本實(shí)用新型屬于電池領(lǐng)域,更具體地說,本實(shí)用新型涉及一種電池模組上蓋及電池模組。
背景技術(shù):
目前,在電池領(lǐng)域中,單個(gè)鋁殼電芯的上蓋通過設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)片和防爆閥等結(jié)構(gòu)來保證電芯的安全,單個(gè)電芯需要通過粘貼塑料藍(lán)膜來達(dá)到絕緣目的,多個(gè)鋁殼電芯通過串并聯(lián)組合成模組。現(xiàn)有電池模組中,由于每一個(gè)電芯都需要裝設(shè)一個(gè)防爆閥和翻轉(zhuǎn)片,并且需要粘貼藍(lán)膜,會存在制造成本上升、電池能量密度下降、生產(chǎn)工序增加等問題。
為了增加能量密度,現(xiàn)在通常采用的方法是加大鋁殼電芯尺寸,將單個(gè)電芯的體積做大,但是這種方法增加了電芯安全性能上的風(fēng)險(xiǎn)。
有鑒于此,確有必要提供一種成本低、安全性能和能量密度更高的電池模組上蓋及使用此電池模組上蓋的電池模組。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于:提供一種成本低、安全性能和能量密度更高的電池模組上蓋及使用此電池模組上蓋的電池模組。
為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的,本實(shí)用新型提供了一種電池模組上蓋,包括:上塑膠、下塑膠和位于上塑膠和下塑膠之間的模組金屬頂蓋,所述模組金屬頂蓋上設(shè)有防爆閥和模組輸出極,所述模組輸出極與電芯輸出端電連接。
作為本實(shí)用新型電池模組上蓋的一種改進(jìn),所述模組輸出極包括模組輸出極柱和模組輸出鋁塊,所述模組金屬頂蓋上設(shè)有極柱通孔,所述模組輸出極柱從所述極柱通孔中穿出,所述模組輸出極的下端與電芯輸出端電連接,所述模組輸出極的上端與所述模組輸出鋁塊固定連接。
作為本實(shí)用新型電池模組上蓋的一種改進(jìn),所述模組輸出極的上端與所述模組輸出鋁塊的通過鉚接進(jìn)行固定連接。
作為本實(shí)用新型電池模組上蓋的一種改進(jìn),所述模組輸出極柱與所述模組金屬頂蓋之間設(shè)有絕緣密封圈。
作為本實(shí)用新型電池模組上蓋的一種改進(jìn),所述模組金屬頂蓋上還設(shè)有翻轉(zhuǎn)片,當(dāng)電池模組內(nèi)部壓力增大時(shí),所述翻轉(zhuǎn)片向上翻轉(zhuǎn)與所述模組輸出鋁塊電連接,從而與所述模組輸出極柱電連接形成保護(hù)回路。
作為本實(shí)用新型電池模組上蓋的一種改進(jìn),所述電池模組內(nèi)設(shè)置有多個(gè)電芯,所述多個(gè)電芯之間通過連接片進(jìn)行電連接,所述連接片上設(shè)有電壓采樣端子,所述下塑膠為中空框形結(jié)構(gòu),下塑膠對應(yīng)連接片和電壓采樣端子的位置覆蓋有絕緣隔離板。
作為本實(shí)用新型電池模組上蓋的一種改進(jìn),所述電壓采樣端子套設(shè)有壓縮密封墊圈,電壓采樣端子與模組金屬頂蓋之間密封絕緣。
作為本實(shí)用新型電池模組上蓋的一種改進(jìn),所述模組金屬頂蓋、上塑膠和下塑膠分別開設(shè)有用于電壓采樣端子向外延伸的開孔。
作為本實(shí)用新型電池模組上蓋的一種改進(jìn),所述模組金屬頂蓋上設(shè)有加強(qiáng)筋。
為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的,本實(shí)用新型還提供了一種電池模組,包括多個(gè)電芯、下殼體以及電池模組上蓋,所述下殼體與所述電池模組上蓋密封連接,所述多個(gè)電芯容置于所述下殼體與所述電池模組上蓋形成的密封空間內(nèi),其中,所述電池模組上蓋為前述電池模組上蓋。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型在電池模組上蓋上設(shè)置了防爆閥和翻轉(zhuǎn)片等安全結(jié)構(gòu),因此能夠取消電池模組內(nèi)多個(gè)電芯上的防爆閥和翻轉(zhuǎn)片等安全結(jié)構(gòu),從而降低電池模組的成本,提高電池模組的安全性能和能量密度。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式,對本實(shí)用新型電池模組上蓋及電池模組進(jìn)行詳細(xì)說明,其中:
圖1所示為采用本實(shí)用新型電池模組上蓋的電池模組的立體分解示意圖。
圖2為本實(shí)用新型電池模組上蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型電池模組上蓋中下塑膠的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型電池模組上蓋中模組金屬頂蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型電池模組上蓋中上塑膠的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實(shí)用新型電池模組上蓋的俯視示意圖。
圖7為圖6所示的電池模組上蓋中沿A-A方向的剖視示意圖。
圖8為圖6所示的電池模組上蓋中沿B-B方向的剖視示意圖。
圖9為圖1所示電池模組的組裝圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的發(fā)明目的、技術(shù)方案及其有益技術(shù)效果更加清晰,以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式,對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,本說明書中描述的具體實(shí)施方式僅僅是為了解釋本實(shí)用新型,并非為了限定本實(shí)用新型。
請參閱圖1至圖3所示,本實(shí)用新型電池模組上蓋包括:上塑膠10、下塑膠20和位于上塑膠10和下塑膠20之間的模組金屬頂蓋30,模組金屬頂蓋30上設(shè)有防爆閥40和模組輸出極50,模組輸出極50與電芯輸出端60電連接。
模組輸出極50包括模組輸出極柱500和模組輸出鋁塊502,模組輸出極50的下端504與電芯輸出端60電連接,模組輸出極50的上端506與模組輸出鋁塊502固定連接。下塑膠20與模組輸出鋁塊502之間裝設(shè)有與模組金屬頂蓋30電連接的翻轉(zhuǎn)片70,當(dāng)電池模組內(nèi)部壓力增大時(shí),翻轉(zhuǎn)片70向上翻轉(zhuǎn)與模組輸出鋁塊502電連接,從而與模組輸出極柱500電連接形成保護(hù)回路。電池模組內(nèi)設(shè)置有多個(gè)電芯80,多個(gè)電芯80之間通過連接片(圖中未標(biāo)出)進(jìn)行電連接,連接片上設(shè)有電壓采樣端子90。
下塑膠20為絕緣的非金屬中空框形結(jié)構(gòu),下塑膠20上對應(yīng)連接片、模組輸出極50和電壓采樣端子90的位置覆蓋有絕緣隔離板200,以保證模組金屬頂蓋30與電芯連接片和電壓采樣端子90之間絕緣。模組輸出級50和電壓采樣端子90對應(yīng)的絕緣隔離板200上分別開設(shè)有相應(yīng)的允許模組輸出級50和電壓采樣端子90通過的開孔。模組輸出極50通過設(shè)置于其底座上的周向固定件508,實(shí)現(xiàn)模組輸出極50在電池模組上蓋上的周向固定。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式,輸出極周向固定件508為氧化鋁陶瓷,以保證模組輸出極50和模組金屬頂蓋30之間的絕緣。下塑膠20中間位置設(shè)有中空部202,使得電芯組與防爆閥40之間氣壓保持相通。
請參閱圖4所示,模組金屬頂蓋30為片狀結(jié)構(gòu),對應(yīng)防爆閥40和電壓采樣端子90的位置分別開設(shè)有開孔300和開孔302;對應(yīng)翻轉(zhuǎn)片70的位置上開設(shè)有階梯圓孔304;對應(yīng)模組輸出極50的位置開設(shè)有用于固定模組輸出極50的開孔306;模組金屬頂蓋30上設(shè)有極柱通孔308,模組輸出極柱500從極柱通孔308中穿出。在圖示實(shí)施方式中,模組金屬頂蓋30上設(shè)有加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)310,以增強(qiáng)電池模組上蓋整體的機(jī)械強(qiáng)度。
請參閱圖5所示,上塑膠10為薄片絕緣結(jié)構(gòu),其長和寬的尺寸小于模組金屬頂蓋30。上塑膠10開設(shè)有用于防爆閥40與外界連通的開孔100,電壓采樣端子90通過設(shè)置于上塑膠10上的開孔102向外延伸,上塑膠10上的階梯方孔104用于固定模組輸出鋁塊502,階梯方孔104提供翻轉(zhuǎn)片70在下塑膠20和模組輸出鋁塊502之間的翻轉(zhuǎn)空間。
請參閱圖6至圖9所示,模組輸出極50與模組輸出鋁塊502之間鉚接,使得套設(shè)于模組輸出極50和模組金屬頂蓋30之間的密封圈500處于壓縮狀態(tài),達(dá)到模組輸出極50與模組金屬頂蓋30之間的密封和絕緣效果。
翻轉(zhuǎn)片70包括固定部700和翻轉(zhuǎn)部702,固定部700和翻轉(zhuǎn)部702之間相互導(dǎo)通,固定部700壓緊固定于模組金屬頂蓋30和下塑膠20之間,且固定部700與模組金屬頂蓋30電連接。翻轉(zhuǎn)部702位于下塑膠20和模組輸出鋁塊502之間,常態(tài)下,翻轉(zhuǎn)部702位于下塑膠20上并與模組輸出鋁塊502間有一定的間隙,當(dāng)電芯組內(nèi)部壓力增大時(shí),翻轉(zhuǎn)部702向上翻轉(zhuǎn)與模組輸出鋁塊502電性導(dǎo)通。
電壓采樣端子90與電芯連接片軟連接,并依次穿過下塑膠20、模組金屬頂蓋30和上塑膠10,通過螺母900固定連接于電池模組上蓋,套設(shè)于電壓采樣端子90上的壓縮密封墊圈902能夠?qū)崿F(xiàn)與模組金屬頂蓋30之間的密封和絕緣。
裝配時(shí),將翻轉(zhuǎn)片70放置于下塑膠20相應(yīng)的開孔中,并依次將電壓采樣端子90、模組輸出極50穿過下塑膠20、模組金屬頂蓋30和上塑膠10上相應(yīng)的開孔,防爆閥40焊接安裝于模組金屬頂蓋30上,模組輸出鋁塊502鉚接于模組輸出極50,并通過壓縮密封墊圈902使得電壓采樣端子90與模組金屬頂蓋30之間密封并相互絕緣,翻轉(zhuǎn)片70固定于模組金屬頂蓋30與模組輸出鋁塊502之間。最后,將模組金屬頂蓋30密封焊接于電池模組下殼體110上。
在密封裝配完成后的電池模組中,電池模組輸出級50與模組金屬頂蓋30之間設(shè)有翻轉(zhuǎn)片70,且模組輸出極50與模組金屬頂蓋30之間相互不導(dǎo)通。當(dāng)電池模組內(nèi)部壓力增大時(shí),翻轉(zhuǎn)片70向上翻轉(zhuǎn)使得模組輸出鋁塊502與模組金屬頂蓋30之間相導(dǎo)通,進(jìn)而使得模組的正負(fù)輸出極柱之間相互導(dǎo)通,形成短路并產(chǎn)生大電流,導(dǎo)致主回路斷開,從而保證電池模組的安全。
使用本實(shí)用新型電池模組上蓋的電池模組包括:包括多個(gè)電芯80、下殼體110以及電池模組上蓋,下殼體110與電池模組上蓋密封連接,多個(gè)電芯80容置于下殼體110與電池模組上蓋形成的密封空間內(nèi),其中,電池模組上蓋為前述電池模組上蓋。
結(jié)合以上對本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述可以看出,相對于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型在電池模組上蓋上設(shè)置了防爆閥40和翻轉(zhuǎn)片70等安全結(jié)構(gòu),因此能夠取消電池模組內(nèi)多個(gè)電芯80上的防爆閥和翻轉(zhuǎn)片等安全結(jié)構(gòu),從而降低電池模組的成本,提高電池模組的安全性能和能量密度。
根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo),本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此,本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式,對本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外,盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語,但這些術(shù)語只是為了方便說明,并不對本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。