电芯固定框及电池模组的制作方法

本实用新型涉及一种电芯固定框及电池模组。

背景技术：

电池模组是由多个电芯组装而成，技术人员会将单个电芯安装在框架内，然后沿着设定方向来堆叠带安装有电芯的框架，完成电池模组的组装。现阶段内，技术人员会通过锁紧框架来实现各电芯相对位置的确定，例如授权公告号为cn207558906u，授权公告日为2018.06.29的专利文件公开的一种电池模组，其中与电芯配合的框架上设置有固定耳，固定耳上设有供螺栓通过的穿孔。当各框架堆叠在一起时，各框架上的固定耳首尾相接形成了一个与螺栓适配的长孔，该长孔中穿装螺栓后，螺栓能够将堆叠的框架夹紧。再如授权公告号为cn208637467u，授权公告日为2019.03.22的专利文件公开的一种电池模组，其中与电芯配合的框架上设置有扎带槽，当各框架堆叠在一起时，各框架上的扎带槽围成了一个与扎带适配的环槽，安装完扎带之后，扎带能够将各框架箍紧。

上述的两篇专利文件公开了现阶段内大多数电池模组所采用的锁紧框架的结构，它们的共同点是：在安装螺栓或扎带之前来堆叠各框架时，操作人员需要保证各框架之间相互对准，还需要保证各框架之间的贴合状态，以免因单个框架安装位置不对而影响螺栓或扎带的安装，进而影响组装整个电池模组。可以看出，现阶段技术人员在装配电池模组时，先将零散的框体堆叠好，然后采用螺栓或扎带来锁紧堆叠好的框架，其中存在装配麻烦，效率低的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电芯固定框，能够解决现有电池模组在装配时需先将零散框架堆叠好，然后再锁紧而导致的装配过程麻烦、装配效率低的问题；

本实用新型另外的目的在于提供一种使用该电芯固定框的电池模组，具有装配简单，装配效率高的优点。

为实现上述目的，本实用新型中的电芯固定框采用如下技术方案：

电芯固定框，包括框体，框体具有用于容纳电芯的电芯容纳腔，框体的至少两个框边上设有可拆连接结构，可拆连接结构用于与相邻电芯固定框上对应的可拆连接结构可拆连接。

其有益效果在于：在电芯固定框的框边上设置可拆连接结构，当堆叠电芯固定框时，可拆连接结构既能够实现相邻电芯固定框之间的定位，又能够实现相邻电芯固定框的连接，依靠可拆连接结构来保证相邻两电芯固定框之间的对准和贴合，相较于依靠人工操作来讲，操作比较简单，装配方便且效率高。

进一步的，至少一个框边上的可拆连接结构有两个以上，且各可拆连接结构在该框边的延伸方向上间隔布置。

其有益效果在于：在同一框边上增加可拆连接结构的数量，能够增加两相邻电芯固定框的连接点，同时可拆连接结构间隔布置，形成了多点分散式的布置形式，进一步地提高电芯固定框之间的连接强度和可靠性。

进一步的，所述可拆连接结构包括配套的锁体和锁具，相邻的两个电芯固定框，通过一个的可拆连接结构的锁体与另一个的对应的可拆连接结构的锁具可拆连接。

其有益效果在于：在同一个框边上设置的可拆连接结构包括配套的锁体和锁具，相邻电芯固定框上可拆连接结构位置对应且结构相同，操作人员能够采用结构完全相同的电芯固定框来与电芯配合装配电池模组，提高了电芯固定框的通用性。

进一步的，所述锁体为在电芯固定框的厚度方向悬伸的弹性卡扣，所述锁具为与相邻电芯固定框上的弹性卡扣卡接配合的卡槽。

其有益效果在于：采用弹性卡扣与卡槽配合来实现相邻两电芯固定框的连接，结构简单，拆装比较方便，效率高。

进一步的，宽度方向上相对的两框边上设有扎带槽，所述可拆连接结构处于框体的宽度方向的两框边上。

其有益效果在于：将扎带槽及可拆连接结构一并设置在同一框边上，操作人员可以仅需设计该框边，能够降低涉及难度和生产成本；同时扎带槽及可拆连接结构都位于宽度方向上的两框边上，电芯固定框的底部位置可以设计为平面结构，保证电芯固定框的平稳放置。

进一步的，一侧框边上设有两个可拆连接结构，扎带槽处于两个可拆连接结构之间。

其有益效果在于：在框边上设置两个可拆连接结构，既能够合理地控制结构设计的难度、使生产成本处于适当水平，又能够在电芯固定框连接时通过两个可拆连接结构保证足够的连接可靠性。

进一步的，扎带槽有两个且在框边的延伸方向上间隔布置，两扎带槽之间的框边上设有在厚度方向上贯通的散热通道。

其有益效果在于：将散热通道设置在两扎带槽之间的位置，能够着重地对散热困难的电芯中部进行散热，增加电芯中部与空气进行热交换的面积，提高散热的效率，且使电芯固定框整体结构设计更加合理。

进一步的，所述可拆连接结构随框体一体注塑成型。

其有益效果在于：一方面，可拆连接结构用于连接相邻的两电芯固定框，而可拆连接结构与框体一体成型，能够保证可拆连接结构自身与框体的连接强度，有利于提高电芯固定框连接可靠性和稳定性。另一方面，通过一体注塑成型的方式来加工可拆连接结构，加工效率高。

为实现上述目的，本实用新型中的电池模组采用如下技术方案：

电池模组，包括对个电芯及模组安装框架；

模组安装框架包括电芯固定框，电芯固定框包括框体，框体具有用于容纳电芯的电芯容纳腔，框体的至少两个框边上设有可拆连接结构，可拆连接结构用于与相邻电芯固定框上对应的可拆连接结构可拆连接；

电芯固定框在电芯厚度方向上叠放，电芯安装在电芯固定框的电芯容纳腔中。

其有益效果在于：在电芯固定框的框边上设置可拆连接结构，当堆叠电芯固定框时，可拆连接结构既能够实现相邻电芯固定框之间的定位，又能够实现相邻电芯固定框的连接，依靠可拆连接结构来保证相邻两电芯固定框之间的对准和贴合，相较于依靠人工操作来讲，在装配电池模组时操作比较简单，省时省力，装配方便且效率高。

进一步的，至少一个框边上的可拆连接结构有两个以上，且各可拆连接结构在该框边的延伸方向上间隔布置。

其有益效果在于：在同一框边上增加可拆连接结构的数量，能够增加两相邻电芯固定框的连接点，同时可拆连接结构间隔布置，形成了多点分散式的布置形式，进一步地提高电芯固定框之间的连接强度和可靠性。

进一步的，所述可拆连接结构包括配套的锁体和锁具，相邻的两个电芯固定框，通过一个的可拆连接结构的锁体与另一个的对应的可拆连接结构的锁具可拆连接。

其有益效果在于：在同一个框边上设置的可拆连接结构包括配套的锁体和锁具，相邻电芯固定框上可拆连接结构位置对应且结构相同，操作人员能够采用结构完全相同的电芯固定框来与电芯配合装配电池模组，提高了电芯固定框的通用性。

进一步的，所述锁体为在电芯固定框的厚度方向悬伸的弹性卡扣，所述锁具为与相邻电芯固定框上的弹性卡扣卡接配合的卡槽。

其有益效果在于：采用弹性卡扣与卡槽配合来实现相邻两电芯固定框的连接，结构简单，拆装比较方便，效率高。

进一步的，宽度方向上相对的两框边上设有扎带槽，所述可拆连接结构处于框体的宽度方向的两框边上。

其有益效果在于：将扎带槽及可拆连接结构一并设置在同一框边上，操作人员可以仅需设计该框边，能够降低涉及难度和生产成本；同时扎带槽及可拆连接结构都位于宽度方向上的两框边上，电芯固定框的底部位置可以设计为平面结构，保证电芯固定框的平稳放置。

进一步的，一侧框边上设有两个可拆连接结构，扎带槽处于两个可拆连接结构之间。

其有益效果在于：在框边上设置两个可拆连接结构，既能够合理地控制结构设计的难度、使生产成本处于适当水平，又能够在电芯固定框连接时通过两个可拆连接结构保证足够的连接可靠性。

进一步的，扎带槽有两个且在框边的延伸方向上间隔布置，两扎带槽之间的框边上设有在厚度方向上贯通的散热通道。

其有益效果在于：将散热通道设置在两扎带槽之间的位置，能够着重地对散热困难的电芯中部进行散热，增加电芯中部与空气进行热交换的面积，提高散热的效率，且使电芯固定框整体结构设计更加合理。

进一步的，所述可拆连接结构随框体一体注塑成型。

其有益效果在于：一方面，可拆连接结构用于连接相邻的两电芯固定框，而可拆连接结构与框体一体成型，能够保证可拆连接结构自身与框体的连接强度，有利于提高电芯固定框连接可靠性和稳定性。另一方面，通过一体注塑成型的方式来加工可拆连接结构，加工效率高。

进一步的，两端板上分别设有与相邻电芯固定框上的可拆连接结构匹配的端板连接结构，用于与相邻电芯固定框可拆连接。

其有益效果在于：在端板上设置有端板连接结构，能够保证端板与电芯固定框的连接强度。

附图说明

图1为本实用新型中电池模组实施例1的结构示意图；

图2为图1中电池模组的结构分解示意图；

图3为图2中电芯固定框的第一结构示意图；

图4为图2中电芯固定框的第二结构示意图；

图5为图4中电芯固定框的可拆连接结构的示意图；

图6为图1中电池模组的三个电芯固定框连接时的示意图；

图中：

10-电芯固定框；101-电芯固定框a；102-电芯固定框b；103-电芯固定框c；

11-板体；12-左侧壁；13-右侧壁；14-底壁；15-可拆连接结构；151-主体；

152-片体；153-钩体；154-开口；155-口沿；16-扎带槽；17-散热孔；

20-前端板；30-后端板；40-打包带；50-电芯。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型中电芯固定框及电池模组的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型中电池模组的实施例1：如图1及图2所示，电池模组主要多个电芯50沿厚度方向即图中前后方向堆叠而成，除了成组的电芯50，电池模组还包括固定电芯50的模组安装框架。具体来讲，模组安装框架包括与单个电芯50对应的电芯固定框10，还包括位于电池模组首尾两端的前端板20、后端板30。电芯固定框10包括作为主体的框体，框体具有容纳电芯的电芯容纳腔，电芯50位于电芯容纳腔中，能够受到框体的保护，同时电芯50也通过电芯固定框10之间的连接固定来实现电芯自身在电池模组中的固定。前端板20和后端板30分别对应与电池模组中最前端、最后端的电芯固定框10连接，在模组安装框架中还包括打包带40，打包带40捆扎在前端板20、电芯固定框10及后端板30的外表面上，锁紧各电芯固定框10。

如图3及图4所示，电芯固定框10包括板体11，板体11能够将两相邻的电芯50隔开，板体11的下侧边、左侧边及右侧边均同向延伸形成有框边，即在板体上形成了一个截面呈u形的总框边，板体11的上侧边没有框边，所形成的开口供电芯顶部的极耳伸出，以与导电片连接，操作人员通过布置不同形状的导电片或调整导电片的连接方式能够实现不同电芯的串联或并联。

由上可知，电芯固定框10的框边分为在宽度方向上相对的左侧壁12，右侧壁13，以及位于电芯固定框10底部的底壁14，三者与板体11共同围成了电芯容纳腔。在框边的左侧壁12和右侧壁13上，设置有用于连接相邻两电芯固定框的可拆连接结构15。

如图5所示，左侧壁12及右侧壁13上的可拆连接结构15沿着该侧壁的延伸方向，即图中所示的上下方向间隔布置有两个，可拆连接结构15包括凸设在左侧壁12或右侧壁13上的主体151，主体151朝前的端面设置有呈悬伸状态的片体152，片体152的悬伸端设置有钩体153，以与片体152组合形成可拆连接结构15中作为锁体的弹性卡扣。主体151朝后的端面上设有插接腔，主体上设置有连通插接腔内外两侧的开口154，开口154及插接腔所围成的空间形成了可拆连接结构15中作为锁具的卡槽，弹性卡扣与卡槽配套使用，相邻的两个电芯固定框10，通过一个的可拆连接结构的锁体与另一个的对应的可拆连接结构的锁具可拆连接。

因为弹性卡扣需要伸入到插接腔内，并移动至与开口154对应的位置，才能够使钩体153伸进开口154内来与开口154的口沿155挡止配合，所以在左侧壁12及右侧壁13上，设置有避让空间，避让空间能够为片体152让出在插接方向上变形的空间，进而使片体152在插接时摆动以使钩体153能够挤进开口154内。

现以电池模组中三个相邻的电芯固定框来说明电芯固定框之间的连接方式：如图6所示，这三个电芯固定框分别为电芯固定框a101、电芯固定框b102以及电芯固定框c103，电芯固定框b102位于电芯固定框a101及电芯固定框c103之间。电芯固定框b102上的卡扣能够插入到电芯固定框a101的卡槽内，弹性卡扣上的钩体153能够与开口154的口沿155在电芯固定框10的连接方向上挡止配合，从而实现电芯固定框a101与电芯固定框b102的连接固定。电芯固定框c103的弹性卡扣能够插入到电芯固定框b102的卡槽内，弹性卡扣上的钩体153能够与开口154的口沿155在电芯固定框10的连接方向上挡止配合，从而实现电芯固定框b102与电芯固定框c103的连接固定。

每个电芯固定框10的左侧壁12、右侧壁13上均设有两处可拆连接结构15，因此在两连接的电芯固定框10之间具有四处连接点，能够保证较强的连接强度。同时，本实施例中的电芯固定框10的材料为abs及pc材料，框体与可拆连接结构15一体注塑成型，具有良好的结构强度和绝缘性能，进一步地保证了电芯固定框10之间的连接可靠性。

因为模组安装框架中还包括前端板20和后端板30，因此在前端板20上设置有与电芯固定框10上弹性卡扣适配的端板卡槽21，在后端板30上设置有与电芯固定框10上卡槽适配的端板卡扣31，从而实现前端板20、后端板30与电芯固定框10的连接。

在电芯固定框10的左侧壁12、右侧壁13上，还设置有两个与打包带40配合的扎带槽16，扎带槽16在上下方向上间隔布置，各电芯固定框10上的扎带槽16在电芯固定框10连接时能够围成一个环槽，打包带40安装在环槽内能够将各电芯固定框10箍紧。左侧壁12、右侧壁13上的扎带槽16位于两可拆连接结构15之间，而在两扎带槽16之间的位置，布置有在上下方向延伸、呈一字形的散热孔17，散热孔17为贯穿结构，能够连通左侧壁12、右侧壁13两侧空间，当电芯固定框10内安装有电芯50时，散热孔17能够使空气直接与电芯50的外表面接触，增加了电芯50的散热面积。

本实用新型中的电池模组，利用这种具有可拆连接结构的电芯固定框来与电芯配合，当堆叠电芯固定框时，可拆连接结构既能够实现相邻电芯固定框之间的定位，又能够实现相邻电芯固定框的连接，依靠可拆连接结构来保证相邻两电芯固定框之间的对准和贴合，相较于依靠人工操作来讲，在装配电池模组时操作比较简单，省时省力，装配方便且效率高。

当然，本实用新型中的电池模组并不局限于采用实施例1提供的方案，还可以采用以下实施例中公开的技术方案。

本实用新型中电池模组的实施例2：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，电芯固定框中框边的底壁与左侧壁上设置有可拆连接结构，或是在框边的底壁与右侧壁上设置可拆连接结构，底壁或是左右侧壁上的可拆连接结构可以仅设置一个，或布置有两个以上，或是在底壁、左侧壁及右侧壁上均设置有可拆连接结构。在其他实施例中，电芯固定框的框边包括顶壁、底壁，以及左右侧壁，在顶壁、底壁上设置有可拆连接结构，或是在顶壁与左侧壁、顶壁与右侧壁上设置可拆连接结构，或是在顶壁、左侧壁及右侧壁上设置可拆连接结构，此时顶壁上设置有用于避让电芯上极耳的避让口，电芯固定框上的顶壁并不影响电芯极耳的伸出。

本实用新型中电池模组的实施例3：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，框边上的可拆连接结构包括在前后方向上间隔布置的卡钩及钩孔，卡钩作为锁体，是转动设置在框边的外侧面上的，当相邻的电芯固定框堆叠时，靠后的电芯固定框中的卡钩通过转动能够进入到靠前的电芯固定框中、作为锁具的钩孔内，依靠卡钩与钩孔的锁止配合实现两相邻电芯固定框的连接。在其他实施例中，卡钩是移动设置在框边的外侧面上，卡钩的移动方向与电芯固定框的连接方向垂直，在两相邻电芯固定框对齐之后，操作人员移动卡钩，能够使卡钩伸进钩孔内，实现两相邻电芯固定框的连接。

本实用新型中电池模组的实施例4：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，可拆连接结构包括沿着电芯固定框连接方向间隔布置的弹性卡扣和卡槽，卡扣设置在电芯固定框的前端面上，卡槽设置在电芯固定框的后端面上。当两相邻的电芯固定框在前后方向上对齐时，靠后的电芯固定框上的卡扣能够卡入靠前的电芯固定框上的卡槽内，实现两相邻电芯固定框的连接。此时的卡扣上设置有与实施例1中结构相同的钩体，挤进卡槽内后能够依靠钩体与槽沿的配合而防脱。在其他实施例中，卡槽可以设置为弹性缩口结构，由多个悬伸的分瓣围成，当卡扣克服分瓣的弹性力而插入由分瓣围成的空间内后，分瓣能够箍紧卡扣。

本实用新型中电池模组的实施例5：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，可拆连接结构包括沿着电芯固定框连接方向间隔布置的弹性卡扣和卡槽，卡扣和卡槽都设置在电芯固定框中框边的外侧面上。其中，弹性卡扣为摆臂结构，在两相邻的电芯固定框在前后方向上对齐时，靠后的电芯固定框上的卡扣通过摆动能够搭放在靠前的电芯固定框上的卡槽所在表面，卡扣的端部具有钩体，钩体能够在卡扣摆动行程中卡入到卡槽内。

本实用新型中电池模组的实施例6：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，电芯固定框有两种结构，这两种电芯固定框具有相同结构的框体，区别仅在于其上可拆连接结构的不同，具体来讲，第一种电芯固定框的框边上在电芯排列方向的两侧均悬伸设置有弹性卡扣，而第二种电芯固定框的框边上设置有与弹性卡扣适配的卡槽，这两种电芯固定框在堆叠时交替布置，即两相邻的第一种电芯固定框之间通过第二种电芯固定框连接，也可以说第二种电芯固定框在电芯排列方向上的两侧各连接有一个第一种电芯固定框，此时并不局限于采用结构完全相同的电芯固定框来与电芯配合组装电池模组。

本实用新型中电池模组的实施例7：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，本实施例中，电芯固定框有两种结构，这两种电芯固定框具有相同结构的框体，区别仅在于其上可拆连接结构的不同，具体来讲，第一种电芯固定框上布置有位于前侧的弹性卡扣，位于后侧的卡槽，弹性卡扣位于框边的上半部，卡槽位于框边的下半部。第二种电芯固定框上布置有位于前侧的卡槽，位于后侧的弹性卡扣，弹性卡扣位于框边的下半部，卡槽位于框边的上半部，电芯固定框堆叠时，第一种电芯固定框与第二种电芯固定框交替布置，第一种电芯固定框中靠上的弹性卡扣与第二种电芯固定框中靠上的卡槽卡接配合，第一种电芯固定框中靠下的卡槽与第二种电芯固定框中靠下的弹性卡扣卡接配合，此时并不局限于采用结构完全相同的电芯固定框来与电芯配合组装电池模组。

本实用新型中电池模组的实施例8：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，框体具有在上下方向上相对的顶壁和底壁，以及在左右方向上相对的左侧壁和右侧壁，顶壁上设置有用于避让电芯顶部极耳的避让口。本实施例中可拆连接结构布置在顶壁和底壁上，扎带槽布置在电芯固定框的左侧壁和右侧壁上。或是在其他实施例中，扎带槽及可拆连接结构均布置在同一框边上，扎带槽及可拆连接结构均布置有两个，可拆连接结构布置在两扎带槽之间。此时散热通道可以布置在扎带槽与可拆连接结构之间，或是布置在连可拆连接结构之间。

本实用新型中电池模组的实施例9：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，可拆连接结构及框体均由塑料材料制成，可拆连接结构是通过粘接或卡接在框体上的。在其他实施例中，可拆连接结构为注塑件，框体为钣金件，框体的外表面上涂覆有绝缘材料，可拆连接结构粘接在框体上，并不局限于采用可拆连接结构随框体一体注塑成型的方案。

本实用新型中电池模组的实施例10：与上述实施例的不同之处在于，本实施例中，在前端板和后端板上设置与用于避让与端板相邻的电芯固定框上可拆连接结构的缺口，即端板与相邻电芯固定框上可拆连接结构并未建立可拆连接关系，而是依靠打包带的锁紧力将端板压紧在电芯固定框上。

本实用新型中电芯固定框的结构与上述电池模组实施例中电芯固定框的结构相同，所以关于电芯固定框的实施例不再重复说明。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的实用新型目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡是在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。