本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种封板以及电池模组。
背景技术：
随着科学技术的发展，对动力电池高能量密度的要求越来越高，动力电池轻量化得到越来越多企业的重视。动力电池同体积的情况下提高能量密度是目前的发展趋势。电池模组包括多个动力电池、封板和筒状壳体，多个电池模组封装于箱体内以形成电池包时，电池模组所包括的筒状壳体直接与箱体底板接触。电池模组通过封板与箱体连接固定。然而，箱体底板的平面度较差，甚至会存在中间凸起部分边缘凹陷的情况，此时，电池模组的筒状壳体的中间部分会出现应力集中，从而会对电池模组造成不良影响。
技术实现要素：
本实用新型实施例提供一种封板以及电池模组。封板能够用于电池模组，保证电池模组与用于容纳电池模组的箱体底板之间形成间隙，以避免箱体对电池模组局部施加压力而导致电池模组对应区域出现应力集中情况。
一方面，本实用新型实施例提出了一种用于电池模组的封板，其包括：主体部，呈板状，主体部包括第一表面、第二表面、顶面和底面，第一表面和第二表面在主体部自身厚度方向上相对、且第二表面用于朝向电池模组的单体电池设置，顶面和底面在主体部自身高度方向上相对；连接柱，连接柱设置于第一表面、且沿高度方向延伸，连接柱靠近底面的一端延伸越过底面以形成伸出部。
根据本实用新型实施例的一个方面，伸出部具有与底面平行的端面。
根据本实用新型实施例的一个方面，连接柱为筒状结构体。
根据本实用新型实施例的一个方面，连接柱与主体部为一体成型结构。
根据本实用新型实施例的一个方面，连接柱与主体部焊接连接。
根据本实用新型实施例的一个方面，连接柱的数量为两个，两个连接柱在宽度方向上间隔设置。
根据本实用新型实施例的一个方面，两个连接柱各自具有的伸出部的端面为平面、且彼此共面。
根据本实用新型实施例的一个方面，伸出部越过主体部的底面的长度为0.5毫米至1.5毫米。
根据本实用新型实施例提供的封板，其包括主体部和连接柱。本实用新型实施例的封板可以应用于电池模组。在电池模组组装形成电池包时，电池模组可以通过本实施例封板所包括的连接柱与箱体连接固定。由于连接柱的伸出部越过主体部且可以凸出筒状壳体设置，因此筒状壳体与箱体的底板之间形成有间隙。这样，当箱体的平面度较差时，例如出现中间区域相对于边缘区域发生凸起，电池模组的筒状壳体仍可以保证不与箱体上凸起部分发生接触，从而避免筒状壳体上与凸起部分相对的区域出现应力集中情况，有利于提高电池模组的位置稳定性和安全性。
另一个方面，本实用新型实施例提供一种电池模组，其包括：
筒状壳体，相对的两端设置开口；单体电池，多个单体电池设置于筒状壳体内；两个如上述的封板，两个封板设置于筒状壳体的两个开口，主体部的第二表面朝向单体电池，主体部与筒状壳体密封连接、以封装多个单体电池；其中，筒状壳体具有靠近底面的底板，伸出部越过筒状壳体的底板的外表面。
根据本实用新型实施例的另一个方面，外表面和伸出部的端面均为平面，端面与外表面相互平行。
附图说明
下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本实用新型一实施例的封板整体结构示意图；
图2是本实用新型一实施例的封板整体正视结构示意图；
图3是本实用新型实施例的电池模组整体结构意图；
图4是本实用新型一实施例的电池模组与箱体连接结构示意图。
在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。
标记说明：
1、主体部；11、第一表面；12、第二表面；13、顶面；14、底面；
2、连接柱；21、伸出部；21a、端面；22、中心孔；
3、筒状壳体；31、顶板；32、侧板；
4、箱体；
X、厚度方向；Y、高度方向；Z、宽度方向。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
为了更好地理解本实用新型，下面结合图1和图2对本实用新型实施例的用于电池模组的封板进行详细描述。
图1示意性地显示了本实用新型一实施例的封板整体结构。图2示意性地显示了本实用新型一实施例的封板整体结构的正视图。
本实用新型实施例的封板，应用于电池模组。本实施例的电池模组包括筒状壳体以及设置于筒状壳体内的多个单体电池。在封板应用于电池模组时，封板设置于筒状壳体的开口处，并与筒状壳体密封连接，以封装单体电池。
参照图1所示，本实用新型实施例的封板包括主体部1以及设置于主体部1上的连接柱2。在封板应用于电池模组时，本实施例的封板通过主体部1与筒状壳体连接固定，而连接柱2设置于主体部1背向单体电池的表面上。本实施例的主体部1呈板状，以有效减轻电池模组的整体重量。优选地，主体部1的形状与筒状壳体的横截面形状相配合，在一个示例中，封板为矩形结构，与封板相配合使用的筒状壳体的横截面也为矩形环面。电池模组可以通过连接柱2与外部结构体连接，例如将多个电池模组安装固定于一个箱体内成组时，各个电池模组可以通过连接柱2与箱体连接固定，保证电池模组在箱体上的自身位置稳定。
本实用新型实施例的主体部1自身呈板状结构。主体部1具有预定的厚度、宽度和高度。本实用新型中出现的厚度方向X、高度方向Y和宽度方向Z均以主体部1的厚度、宽度和高度为参照。厚度方向X、高度方向Y和宽度方向Z两两相互垂直，并在图示中以坐标系的方式示出。
参照图2所示，本实施例的主体部1包括第一表面11、第二表面12、顶面13和底面14，其中，第一表面11和第二表面12在厚度方向X上相对、且第二表面12用于朝向电池模组的单体电池设置，顶面13和底面14在高度方向Y上相对。本实用新型实施例的连接柱2设置于第一表面11、且沿高度方向Y延伸。连接柱2靠近主体部1的底面14的一端延伸越过该底面14以形成伸出部21。在一个实施例中，连接柱2具有在自身轴向上相对的两个端部，其中，一个端部靠近主体部1的顶面13，另一个端部延伸越过主体部1的底面14而形成伸出部21。连接柱2的轴向与高度方向Y相同。在高度方向Y上，连接柱2的伸出部21的端面21a与主体部1的底面14各自相对高度不同。本实施例的连接柱2的横截面可以是圆柱状，也可以是方柱状，还可以是半方半圆状。
本实施例的封板应用于电池模组时，在高度方向Y上，连接柱2上的伸出部21同时越过电池模组所包括的筒状壳体的底板外表面。在多个电池模组同时设置于箱体内以组成电池包时，电池模组可以通过连接柱2与箱体连接固定。由于伸出部21越过筒状壳体设置，因此电池模组与箱体连接后，伸出部21的端面21a与箱体的底板相接触，而筒状壳体与箱体之间不发生接触，而是留有预定间隙。这样，电池模组的筒状壳体不会被箱体上凸出的部分抵压到，避免筒状壳体上与凸出的部分相对的区域受到箱体上凸出部分的抵压而出现应力集中情况，可以提升电池模组使用过程的安全性。同时，降低了箱体的底板平面度要求，降低加工制造难度和成本。
本实用新型实施例的伸出部21的端面21a与主体部1的底面14平行设置。伸出部21的端面21a与主体部1的底面14之间的距离为定值，从而易于根据产品要求，灵活调整伸出部21的端面21a与主体部1的底面14之间的距离，可以在同一生产线加工制造伸出部21的端面21a与主体部1的底面14之间的距离不同的封板，降低加工制造难度和成本。在一个示例中，封板的主体部1为矩形结构，主体部1的底面14为与高度方向Y相垂直的平面，伸出部21的端面21a也为与高度方向Y相垂直的平面，从而有利于伸出部21平稳地水平放置于箱体上，同时伸出部21的端面21a与箱体的底板接触区域大，有利于提升电池模组的稳定性。
参照图1或图2所示，本实施例的连接柱2为筒状结构体。连接柱2的轴向与高度方向Y相同。连接柱2具有沿自身轴向延伸的中心孔22。在一个示例中，连接柱2可以是套筒或套管。这样，便于使用螺钉或者铆钉穿过连接柱2，并快速且稳固地将电池模组安装固定箱体上，也可以提高组装效率。
本实施例的连接柱2和主体部1可以是分体结构。两者各自独立加工制造，然后再组装形成封板。本实施例的连接柱2与主体部1可以通过焊接连接。连接柱2和主体部1分材料可以是钢或铝等金属材质。连接柱2和主体部1通过焊接的方式连接固定，能够保证两者连接强度，使得封板具有良好的抗冲击性能。
在连接柱2与主体部1通过焊接连接的实施例中，当连接柱2没有延伸越过主体部1时，螺栓或螺钉的锁紧压力无法直接传递到筒状壳体上，而是首先会通过连接柱2与主体部1之间的焊缝传递到电池模组所包括的筒状壳体上，然后才传递到箱体上。这样，螺栓或螺钉锁紧后，连接柱2与主体部1之间的焊缝会时刻存在应力集中情况，焊缝会存在蠕变或破坏等风险。本实施例的封板应用于电池模组时，使用螺栓或螺钉穿过连接柱2并将电池模组锁紧到箱体上，筒状壳体与箱体之间形成间隙。由于连接柱2与箱体直接接触，因此螺栓或螺钉的锁紧压力直接通过连接柱2传递到箱体上。螺栓或螺钉的锁紧后，连接柱2和主体部1之间形成的焊缝不会产生应力集中情况，保证电池模组使用过程安全性。
本实施例的连接柱2和主体部1也可以是一体成型结构，从而形成的封板自身强度高，具有良好的抗冲击性能。在一个示例中，连接柱2和主体部1可以通过铸造、冲压或者挤压的方式加工制造。
参照图1或图2所示，本实施例的连接柱2的数量为两个。两个连接柱2在与高度方向Y相垂直的宽度方向Z上间隔设置。两个连接柱2均沿高度方向Y延伸，从而两者的轴线相互平行。每个封板提供两点支承，从而与筒状壳体相连接的两个封板提供四点支承，可以提升电池模组相对于箱体的位置稳定性。在使用四个连接柱2保证电池模组安装稳定性的前提下，每个封板上设置两个连接柱2的方式能够有效减轻电池模组的整体重量，有利于提高电池模组的能量密度，同时也减少封板整体加工制造所使用的原料量，降低加工成本。
本实施例的两个连接柱2各自的伸出部21的端面21a均为平面。两个连接柱2各自的伸出部21的端面21a彼此共面。在一个实施例中，伸出部21的端面21a为与高度方向Y相垂直的平面。电池模组安装于箱体上时，可以保证电池模组所包括的四个连接柱2的伸出部21的端面21a与箱体底板之间形成的支承面处于同一平面，以提升电池模组的位置稳定性。
本实施例的伸出部21越过主体部1的长度为0.5毫米至1.5毫米。根据产品要求或者箱体底板的平面度的加工误差范围，灵活加工制造连接柱2，以使伸出部21上越过主体部1的底面14的长度满足要求。箱体底板的平面度的加工误差值可以理解为底板最高处与最低处的差值。伸出部21上越过主体部1的长度需要大于该差值，以避免电池模组的筒状壳体与箱体的底板之间发生接触。
本实用新型实施例的封板应用于电池模组。在电池模组组装形成电池包时，电池模组可以通过本实施例封板所包括的连接柱2与箱体连接固定。由于连接柱2的伸出部21越过筒状壳体，因此筒状壳体与箱体的底板之间形成有间隙。这样，当箱体底板的平面度较差时，例如出现中间区域相对于边缘区域发生凸起，电池模组的筒状壳体仍可以保证不与箱体上凸起部分发生接触，从而避免筒状壳体上与凸起部分相对的区域出现应力集中情况，有利于提高电池模组的位置稳定性和安全性，也间接地降低了对箱体加工制造难度要求。
图3示意性地显示了本实用新型一实施例的电池模组整体结构。
参照图3所示，本实用新型实施例还提出一种电池模组，其包括筒状壳体3、设置于筒状壳体3内的多个单体电池(图中未示出)以及与筒状壳体3相连接的如上述实施例所描述的封板。本实施例的筒状壳体3具有沿自身轴向相对的两端。筒状壳体3的轴向与厚度方向X相同。各个端部设置有开口。封板用于盖闭筒状壳体3的开口，并与筒状壳体3密封连接，以封装筒状壳体3内部的单体电池。
本实施例的电池模组包括两个封板。两个封板设置于筒状壳体3的两个开口。主体部1的第二表面12朝向单体电池。主体部1与筒状壳体3密封连接、以封装多个单体电池。
本实施例的筒状壳体3具有靠近主体部1的底面14的底板(图中未示出)。连接柱2的伸出部21越过筒状壳体3的底板的外表面，从而在高度方向Y上凸出于底板的外表面。这样，在将本实施例的多个电池模组与箱体4进行成组操作时，如图4所示，各个电池模组通过自身的连接柱2与箱体4连接固定，同时各个电池模组的筒状壳体3与箱体4的底板不发生接触，而是保持预定间隙，避免筒状壳体3上与凸起相对的区域出现应力集中情况，有利于提高电池模组的位置稳定性，也间接地降低了对箱体4加工制造难度要求。
在一个实施例中，底板的外表面和伸出部21的端面21a均为平面，端面21a与外表面相互平行。电池模组连接固定于箱体4时，伸出部21的端面21a与箱体4的底板相接触，底板的外表面与箱体4之间保持预定间隙。伸出部21的端面21a与底板的外表面之间的距离为定值，易于根据产品要求，灵活调整伸出部21的端面21a与底板的外表面之间的距离即可。在一个示例中，筒状壳体3的横截面为矩形环状结构。本实施例的筒状壳体3整体为直筒结构，其具有靠近主体部1的底面14的底板、靠近主体部1的顶面13的顶板31以及两个侧板32。封板的主体部1为矩形结构、且与筒状壳体3的截面形状相匹配，两者的宽度和高度相同。底板的外表面为与高度方向Y相垂直的平面，伸出部21的端面21a也为与高度方向Y相垂直的平面，从而有利于伸出部21平稳地水平放置于箱体4上，有利于提升电池模组的稳定性。
虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。