一种电芯支架、电芯模组及电池包发明专利

专利名称：一种电芯支架、电芯模组及电池包

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202011080426.4

专利申请（专利权）人：湖北亿纬动力有限公司
权利人地址：湖北省荆门市荆门高新区掇刀区荆南大道68号

专利发明（设计）人：发明人:韦银涛,王微,蒙玉宝,郭燕春,蔡鹏

专利摘要：本发明涉及电池技术领域，具体公开了一种电芯支架、电芯模组及电池包。电芯模组包括上述电芯支架。电池包包括上述电芯模组。该电芯支架包括夹板和两个连接于夹板两端的侧板，两个侧板与夹板围成容纳槽，电芯的端部至少部分容纳在容纳槽中，夹板上与电芯正对的侧面开设有凹槽，凹槽内填充有弹性件，弹性件能够与电芯相抵接。弹性件能够吸收电芯的膨胀变形，避免了端板受力裂开，提高了电芯模组的结构稳定性。

主权利要求：
1.一种电芯支架，用于固定电芯模组中的电芯（10），其特征在于，包括夹板（1）和两个连接于所述夹板（1）两端的侧板（2），两个所述侧板（2）与所述夹板（1）围成容纳槽，任意相邻的两个所述电芯（10）之间夹设有两个所述电芯支架，且两个所述电芯支架相对设置于所述电芯（10）的上下两端，所述电芯（10）的端部至少部分容纳在所述容纳槽中，所述夹板（1）上与所述电芯（10）正对的侧面开设有凹槽（111），所述凹槽（111）内填充有弹性件，所述弹性件能够与所述电芯（10）相抵接；
所述夹板（1）的两侧均设置有凸台（11），所述凹槽（111）位于对应的所述凸台（11）上；
所述侧板（2）的底部背离所述夹板（1）的方向延伸设置有卡扣头（22），所述卡扣头（22）能够与扎带（20）配合，以固定所述电芯模组；
所述夹板（1）开设有减重孔（12）；
所述夹板（1）开设有散热孔（13），所述散热孔（13）贯穿所述夹板（1）的高度方向的两端。
2.根据权利要求1所述的电芯支架，其特征在于，所述侧板（2）的顶部朝向所述夹板（1）的方向延伸设置有限位部（21），所述限位部（21）能够抵接于所述电芯（10）的上端或下端。
3.根据权利要求1所述的电芯支架，其特征在于，所述散热孔（13）的数量为多个，多个所述散热孔（13）沿所述夹板（1）的长度方向并排布置。
4.一种电芯模组，其特征在于，包括权利要求1‑3中任一项所述的电芯支架。
5.根据权利要求4所述的电芯模组，其特征在于，所述电芯模组还包括多个并排设置的所述电芯（10），每个所述电芯支架的所述夹板（1）的两侧与所述侧板（2）均围成所述容纳槽，任意相邻的两个所述电芯（10）之间夹设有两个所述电芯支架，且两个所述电芯支架相对设置于所述电芯（10）的上下两端。
6.一种电池包，其特征在于，包括权利要求4所述的电芯模组。 说明书 : 一种电芯支架、电芯模组及电池包技术领域[0001] 本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯支架、电芯模组及电池包。背景技术[0002] 目前，随着电池包储能技术的发展，电池包的安全和品质也受到越来越多的关注。为了加强电池包的安全性，以避免电芯模组内单体电芯在运输及组装过程受到颠簸或震动而发生相互碰撞，通常使用电芯支架来对电芯进行固定，从而增强电芯模组的机械强度。[0003] 现有的电芯支架与电芯之间没有预留足够的空间。因此，电芯发热鼓胀，端板及其他装配结构受到膨胀力会裂开，破坏了电芯模组的结构稳定性，降低了电芯模组以及电池包的寿命。而且，现有的电芯支架普遍采用一体式结构，且具体的尺寸与电芯相匹配，导致电芯支架的整体尺寸偏大，重量较重，增加了电芯支架的安装难度和制造成本。同时电芯支架上没有预留散热结构，加剧了电芯发热时的膨胀量。[0004] 因此，需要一种电芯支架、电芯模组及电池包来解决上述技术问题。发明内容[0005] 本发明的一个目的在于提供一种电芯支架，以解决现有的电芯模组在电芯膨胀时结构稳定性较差的问题。[0006] 为达此目的，本发明所采用的技术方案是：[0007] 一种电芯支架，用于固定电芯模组中的电芯，包括夹板和两个连接于所述夹板两端的侧板，两个所述侧板与所述夹板围成容纳槽，所述电芯的端部至少部分容纳在所述容纳槽中，所述夹板上与所述电芯正对的侧面开设有凹槽，所述凹槽内填充有弹性件，所述弹性件能够与所述电芯相抵接。[0008] 优选地，所述侧板的顶部朝向所述夹板的方向延伸设置有限位部，所述限位部能够抵接于所述电芯的上端或下端。[0009] 优选地，所述侧板的底部背离所述夹板的方向延伸设置有卡扣头，所述卡扣头能够与扎带配合，以固定所述电芯模组。[0010] 优选地，所述夹板开设有减重孔。[0011] 优选地，所述夹板的两侧均设置有凸台，所述凹槽位于对应的所述凸台上。[0012] 优选地，所述夹板开设有散热孔，所述散热孔贯穿所述夹板的高度方向的两端。[0013] 优选地，所述散热孔的数量为多个，多个所述散热孔沿所述夹板的长度方向并排布置。[0014] 本发明的另一个目的在于提供一种电芯模组，以解决现有的电芯模组在电芯膨胀时结构稳定性较差的问题。[0015] 为达此目的，本发明所采用的技术方案是：[0016] 一种电芯模组，包括上述的电芯支架。[0017] 优选地，所述电芯模组还包括多个并排设置的所述电芯，每个所述电芯支架的所述夹板的两侧与所述侧板均围成所述容纳槽，任意相邻的两个所述电芯之间夹设有两个所述电芯支架，且两个所述电芯支架相对设置于所述电芯的上下两端。[0018] 本发明的又一个目的在于提供一种电池包，以解决现有的电池包在电芯膨胀时结构稳定性较差的问题。[0019] 为达此目的，本发明所采用的技术方案是：[0020] 一种电池包，包括上述的电芯模组。[0021] 本发明的有益效果为：[0022] 本实施例的电芯支架通过在夹板的两侧开设凹槽，并在凹槽内填充弹性件，使得夹板通过弹性件抵接于电芯。弹性件能够吸收电芯的膨胀变形，避免了端板和电芯模组的其他装配结构受力裂开，提高了电芯模组的稳定性。[0023] 本实施例的电芯模组包括上述电芯支架，通过在夹板的两侧开设凹槽，并在凹槽内填充弹性件，使得夹板通过弹性件抵接于电芯。弹性件能够吸收电芯的膨胀变形，避免了端板和电芯模组的其他装配结构受力裂开，提高了电芯模组中装配结构的稳定性。将两个电芯支架相对地安装于任意相邻的两个电芯之间，相对于现有的一体式支架结构，两个电芯支架组成的分体式结构，使得电芯支架的结构简单，易于安装，降低了电芯模组的制造成本。同时，两个电芯支架之间的形成的间隙，有利于快速散热。[0024] 本发明的电池包包括上述电芯模组，通过在夹板的两侧开设凹槽，并在凹槽内填充弹性件，使得夹板通过弹性件抵接于电芯。弹性件能够吸收电芯的膨胀变形，避免了端板和电芯模组的其他装配结构受力裂开，提高了电池包中装配结构的稳定性。将两个电芯支架相对地安装于任意相邻的两个电芯之间，相对于现有的一体式支架结构，两个电芯支架组成的分体式结构，使得电芯支架的结构简单，易于安装，降低了电池包的制造成本。同时，两个电芯支架之间的形成的间隙，有利于快速散热。附图说明[0025] 图1是本发明实施例提供的四个电芯支架与单个电芯的装配示意图；[0026] 图2是本发明实施例提供的电芯支架的结构示意图；[0027] 图3是本发明实施例提供的电芯模组的结构示意图。[0028] 图中部件名称和标号如下：[0029] 100、电芯模组；10、电芯；20、扎带；30、电芯支架；40、端板；[0030] 1、夹板；11、凸台；111、凹槽；12、减重孔；13、散热孔；2、侧板；21、限位部；22、卡扣头。具体实施方式[0031] 为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。[0032] 在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0033] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。[0034] 在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。[0035] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。[0036] 如图1‑图3所示，本实施例公开了一种用于固定电芯模组100中的电芯10的电芯支架30。该电芯支架30包括夹板1和两个连接于夹板1两端的侧板2，两个侧板2与夹板1围成容纳槽，电芯10的端部至少部分容纳在容纳槽中，夹板1上与电芯10正对的侧面开设有凹槽111，凹槽111内填充有弹性件，弹性件能够与电芯10相抵接。[0037] 在本实施例中，通过在电芯支架30的夹板1的两侧开设凹槽111，并在凹槽111内填充弹性件，使得夹板1通过弹性件抵接于电芯10。弹性件能够吸收电芯10的膨胀变形，提高了电芯模组100结构的稳定性。[0038] 优选地，夹板1的长度与电芯10的长度相等，即容纳槽的长度与电芯10的长度相等。当电芯10位于容纳槽时，两个侧板2能够抵接于电芯10，有利于电芯10与电芯支架30的稳固安装，避免了电芯10与电芯支架30之间发生相对位移，实现了电芯支架30水平方向的安装。[0039] 优选地，凹槽111的深度为0.25mm，弹性件的厚度为0.8mm。弹性件优选为硅胶垫，硅胶垫具有良好的绝缘性能和弹性，且廉价易得。本实施例的电芯支架30安装于电芯模组100的电芯10之间，其弹性件的厚度被压缩至0.5mm。当电芯10膨胀时，弹性件被压缩并吸收电芯10的膨胀变形，有效地防止了电芯模组100的端板40及其他安装结构受力裂开。同时消除了由于电芯10的平整度较差，导致的电芯10与夹板1之间的间隙不均匀的问题。[0040] 优选地，侧板2的顶部朝向夹板1的方向延伸设置有限位部21，限位部21能够抵接于电芯10的上端或下端。本实施例的侧板2向内延伸设置有限位部21，该限位部21水平设置。当电芯支架30安装于电芯10的上端或下端时，限位部21抵接于所述电芯10的上端或下端的端面，实现了电芯支架30在竖直方向的安装定位。本实施例的侧板2在夹板1的高度方向具有顶部和下文描述的底部。当电芯支架30安装于电芯10时，侧板2靠近电芯10的上端或下端的一端为顶部，另一端为底部。[0041] 优选地，夹板1开设有减重孔12。该减重孔12贯穿夹板1上作为容纳槽的槽底的两个侧面，以使得两个容槽通过所述减重孔12连通。该减重孔12有利于降低电芯支架30的重量以及下面描述的散热孔13加工。而且有利于电芯10快速散热。本实施例的减重孔12为一个方形孔。减重孔12还可以为两个、三个或三个以上，其具体的形状还可以为圆形或其他形状。[0042] 优选地，夹板1的两侧均设置有凸台11，凹槽111位于对应的凸台11上。将凹槽111设置于凸台11，使得凹槽111内的弹性件的高度始终高于夹板1的侧面，保证了在电芯支架30与电芯10安装时弹性件首先接触电芯10，并且夹板1始终通过弹性件抵接于电芯10。[0043] 优选地，夹板1开设有散热孔13，散热孔13贯穿夹板1的高度方向的两端。电芯10产生的热量可以通过散热孔13快速排出，有利于提高电芯10的散热效率。同时散热孔13降低了电芯支架30的重量，有利于实现电芯支架30的轻量化。[0044] 进一步优选地，散热孔13的数量为多个，多个散热孔13沿夹板1的长度方向并排布置。本实施例的散热孔13的数量为多个，提高了电芯10的散热效率。本实施例中散热孔13的截面形状为方形。当然，散热孔13的截面形状还可以为圆形或其他多边形，在此不再进行赘述。[0045] 如图3所示，本实施例还公开了一种电芯模组100。该电芯模组100包括上述电芯支架30，提高了电芯模组100的稳定性和安全性。[0046] 优选地，电芯模组100还包括多个并排设置的电芯10，每个电芯支架30的夹板1的两侧与侧板2均围成容纳槽，任意相邻的两个电芯10之间夹设有两个电芯支架30，且两个电芯支架30相对设置于电芯10的上下两端。相对于现有的一体式支架，相对设置电芯10的上下两端的两个电芯支架30组成分体式支架，减少了电芯支架30的尺寸和重量，有利于电芯支架30快速、便捷安装。同时，两个相对设置电芯10的上下两端的两个电芯支架30之间具有较大的间隙，有利于电芯10散热。[0047] 如图1和图2所示，电芯支架30中的两个侧板2分别与夹板1长度方向的两端相连，并形成“工”字形框架。该“工”字形框架在夹板1的两侧具有容纳电芯10的容纳槽，两个侧板2为容纳槽的侧壁，夹板1为容纳槽的槽底。本实施例中的电芯模组100还包括电芯10、扎带20和端板40。多个电芯10并排设置于两个端板40之间。扎带20的数量为两个，两个扎带20分别套设于电芯10上端的多个电芯支架30和电芯10下端的多个电芯支架30上。该扎带20能够将端板40、电芯10和电芯支架30捆扎到一起，以形成结构稳定的电芯模组100。[0048] 优选地，侧板2的底部背离夹板1的方向延伸设置有卡扣头22，卡扣头22能够与扎带20配合，以固定电芯模组100。[0049] 本实施例中的卡扣头22具有水平面，扎带20捆扎电芯10与电芯支架30时能够抵接于卡扣头22的水平面，使得扎带20在竖直方向具有安装位置，实现了扎带20快速、高效地安装。本实施例的电芯10的固定安装无需使用长螺杆或激光焊接固定，极大地提高了电芯支架30与电芯10的固定安装，提高了电芯模组100的组装效率。[0050] 本实施例还公开了一种电池包(图中未显示)，该电池包包括上述电芯模组100。该电池包中的弹性件能够吸收电芯10的膨胀变形，避免了电池包受力裂开，提高了电池包的稳定性和安全性。两个电芯支架30构成的分体式支架结构，使得电芯支架30结构简单，便于安装，提高了电池包的组装效率。[0051] 以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

专利地区：湖北

专利申请日期：2020-10-10

专利公开日期：2024-10-18

专利公告号：CN112018298B