一种电池模组的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电池模组，包括基座、多个电池单元、一对端板、一对侧板和多个套构件；所述套构件为刚性件，并设有第一结合面和第二结合面；所述第一结合面与所述端板沿所述电池单元宽度方向延伸的一端的侧面贴合且在贴合处固定连接，所述第二结合面与所述侧板沿所述电池单元厚度方向延伸的一端的侧面贴合并在贴合处固定连接，且所述套构件朝向所述基座延伸并固定到所述基座上；套构件分别与所述端板和侧板的侧面通过面面贴合的固定连接方式，相比于直接将端板和侧板焊接的连接方式，以上连接方式，更易提高框架的连接强度，另一方面大大增加了连接处的受力面积，且能有效防止受力不均引起的变形。
【专利说明】
一种电池模组
技术领域
[0001]本申请涉及电池组技术领域，具体涉及一种电池模组。
【背景技术】
[0002]随着相关新能源法律法规的提出，新能源汽车的发展是缓解能源和环境压力，推动汽车产业可持续发展的重要举措。电池包作为新能源汽车提供能量的部件，电池包技术的发展是新能源汽车发展的重要助力。
[0003]目前市场上大多数的动力电池的电池包，包括电池包壳体，电池模组，电池管理系统等。其中，电池模组作为电池包的主要组成部分，提高电池模组的能量密度能有效的提高电池包的能量密度。
[0004]现有的动力电池模组通常采用金属框架，其中模组端板的一种结构是采用整体的金属端板，如铝合金金属端板，此种端板重量大，不利于提高电池模组的能量密度。
[0005]现有的模组端板也有采用复合端板，其包括套构件、金属端板和轻质绝缘端板。其套构件焊接至金属端板上，并提供模组固定特征。但是现有方式中端板与套构件往往采用线与线或面与线的连接方式，其连接强度难以保证。
[0006]因此需要一种新型的模组框架结构来提高电池模组的能量密度，同时保证模组的框架强度。
【实用新型内容】
[0007]本申请的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种电池模组，提高电池模组端板与侧板的紧固性，从而提高电池模组的框架结构强度。
[0008]本申请的具体技术方案为:
[0009 ] 一种电池模组，包括基座、多个电池单兀、一对端板、一对侧板和多个套构件；
[0010]多个所述电池单元位于所述基座上，并沿所述电池单元的厚度方向堆叠；
[0011]—对所述端板分别位于多个所述电池单元厚度方向的两侧，且紧邻多个所述电池单元最外部的电池单元，并沿所述电池单元的宽度方向延伸；
[0012]—对所述侧板分别位于多个所述电池单元的宽度方向的两侧，并沿所述电池单元的厚度方向延伸；
[0013]所述套构件为刚性件，并设有第一结合面和第二结合面，所述第一结合面与所述端板沿所述电池单元宽度方向延伸的一端的侧面贴合且在贴合处固定连接，所述第二结合面与所述侧板沿所述电池单元厚度方向延伸的一端的侧面贴合并在贴合处固定连接，且所述套构件朝向所述基座延伸并固定到所述基座上。
[0014]优选的，所述第一结合面与所述端板在所述贴合处焊接固定;所述第二结合面与所述侧板在所述贴合处焊接固定。
[0015]优选的，每个端板沿所述电池单元宽度的方向延伸的两端各设一个所述套构件，且所述套构件位于所述端板与其紧邻的电池单元之间。
[0016]优选的，所述端板、与所述端板相邻的电池单元以及位于所述端板两端的套构件之间的空间内填充有与该空间形状相配合的轻质绝缘端块。
[0017]优选的，所述套构件包括沿所述电池单元的高度方向延伸的方管和紧固件;所述紧固件插入所述方管中且朝向所述基座方向延伸凸出所述方管，并固定到所述基座上;所述方管的一对相邻的直角面为所述第一结合面和第二结合面;所述轻质绝缘端块在所述电池单元的宽度方向的端部设第一配合面和第二配合面，所述第一配合面和第二配合面分别与所述方管的另外一对相邻的直角面贴合且在贴合处固定连接。
[0018]优选的，所述紧固件为紧固螺栓，所述紧固螺栓包括螺杆以及分别位于所述螺杆两端的螺栓头和螺纹连接部;所述螺杆插入所述方管中，所述螺栓头与所述方管远离所述基座的一端的顶面接触，所述螺纹连接部凸出于所述方管之外并固定到所述基座上。
[0019]优选的，所述第一配合面和第二配合面与所述方管在所述贴合处胶接。
[0020]优选的，所述轻质绝缘端块与所述端板的板面相对的面上设置向所述端板凸出的多个凸出部，所述端板上设置与所述凸出部对应相配合的固定孔，所述凸出部嵌于所述固定孔内。
[0021 ]优选的，所述轻质绝缘端块为镂空结构。
[0022]优选的，所述侧板在邻近所述基座的一端朝向多个所述电池单元弯曲并延伸形成侧板翻边，且所述侧板翻边与多个所述电池单元的底面相接触。
[0023]本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:
[0024]本申请电池模组的套构件分别与侧板和端板的侧面通过面面贴合的固定连接方式，增加了套构件与端板和侧板连接处的受力面积，且套构件分别与端板、侧板焊接，更易提高框架的焊接强度，比端板与侧板之间直接焊接的强度高，从而提高了电池模组框架结构的强度，且能有效防止受力不均引起的变形。通过在电池单元和端板之间加设轻质绝缘端块，不仅可以增加电池模组的能量密度，而且还能增加框架结构的绝缘性。
【附图说明】
[0025]图1为根据本申请实施例的电池模组的立体示意图；
[0026]图2为根据本申请实施例的电池模组的爆炸图；
[0027]图3为根据本申请实施例的端板和侧板与方管的连接示意图；
[0028]图4为根据本申请实施例的端板和轻质绝缘端块的结构示意图；
[0029]图5为根据本申请实施例的侧板结构示意图。
[0030]附图标记:
[0031]1-动力电池；
[0032]11-正极柱；
[0033]12-负极柱；
[0034]2-端板；
[0035]21-固定孔；
[0036]3-侧板；
[0037]31-侧板翻边；
[0038]4-套构件；
[0039]41-方管；
[0040]411-第一结合面；
[0041 ]412-第二结合面；
[0042]413-顶面；
[0043]414-管孔；
[0044]42-紧固螺栓；
[0045]421-螺栓头；
[0046]422-螺杆；
[0047]423-螺纹连接部；
[0048]5-轻质绝缘端块；
[0049]51-第一配合面；
[0050]52-第二配合面；
[0051]53-凸出部；
[0052]6-焊缝；
[0053]7-焊缝；
[0054]x-动力电池厚度方向；
[0055]y_动力电池宽度方向；
[0056]Z-动力电池高度方向。
【具体实施方式】
[0057]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例及附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请提供的技术方案及所给出的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0058]文中“上”、“下”、“顶”、“底”均以附图中的动力电池I的放置状态为参照。
[0059]本申请涉及的种电池模组，如图1、图2所示，包括基座(图中未标出)、多个动力电池1、一对端板2、一对侧板3、多个套构件4;多个动力电池I按照电池模组的串并联要求，位于基座上并沿动力电池I的厚度方向堆叠且宽度面紧贴;一对端板2分别位于多个动力电池I厚度方向的两侧，且紧邻多个动力电池I最外部的动力电池I，并沿动力电池I的宽度方向延伸;一对侧板3分别位于多个动力电池I的宽度方向的两侧，并沿动力电池I的厚度方向延伸；
[0060]套构件4为刚性件，并设有第一结合面411和第二结合面412，如图3所示，第一结合面411与端板2沿动力电池I宽度方向延伸的一端的侧面贴合且在贴合处固定连接，第二结合面412与侧板3沿动力电池I厚度方向延伸的一端的侧面贴合并在贴合处固定连接，且套构件4朝向基座延伸并固定到基座上；
[0061]基座、端板2、侧板3和套构件4包围多个动力电池I形成电池模组的框架结构;框架结构的上端开口，动力电池I的正极柱11及负极柱12在动力电池I的高度方向上并在框架开口的一端。因为套构件4为刚性件，采用套构件4分别与端板2、侧板3焊接，更易提高框架的连接强度，比端板2与侧板3之间直接连接的强度高。
[0062]本申请端板2、侧板3和套构件4可以采用同种金属材料，如铝或钢等，以方便焊接。
[0063]以上由于套构件4分别与侧板3和端板2的侧面通过面面贴合的固定连接方式，增加了套构件4与端板2和侧板3连接处的受力面积，有助增强端板2、侧板3与套构件4的紧固强度。且由于套构件4固定在基座上，因此上述连接方式也达到了增强端板2、侧端3与基座的连接强度的效果。
[0064]较佳的，本申请第一结合面411和第二结合面412与端板2和侧板3在贴合处的面与面之间通过激光焊接进行结合连接(形成焊缝6、7)，形成端板2与套构件4、以及侧板3与套构件4之间的牢固连接，且能有效防止受力不均引起的变形。
[0065]为了使端板2和侧板3在四个角上都达到牢固连接，端板2和侧板3端部相接的每个角上都应设至少一个套构件4，更佳的，每个套构件4都分别与端板2和侧板3通过面面贴合以及激光焊接的方式固定，形成对称的牢固框架结构。
[0066]本申请进一步涉及的电池模组结构中，每个端板2沿动力电池I宽度的方向延伸的两端各设一个套构件4，套构件4位于端板2与其紧邻的动力电池I之间；如此，每个侧板3的两端也均固定在套构件4上，保证了端板2两端的均匀受力以及侧板3两端的均匀受力。
[0067]为了增强端板2对动力电池I的紧固作用，必须消除端板2与动力电池I之间的空隙，本申请在端板2、与端板2相邻的动力电池I以及位于端板2两端的套构件4之间的空间内填充与该空间形状相配合的轻质绝缘端块5。
[0068]—般电池模组采用整体的金属端板2，如铝合金金属端板2，此种端板2重量大，不利于提高电池模组的能量密度。本申请轻质绝缘端块5的引入，一方面起到了传递端板2对动力电池I施加的力的作用，使得模组结构强度增强;另一方面，轻质绝缘端5块采用绝缘材料制成，隔离了模组金属框架与动力电池I之间的电连接，使得电池模组的框架具有足够的绝缘性能，而且质量轻，有利于提高电池模组的能量密度;而且从整体上提高了框架结构端部的承压厚度，提高了抗压能力。
[0069]本申请轻质绝缘端块5可采用较轻的绝缘材料制成，如塑料等。
[0070]为了进一步减轻重量，本申请将轻质绝缘端块5设计成镂空结构。
[0071]为了使轻质绝缘端块5和套构件4紧固连接，本申请将套构件4设置为包括沿动力电池I的高度方向延伸的方管41和紧固件42;紧固件42插入方管41中且朝向基座方向延伸凸出方管41之外，并固定到基座上;方管41的一对相邻的直角面为第一结合面411和第二结合面412，如图3所示;轻质绝缘端块5在动力电池I的宽度方向的端部设第一配合面51和第二配合面52，第一配合面51和第二配合面52分别与方管41的另外一对相邻的直角面贴合且在贴合处固定连接。从而，轻质绝缘端块5也被固定在套构件4上，且与套构件4也是通过面与面的连接方式，而且是不同方向上的两个配合面，大大增加了受力面积，对于提高紧固强度以及防变形都有较好的效果。
[0072]较佳的，本申请第一配合面51和第二配合面52分别与方管41在贴合处胶接固定。
[0073]本申请中涉及的紧固件42主要起到将方管41固定到基座上、进而将端板2、侧板3以及轻质绝缘端块5也连带固定到基座上的目的；可采用紧固螺栓42，如图2所示，紧固螺栓42包括螺杆422以及分别位于螺杆422两端的螺栓头421和螺纹连接部423。螺杆422插于方管41的管孔414中，螺栓头421与套构件4远离基座的一端的顶面413接触，螺纹连接部423朝基座的方向凸出管孔414外，通过在螺栓头421上施加一定的扭力，可将紧固螺栓42的螺纹连接部423与基座锁紧，以达到将端板2和侧板3以及轻质绝缘端块5紧锁固定到基座上的目的。
[0074]作为申请的一种改进方案，如图4所示，轻质绝缘端块5与端板2的板面相对的面上设置向端板2凸出的多个凸出部53，端板2上设置与凸出部53对应相配合的固定孔21，凸出部53嵌入固定孔21内。在图4中，凸出部53为圆柱形，固定孔21为与圆柱配合的圆孔；相应的，凸出部53还可也设计为方柱形、三角柱形等，相应的固定孔21设计成方形、三角形等。凸出部53与固定孔21的配合，实现了端板2对轻质绝缘端块5的定位固定，提高了两层端部结构之间装配的强度。
[0075]作为本申请的一种改进方案，如图5所示，侧板3在动力电池I高度方向上且邻近基座的一端设侧板翻边31，侧板翻边31沿动力电池I的宽度方向朝向多个动力电池I延伸并与动力电池I的底面接触。侧板翻边31具有提高侧板3本身的刚度的作用的同时，还起到支撑动力电池I，提高电池模组的结构强度的作用。
[0076]本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种电池模组，其特征在于，包括基座、多个电池单元、一对端板、一对侧板和多个套构件； 多个所述电池单元位于所述基座上，并沿所述电池单元的厚度方向堆叠； 一对所述端板分别位于多个所述电池单元厚度方向的两侧，且紧邻多个所述电池单元最外部的电池单元，并沿所述电池单元的宽度方向延伸； 一对所述侧板分别位于多个所述电池单元的宽度方向的两侧，并沿所述电池单元的厚度方向延伸； 所述套构件为刚性件，并设有第一结合面和第二结合面;所述第一结合面与所述端板沿所述电池单元宽度方向延伸的一端的侧面贴合且在贴合处固定连接，所述第二结合面与所述侧板沿所述电池单元厚度方向延伸的一端的侧面贴合并在贴合处固定连接，且所述套构件朝向所述基座延伸并固定到所述基座上。2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一结合面与所述端板在所述贴合处焊接固定;所述第二结合面与所述侧板在所述贴合处焊接固定。3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，每个端板沿所述电池单元宽度的方向延伸的两端各设一个所述套构件，且所述套构件位于所述端板与其紧邻的电池单元之间。4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述端板、与所述端板相邻的电池单元以及位于所述端板两端的套构件之间的空间内填充有与该空间形状相配合的轻质绝缘端块。5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述套构件包括沿所述电池单元的高度方向延伸的方管和紧固件;所述紧固件插入所述方管中且朝向所述基座方向延伸凸出所述方管之外，并固定到所述基座上;所述方管的一对相邻的直角面为所述第一结合面和第二结合面;所述轻质绝缘端块在所述电池单元的宽度方向的端部设第一配合面和第二配合面，所述第一配合面和第二配合面分别与所述方管的另外一对相邻的直角面贴合且在贴合处固定连接。6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述紧固件为紧固螺栓，所述紧固螺栓包括螺杆以及分别位于所述螺杆两端的螺栓头和螺纹连接部;所述螺杆插入所述方管中，所述螺栓头与所述方管远离所述基座的一端的顶面接触，所述螺纹连接部凸出于所述方管之外并固定到所述基座上。7.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述第一配合面和第二配合面与所述方管在所述贴合处胶接。8.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述轻质绝缘端块与所述端板的板面相对的面上设置向所述端板凸出的多个凸出部，所述端板上设置与所述凸出部对应相配合的固定孔，所述凸出部嵌于所述固定孔内。9.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述轻质绝缘端块为镂空结构。10.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述侧板在邻近所述基座的一端朝向多个所述电池单元弯曲并延伸形成侧板翻边，且所述侧板翻边与多个所述电池单元的底面相接触。
【文档编号】H01M2/10GK205508916SQ201620341227
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】陈传炼, 项延火
【申请人】宁德时代新能源科技股份有限公司