[发明专利]电池模块支撑梁

说明书

本发明提供了一种电池支撑梁和包括该电池支撑梁的电池模块。电池支撑梁包括第一端部、与第一端部相对的第二端部、以及位于第一端部和第二端部之间的电池支撑部分。电池支撑部分包括以预定图案布置的多个圆柱形套管，每个圆柱形套管具有圆柱形侧壁，该圆柱形侧壁具有开放式顶部和开放式底部。圆柱形侧壁中的每个圆柱形侧壁被构造成围绕多个圆柱形电池单元中的一个圆柱形电池单元的圆柱形中间部分布置。电池模块包括多个圆柱形电池单元，该多个圆柱形电池单元包括以预定图案布置的多个电池单元的组。电池模块还包括用于多个电池单元的组中的每个组的电池支撑部分。

发明内容

有利的是，将电池单元紧密地封装在高压大尺寸电池模块中以提供高能量密度电池模块。因为附加部件和硬件增加了电池模块的尺寸和厚度，所以在一些实施方案中，希望使用粘合剂将围绕电池单元(例如，侧壁)的部件固定到电池单元本身。然而，为了防止腐蚀，电池单元可涂覆有防腐蚀镀层(例如，镍)，这对于粘合剂而言是难以粘结的。因此，在一些实施方案中，将有利的是提供不仅仅依赖于使用粘合剂将部件直接固定到电池单元的电池模块而不显著增加电池模块的尺寸。另外，随着单个电池模块中电池单元的数量增加，支撑电池单元所需的结构支撑也增加。例如，较大的电池模块可能更易受较低谐振频率下的振动的影响。因此，在一些实施方案中，也将有利的是提供具有增加的结构支撑的电池模块而不显著增加电池模块的尺寸。另外，随着单个电池单元的安培小时容量增加，单元壳体将更有可能在热失控事件期间(例如，由于内部电池单元缺陷)失效(例如，单元壳体的侧面裂开)。因此，在一些实施方案中，将有利的是在热失控事件期间在结构上支撑电池模块中的各个电池单元以增强单元壳体并改善性能。

为了解决这些问题中的一个或多个问题，提供了电池支撑梁和包括该支撑梁的电池模块。电池支撑梁包括第一端部、与第一端部相对的第二端部、以及位于第一端部和第二端部之间的电池支撑部分。电池支撑部分包括以预定图案布置的多个圆柱形套管，每个圆柱形套管具有圆柱形侧壁，该圆柱形侧壁具有开放式顶部和开放式底部，圆柱形侧壁中的每个圆柱形侧壁被构造成围绕多个圆柱形电池单元中的一个圆柱形电池单元的圆柱形中间部分布置。

电池模块包括以预定图案布置的多个圆柱形电池单元，该多个圆柱形电池单元包括第一组圆柱形电池单元和第二组圆柱形电池单元，以及第一电池支撑梁和第二电池支撑梁。第一电池支撑梁和第二电池支撑梁中的每一者包括第一端部、第二端部以及位于第一端部和第二端部之间的电池支撑部分，并且电池支撑部分包括多个圆柱形套管，每个圆柱形套管具有圆柱形侧壁，该圆柱形侧壁具有开放式顶部和开放式底部。第一电池支撑梁的电池支撑部分的多个圆柱形侧壁中的每个圆柱形侧壁围绕第一组圆柱形电池单元的第一子集中的一个圆柱形电池单元的圆柱形中间部分布置，并且第二电池支撑梁的电池支撑部分的多个圆柱形侧壁中的每个圆柱形侧壁围绕第二组圆柱形电池单元的第二子集中的一个圆柱形电池单元的圆柱形中间部分布置。

在一些实施方案中，多个圆柱形侧壁中的每个圆柱形侧壁可具有小于或等于多个圆柱形电池单元中的每个圆柱形电池单元的轴向长度的80％的轴向长度，并且多个圆柱形侧壁中的每个圆柱形侧壁可沿着圆柱形电池单元的轴向长度基本上在多个圆柱形电池单元中的一个圆柱形电池单元的顶部和底部之间居中。

在本公开的一些实施方案中，预定图案可为紧密六方堆积构型。

在一些实施方案中，第一电池支撑梁和第二电池支撑梁中的每一者可包括塑性材料。

在本公开的一些实施方案中，塑性材料可为聚碳酸酯。

在一些实施方案中，多个电池单元中的每个电池单元可包括覆盖电池单元的第一端部和侧面的电活性壳体的暴露区域，该电池单元的侧面包括圆柱形中间部分。

在一些实施方案中，第一电池支撑梁的电池支撑部分的多个圆柱形套管和第二电池支撑梁的电池支撑部分的多个圆柱形套管可包括多个圆柱形套管的相邻对，并且多个圆柱形套管的相邻对中的每一对之间的圆柱形侧壁可包括导电引脚，该导电引脚延伸穿过圆柱形侧壁以电连接布置在圆柱形套管的相邻对中的圆柱形电池单元的电活性壳体。