电池模组的制作方法

文档序号:14859972发布日期:2018-07-04 06:34阅读:183来源:国知局
电池模组的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池模组。



背景技术:

传统的电池模组的下箱体的结构通常为上端开口、而四个侧面封闭的结构,通常可采用以下方式进行组装:(1)将电池一个一个放入下箱体中,这种组装方式会造成电池成组时的一致性低、装配效率低,不利于企业的生产发展;(2)采用工装夹具将多个电池整体放入下箱体中(即模块化装配),在模块化装配时,工装夹具会占用下箱体内一部分空间,而当退出工装夹具时,下箱体内会多出一部分空间,从而造成下箱体的空间利用率低的问题。



技术实现要素:

鉴于背景技术中存在的问题,本实用新型的一个目的在于提供一种电池模组,其易于实现模块化装配,保证了下箱体的空间利用率、提高了装配效率。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池模组,其能提高端板和下箱体之间的焊接强度以及焊缝质量。

本实用新型的再一个目的在于提供一种电池模组,其能提高电池模组的密封可靠性。

为了实现上述目的,本实用新型提供了一种电池模组,其包括:下箱体,包括分别位于长度方向两端的第一板体;两个端板,各端板固定连接下箱体的一个第一板体。其中,各第一板体具有:开口部,且端板的处于长度方向外侧的部分表面经由开口部露出。

本实用新型的有益效果如下:

在根据本实用新型的电池模组中,由于下箱体的各第一板体具有开口部,从而易于实现模块化装配形式进行组装,提高了装配效率。具体地,电池模组在采用模块化装配形式进行组装时,工装夹具可以占用开口部内的空间或者直接处于开口部的外侧,从而使得工装夹具不会占用下箱体的内部空间,进而保证了下箱体的空间利用率,而在电池模组组装完成后,端板的处于长度方向外侧的部分表面经由开口部露出。

附图说明

图1是根据本实用新型的电池模组的总装图。

图2是图1中的下箱体的立体图。

图3是图1中的端板的立体图。

图4是图1的变形例。

图5是图4中的下箱体与两个端板的安装示意图。

图6是图4中的端板的立体图。

图7是根据本实用新型的电池模组的部分分解图,其中仅示出了电池、弹性圈和绝缘罩。

图8是图4的俯视图。

图9是沿图8中的A-A线切分后的剖视图。

图10是本实用新型的电池模组的电池与弹性圈的装配图。

图11是图4中的上盖的立体图。

图12是本实用新型的电池模组的输出端子组件的立体图。

其中,附图标记说明如下:

1下箱体 32防爆阀孔

11第一板体 4电池

111开口部 41电极端子

1111内周面 42塑料外壳

112第一上端面 5弹性圈

12底板 6绝缘罩

13第二板体 61凹部

131第二上端面 611顶壁

132第二内表面 612侧壁

2端板 613后壁

21主体部 62间隙

211上表面 7输出端子组件

22凸部 71输出端子

221外周面 72输出防护罩

23台阶部 73密封圈

231底表面 8防爆阀

232侧表面 L长度方向

24通孔 W宽度方向

3上盖 H高度方向

31穿孔

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本实用新型的电池模组。

参照图1至图12,根据本实用新型的电池模组包括:下箱体1,包括分别位于长度方向L两端的第一板体11;两个端板2,各端板2固定连接下箱体1的一个第一板体11。其中,各第一板体11具有:开口部111(可为“U”字形),且端板2的处于长度方向L外侧的部分表面经由开口部111露出。

在根据本实用新型的电池模组中,由于下箱体1的各第一板体11具有开口部111,从而易于实现模块化装配形式进行组装,提高了装配效率。具体地,电池模组在采用模块化装配形式进行组装时,工装夹具可以占用开口部111内的空间或者直接处于开口部111的外侧,从而使得工装夹具不会占用下箱体1的内部空间,进而保证了下箱体1的空间利用率,而在电池模组组装完成后,端板2的处于长度方向L外侧的部分表面经由开口部111露出。

参照图1和图3,各端板2的处于长度方向L外侧的整个表面可为平面。在采用模块化装配形式进行组装时,工装夹具可以占用开口部111内的空间,使得工装夹具不会占用下箱体1的内部空间,进而保证了下箱体1的空间利用率,而在电池模组组装完成后,各端板2整体处于下箱体1的对应的第一板体11的内侧。其中,各端板2与对应的第一板体11可采用激光穿透焊连接在一起。

参照图4、图5和图6,各端板2可具有:主体部21,位于对应的第一板体11的内侧;以及凸部22,突出于主体部21并延伸至对应的第一板体11的开口部111内,且凸部22的处于长度方向L外侧的整个表面经由开口部111露出。在采用模块化装配形式进行组装时,工装夹具直接处于开口部111的外侧,使得工装夹具不会占用下箱体1的内部空间,进而保证了下箱体1的空间利用率。

进一步参照图4和图5,凸部22的外周面221与开口部111的内周面1111面对面接触并焊接在一起。此时,由于凸部22的外周面221与开口部111的内周面1111面对面接触,在焊接时可以沿着二者的接触配合面进行焊接,从而可形成多条焊缝,提高了焊接强度;同时基于第一板体11的厚度,二者的接触配合面一般相对较窄,这样便于控制焊缝的形成方向,从而有助于控制焊缝的外观,进而提高焊缝质量。

各端板2的凸部22的外周面221可采用激光焊接于对应的第一板体11的开口部111的内周面1111。当然,这里不仅限于激光焊接,还可采用其他的焊接方式,如二氧化碳保护焊等。

各端板2的主体部21与对应的第一板体11也可采用激光穿透焊连接在一起。这样又进一步增加了各端板2与对应的第一板体11的焊缝的数量,有助于提高端板2和下箱体1之间整体的焊接强度。

参照图1图2、图4和图5,下箱体1还可包括:底板12,固定连接于两个第一板体11;以及两个第二板体13,分别位于下箱体1的宽度方向W两端,各第二板体13固定连接于底板12和两个第一板体11。

参照图1和图4,电池模组还可包括:上盖3,密封装配于两个端板2和下箱体1的两个第二板体13。其中,上盖3可焊接于两个端板2和下箱体1的两个第二板体13。

参照图5和图6,各端板2还可具有:台阶部23,形成于主体部21的与凸部22相对的一侧,且台阶部23的底表面231低于主体部21的上表面211。其中,上盖3支撑在各端板2的台阶部23上并固定连接于各端板2的台阶部23。

参照图4和图5,主体部21的上表面211与两个第二板体13的第二上端面131以及两个第一板体11的第一上端面112均齐平,上盖3固定连接于各端板2的台阶部23的侧表面232和各第二板体13的第二内表面132。这样,在焊接时,上盖3的外周面可直接焊接于各端板2的台阶部23的侧表面232和各第二板体13的第二内表面132,从而使得上盖3、端板2以及下箱体1的第二板体13之间的焊接线路简单、焊缝两两相交,在保证形成的焊缝的质量的同时,提高了电池模组的密封可靠性。

通常为了保证端板2的结构强度并减轻端板2的重量,各端板2沿高度方向H都设置有多个通孔24,而为了同时保证电池模组的密封可靠性,可在通孔24内注入密封胶(未示出)。

此外,为了进一步提高电池模组的密封可靠性,各端板2的主体部21与对应的第一板体11之间可粘接有密封胶。

下箱体1、端板2以及上盖3可均采用金属材料制成,如铝。在装配后,其能在保证电池模组具有足够的结构强度的同时,还能便于进行密封连接,如上文所述的采用焊接的方式进行密封连接。

为了不增加电池模组整体的尺寸,台阶部23的底表面231与主体部21的上表面211之间的高度可等于上盖3的厚度。这样,上盖3的上表面、各端板2的主体部21的上表面211、各第二板体13的第二上端面131以及各第一板体11的第一上端面112均齐平。

参照图7、图9和图10,电池模组还可包括:多个电池4(如锂电池),沿长度方向L并排并收容于下箱体1内;以及多个弹性圈5,各弹性圈5套设于一个电池4以使相邻两个电池4被对应的弹性圈5间隔开。这样,基于弹性圈5的弹性,各弹性圈5可以吸收对应相邻两个电池4之间的膨胀力,从而缓解两个电池4之间的挤压。同时基于弹性圈5的弹性,使得各电池4在收容于下箱体1内时具有一定的预紧力,从而有利于各电池4与下箱体1之间的装配。

电池模组中的各电池4还可具有塑料外壳42。塑料外壳42相对于金属外壳来说,重量比较轻,可以大大降低电池模组的整体重量,从而保证电池模组的轻量化。当多个本实用新型的电池模组集合成动力电池包并应用于电动汽车上时,可以大大减轻电动汽车整体的重量,从而在一定程度上从侧面解决了动力电池包的续航里程问题。

此外,虽然具有塑料外壳42的电池4本身的密封性比具有金属外壳的电池4的密封性差,但是由于本实用新型的电池模组采用上文所述的各端板2的主体部21位于对应的第一板体11的内侧、凸部22位于对应的第一板体11的开口部111内并焊接在一起,同时上盖3焊接于两个端板2和下箱体1的两个第二板体13的装配方式以及固定连接方式正好可以保证电池模组的密封性,从而很好的保护了下箱体1内的各电池4,使得各电池4免遭水汽等的侵入,进而达到各电池4所需要的密封等级。

在根据本实用新型的电池模组中,参照图7、图9和图10,一个电池4可对应套设有两个弹性圈5,两个弹性圈5沿电池4的高度方向H间隔开。其中,这里的“上部”是指电池4的上表面以及靠近上表面的部分,且套设于该上部的弹性圈5的一部分卡在电池4的上表面,而另一部分包覆在电池4的靠近上表面的部分的外表面,如图9所示。这里的“下部”是指电池4的下表面以及靠近下表面的部分,且套设于该下部的弹性圈5全部包覆在电池4的靠近下表面的部分的外表面。

当然,一个电池4也可对应套设有一个弹性圈5,该一个弹性圈5可套设于对应电池4的中间部分。当弹性圈5的沿高度方向H的尺寸较大时,该一个弹性圈5也可套设于对应的整个电池4。

参照图7、图9和图10,各电池4可具有电极性相反的电极端子41。参照图7和图9,电池模组还可包括:两个绝缘罩6,两个绝缘罩6位于上盖3与所有的电池4之间并沿宽度方向W间隔开。两个绝缘罩6用于实现各电池4的电极端子41与上盖3之间的绝缘装配。

参照图7和图9,各绝缘罩6可具有:多个凹部61,各凹部61对应容纳一个电池4的一个电极端子41。进一步地,各凹部61可具有:一个顶壁611,位于对应一个电极端子41的上方;以及两个侧壁612,位于对应一个电极端子41的长度方向L两侧并支撑在对应电池4的上方。其中,各凹部61的顶壁611与上盖3直接接触,在实现各电池4的电极端子41与上盖3之间的绝缘装配的同时可以限定绝缘罩6沿高度方向H上的运动,而侧壁612可以限定绝缘罩6沿长度度方向W上的运动。

参照图7和图9,各凹部61还可具有:一个后壁613,位于对应一个电极端子41的宽度方向W外侧,该后壁613用于现定绝缘罩6沿宽度方向W上的运动。

因此,在本实用新型的电池模组中,基于各凹部61的顶壁611、侧壁612以及后壁613的共同作用,当电池模组受到振动冲击时,各绝缘罩6的在电池模组中不易晃动,从而不会影响到各电池4的电极端子41与上盖3之间的绝缘装配。

此外,参照图7和图9,相邻两个凹部61之间形成有间隙62。当各电池4的上部套设有弹性圈5时,该套设于电池4的上部的弹性圈5的卡在电池4的上表面的部分处于相邻两个凹部61之间的间隙62中。此时侧壁612与弹性圈5的对应部分(即卡在电池4的上表面的部分)配合限定绝缘罩6沿长度方向H上的运动。

参照图1、图4和图11,上盖3可设置有:两个穿孔31。参照图1和图10,电池模组还可包括:电极性相反的两个输出端子组件7,各输出端子组件7设置于对应一个穿孔31。

参照图12,各输出端子组件7可包括:输出端子71;输出防护罩72,套设于输出端子71并使输出端子71的一端露出于输出防护罩72;以及密封圈73,设置于输出端子71与上盖3的对应的穿孔31之间并密封连接输出端子71和上盖3的对应的穿孔31。这里,输出防护罩72用于实现输出端子71与上盖3之间的绝缘作用。

参照图1、图4和图11,电池模组还可设置有:防爆阀8。上盖3还可设置有:防爆阀孔32,供防爆阀8穿设并密封连接于防爆阀8。

电池模组还可包括:两个散热板(未示出),分别设置于下箱体1的对应一个第二板体13与各电池4之间。在电池模组工作过程中,散热板可以及时将各电池4产生的热量传递至下箱体1的两个第二板体13上,从而冷却各电池4。

最后补充说明的是,在根据本实用新型的电池模组中,由于采用各端板2内置于下箱体1中、各端板2焊接于下箱体1的对应的第一板体11,此时不仅提高了端板2与下箱体1之间的焊接强度,还保证了形成的焊缝的质量(包括焊缝的密封性);同时基于上盖3与两个端板2和下箱体1之间的密封装配(多条焊缝且两两相交)进一步保证了电池模组的密封性;以及输出端子组件7的密封性,从而很好的保护下箱体1内的各电池4,使得各电池4免遭水汽等的侵入,进而达到各电池4所需要的密封等级,并符合国家标准。

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