电池模组、电池包的制作方法

本实用新型涉及车辆制造技术领域，尤其涉及一种电池模组、电池包。

背景技术：

现今大部分需要用到电池的装置或结构中均采用多块电池组成的电池模组，例如新能源汽车。电池模组一般包括模组外壳、电芯、母排组件等，模组外壳的作用是固定多颗电芯，电芯厚度随充放电循环次数增加而增加(电芯膨胀)。电芯厚度变化不可逆。通常电芯中心膨胀变形量最大，越靠近电芯边缘变形量越小。当电芯厚度增加，电芯膨胀对模组外壳施加作用力，随着电芯循环次数增加，电芯和模组外壳的相互作用力越来越大，容易发生电池模组在寿命终了前尺寸超过允许值的问题。

参考附图1，通常电池模组1’的模组外壳包括侧板2’和端板3’,电芯4’平行于侧板2’排列，由于侧板2’刚度和强度较低，无法有效控制电芯4’在a-a’方向上的膨胀，模组尺寸将超过允许值。并且，如果侧板2’变形量太大，侧板2’和端板3’的连接处受力增大，容易失效(例如侧板和端板通过激光焊接连接，激光焊缝容易开裂)，也会影响电池模组1’膨胀的控制。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种电池模组、电池包，主要目的是解决现有电池模组外壳无法限制内部电芯膨胀变形，导致的电池模组外壳开裂失效、缩减电池模组使用寿命的问题。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种电池模组，其包括：

上盖组件，所述上盖组件包括上盖本体和第一加强部；

下壳组件，所述下壳组件包括下壳本体和第二加强部；所述下壳本体和所述上盖本体相对设置形成一个两端开口的容纳空间；

两相对设置的端板，两所述端板分别设置在所述容纳空间的两开口端；

至少一个电芯，所述电芯设置在所述容纳空间内；

其中，所述第一加强部和所述第二加强部围绕在所述电芯的膨胀方向上，且所述第一加强部与所述第二加强部相对且相接。

可选地，前述的电池模组，其中所述上盖本体和所述下壳本体均包括第一本体和第二本体，所述第一本体和所述二本体为相同的通槽式结构；

所述第一加强部和所述第二加强部均为通槽式结构，所述第一加强部设置在所述上盖本体的第一本体和第二本体之间，所述第二加强部设置在所述下壳本体的第一本体和第二本体之间，且所述第一加强部、所述第二加强部的外表面与所述第一本体和所述第二本体外表面平齐。

可选地，前述的电池模组，其中所述上盖本体和所述下壳本体均为通槽式结构；

所述第一加强部和所述第二加强部分别包覆在所述上盖本体和所述下壳本体的外壁；

所述上盖本体的槽顶和所述下壳本体的槽底分别设有第一避让缺口，所述第一加强部与所述上盖本体的槽顶相对应的位置、所述第二加强部与所述下壳本体的槽底相对应的位置分别覆盖于所述第一避让缺口。

可选地，前述的电池模组，其中所述第一加强部沿所述上盖本体长度方向的尺寸与所述第一避让缺口沿所述上盖本体长度方向上的尺寸相等；

所述第二加强部沿所述下壳本体长度方向的尺寸与所述第一避让缺口沿所述下壳本体长度方向上的尺寸相等。

可选地，前述的电池模组，所述上盖本体的侧壁远离其槽顶的一端和/或所述下壳本体的侧壁远离其槽底的一端设有第二避让缺口；

所述第一加强部远离所述槽顶的一端和所述第二加强部远离所述槽底的一端同时覆盖于所述第二避让缺口。

可选地，前述的电池模组，所述第一避让缺口沿所述上盖本体高度方向的尺寸与所述第一加强部的厚度尺寸相等；所述第一避让缺口沿所述下壳本体高度方向的尺寸与所述第二加强部的厚度尺寸相等；

所述第二避让缺口沿所述下壳本体或上盖本体高度方向的尺寸与所述第一加强部和所述地第二加强部的厚度尺寸的和相等。

可选地，前述的电池模组，所述第二加强部还包括连接部；

所述连接部由所述第二加强部沿所述下壳本体向所述端板方向延伸，所述连接部背离所述第二加强部的端部与所述下壳本体的侧壁、所述端板连接。

可选地，前述的电池模组，其中所述连接部背离所述第二加强部的端部还设置有连接片；

所述连接部背离所述第二加强部的端部与所述下壳本体的侧壁时，所述连接片与所述下壳本体的侧壁、所述端板连接。

可选地，前述的电池模组，其中所述下壳本体的侧壁上对应所述连接部背离所述第二加强部的端部设有避让镂空，所述连接部的端部容纳于所述避让镂空内。

另一方面，本实用新型提供一种电池包，其包括前述任意一个电池模组。

本实用新型实施例提出的一种电池模组、电池包，用于解决现有电池模组外壳无法限制内部电芯膨胀变形，导致的电池模组外壳开裂失效、缩减电池模组使用寿命的问题；本申请文件中电池模组通过所述上盖本体、所述下盖本体以及所述端板围成一容纳空间，容纳空间用于容纳所述电芯，进而组成电池模组。重要的是，本实用新型中针对电芯的膨胀位置设置了所述第一加强部和所述第二加强部，对所述电芯的膨胀进行抑制，减少电芯膨胀变量，避免电池模组发生开裂或连接失效的问题。

附图说明

图1为现有技术中的电池模组的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电池模组的结构示意图；

图3为图2显示的电池模组中上盖组件的结构示意图；

图4为图2显示的电池模组中下壳组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种电池模组的结构示意图；

图6为图5显示的电池模组中下壳本体的结构示意图；

图7为图5显示的电池模组中第二加强部的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的又一种电池模组的结构示意图；

图9为图8显示的电池模组中第二加强部的结构示意图；

图10为图8显示的电池模组中下壳本体的结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的电池模组的再一种结构示意图；

图12为图11显示的电池模组中第二加强部的结构示意图；

图13为图11显示的电池模组中下壳本体的结构示意图。

图中：电池模组1(1’)、侧板2’、端板3(3’)、电芯4(4’)、上盖组件5、上盖本体51、第一本体511、第二本体512、下壳组件6、下壳本体61、避让镂空62、第一加强部7、第二加强部8、第一避让缺口9、连接部10、连接片11、第二避让缺口12。

具体实施方式

为了进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种电池模组及电池包其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本实用新型实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

参考附图2，本实用新型提供的一种电池模组1，其包括上盖组件5、下壳组件6、两相对设置的端板3以及电芯4。上盖组件5包括上盖本体51和第一加强部7；下壳组件6包括下壳本体61和第二加强部8。上盖本体51和下壳本体61相对设置形成一两端开口的容纳空间。两端板3分别设置在容纳空间的两开口端。至少一个电芯4设置在容纳空间内；其中，第一加强部7和第二加强部8围绕在电芯的膨胀方向上，且第一加强部7与第二加强部8相对且相接。

具体的，为了解决现有电池模组外壳无法限制内部电芯膨胀变形，导致的电池模组外壳开裂失效、缩减电池模组使用寿命的问题，本实用新型提供一种电池模组1。其通过将上盖本体51和下盖本体61上下对接，且两端通过端板3进行封口，形成容纳电芯4的封闭容纳空间。

根据上述所列，本实用新型中的电池模组1通过上盖组件5、下盖组件6以及端板3围成一封闭容纳空间，该容纳空间用于容纳电芯4，进而组成电池模组。

在上盖本体51和下壳本体61之间设置了第一加强部7和第二加强部8，用于抑制电芯4在膨胀时对上盖本体51和下壳本体61造成的形变压力。由于膨胀部分主要为上盖本体51和下壳本体61的中部，因而本申请可以将第一加强部7和第二加强部8分别设置在上盖本体51和下壳本体61的中部。本申请的具体实施例中，第一加强部7和第二加强部8所设置的位置不仅限于中部，也可以设置在上盖本体51和下壳本体61的任意位置。在以下的实施例中，将以中部为主进行详细说明。

其中，为了使上盖本体51和下壳本体61在上下连接后形成容纳空间。

在本申请的一个实施例中将上盖本体51和下壳本体61均设置为通槽式结构。当上盖本体51和下壳本体61的槽体方向相对设置时，形成容纳空间。在本申请的另一个实施例中，所述上盖本体51可以为板状结构，下壳本体61为通槽结构，上盖本体51覆盖下壳本体61的槽体方向设置。当然，上述两个实施例也仅为本申请具体实施例中的部分举例，不能用于对本申请的限定。只要是能够形成两端开口的矩形槽体结构，均可以作为本申请的上盖本体51和下壳本体61。

本申请的实施例中，可以理解的是，电芯4主要是容纳在下壳本体61内，下壳本体61的槽深要大于等于上盖本体51的槽深，参照附图3和附图4，上盖本体51和下壳本体61的槽口相对且相接，需要说明的是，本申请实施例中所提到的相接可以是焊接、螺接、铆接或卡接等任意连接方式，本申请实施例中采用焊接。

其中，根据电芯4主要在中部发生膨胀的特点，将第一加强部7和第二加强部8分别设置在上盖本体51和下壳本体61的中部，可以是在各自宽度方向的中部或长度方向的中部(本申请的长度方向则为电芯4的并排排列方向，宽度方向则为与长度方相垂直的方向)，可以将第一加强部7和第二加强部8分别沿上盖本体51的宽度方向、下壳本体61的宽度方向在各自的中部进行设置，也就是说第一加强部7在上盖本体51宽度方向上包裹、包覆在上盖本体51上，甚至是取代上盖本体51的侧壁，对上盖本体51的中部进行刚度加强，第二加强部8在下壳本体61宽度方向上包裹、包覆在下壳本体61上，甚至是取代下壳本体61的侧壁，对下壳本体61的中部进行刚度加强，且第一加强部7和第二加强部8分别随上盖本体51和下壳本体61进行焊接连接。

第一加强部7、第二加强部8分别沿上盖本体51、下壳本体61长度方向的尺寸占比上盖本体51的长度、下壳本体6的长度可为5％-90％，本实用新型采用的是占比1/3。

上盖本体51和下壳本体61的材质相比于第一加强部7或第二加强部8的材质是刚度较低密度较小的。在一个具体例子中，上盖本体51和下壳本体61为铝合金材质，第一加强部7和第二加强部2为钢材。

端板3为板状结构，与现有技术中的端板3’没有太大区别，可以认为本实用新型中的端板3与现有技术中的端板3’是结构相同的，同时端板3是与下壳本体61焊接连接的，但是不仅限于焊接，可以根据实际需要进行连接方式的调整，端板3的材质与上盖本体51、下壳本体61材质相同。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，具体的理解为：可以同时包含有a与b，可以单独存在a，也可以单独存在b，能够具备上述三种任一中情况；其中内外以实际安装中的内外为参考。

实施例1

进一步的，参考附图3和附图4，本实用新型的一个实施例提出的一种电池模组1，在具体实施中，上盖本体51和下壳本体61均包括第一本体511和第二本体512，第一本体511和第二本体512为相同的通槽式结构；

第一加强部7和第二加强部8是与第一本体和第二本体界面形状相同的通槽式结构，第一加强部7设置在上盖本体51的第一本体511和第二本体512之间，第二加强部8设置在下壳本体61的第一本体511和第二本体512之间，且第一加强部7、第二加强部8的外表面与第一本体511和第二本体512外表面平齐。

具体的，为了实现对上盖本体51和下壳本体61中部的加强且简化制作工艺、外形美观。本实用新型采取的技术方案中，将第一加强部7和第二加强部8分别与上盖本体51和下壳本体61一体化成型，保证第一加强部7和第二加强部8不会突出于上盖本体51和下壳本体61的表面，且保证电池模组1整体的高度在规定范围内，不会干涉其他元器件的安装。参考上述内容可以理解为上盖本体51的两端部分别为第一本体511和第二本体512，均为铝合金通槽，中部的第一加强部7为钢制通槽，可以通过磨具浇注进行一体化成型；下壳本体61的两端部分别为第一本体511和第二本体512，均为铝合金通槽，中部的第二加强部8为钢制通槽，可以通过磨具浇注进行一体化成型。

实施例2

进一步的，参考附图5和附图6，本实用新型的一个实施例提出的一种电池模组1，在具体实施中，上盖本体51和下壳本体61均为通槽式结构；第一加强部7和第二加强部8分别包覆在上盖本体51和下壳本体61的外壁。

具体的，为了提高第一加强部7和第二加强部8对上盖本体51和下壳本体61膨胀量的抑制作用，且避免电池模组1整体高度超过规定，干涉其他元器件的安装。本实用新型采取的技术方案中，将第一加强部7与上盖本体51设置为分体式结构，同样的将第二加强部8与下壳本体61设置为分体式结构。也就是说参考附图6，上盖本体51和下壳本体61均为长方体通槽的情况下，第一加强部7设置为包覆在上盖本体51的中部外壁上的长方体通槽的形式，第二加强部8设置为包覆在下壳本体61的中部外壁上的长方体通槽的形式。

依据上述第一加强部7和第二加强部8分别包覆在上盖本体51和下壳本体61上的设置方式，本申请实施例又可以分为两种实施方式：

第一：第一架加强部7覆盖在上盖本体51的外表面，第二加强部8覆盖在下壳本体61的外表面。

第二：上盖本体51的槽顶和下壳本体61的槽底分别设有第一避让缺口9，第一加强部7与上盖本体51的槽顶相对应的位置、第二加强部8与下壳本体61的槽底相对应的位置分贝覆盖于第一避让缺口9。

具体的，以下壳组件6为例，由于第二加强部8在下壳本体61的槽底处与下壳本体61有厚度重合，会增加下壳组件6的高度，所以本实用新型采取的技术方案中，将下壳本体61的槽底处设有第一避让缺口9，第一避让缺口9可以是挖穿的镂空形式也可以是将下壳本体61的壁厚打薄的形式。本实用新型实施例中将其挖穿设置为镂空形式的第一避让缺口9，对第二加强部8进行容纳，也就是说第二加强部8内嵌于第一避让缺口9内。同理的，将上盖本体51的槽顶设有第一避让缺口9，第一避让缺口9可以是挖穿的镂空形式也可以是将上盖本体51的壁厚打薄的形式，本实用新型实施例中将其挖穿设置为镂空形式的第一避让缺口9，对第一加强部7进行容纳，避免上盖组件5的高度过大。可以理解的是，下壳本体61的槽底与其侧壁连接处、上盖本体51的槽顶与其侧壁连接处同样会存在厚度叠加的问题，显而易见的需要将第一避让缺口9连通至侧壁。

进一步地，本实用新型实施例提供的一种电池模组，在具体实施中，第一加强部7沿上盖本体51长度方向的尺寸与第一避让缺口9沿上盖本体51长度方向上的尺寸相等；

第二加强部8沿下壳本体61长度方向的尺寸与第一避让缺口9沿下壳本体长度方向上的尺寸相等。

具体的，第一避让缺口9的作用是对第一加强部7和第二加强部8进行容纳，主要是厚度和宽度上的容纳.因而本实用新型采取的技术方案中将第一避让缺口9的宽度设置为与第一加强部7和第二加强部8的宽度相等，进而能够完美的将第一加强部7和第二加强部8进入容纳；同时，第一避让缺口9在上盖本体51高度方向的尺寸和在下壳本体61高度方向上的尺寸分别与第一加强部7、第二加强部8的厚度尺寸相等，进而实现在宽度和厚度上同时对第一加强部7和第二加强部8进行容纳，抵消重合厚度，保证上盖组件5和下壳组件6的外表面平齐。

在本申请的一个实施例中，第一加强部7与第二加强部8相对且相连接的连接处即上盖本体51与下壳本体61的槽口连接处同样是厚度增加导致高度增加的易发位置。因而本实用新型采取的技术方案中，上盖本体51的侧壁远离其槽顶的一端和/或下壳本体61的侧壁远离其槽底的一端设有第二避让缺口12；第一加强部7远离槽顶的一端和第二加强部8远离槽底的一端同时覆盖于第二避让缺口12。所述第二避让缺口12沿所述下壳本体61/上盖本体51高度方向的尺寸与所述第一加强部7和所述第二加强部8的厚度尺寸的和相等。

具体的，第一加强部7与上盖本体51在槽口处存在厚度重合，第二加强部8与下壳本体61槽口处存在厚度重合，会增加上盖组件5、下壳组件6的高度，所以本实用新型采取的技术方案中采用以下三种方法消除厚度重合：

第一种，在上盖本体51的槽口设有第二避让缺口12；第一加强部7和第二加强部8在对应的位置上同时内嵌于第二避让缺口12内；该设置方式下，第二避让缺口12的开设高度与第一加强部7、第二加强部8的厚度之和相等，以保证第一加强部7和第二加强部8的厚度叠加之和能够被第二避让缺口12所抵消，不会增加上盖组件5和下壳组件6的高度和宽度；

第二种，在下壳组件51的槽口设有第二避让缺口12，第二加强部8和第一加强部7在对应的位置上同时内嵌于第二避让缺口12内；该设置方式下，第二避让缺口12的开设高度与第一加强部7、第二加强部8的厚度之和相等，以保证第一加强部7和第二加强部8的厚度叠加之和能够被第二避让缺口12所抵消，不会增加上盖组件5和下壳组件6的高度和宽度；

第三种，在上盖本体51的槽口和下壳本体61的槽口同时设置第二避让缺口12，则第一加强部7和第二加强部8则分别对应上盖本体51和下壳本体61内嵌于第二避让缺口12内；该设置方式下，两个相对的第二避让缺口12的高度之和与第一加强部7、第二加强部8的厚度之和相等即可；不会增加上盖组件5和下壳组件6的高度和宽度，在此不做赘述。

实施例3

参考附图7，本实用新型的一个实施例提出的一种电池模组1，在具体实施中，第二加强部8还包括连接部10；连接部10由第二加强部8沿下壳本体61向端板3方向延伸，连接部10背离第二加强部8的端部与下壳本体61的侧壁、端板3连接。

具体的，参照上述实施例内容且在实施例2的基础上，本实用新型将下壳本体61的槽深设置的比上盖本体51的槽深大，那么端板3的主要连接点则是与下壳本体61之间发生的。因而，为了保证下壳本体61与端板3连接处的牢固，本实用新型采取的技术方案中，在第二加强部8的两端设置连接部10，连接部10一端与第二加强部8连接，另一端在沿下壳本体61长度方向背离第二加强部8的端部同时连接下壳本体61的侧壁端部和端板3。

其中，连接部10为平面长条状板结构，包覆在下壳本体61的外壁上，连接部10与第二加强部8一体化成型，连接部10的材质与第二加强部8也相同，最主要的是连接部10背离第二加强部8的一端同时与端板3、下壳本体61的侧壁端部连接。本申请实施例采用的是在连接部10、下壳本体61的侧壁端部以及端板3上设置对应的通孔或螺孔，再配合铆钉、螺钉或螺栓对三者进行连接固定。

进一步的，为了配合零件的尺寸公差，可以将下壳本体61的侧壁端部的通孔或螺孔开设的较大，此时，铆钉、螺钉或螺栓穿过三者时不与下壳本体61的侧壁端部发生接触，相对仅仅连接了连接部10和端板3，而下壳本体61与端板3本身又是焊接连接的关系。因而在保证端板3、连接部10以及下壳本体61的侧壁端部三者相互连接的前提下，铆钉、螺钉或螺栓接触的零件越少，越容易对通孔或螺孔进行对准。其中，通孔或螺孔的设置数量可以根据实际需要进行调整，本实施例中是在连接部10的端部上下对应的设置两个。

需要说明的是，本实施例中未对上盖本体51上的第一加强部7的结构进行改进，但是可以根据实际需要对其进行结构改进，因而依据本实施例对第一加强部7的结构进行改进均是属于本实用新型的保护范围。

实施例4

进一步的，参考附图9，本实用新型的一个实施例提出的一种电池模组1，在具体实施中，连接部10背离第二加强部8的端部还设置有连接片11；连接部10背离第二加强部8的端部与下壳本体61的侧壁连接时，连接片11与下壳本体61的侧壁、端板3连接。

具体的，为了防止下壳本体61、端板3以及连接部10在长度方向上的尺寸公差累计导致铆钉、螺钉或螺栓难以与通孔或螺孔对准。本实用新型采取的技术方案中，在连接部10背离第二加强部8的一端活动设有连接片11，连接片11为钢制片状结构。在连接片11上设置用于连接端板3和下壳本体61侧壁端部的通孔或螺孔，在安装中也是先将连接片11与端板3侧连接好，再将连接片11与连接部10进行连接，此处连接片11与连接部10的连接可以采用焊接，但不仅限于焊接，可以根据实际需要进行调整。

需要说明的是，本实施例中未对上盖本体51上的第一加强部7的结构进行改进，但是可以根据实际需要对其进行结构改进，因而依据本实施例对第一加强部7的结构进行改进均是属于本实用新型的保护范围。

实施例5

进一步的，参考附图8，在实施例4的基础上，本实用新型实施例提供的一种电池模组1，在具体实施中，下壳本体61的侧壁上对应连接部10背离第二加强部8的端部设有避让镂空62，连接部10的端部容纳于避让镂空62。

具体的，由于连接片11与连接部10采用焊接的连接方式，那么二者连接处则会出现重叠的厚度突出，为了保证电池模组1的外形美观，本实用新型采取的技术方案中，在下壳本体61的侧壁上与连接部10远离第二加强部8的端部对应的位置上设置避让镂空62，用于抵消连接片11与连接部10重叠产生的厚度突出。避让镂空62在本实用新型中设置为挖穿的镂空缺口，也可以参照上述实施例的内容将该位置的壁厚做打薄处理。

需要说明的是，本实施例中未对上盖本体51上的第一加强部7的结构进行改进，但是可以根据实际需要对其进行结构改进，因而依据本实施例对第一加强部7的结构进行改进均是属于本实用新型的保护范围。

实施例6

进一步的，本实用新型实施例提供了一种电池包，其包括上述实施例任一电池模组1。

具体的，本实施例中电池模组1可以直接采用实施例1-5中任一电池模组1，也可以是实施例1-5任意结合得到的电池模组1，具体的实现结构可参见上述实施例1-5中描述的相关内容，此处不再赘述。

实施例7

进一步地，本实用新型实施例提供了一种车辆，其包括实施例6中的电池包。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。