电池模组的制作方法

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电池模组。

背景技术：

随着电动汽车各项技术的成熟和发展，加上环保、节约、补贴、减税等优势，电动汽车越来越受到消费者的关注。其中动力电池是电动汽车的核心部件，其作为电动汽车的动力源，其性能直接关系到电动汽车的性能，为保证电动汽车具有一定的行驶里程，所以装载的动力电池都是由大量的单体电池串并联而成，在动力电池包内部是由各个电池模组串联组成，每个模组都要保证单体电池安装的牢固性。传统的电池模组能在一定程度上保证单体电池的安全性，但是电池模组除单体电池外的附件较多且重量较大，从而电池包成本较高且降低了电池包的能量密度，故如何提升电池模组的轻量化水平是需要解决的问题。

技术实现要素：

为此，本发明提供一种电池模组，设计科学、合理，有效降低电池模组的制造成本和总质量，提升电池模组的能量密度。

按照本发明所提供的设计方案，一种电池模组，包含多个单体电池，电芯固定板，正极汇流片和负极汇流片，正极汇流片与所述电芯固定板贴合并与多个单体电池正极端面固定，负极汇流片与多个单体电池负极端面固定；电芯固定板内侧设置有与单体电池数量对应并用于固定单体电池的蜂窝单元，电芯固定板外侧排布有若干支撑柱；所述支撑柱用于固定单个电池模组中单体电池正极端，及相串联电池模组中对应单体电池的正极端和负极端。

上述的，每个蜂窝单元底部设置有直径小于单体电池直径的通孔，单体电池正极端通过通孔与正极汇流片焊爪焊接固定。

优选的，所述支撑柱布设在每个蜂窝单元底部的通孔四周；通孔四周若干支撑柱合围成的圆形直径与单体电池直径相匹配。

优选的，所述支撑柱包含用于与单体电池负极端支撑固定的下部结构，和用于多个电池模组串联时进行导向的上部结构。

优选的，所述下部结构设置有若干弧形面，每段弧形面的弧面以相对蜂窝单元底部通孔圆心为圆心，以单体电池半径为半径设置。

更进一步，所述下部结构设置有3段弧形面组成。

优选的，所述上部结构采用锥形体结构。

上述的，电芯固定板内侧设置有用于多个电池模组串联时进行螺杆锁紧固定的导柱孔；电芯固定板顶部设置有用于固定电池模组电压或温度采样端子的预埋螺母孔。

优选的，所述正极汇流片上设置有用于采集电池模组电压或温度数据的采样孔，该采样孔与电芯固定板预埋螺母孔位置对应。

上述的，正极汇流片与所述电芯固定板贴合并与多个单体电池正极端面焊接固定，负极汇流片与多个单体电池负极端面焊接固定。

本发明的有益效果：

本发明结构简单，设计新颖、合理，可以有效降低电池模组的制造成本和总质量，提升电池模组的能量密度；电池模组正极端通过电芯固定板进行固定，电池模组负极端仅需要通过负极汇流片进行焊接固定，实现降成本和轻量化目的；多个电池模组进行串联时，电池模组正极端的支撑柱可用于固定支撑相邻电池模组负极端的单体电池，保证了电池模组的安全性和可靠性；电芯固定板支撑柱由上半部分和下半部分组成，下半部分由若干段弧形面组成，每段弧形的弧度都是以蜂窝单元底部通孔圆心为圆心，以单体电池半径为半径的圆上的一部分，以更好地与单体电池负极端接触而达到支撑固定作用，上半部分呈锥形结构，以在多个电池模组串联时起到导向作用，便于生产装配；提升电池模组的轻量化水平。

附图说明：

图1为实施例中电池模组结构分解示意图；

图2为实施例中电芯固定板内侧结构示意图；

图3为实施例中电芯固定板外侧结构示意图；

图4为实施例中电芯固定板侧视图；

图5为实施例中电芯固定板内侧平面图；

图6为实施例中单体电池在电芯固定板上安装示意图；

图7为实施例中正极汇流片结构示意图；

图8为实施例中电池模组串联结构示意图；

图9为图8中t区域放大示意图；

图10为图8中串联电池模组示意图。

具体实施方式：

图中标号，标号101代表单体电池，标号102代表电芯固定板，标号103代表正极汇流片，标号104代表负极汇流片，标号105代表电池模组一，标号106代表电池模组二，标号201代表蜂窝单元，标号202代表导柱孔，标号203代表预埋螺母孔，标号204代表通孔，标号205代表支撑柱，标号206代表下部结构，标号207代表上部结构，标号208代表焊爪，标号209代表采样孔。

下面结合附图和技术方案对本发明作进一步详细的说明，并通过优选的实施例详细说明本发明的实施方式，但本发明的实施方式并不限于此。

传统的电池模组能在一定程度上保证单体电池的安全性，但是电池模组除单体电池外的附件较多且重量较大，从而电池包成本较高且降低了电池包的能量密度，故如何提升电池模组的轻量化水平是需要解决的问题。为此，本发明实施例，参见图1和2所示，提供一种电池模组，包含多个单体电池，电芯固定板，正极汇流片和负极汇流片，正极汇流片与所述电芯固定板贴合并与多个单体电池正极端面固定，负极汇流片与多个单体电池负极端面固定；电芯固定板内侧设置有与单体电池数量对应并用于固定单体电池的蜂窝单元，电芯固定板外侧排布有若干支撑柱；所述支撑柱用于固定单个电池模组中单体电池正极端，及相串联电池模组中对应单体电池的正极端和负极端。电芯固定板用于固定单体电池，正极汇流片用于将多个单体电池进行并联汇流，负极汇流片用于将所述多个单体电池进行并联汇流。目前电池模组均使用正极汇流片、正极电芯固定板、负极电芯固定板、负极汇流片和多个单体电池组成电池模组的结构方式；本发明实施例中，电池模组中将正极电芯固定板和负极电芯固定板合二为一，仅使用一个电芯固定板，既可以固定多个单体电池的正极端，在多个电池模组串联使用时又可以固定多个单体电池的负极端，即电芯固定板既可以固定多个单体电池的正极端，在多个电池模组串联使用时又可以固定多个单体电池的负极端，可以有效降低电池模组的制造成本和总质量，提升电池模组的能量密度。

进一步的，参见图2~6所示，每个蜂窝单元底部设置有直径小于单体电池直径的通孔，单体电池正极端通过通孔与正极汇流片焊爪焊接固定。优选的，所述支撑柱布设在每个蜂窝单元底部的通孔四周；通孔四周若干支撑柱合围成的圆形直径与单体电池直径相匹配。优选的，所述支撑柱包含用于与单体电池负极端支撑固定的下部结构，和用于多个电池模组串联时进行导向的上部结构。

优选的，所述下部结构设置有若干弧形面，每段弧形面的弧面以相对蜂窝单元底部通孔圆心为圆心，以单体电池半径为半径设置。

更进一步，所述下部结构设置有3段弧形面组成。支撑柱按规则分布在蜂窝单元底部通孔四周，支撑柱围成的圆形直径可设置为等于单体电池的直径，用于在多个电池模组串联使用时固定电池模组的负极端，支撑柱下半部分由3段弧形的面组成，每段弧形的弧度都是以蜂窝单元底部通孔圆心为圆心，以单体电池半径为半径的圆上的一部分，以更好地与单体电池负极端接触而达到支撑固定作用，支撑柱上半结构呈锥形结构，以在多个电池模组串联时起到导向作用，便于生产装配。

上述的，电芯固定板内侧设置有用于多个电池模组串联时进行螺杆锁紧固定的导柱孔；电芯固定板顶部设置有用于固定电池模组电压或温度采样端子的预埋螺母孔。

参见图7所示，正极汇流片上设置有用于采集电池模组电压或温度数据的采样孔，该采样孔与电芯固定板预埋螺母孔位置对应。正极汇流片与电芯固定板外侧贴合，正极汇流片上设置有与单体电池数量对应的焊爪，焊爪通过电芯固定板上蜂窝单元底部通孔与单体电池正极端面焊接，用于将所述多个单体电池进行并联汇流；负极汇流片与多个单体电池负极端面直接接触并焊接在一起，用于将所述多个单体电池进行并联汇流。采样孔通过螺栓固定电池模组电压或温度采样端子，用于采集电池模组电压或温度数据。

图1中，电池模组由多个圆柱型单体电池101、电芯固定板102、正极汇流片103和负极汇流片104组成。图2中，201为蜂窝单元，可用于固定单体电池的正极端，202为导柱孔，可用于多个电池模组串联时通过螺杆进行固定锁紧，203为预埋螺母孔，可用于固定电池模组电压或温度采样端子。图3中，204为蜂窝单元201底部的通孔，205为支撑柱，按规则分布在蜂窝单元底部通孔204四周，支撑柱205围成的圆形直径等于单体电池的直径，用于在多个电池模组串联使用时固定电池模组的负极端。图4中，电芯固定板102上支撑柱205有支撑柱下半部分206和上班部分207组成，支撑柱下半部分206由3段弧形的面组成，每段弧形的弧度都是以蜂窝单元底部通孔204圆心为圆心，以单体电池半径为半径的圆上的一部分，以更好地与单体电池负极端接触而达到支撑固定作用，支撑柱上半部分207呈锥形结构，以在多个电池模组串联时起到导向作用，便于生产装配。图5中，204为蜂窝单元201底部的通孔，205为支撑柱。图6中，多个圆柱型单体电池101的正极端放置于电芯固定板102的蜂窝单元201中，单体电池正极端端面与蜂窝单元201底部的通孔204接触。图7中，正极汇流片103上设置有与单体电池数量对应的焊爪208，焊爪208通过电芯固定板上蜂窝单元底部通孔204与单体电池正极端面焊接，用于将所述多个单体电池进行并联汇流，正极汇流片上设置有采样孔209，与电芯固定板上预埋螺母孔203对应，通过螺栓固定电池模组电压或温度采样端子，用于采集电池模组电压或温度数据。图8中，电池模组105与电池模组106结构相同，电池模组105的负极端与电池模组106的正极端可以紧密贴合，电池模组106上支撑柱205可浸入电池模组105的负极端，支撑电池模组105的单体电池负极端，电池模组105和负极汇流片104与电池模组106的正极汇流片103贴合，实现电池模组的串联导电作用，串联后的两个电池模组如图10所示。支撑柱205的下部结构弧形面参见图9所示，每个弧形面与相对的通孔圆心重合，与单体电池直径大小相匹配，便于更好地与单体电池接触面贴合，固定稳固、牢靠，保证电池使用过程中性能的安全性和可靠性。本发明中电池模组结构简单，可以有效降低电池模组的制造成本和总质量，提升电池模组的能量密度。

本发明不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。