一种电池模块及汽车的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，特别是指一种电池模块及汽车。

背景技术：

面对全球范围的温室效应与化石能源短缺的局面，降低碳排放量，寻求新能源被各国提升到了前所未有的战略高度。新能源汽车由于其能源清洁、无污染排放等优势在全球性资源紧缺与环境恶化的背景下从概念走向产业蓬勃发展起来，而作为新能源汽车核心环节的动力电池也迎来了较好的发展机遇。但是，传统圆柱电池组是以单支电芯进行组装的，这使得在对电芯正负极进行焊接时焊接效率低，导致了组装工艺效率低，大大降低了电池组的装配效率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种电池模块及汽车，能够解决传统圆柱电池组电芯正负极焊接效率低，导致组装工艺效率低，电池组的装配效率低的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种电池模块，包括：

多个圆柱电芯，容置圆柱电芯的固定支架，以及贴合连接于固定支架的第一面的第一金属连接板和贴合连接于固定支架的第二面的第二金属连接板；

固定支架的第一面对应于每一圆柱电芯的正极设置有第一连接孔，第二面对应于每一圆柱电芯的负极设置有一第二连接孔；

第一金属连接板上对应于每一第一连接孔设置有一第一预留孔，第二金属连接板上对应于每一第二连接孔设置有一第二预留孔，通过第一连接孔和第一预留孔，多个圆柱电芯的正极与第一金属连接板连接，通过第二连接孔和第二预留孔，多个圆柱电芯的负极与第二金属连接板连接。

其中，固定支架内填充有导热结构胶。

其中，固定支架包括第一支架和第二支架，第一支架和第二支架相对合连接，形成一容置多个圆柱电芯的中间空腔，导热结构胶填充于中间空腔，并包覆多个圆柱电芯位于中间空腔内的周面。

其中，固定支架的侧面形成有一灌封口，导热结构胶通过灌封口填充至固定支架的内部。

其中，圆柱电芯的正极上设置的泄气孔通过第一连接孔露出。

其中，上述电池模块，还包括：多根金属线，多根金属线分别通过对应的第一连接孔和第一预留孔，与多个圆柱电芯的正极和第一金属连接板焊接。

其中，每一第一连接孔相对固定支架的第一面，延伸形成有相对设置的两个第一防护垛口，第一防护垛口穿过对应的第一预留孔，相对第一金属连接板突出。

其中，上述电池模块，还包括：多个镍片，多个镍片分别通过对应的第二连接孔和第二预留孔，与多个圆柱电芯的负极和第二金属连接板焊接。

其中，上述电池模块，还包括：第一护板以及第二护板，第一护板和第二护板分别盖设于固定支架的第一面和第二面。

其中，第二护板与固定支架的第二面之间填充有导热结构胶。

其中，第一金属连接板的一端延伸形成有一第一引出极，第二金属连接板的一端延伸形成有一第二引出极。

其中，固定支架上开设有多个成组连接孔。

第二方面，本发明实施例提供一种汽车，包括上述的电池模块。

本发明实施例中，电池模块包括：多个圆柱电芯，容置圆柱电芯的固定支架，以及贴合连接于固定支架的第一面的第一金属连接板和贴合连接于固定支架的第二面的第二金属连接板；固定支架的第一面对应于每一圆柱电芯的正极设置有第一连接孔，第二面对应于每一圆柱电芯的负极设置有一第二连接孔；第一金属连接板上对应于每一第一连接孔设置有一第一预留孔，第二金属连接板上对应于每一第二连接孔设置有一第二预留孔，通过第一连接孔和第一预留孔，多个圆柱电芯的正极与第一金属连接板连接，通过第二连接孔和第二预留孔，多个圆柱电芯的负极与第二金属连接板连接。这样，将多个圆柱电芯装配于固定支架内，第一金属连接板和第二金属连接板分别与多个圆柱电芯的正负极进行连接，解决了传统圆柱电池组电芯正负极焊接效率低，导致组装工艺效率低，电池组的装配效率低的问题，提高了电池模块的装配效率，进而提高了电池组的组装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例提供的电池模块的结构示意图；

图2表示本发明实施例提供的电池模块的局部剖视图；

图3表示本发明实施例提供的电池模块的局部正视图；

图4表示本发明实施例提供的电池模块的局部后视图；

图5表示本发明实施例提供的电池模块的局部放大图。

[主要附图标记说明]

110-圆柱电芯，111-泄气孔，120-固定支架，121-第一支架，122-第二支架，123-灌封口，130-第一金属连接板，131-第一引出极，140-第二金属连接板，141-第二引出极，150-第一连接孔，151-第一防护垛口，160-第二连接孔，171-导热结构胶，172-导热结构胶，180-金属线，190-镍片，210-第一护板，220-第二护板，230-成组连接孔，240-支架连接孔。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

图1示出的是图1表示本发明实施例提供的电池模块的结构示意图，图2示出的是本发明实施例提供的电池模块的局部剖视图，图3示出的是本发明实施例提供的电池模块的局部正视图，图4示出的是本发明实施例提供的电池模块的局部后视图，图5示出的是本发明实施例提供的电池模块的局部放大图。

请参见图1，本发明实施例提供一种电池模块，应用于汽车，该电池模块可以包括：多个圆柱电芯110，容置圆柱电芯110的固定支架120，以及贴合连接于固定支架120的第一面的第一金属连接板130和贴合连接于固定支架120的第二面的第二金属连接板140。

其中，固定支架120的第一面对应于每一圆柱电芯110的正极设置有第一连接孔150，第二面对应于每一圆柱电芯110的负极设置有一第二连接孔160；

第一金属连接板130上对应于每一第一连接孔150设置有一第一预留孔，第二金属连接板140上对应于每一第二连接孔160设置有一第二预留孔，通过第一连接孔150和第一预留孔，多个圆柱电芯110的正极与第一金属连接板130连接，通过第二连接孔160和第二预留孔，多个圆柱电芯110的负极与第二金属连接板140连接。

上述实施例中，第一连接孔150、第二连接孔160、第一预留孔以及第二预留孔的数量均与圆柱电芯110的数量相同。

该实施例中，将多个圆柱电芯装配于固定支架内，第一金属连接板和第二金属连接板分别与多个圆柱电芯的正负极进行连接，解决了传统圆柱电池组电芯正负极焊接效率低，导致组装工艺效率低，电池组的装配效率低的问题，提高了电池模块的装配效率，进而提高了电池组的组装效率。

其中，上述实施例中，固定支架120采用绝缘、阻燃V-0级的塑料制成，第一金属连接板130和第一面的结合处以及第二金属连接板140和第二面的结合处均可以采用环氧胶或丙烯酸结构胶进行粘接。

其中，参见图2，为进一步提高电池模块的性能，在一实施例中，该固定支架120内填充有导热结构胶171。通过该导热结构胶171能够降低电池模块使用过程中内部温度不均衡的问题，使圆柱电芯110在固定支架120内的散热均匀，同时能够避免排布于固定支架120中部位置的圆柱电芯110过热，从而能够提高电池模块充放电循环效率，提高电池模块的使用功率和能量发挥。

其中，参见图1和2，在一实施例中，固定支架120可以包括第一支架121和第二支架122，第一支架121和第二支架122相对合连接，形成一容置多个圆柱电芯110的中间空腔，导热结构胶171填充于中间空腔，并包覆多个圆柱电芯110位于中间空腔内的周面。该实施例中，采用第一支架121和第二支架122对合连接的方式，能够便于固定支架120容置圆柱电芯110，且该连接方式实现简单，组装工艺效率较高；同时，该第一支架121和第二支架122对合连接后，形成一个中间空腔，使导热结构胶171能够填充于其中，以包覆多个圆柱电芯110位于中间空腔内的周面，便于导热结构胶171均匀多个圆柱电芯110的散热。另外，导热结构胶171填充满中间空腔内除圆柱电芯110的部分，以避免导热结构胶171填充不充分导致其中存在气孔，从而造成散热不均。

此外，需要说明的是，该导热结构胶171为绝缘材料，其导热率大于等于1W/(m*K)。

其中，可以通过在该第一支架121和第二支架122的对合连接面设置有粘接剂，以使第一支架121和第二支架122采用粘接的方式对合连接；也可以通过在第一支架121和第二支架122上分别设置扣合装置，以使第一支架121和第二支架122采用扣合连接的方式对合连接；参见图1和图4，还可以在第一支架121和第二支架122的边沿设置对应贯通的支架连接孔240，以使第一支架121和第二支架122采用紧固件穿过对应的支架连接孔240的连接方式对合连接，其中，为确保第一支架121和第二支架122之间能够牢固连接，该支架连接孔240的数量不少于两个。

其中，参见图1，为便于导热结构胶171的填充，在一实施例中，固定支架120的侧面形成有一灌封口123，导热结构胶171通过灌封口123填充至固定支架120的内部。

当圆柱电芯110发生短路时，圆柱电芯110内部会产生气体，使圆柱电芯110内部的压力增加，容易引起圆柱电芯110爆炸，为此，在圆柱电芯110的正极一般设置有泄气孔111，以便于圆柱电芯110内部的气体通过泄气孔111泄出，从而使圆柱电芯110泄压。参见图5，为确保圆柱电芯110的正极上设置的泄气孔111的功能实现，避免泄气孔111堵塞，本发明的一个实施例中，圆柱电芯110的正极上设置的泄气孔111通过第一连接孔150露出。该实施例中，由于泄气孔111通过第一连接孔150露出，当圆柱电芯110短路时，圆柱电芯110内部产生的气体通过泄气孔111泄出后，能够通过第一连接孔150泄出电池模块外，避免圆柱电芯110内部过压而发生爆炸。

另外，参见图2、图3和图5，在一实施例中，上述电池模块，还可以包括：多根金属线180，多根金属线180分别通过对应的第一连接孔150和第一预留孔，与多个圆柱电芯110的正极和第一金属连接板130焊接。

该实施例中，通过该金属线180可以实现与圆柱电芯110的正极和第一金属连接板130之间的电性连接；另外，该金属线180可以圆柱电芯110或者对应连接的外部电路温度较高时实现熔断，这样，当出现个别圆柱电芯110异常(例如电芯内短路)，或者出现外部电路异常(例如外部电路短路)等情形时，金属线180由于温度较高进行熔断，从而实现对出现异常的圆柱电芯110的隔离处理或者实现对电池模块的断路处理，进而保护整体电池组的安全。

其中，为保证金属线180的熔断性能，以及，金属线180与圆柱电芯110的电极和第一金属连接板130之间有效的电性连接，该金属线180的直径取值可以为0.1～0.5mm之间；此外，该金属线180的材质可以是铝、铜、银、金及其组成的合金材料。

另外，出于对金属线180的结构特质以及保证各部分可靠连接的目的的考虑，每根金属线180与对应圆柱电芯110的正极和第一金属连接板130采用超声波焊接的焊接方式，即多根金属线180分别与多个圆柱电芯110的正极和第一金属连接板130采用超声波焊接。这里，相较于传统电池焊接时，圆柱电芯正负极均采用电阻焊接的方式，提高了焊接效率。

其中，参见图2、图3和图5，在一实施例中，每一第一连接孔150相对固定支架120的第一面，延伸形成有相对设置的两个第一防护垛口151，第一防护垛口151穿过对应的第一预留孔，相对第一金属连接板130突出。

其中，当圆柱电芯110的正极和第一金属连接板130之间通过金属线180实现电性连接时，金属线180的焊接高度不超过第一防护垛口151的高度，从而对金属线180进行防护，以避免金属线180由于外力导致发生不必要的损坏，影响电池模块的正常使用。

另外，参见图2和图4，在一实施例中，上述电池模块，还可以包括：多个镍片190，多个镍片190分别通过对应的第二连接孔160和第二预留孔，与多个圆柱电芯110的负极和第二金属连接板140焊接。

该实施例中，出于对金属线180的结构特质以及保证各部分可靠连接的目的的考虑，每个镍片190与对应圆柱电芯110的负极采用电阻焊接的焊接方式，即多个镍片190与多个圆柱电芯110的负极采用电阻焊接，以确保镍片190与对应圆柱电芯110的负极之间的接触足够良好，其中，在一优选的实施方式中，采用电阻焊接时，焊点不小于4个；每个镍片190与第二金属连接板140采用激光焊接，这里采用激光焊接相较于传统采用电阻焊接的方式，可以保证较高的焊接效率。

其中，在一实施例中，每一第二连接孔160相对固定支架120的第二面，延伸形成有相对设置的两个第二防护垛口，第二防护垛口穿过对应的第二预留孔，相对第二金属连接板140突出。

这里，当圆柱电芯110的负极和第二金属连接板140之间通过镍片190实现电性连接时，镍片190的焊接高度不超过第二防护垛口的高度，从而对镍片190进行防护，以避免镍片190由于外力导致发生不必要的损坏，影响电池模块的正常使用。

其中，参见图1和图2，在一实施例中，上述电池模块，还可以包括：第一护板210以及第二护板220，第一护板210和第二护板220分别盖设于固定支架120的第一面和第二面。该实施例中，通过第一护板210和第二护板220，可以对电池模块进行防护，防止电池模块发生不必要的损伤，影响电池模块的正常使用。

另外，当圆柱电芯110的正极和第一金属连接板130之间通过金属线180实现电性连接时，第一护板210可以防止金属线180由于外力发生不必要的损坏，影响电池模块的正常使用。

当圆柱电芯110的负极和第二金属连接板140之间通过镍片190实现电性连接时，第二护板220可以防止镍片190由于外力发生不必要的损坏，影响电池模块的正常使用。

此外，参见图2，在一实施例中，第二护板220与固定支架120的第二面之间填充有导热结构胶172。该实施例中，通过第二护板220与第二面之间填充的导热结构胶172，可以将圆柱电芯110的产生的热量导出，提高电池模块的散热性能。另外，在多个电池模块组成电池组时，可以采用散热器件，例如散热器或液冷板等，进一步提高散热性能。需要说明的是，导热结构胶172为绝缘材料，其导热率大于等于1W/(m*K)。

这里，第一护板210和第二护板220可以采用绝缘、阻燃材料制成，其阻燃等级不小于V-0。

此外，第一护板210和第二护板220与固定支架120的第一面和第二面之间可以采用粘结剂粘接的方式连接，以实现第一护板210和第二护板220分别盖设于第一面和第二面。在一示例中，第一护板210和第二护板220分别盖设于第一面和第二面之间可以采用压敏结构胶粘接，以保证第一护板210和第二护板220可拆卸。

另外，参见图1、图3和图4，在一实施例中，第一金属连接板130的一端延伸形成有一第一引出极131，第二金属连接板140的一端延伸形成有一第二引出极141。该实施例中，通过第一引出极131和第二引出极141以便于多个电池模块之间或者电池模块与外部设备之间进行串并联。

另外，参见图1、图3和图4，为便于多个电池模块连接组成电池组，在一实施例中，固定支架120上开设有多个成组连接孔230，从而可以利用紧固件穿过多个电池模块上对应的成组连接孔230，将多个电池模块连接组成电池组。其中，为确保连接牢固，该固定支架120上的成组连接孔230的数量不少于四个，分别开设于固定支架120相对的两个边沿。

在一示例中，参见图1，固定支架120包括第一支架121和第二支架122，第一支架121和第二支架122上相对的两个边沿分别开设有对应贯通的成组连接孔230和支架连接孔240，其中，两个边沿上分别开设两个成组连接孔230和一个支架连接孔240，每一边沿上开设的支架连接孔240位于同一边沿上开设的成组连接孔230中间，这样，第一支架121和第二支架122通过两个支架连接孔240实现对合连接，并通过四个成组连接孔230实现与其他电池模块的连接。

最后，再通过一个具体示例对本发明的方案进行描述。

该具体示例中，电池模块包括：多个圆柱电芯110，固定支架120，第一金属连接板130和第二金属连接板140，以及第一护板210和第二护板220；其中，固定支架120包括第一支架121和第二支架122。

第一支架121和第二支架122上分别开设有电芯限位孔，以便于多个圆柱电芯110能够准确装配于第一支架121和第二支架122之间，当多个圆柱电芯110通过电芯限位孔装配完成后，采用紧固件穿过第一支架121和第二支架122上对应开设的支架连接孔240，将第一支架121和第二支架122对合连接；然后，将电池模块放置于工作台，从固定支架120的侧面形成的灌封口123注入导热结构胶171，这里，可以采用专用设备通过灌封口123向固定支架120内形成的中间空腔注入导热结构胶171，以确保导热结构胶171填充满中间空腔内除圆柱电芯110的部分，避免其中存在气孔；接着，在第一金属连接板板130和第一面的结合处以及第二金属连接板140和第二面的结合处设置环氧胶或丙烯酸结构胶以进行粘接，并在胶体固化后，通过金属线180分别与圆柱电芯110的正极和第一金属连接板130焊接，通过镍片190分别与圆柱电芯110的负极和第二金属连接板140焊接；最后，在焊接后，采用导热结构胶172灌封圆柱电芯110的负极，灌封高度与固定支架120的第二面的最高边齐平，并在导热结构胶172固化后，分别在固定支架120的第一面和第二面盖设第一护板210和第二护板220，这里，第一护板210和第二护板220与固定支架120的第一面和第二面之间采用压敏结构胶粘接。

本发明实施例中，电池模块包括：多个圆柱电芯，容置圆柱电芯的固定支架，以及贴合连接于固定支架的第一面的第一金属连接板和贴合连接于固定支架的第二面的第二金属连接板；固定支架的第一面对应于每一圆柱电芯的正极设置有第一连接孔，第二面对应于每一圆柱电芯的负极设置有一第二连接孔；第一金属连接板上对应于每一第一连接孔设置有一第一预留孔，第二金属连接板上对应于每一第二连接孔设置有一第二预留孔，通过第一连接孔和第一预留孔，多个圆柱电芯的正极与第一金属连接板连接，通过第二连接孔和第二预留孔，多个圆柱电芯的负极与第二金属连接板连接。这样，将多个圆柱电芯装配于固定支架内，第一金属连接板和第二金属连接板分别与多个圆柱电芯的正负极进行连接，解决了传统圆柱电池组电芯正负极焊接效率低，导致组装工艺效率低，电池组的装配效率低的问题，提高了电池模块的装配效率，进而提高了电池组的组装效率。

此外，本发明实施例还提供一种汽车，包括上述的电池模块。

其中，由于本发明实施例提供的汽车的本体结构为现有技术，因此，对于汽车的具体的本体结构不再赘述。

由于上述任一种所述电池模块具有前述技术效果，因此，具有该电池模块的汽车也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

应理解，说明书的描述中，提到的参考术语“一实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例或示例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一实施例中”、“在一个实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

另外，在本文中的一个或多个实施例中，诸如“包括”或“包含”用于说明存在列举的特征或组件，但不排除存在一个或多个其它列举的特征或者一个或多个其它组件。

此外，在本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。