屬連接片22直接接觸。所述絕緣紙3上設(shè)有多個第三通孔31，所述多個第三通孔31位于電芯端部所朝向的方向上，即所述第一通孔43和第三通孔31一一對應(yīng)，避免對電芯端部散熱的影響。所述絕緣紙3上還設(shè)置有供所述限位板46穿過的第四通孔32，以及供限位柱45穿過的第五通孔33。

所述集成式電池模組還包括有BMS保護板5(BMS，battery management system，電池管理系統(tǒng))，由本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，BMS保護板5上設(shè)置有電池保護和控制電路，以對電池模組的輸入輸出進行控制，對其具體電路設(shè)置不再進行贅述。所述BMS保護板5位于一側(cè)電芯支架4的外部，BMS保護板5上設(shè)置有電壓檢測線51和電源線53，所述電壓檢測線51與所述電極端221電連接，進而將電芯與所述BMS保護板5相互電連接，所述電源線53的端部設(shè)置有電源接頭54，用于與外界充電電源或負載電連接，所述熱縮膜6上開有前通孔61和后通孔，所述電源線53由前通孔61或后通孔引出。

所述集成式電池模組還包括有熱縮膜6，所述熱縮膜6包裹于所述電芯模組2和電芯支架4的外表面，收縮后的熱縮膜6將電芯支架4壓合在所述電芯模組2兩端，熱縮膜6經(jīng)過加熱可緊緊包裹于電芯模組2的外表面上，熱縮膜6的收縮彈性使其內(nèi)部的電芯支架4壓合在電芯模組2的兩端，即保證了對電芯的有效固定，同時留有一定的形變余量。

所述熱縮膜6為熱塑性聚烯烴材料或熱塑性聚酯材料，所述熱塑性聚烯烴為乙烯、丙烯或高級烯烴的聚合物，所述熱塑性聚酯材料指由飽和的二元羧酸(酯)和二元醇通過縮聚得到的聚合物。

作為一種優(yōu)選實施方式，所述熱縮膜6為PVC、PE或PET，所述PVC、PE屬于熱塑性聚烯烴材料，所述PET屬于熱塑性聚酯材料，需要說明的是，選取PVC、PE或PET作為熱縮膜6的材料僅為本實施例的優(yōu)選方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可采用其他實現(xiàn)同種功能的材料。

所述集成式電池模組還包括鋁制殼體1，所述電芯模組2封裝于所述鋁制殼體1內(nèi)部。所述電源線53延伸至鋁制殼體1外，所述鋁制殼體1開有引線槽111， 所述電源線53上設(shè)置有護線套52，所述護線套52卡接在所述引線槽111上，所述鋁制殼體1有良好的導(dǎo)熱性，通過所述鋁制外殼可促進內(nèi)部電芯模組2的散熱，也能夠起到防靜電的作用，同時鋁制外殼對內(nèi)部電芯模組2進行包裹，可起到防爆的作用，另一方面，為了避免鋁制外殼，具有一定的電磁屏蔽作用，避免了外部電磁因素對于電池包內(nèi)部的干擾，使得該電芯模組2的電路控制更加穩(wěn)定。

所述鋁制殼體1包括上殼體11和下殼體12，所述上殼體11和下殼體12之間通過螺釘固定，所述電芯模組2固定于上殼體11與下殼體12之間，所述電芯模組2與下殼體12之間設(shè)置緩沖墊7，起到一定的防震作用。

綜上，本實用新型能夠較好的對電芯進行固定，使電芯模組處于穩(wěn)定的狀態(tài)，保留電芯之間的間隙，提高了電芯端部和電芯間隙的散熱效率，同時通過保持電芯間隙避免了高溫下電芯的接觸短路。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。