电池模组的制作方法

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组。

背景技术：

电池包作为新能源汽车提供能量的部件，电池包技术的发展是新能源汽车发展的重要助力。电池包包括电池包壳体、电池模组、电池管理系统等。其中，电池模组作为电池包的主要组成部分。

电池模组通常采用金属框架，金属框架包括一对端板和一对侧板，端板和侧板相互连接，并将电池单元包围在两者围成的空间内。在相关技术中，端板和侧板之间的连接结构是采用端板上表征其厚度的端面直接与侧板的板面焊接，当电池单元沿自身厚度方向发生膨胀变形时，由此产生的膨胀力全部作用在焊缝处，金属框架很容易在焊缝处出现失效。

因此，需要提出一种改进的方案解决上述缺陷。

技术实现要素：

本申请提供了一种电池模组，可降低金属框架的失效率。

本申请提供了一种电池模组，该电池模座包括基座、多个电池单元、一对端板、一对侧板、多个套构件；

多个所述电池单元位于所述基座上，且沿所述电池单元的厚度方向堆叠；

一对所述端板分别位于多个所述电池单元厚度方向的两侧，且紧邻多个所述电池单元最外部的电池单元，一对所述侧板分别位于多个所述电池单元的宽度方向的两侧；

所述套构件与所述端板或所述侧板连接，并朝向所述基座延伸且固定到所述基座上；

所述端板包括第一基板和第一延伸板，所述第一基板沿着所述电池单元的宽度方向延伸，所述第一延伸板从所述第一基板的端部沿着所述电池单元的宽度方向延伸出来；

所述侧板包括第二基板和第二延伸板，所述第二基板沿着所述电池单元的厚度方向延伸，所述第二延伸板从所述第二基板的端部沿着所述电池单元的宽度方向延伸出来；

所述第一延伸板以及所述第二延伸板能够相互贴合并且在贴合处固定连接。

优选地，所述第一延伸板与所述第二延伸板相互贴合的贴合面从所述端板的顶端延伸至所述端板的底端。

优选地，所述第一基板沿所述电池单元的宽度方向延伸，所述第一延伸板相对于所述第一基板向远离所述电池单元的一侧凸出。

优选地，所述端板上具有限位面，当所述第一延伸板与所述第二延伸板贴合固定时，所述第二延伸板远离所述第二基板的一侧的端面与所述限位面抵靠。

优选地，所述侧板还包括圆弧过渡板，所述第二基板与所述第二延伸板通过所述圆弧过渡板过渡连接。

优选地，每个端板沿所述电池单元的宽度方向延伸的两端各设一个所述套构件，且所述套构件位于所述端板与其紧邻的电池单元之间。

优选地，还包括轻质绝缘端块，所述轻质绝缘端块填充在所述端板、与所述端板相邻的电池单元、位于所述端板两端的套构件这三者之间的空间内。

优选地，所述套构件包括沿所述电池单元的高度方向延伸的管体和连接件，所述连接件插入所述管体中且朝向所述基座方向延伸凸出所述管体之外，并固定到所述基座上。

优选地，所述管体与所述端板或所述侧板为一体式结构。

优选地，所述侧板在邻近所述基座的一端朝向多个所述电池单元弯曲并延伸形成侧板翻边，且所述侧板翻边与多个所述电池单元的底面相接触。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供的电池模组，端板包括第一基板和第一延伸板，第一基板从第一基板的端部沿着电池单元的宽度方向延伸出来，侧板包括第二基板和第二延伸板，第二基板沿着电池单元的厚度方向延伸，第二延伸板从第二基板的端部沿着电池单元的宽度方向延伸出来，并且第一延伸板与第二延伸板能够贴合且在贴合处固定。由此可知，当电池单元对金属框架施加膨胀力时，端板和侧板的连接部位只承担了膨胀力的一部分，而另外一部分膨胀力则通过侧板的变形被抵消掉。因此，该技术方案能够提高端板与侧板的连接强度，减少金属框架的失效。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的电池模组的实施例一的立体分解图；

图2为本申请实施例所提供的侧板与端板的连接示意图；

图3为本申请实施例所提供的端板的立体图；

图4为本申请实施例所提供的电池模组的实施例二的立体分解图。

附图标记：

10-电池单元；

20-端板

201-第一基板；

202-第一延伸板；

203-加强筋；

204-限位面；

30-侧板；

301-第二基板；

302-第二延伸板；

303-圆弧过渡板；

304-端面；

305-侧板翻边；

40-套构件；

401-管体；

402-连接件；

50-轻质绝缘端块。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

本申请提供了一种电池模组，如图1所示，包括基座(位于电池单元10底部，未在图1中示出)、多个电池单元10、一对端板20、一对侧板30以及多个套构件40。

多个电池单元10按照电池模组的串并联要求，位于基座上并沿电池单元10的厚度方向(图1中的X方向)堆叠且宽度面紧贴；一对端板20分别位于多个电池单元10厚度方向的两侧，且紧邻多个电池单元10最外部的电池单元10；一对侧板30分别位于多个电池单元10的宽度方向((图1中的Y方向))的两侧；套构件40与端板20连接，并朝向基座的方向延伸，并与基座固定连接。需要说明，套构件40不仅限于与端板20连接，套构件40还可以与侧板30连接。

如图2所示，端板20包括第一基板201和第一延伸板202，第一基板201沿着电池单元10的宽度方向延伸，第一延伸板202从第一基板201的端部沿着电池单元10的宽度方向延伸出来；侧板30包括第二基板301和第二延伸板302，第二基板301沿着电池单元10的厚度方向延伸，第二延伸板302从第二基板的端部沿着电池单元10的宽度方向延伸出来；并且第一延伸板202以及第二延伸板302在电池单元10的宽度方向上相互贴合，且在贴合处固定连接。

基座、端板20、侧板30和套构件40包围多个电池单元10并形成电池模组的金属框架。当电池单元10对金属框架施加膨胀力时，除了端板20以及侧板30相连接的部位能够承担一部分膨胀力外，还有另外一部分膨胀力可以通过侧板30的变形被抵消，因此，上述端板20和侧板30的连接方式能够减少金属框架的失效。

可知，第一延伸板202与第二延伸板302能够通过螺栓连接、铆接等方式连接固定。本实施例中，优选第一延伸板202与第二延伸板302通过激光焊接连接并在连接处形成焊缝。激光焊接能够保证两者之间足够的连接强度，且能有效防止受力不均引起的变形。

且更优地，为了增加焊缝的长度，进一步提高连接的牢固度，还优选第一延伸板202以及第二延伸板302的贴合面从端板20的顶端延伸至端板20的底端。这一方案使得第一延伸板202与第二延伸板302在端板20上沿电池单元10高度方向(图1中的Z方向)上具有最大的连接长度，从而能够承担更大部分的膨胀力。

并且，为了使第一延伸板202和第二延伸板302具有较好的贴合度，较佳地，第一延伸板202相对第一基板201向靠近电池单元10的一侧凸出。由此可知，第一延伸板202不与第一基板201共面，对于较大平面而言，较小平面的平面度更容易保证。因此，较小面积的第一延伸板202可以更加容易地被加工成具有较高公差等级的平面度，以减少由于第一延伸板202和第二延伸板302不能紧密贴合而导致的无法焊接或焊接后质量较差的缺陷。

另一方面，金属框架在连接紧固时，还应保证端板20与侧板30之间具有准确的相对位置，这样焊接后的端板20和侧板30才能有效的起到金属框架的作用，发挥其紧固连接的功能。为了实现这一目的，本实施例优选端板20上具有限位面204，当第一延伸板202和第二延伸板302贴合时，第二延伸板302远离第二基板301的端面304与限位面204抵靠。这样设置后，就可以有效纠正端板20和侧板30之间的位置偏差，以使得焊接后的端板20和侧板30具有较大的稳定性和可靠性。

其中，限位面204的形成方式有多种。例如，可以在端板20上焊接限位板，并利用该限位板的表面作为限位面204。本实施例中，第一延伸板202通过冲压工艺使其相对于第一基板201向靠近电池单元10的一侧凸出，并且在冲压完成后形成连接壁，限位面204形成于该连接壁的表面。本方案利用端板20和侧板30现有的特征实现，而无需再另外设置。

根据前述可知，电池单元10由于膨胀变形而产生的膨胀力，该膨胀力可以通过侧板30抵消一部分，而膨胀力抵消的过程实际上是侧板30发生弹性形变的过程，即侧板30通过其自身的弹性形变吸收能量。为了避免侧板30在反复的形变过程中断裂或失效，本申请优选侧板30还包括圆弧过渡板303，圆弧过渡板303将第二基板301与第二延伸板302过渡连接。圆弧过渡板303柔性好，且在侧板30的形变过程中不会出现硬性弯折，使得侧板30能够保持较好弹性形变的能力，并且在形变后能较好的恢复。

套构件40用于将端板20和侧板30牢固的连接在基座上，为了使端板20和侧板30在四个角上都达到与基座的牢固连接，端板20和侧板30端部相接的每个角上都设应至少一个套构件40。本实施例中，优选在每个端板20沿电池单元10的宽度方向延伸的两端各设一个套构件40，且套构件40位于端板20与其紧邻的电池单元10之间。如此以来，由于侧板30与端板20连接，则侧板30的两端也间接地通过套构件40被固定，保证了端板20两端的均匀受力以及侧板30两端的均匀受力。

为了强化金属框架对电池单元10的封装功能，并且加强端板20对电池单元10的紧固作用，必须消除端板20与电池单元10之间的空隙，本申请提供的电池模组还包括轻质绝缘端块50，轻质绝缘块50填充在端板20、与端板20相邻的电池单元10、位于端板20两端的套构件40这三者之间的空间内，且轻质绝缘端块50与该空间形状相适配。

在一般的电池模组中，通常采用整体结构的金属端板，如铝合金金属端板，此种端板重量大，不利于提高电池模组的能量密度。本申请采用轻质绝缘端块50，一方面起到了传递端板20对电池单元10施加的力的作用，使得电池模组的结构强度增强；另一方面，轻质绝缘端块50采用绝缘材料制成，隔绝了金属框架与电池单元10之间的电气连接，保证了足够的绝缘性能，而且质量轻。可选择地，轻质绝缘端块50可采用树脂、塑料等。

如图2所示，侧板30在电池单元10高度方向上且邻近基座的一端设侧板翻边305，侧板翻边305沿电池单元10的宽度方向朝向多个电池单元10延伸并与电池单元10的底面接触。侧板翻边305具有提高侧板30本身的刚度的作用的同时，还起到支撑电池单元10，提高电池模组的结构强度的作用。

如图1所示，套构件40包括沿电池单元10的高度方向延伸的管体401和连接件402，管体401从端板20的顶端延伸至端板20的底端，连接件402插入管体401中且朝向基座方向延伸凸出管体401之外，且与基座连接固定。

管体401可以是独立的管状结构，例如方管、圆管等。在本实施例中，优选管体401与端板20为一体式结构，管体401在端板20沿电池宽度方向的最外端卷曲形成，并且管体401与第一延伸板202相接。该方案无需将端板20与套构件40连接，结构简单并简化了安装程序。

连接件402可以为螺栓，连接件402插入管体401后通过朝向基座方向延伸凸出管体401之外的螺纹与基座连接固定。

此外，为了提高端板20抵抗弯曲变形的能力，端板20还包括有加强筋203，如图3所示，加强筋203设置在第一基板201上。加强筋203可以采用冲压成型，通过冲压工艺将端板20的简单型面加工成凹凸结构的复杂型面，以提高弯曲强度。当然，还可通过在第一基板201上焊接加强板实现加强端板20的目的。

本申请中的端板20、侧板30可以采用同种金属材料，如铝或钢等，以方便相互之间进行激光焊接。

根据电池模组的另一个实施例，如图4所示，管体401还可以采用与侧板30为一体式结构，管体401在侧板30沿电池厚度方向的两端卷曲而成，管体401与第二延伸板302相接。同理，一体式结构的管体401和侧板30简化了电池模组的连接结构，提高了组装效率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。