电芯预紧装置、电池包及车辆的制作方法

1.本公开涉及电芯预紧技术领域，尤其涉及一种电芯预紧装置、电池包及车辆。


背景技术：

2.目前，车辆尤其是电动汽车的电池包在生产制造时，往往采用标准模组对电芯进行组装固定。对于电芯的预紧力主要通过模组端侧板焊接或扎带来对电芯进行预紧，以避免电芯在充电后发生膨胀，影响电芯的使用寿命。
3.因此，在电芯生产组装现场需要大量的模组，从而导致不得不开通模组生产线来满足对模组需求。由此，使得电池包的生产效率降低，生产成本增加。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本公开提供了一种电芯预紧装置、电池包及车辆。
5.本公开提供了一种电芯预紧装置，包括前挡板和后挡板，所述前挡板和所述后挡板之间设置多个电芯，所述前挡板和所述后挡板对多个所述电芯施加预紧力，以加紧所述电芯。
6.可选的，多个所述电芯排布成多排多列的结构，多个所述电芯之间通过粘结方式相互固定；
7.每一排所述电芯的数量相同，每一列所述电芯的数量相同。
8.可选的，所述电芯具有两个相对设置的第一侧面和两个相对设置的第二侧面；
9.所述第二侧面的面积大于所述第一侧面的面积；
10.同一排的多个所述电芯的所述第二侧面之间相互贴合并设有隔热垫；同一列的多个所述电芯的所述第一侧面相互贴合并通过粘接的方式相互固定连接。
11.可选的，所述第二侧面分别与所述前挡板和所述后挡板平行，所述前挡板和所述后挡板通过挤压所述第二侧面对所述电芯施加预紧力。
12.可选的，所述前挡板与抵靠在所述前挡板上的所述电芯通过粘接的方式固定连接，所述后挡板与抵靠在所述后挡板上的所述电芯通过粘接的方式进行固定连接。
13.可选的，所述前挡板和所述后挡板均为矩形板状结构，所述前挡板和所述后挡板设置数量均为多个，每一排所述电芯两端分别设置有一个所述前挡板和一个所述后挡板。
14.本公开还提供一种电池包，包括上述所述的电芯预紧装置。
15.可选的，所述电池包包括前端板、后端板和边梁；
16.所述前端板设置在所述前挡板远离所述电芯的一侧，所述后端板设置在所述后挡板远离所述电芯的一侧；所述边梁分别与所述前端板和所述后端板垂直，所述前端板和所述后端板的端面抵靠在所述边梁上，所述前端板和所述后端板分别与所述边梁可拆卸连接。
17.可选的，所述前挡板通过粘接的方式固定在所述前端板的一侧，所述后挡板通过粘接的方式固定在所述后端板的一侧，所述前端板和所述后端板的另一侧均设有加强结
构，所述加强结构用于增加所述前端板和所述后端板的结构强度。
18.本公开还提供一种车辆，包括上述所述的电池包。
19.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
20.本公开提供的电芯预紧装置，通过去除原有的模组，并在电芯两侧设置前挡板和后挡板，电芯由前挡板和后挡板夹紧，通过前挡板和后挡板为电芯提供预紧力，降低了成本，提高了生产效率，提高了电芯的能量密度，减少了电芯的占用空间。
附图说明
21.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
22.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术
23.描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本公开实施例所述电池包结构示意图；
25.图2为本公开实施例所述多个电芯排布结构示意图；
26.图3为本公开实施例所述前挡板和前端板结构示意图；
27.图4为本公开实施例所述前端板上加强结构的结构示意图；
28.图5为本公开实施例所述隔热垫结构示意图。
29.其中，10、前挡板；20、后挡板；30、电芯；31、第一侧面；32、第二侧面；40、隔热垫；50、前端板；60、后端板；70、边梁；80、加强结构。
具体实施方式
30.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
32.本实施例中描述的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，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发明的限制。
33.本公开提供的一种电芯预紧装置，如图1-图2所示，包括前挡板10和后挡板20，前挡板10和后挡板20之间设置有多个电芯30，前挡板10和后挡板20对多个电芯30施加预紧力，以对电芯30进行夹紧，防止电芯30在充电过程中发生膨胀，从而影响电芯30的寿命。
34.本公开提供的电芯预紧装置通过将常规的模组替换成前挡板10和后挡板20，电芯30由前挡板10和后挡板20夹紧，通过前挡板10和后挡板20为电芯30提供预紧力，将多个电芯30固定到一起，降低了成本，提高了生产效率，提高了电芯30的能量密度，减少了电芯30
的占用空间。
35.优选的，多个电芯30设置成多排多列的形式形成矩形结构，每一排电芯30的数量相同，每一列电芯30的数量相同。通过设置成多排多列的形式，可以减少电芯30的占用空间，使电芯30可以放置在电池包内。
36.具体每排设置电芯30的个数，以及电芯30设置的列数可以根据实际需求来确定，本实施例不做具体限定。
37.进一步的，电芯30为长方体结构，电芯30具有两个相对设置的第一侧面31和两个相对设置的第二侧面32，并且第二侧面32的面积大于第一侧面31的面积。
38.如图1和图5所示，同一排的多个电芯30的第二侧面32之间相互贴合并且设有隔热垫40，隔热垫40为矩形结构，其形状大小和电芯30的第二侧面32的形状大小相同，以将两个电芯30的第二侧面32完全隔绝，隔热垫40可以防止电芯30之间热量的传导。
39.同一列的多个电芯30的第一侧面31相互贴合，并且通过粘接的方式相互固定连接，通过粘接的方式替代传统的模组固定电芯30的方式，可以减少电芯30整体的占用空间，避免了安装电芯30时对模组的依赖，减少了零配件的使用，降低了成本。
40.电芯30的第二侧面32分别与前挡板10和后挡板20平行，即前挡板10和后挡板20通过挤压第二侧面32对电芯30施加预紧力，防止电芯30在充电过程中发生膨胀，同时还可以使电芯30的布设更加紧凑，更加节省空间。
41.另外，前挡板10与抵靠在前挡板10上的电芯30通过粘接的方式进行固定，后挡板20与抵靠在后挡板20上的电芯30通过粘接的方式进行固定，由此增加电芯30与前挡板10和后挡板20连接的稳固性，使电芯30、前挡板10和后挡板20形成稳定的整体，更便于电芯30的预紧。
42.本实施例中，由于前挡板10和后挡板20通过挤压第二侧面32对电芯30施加预紧力，所以前挡板10和后挡板20均与电芯30的第二侧面32粘接。
43.本实施例中前挡板10和后挡板20均设置成矩形板状结构，前挡板10和后挡板20均设置有多个，每一排多个电芯30的两端分别设置有一个前挡板10和一个后挡板20，即前挡板10和后挡板20均沿电芯30多排的排列方向延伸，从而使前挡板10和后挡板20对多排电芯30均可施加预紧力。
44.本实施例还提供了一种电池包，包括上述所述的电芯预紧装置。通过在电池包中设置上述的电芯预紧装置，替代了传统电池包通过模组对电芯30进行夹紧、固定，使得电池包中的电芯30可以由前挡板10和后挡板20施加预紧力，保证了电芯30在充电后不发生膨胀，避免了电芯30膨胀对电池包造成损坏，延长了电池包的使用寿命，提高了电池包的能量密度。
45.具体的，如图1-图4所示，电池包包括前端板50和后端板60，前挡板10设置在前端板50靠近电芯30的一侧，后挡板20设置在后端板60靠近电芯30的一侧。前端板50对前挡板10施加压力使前挡板10对电芯30施加预紧力，后端板60对后挡板20施加压力使后挡板20对电芯30施加预紧力。
46.如图4所示，前端板50和后端板60的另一侧均设有加强结构80，加强结构80用于增加前端板50和后端板60的结构强度，通过设置加强结构80使得前端板50和后端板60具有足够的强度夹紧电芯。加强结构80具体可以由横向和竖向交错设置的多个加强筋组成。
47.优选的，前端板50和后端板60均采用镁铝合金制成，镁铝合金具有结构强度高，重量轻的特点，可以降低电芯30预紧装置整体的重量，提高电芯30预紧装置整体的结构强度，可以对电芯30施加稳定的预紧力。
48.进一步的，前挡板10通过粘接的方式固定在前端板50上，后挡板20通过粘接的方式固定在后端板60上。通过粘接的方式将前挡板10和前端板50固定连接，将后挡板20和后端板60固定连接，减少了电池包零配件的使用，以及对电池包内部空间的占用，降低了成本。
49.在其他一些实施例中，前挡板10与前端板50、后挡板20与后端板60也可以通过卡接的方式连接，或者通过螺栓连接的方式进行连接。
50.进一步的，电池包还包括边梁70，边梁70为长条形结构，边梁70与前端板50和后端板60相互垂直设置，并且前端板50和后端板60一端的端面抵靠在边梁70上，前端板50和后端板60分别与边梁70可拆卸连接。
51.具体地，边梁70通过螺栓分别与前端板50和后端板60固定连接。具体可以在前端板50和后端板60的端面上设置固定座，固定座上设置固定孔，边梁70上设置与固定孔配合的通孔，通过螺栓使前端板50和后端板60固定在边梁70上。通过螺栓固定连接的方式，使前端板50和后端板60具有预紧力以对电芯30进行预紧。
52.边梁70具体设置数量为两个，两个边梁70分别设置在前端板50和后端板60两端的端面上，从而使前端板50和后端板60的两端可以同时与边梁70进行固定，对电芯30施加预紧力更加均衡。
53.本公开一种车辆，包括上述所述的电池包，通过在车辆上设置上述的电池包，保证了电芯30在充电后不发生膨胀，避免了电芯30膨胀对电池包造成损坏，延长了电池包的使用寿命。
54.需要说明的是，在本文中，诸如“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。
55.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。