【技術領域】

本發(fā)明涉及電池技術領域，尤其涉及一種電池模組結構。

背景技術：

隨著能源危機問題日益嚴峻，以電力為主導的新能源產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。動力電池是各類電子產(chǎn)品的核心儲能裝置之一，通常將多個單體電池進行先并聯(lián)再串聯(lián)以達到各類電子產(chǎn)品所需的電壓及電量。然而，現(xiàn)有的電池連接技術是依靠在電池正負極焊接螺栓螺母的方式，通過螺栓的固定接觸來達到連接的目的，這種方式工藝繁瑣，螺栓螺母需要與電芯先進行直接焊接，再進行緊固裝配，不僅費時費力，且成本較高，同時空間利用率低，拆卸困難，不利于維修。

鑒于此，實有必要提供一種新型的電池模組結構以克服以上缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種單體電池連接簡單、拆卸容易且連接可靠性高、便于維護的電池模組結構。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電池模組結構，包括單體電池、基座、負極連接件、正極連接件、串聯(lián)集流板、正極輸出板及負極輸出板；所述單體電池為圓柱狀，包括正極端面、負極端面及連接所述正極端面、所述負極端面的側壁，所述正極端面上設置有正極凸柱；所述基座包括上表面及與所述上表面相對的下表面，所述下表面開設有多個電池收容孔，所述上表面凸設有空心圓柱狀的與電池收容孔對應連通的固定柱；所述串聯(lián)集流板呈z字狀，包括正極集流區(qū)及負極集流區(qū)，所述正極集流區(qū)開設有貫穿的正極通孔，所述負極集流區(qū)開設有貫穿的負極通孔；多個z字狀的串聯(lián)集流板交疊排列，前一個串聯(lián)集流板的正極集流區(qū)對準下一個串聯(lián)集流板的負極集流區(qū)，所有串聯(lián)集流板排列成u字狀；所述正極輸出板及負極輸出板分別設置于u字狀的兩端，所述正極輸出板對準其中一端處的串聯(lián)集流板的負極集流區(qū)，所述負極輸出板對準另外一端處的串聯(lián)集流板的正極集流區(qū)；所述正極輸出板也開設有正極通孔，所述負極輸出板也開設有負極通孔；所述正極連接件收容于空心的固定柱內(nèi)，且焊接于所述串聯(lián)集流板的正極集流區(qū)或正極輸出板上，所述負極連接件收容于所述電池收容孔內(nèi)，且焊接于負極集流區(qū)或負極輸出板上；所述單體電池的靠近正極端面的一端插入所述基座，所述正極凸柱插入所述空心的固定柱內(nèi)，且所述正極凸柱卡持于所述正極連接件，所述正極凸柱通過正極連接件與正極集流區(qū)或正極輸出板電性連接；所述單體電池靠近正極端面的一端收容于所述電池收容孔內(nèi)，且單體電池的側壁卡持于所述負極連接件，所述體電池的側壁通過負極連接件與負極集流區(qū)或負極輸出板電性連接。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述負極連接件包括上圓環(huán)、下圓環(huán)及連接所述上圓環(huán)及下圓環(huán)的多個彈性片，所述上圓環(huán)及下圓環(huán)同軸設置，且所述上圓環(huán)及下圓環(huán)的直徑均對應于所述單體電池的直徑。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述正極連接件包括頂圓環(huán)、底圓環(huán)及連接所述頂圓環(huán)及底圓環(huán)的多個連接片，所述頂圓環(huán)及底圓環(huán)同軸設置，且所述頂圓環(huán)及底圓環(huán)的直徑均對應于所述單體電池的正極凸柱的直徑。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述上圓環(huán)上間隔設置有多個第一焊片，所述第一焊片向靠近所述上圓環(huán)中心軸的方向延伸形成第一焊接部，所述第一焊接部焊接于負極集流區(qū)或負極輸出板上。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述頂圓環(huán)上間隔設置有多個第二焊片，所述第二焊片向遠離所述頂圓環(huán)中心軸的方向延伸形成第二焊接部，所述第二焊片穿過所述正極通孔，所述第二焊接部焊接于所述正極集流區(qū)或正極輸出板上。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述空心固定柱的內(nèi)徑對應于所述正極凸柱的直徑，所述電池收容孔的直徑對應于所述單體電池的直徑，所述固定柱的內(nèi)徑小于所述電池收容孔的直徑。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述基座為長方體狀，所述基座的邊緣還設置有擋板，所述擋板的高度與所述固定柱的高度相同。

在一個優(yōu)選實施方式中，所述串聯(lián)集流板、正極輸出板及負極輸出板的表面均設置有絕緣層。

在一個優(yōu)選實施方式中，還包括采集盒及采集盒固定板，所述正極輸出板及負極輸出板均設置有連接柱，所述連接柱穿過所述采集盒固定板上的通孔，通過螺栓將所述采集盒、正極輸出板及負極輸出板固定于基座上。

在一個優(yōu)選實施方式中，還包括絕緣蓋板，所述絕緣蓋板及串聯(lián)集流板通過螺栓鎖固于所述基座上，所述負極集流區(qū)及負極輸出板抵靠于所述基座。

相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的電池模組結構，單體電池的正極通過正極連接件與正極集流區(qū)或正極輸出板電性連接，單體電池的負極通過負極連接件與負極集流區(qū)或負極輸出板電性連接，單體電池可插拔，連接結構簡單且維修方便；串聯(lián)集流板呈z字狀且交疊排列成u字狀，實現(xiàn)了電池模組結構的同側取電；同時整體結構緊湊，空間利用率高且絕緣性能好，使用安全可靠。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明提供的電池模組結構的立體分解結構示意圖；

圖2為圖1中a處的放大圖；

圖3為圖1中b處的放大圖；

圖4為圖1所示電池模組結構的基座的結構示意圖；

圖5為圖1所示電池模組結構的單體電池的組裝剖視圖；

圖6為圖1所示電池模組結構的負極連接件的結構示意圖；

圖7為圖1所示電池模組結構的正極連接件的結構示意圖；

圖8為圖1中c處的放大圖；

圖9為圖1所示電池模組結構的組裝結構示意圖。

【具體實施方式】

為了使本發(fā)明的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰明白，以下結合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本發(fā)明，并不是為了限定本發(fā)明。

請一并參閱圖1及圖2，本發(fā)明提供一種電池模組結構100，包括單體電池10、基座20、負極連接件30、正極連接件40、串聯(lián)集流板50、正極輸出板60及負極輸出板70。

所述單體電池10為圓柱狀，包括正極端面11、負極端面12及連接所述正極端面11、所述負極端面12的側壁13，所述正極端面11上設置有正極凸柱14，所述正極凸柱14即所述單體電池10的正極，所述負極端面12及側壁13即為所述單體電池10的負極。具體的，所述多個單體電池10并列排布。

請一并參閱圖1、圖3、圖4及圖5，所述基座20大致為長方體狀，包括上表面21及與所述上表面21相對的下表面22，所述下表面22開設有多個電池收容孔221，所述上表面21凸設有空心圓柱狀的固定柱23，所述固定柱23與電池收容孔221同軸設置，一個固定柱23對應連通一個電池收容孔221。具體的，所述空心固定柱23的內(nèi)徑對應于所述正極凸柱14的直徑，所述電池收容孔221的直徑對應于所述單體電池10的直徑，所述固定柱23的內(nèi)徑小于所述電池收容孔221的直徑。本實施方式中，所述固定柱23的一端向靠近所述下表面22的方向延伸形成延伸部231，即所述延伸部231收容于所述電池收容孔221內(nèi)。具體的，所述基座20的邊緣還設置有擋板24，所述擋板24的高度與所述固定柱23的高度相同，所述擋板24用于阻擋灰塵、雜質等進入基座10內(nèi)部。

請參閱圖6，所述負極連接件30大致為冠簧狀，包括上圓環(huán)31、下圓環(huán)32及連接所述上圓環(huán)31及下圓環(huán)32的多個彈性片33，所述上圓環(huán)31及下圓環(huán)32同軸設置，且所述上圓環(huán)31及下圓環(huán)32的直徑均對應于所述單體電池10的直徑。所述上圓環(huán)31上間隔設置有多個第一焊片34，所述第一焊片34向靠近所述上圓環(huán)31中心軸的方向延伸形成第一焊接部341。本實施方式中，所述第一焊片34的數(shù)量為四個，且所述第一焊片34均勻間隔設置于所述上圓環(huán)31上。

請參閱圖7，所述正極連接件40也大致為冠簧狀，包括頂圓環(huán)41、底圓環(huán)42及連接所述頂圓環(huán)41及底圓環(huán)42的多個連接片43，所述頂圓環(huán)41及底圓環(huán)42同軸設置，且所述頂圓環(huán)41及底圓環(huán)42的直徑均對應于所述單體電池10的正極凸柱14的直徑。所述頂圓環(huán)41上間隔設置有多個第二焊片44，所述第二焊片44向遠離所述頂圓環(huán)41中心軸的方向延伸形成第二焊接部441。本實施方式中，所述第二焊片44的數(shù)量為四個，且所述第二焊片44均勻間隔設置于所述頂圓環(huán)41上。

請一并參閱圖7及圖8，所述串聯(lián)集流板50呈z字狀，包括正極集流區(qū)51及負極集流區(qū)52，所述正極集流區(qū)51開設有貫穿的正極通孔511，所述負極集流區(qū)52開設有貫穿的負極通孔521，本實施方式中，所述正極通孔511的直徑對應于所述正極凸柱14的直徑，所述正極通孔511的直徑略小于所述負極通孔521的直徑。

多個z字狀的串聯(lián)集流板50交疊排列，即前一個串聯(lián)集流板50的正極集流區(qū)對準下一個串聯(lián)集流板50的負極集流區(qū)，所述下一個串聯(lián)集流板50的正極匯流區(qū)對準再下一個串聯(lián)集流板50的負極集流區(qū)，依次排列。所有串聯(lián)集流板排列成u字狀，u字狀未開口一端處的串聯(lián)集流板50與其他串聯(lián)集流板50設置方向垂直，以實現(xiàn)串聯(lián)集流板50排列的回轉。具體的，所述串聯(lián)集流板50實現(xiàn)連接至所述正極集流區(qū)51的所有單體電池10的正極電連接在一起，實現(xiàn)連接至所述負極集流區(qū)51的所有單體電池10的負極電連接在一起；前一個串聯(lián)集流板50的正極集流區(qū)(或負極集流區(qū))與下一個串聯(lián)集流板50的負極集流區(qū)(或正極集流區(qū))電連接。

請再次一并參閱圖1，所述正極輸出板60及負極輸出板70分別設置于u字狀的兩端，所述正極輸出板60對準其中一端處的串聯(lián)集流板50的負極集流區(qū)52，所述負極輸出板70對準另外一端處的串聯(lián)集流板50的正極集流區(qū)51。所述正極輸出板60作為整個電池模組100的正極輸出端，所述負極輸出板70作為整個電池模組100的負極輸出端，實現(xiàn)了電池模組結構100的同側取電。所述正極輸出板60也開設有正極通孔，所述負極輸出板70也開設有負極通孔。具體的，所述串聯(lián)集流板50、正極輸出板60及負極輸出板70的表面均設置有絕緣層，以保證其絕緣特性，本實施方式中，所述串聯(lián)集流板50、正極輸出板60及負極輸出板70的表面噴涂有絕緣漆。

本發(fā)明提供的電池模組結構100還包括采集盒80及采集盒固定板81，所述采集盒80固定于所述基座20的一端，具體的，所述正極輸出板60及負極輸出板70均設置有連接柱67，所述連接柱67穿過所述采集盒固定板81上的通孔，通過螺栓將所述采集盒80、正極輸出板60及負極輸出板70固定于基座20上。具體的，所述正極輸出板60及負極輸出板70通過連接柱67與采集盒80內(nèi)的軟排線(圖未示)電性連接，實現(xiàn)電信號的傳遞。

本發(fā)明提供的電池模組結構100還包括絕緣蓋板90，所述絕緣蓋板90及串聯(lián)集流板50通過螺栓鎖固于所述基座20上，所述負極集流區(qū)52及負極輸出板70抵靠于所述基座20，所述絕緣蓋板90進一步保證了電池模組結構100的絕緣特性。

請一并參閱圖9，組裝時，首先，將正極連接件40焊接于所述串聯(lián)集流板50的正極集流區(qū)51或正極輸出板60上，即所述第二焊片44穿過所述正極通孔511，所述第二焊接部441焊接于所述正極集流區(qū)51或正極輸出板60上；

然后，將u字狀排列的串聯(lián)集流板50、正極輸出板60及負極輸出板70安裝于所述基座20上，所述固定柱23穿過所述負極通孔521且抵靠于所述正極集流區(qū)51上，所述正極連接件40收容于空心的固定柱23內(nèi)，所述基座20的上表面21抵靠于所述負極集流區(qū)52；

其次，將負極連接件30的第一焊接部341焊接于負極集流區(qū)52或負極輸出板70上，所述負極連接件30收容于所述電池收容孔221內(nèi)；

再其次，將所有單體電池10的靠近正極端面11的一端插入所述基座20，具體的，所述正極凸柱14插入所述空心的固定柱23內(nèi)，且所述正極凸柱14卡持于所述正極連接件40，所述正極凸柱14(即單體電池10的正極)通過正極連接件40與正極集流區(qū)51或正極輸出板60電性連接；所述單體電池10靠近正極端面11的一端收容于所述電池收容孔221內(nèi)，且單體電池的側壁13卡持于所述負極連接件30，所述體電池的側壁13(即單體電池10的負極)通過負極連接件30與負極集流區(qū)52或負極輸出板70電性連接；

最后，將采集盒80固定于所述基座20的一端，將絕緣蓋板90通過螺栓固定蓋設于所述u字狀的串聯(lián)集流板50上。

本發(fā)明提供的電池模組結構100，單體電池10的正極通過正極連接件40與正極集流區(qū)51或正極輸出板60電性連接，單體電池10的負極通過負極連接件30與負極集流區(qū)52或負極輸出板70電性連接，單體電池10可插拔，連接結構簡單且維修方便；串聯(lián)集流板50呈z字狀且交疊排列成u字狀，實現(xiàn)了電池模組結構100的同側取電；同時整體結構緊湊，空間利用率高且絕緣性能好，使用安全可靠。

本發(fā)明并不僅僅限于說明書和實施方式中所描述，因此對于熟悉領域的人員而言可容易地實現(xiàn)另外的優(yōu)點和修改，故在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)、代表性的設備和這里示出與描述的圖示示例。