电池模组的制作方法

文档序号:16051474发布日期:2018-11-24 11:19阅读:220来源:国知局

本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池模组。

背景技术

在电池模组的组装工艺中,将两正面涂有粘接胶的电池依次靠叠、端板置于靠叠的电池两端、侧板置于两侧,从而端板与侧板将电池围起以形成电池模组。为了保证电池模组的抗震稳定性,需要在电池的两正面涂足够量的粘接胶、再通过可加压夹具把电池模组的尺寸调整到合格、然后进行端侧板固定。

在汽车使用过程中,电池模组需要确保端侧板固定并满足一定的强度要求(如电池模组在受到冲击时的瞬间强度能力、电池模组在长期震动过程中的抗疲劳强度能力、电池模组自身抵抗电池充放电的膨胀力的能力)。电池模组的强度关系到电池产品的安全性能,如果固定强度不足,会导致电池模组结构解体、功能失效,甚至短路起火,危害人身安全。

对于方形电池的电池模组的成组方式,目前采用的固定方式主要有:螺栓连接固定,通过螺栓锁紧工艺,实现端侧板的固定;扎带固定,扎带缠绕电池模组一周,进行结构固定;端侧板焊接固定,在端侧板搭接面区域进行焊接。但是,由于螺栓易松动,由螺栓连接的电池模组在持续震动中的连接可靠性差;由扎带固定的电池模组在抗冲击时的强度偏低,而且扎带的材质防腐蚀抗老化能力低下,可靠性也会差;端侧板焊接固定的电池模组成本高、报废率高、装配效率低下,且在内部容易产生裂纹,随着电池模组的震动,裂纹的扩张最终会导致连接失效。



技术实现要素:

鉴于背景技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种电池模组,其装配简单、装配精度高,保证了电池模组中的端板和侧板之间的连接可靠性。

为了实现上述目的,本发明提供了一种电池模组,其包括:电池集合体,包括沿y方向排列的多个单体电池;两个端板,分别位于电池集合体的处于y方向的两端;以及两个侧板,分别位于电池集合体的处于x方向的两端。其中,各端板具有:x方向沟槽部,形成于端板的处于x方向上的两端。各侧板具有:主体部,位于电池集合体的处于x方向上的一端;以及插入部,从主体部的处于y方向上的两端向x方向延伸而成。各侧板的插入部插入端板的对应的x方向沟槽部中,限定各侧板与端板在y方向上的相对运动,从而使各侧板和端板固定连接。

本发明的有益效果如下:

在根据本发明的电池模组中,各端板的处于x方向上的两端形成有x方向沟槽部,各侧板的处于y方向上的两端形成有插入部,端板和侧板通过插入部与x方向沟槽部之间的插接而夹紧固定电池集合体。当各插入部插入对应的x方向沟槽部中后,各侧板与端板在y方向上的相对运动受到约束,由此各侧板与端板组装成一体。本发明的电池模组通过端板和侧板之间的插接连接,提高了电池模组的连接强度,减少了电池模组连接失效的可能性。此外,这种插接连接简单方便,简化了电池模组的装配工艺、提高了装配精度,并保证了端板和侧板之间的连接可靠性。

附图说明

图1是根据本发明的电池模组中的电池集合体的立体图,其中电池集合体未完全组装。

图2是根据本发明的电池模组的组装图。

图3是图2中的圆圈部分的放大图。

图4是图2中的端板的立体图。

图5是图2的一变形图。

图6是图5中的圆圈部分的放大图。

图7是图2的另一变形图。

图8是图7中的圆圈部分的放大图。

图9是图2的又一变形图。

图10是图9中的圆圈部分的放大图。

图11是图9中的侧板的立体图。

其中,附图标记说明如下:

1电池集合体3侧板

11单体电池31主体部

12隔热垫32插入部

2端板33卷边部

21x方向沟槽部34z方向通孔

211台阶面35折边部

22z方向限位孔36y方向通孔

23y方向沟槽部37止挡部

24y方向限位孔4膨胀钉

25凹槽5锁紧件

s1顶面x方向

s2窄侧面y方向

s3宽侧面z方向

s4底面

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本发明的电池模组。

参照图1至图11,根据本发明的电池模组包括:电池集合体1,包括沿y方向排列的多个单体电池11;两个端板2,分别位于电池集合体1的处于y方向的两端;以及两个侧板3,分别位于电池集合体1的处于x方向的两端。其中,各端板2具有:x方向沟槽部21,形成于端板2的处于x方向上的两端。各侧板3具有:主体部31,位于电池集合体1的处于x方向上的一端;以及插入部32,从主体部31的处于y方向上的两端向x方向延伸而成。各侧板3的插入部32插入端板2的对应的x方向沟槽部21中,限定各侧板3与端板2在y方向上的相对运动,从而使各侧板3和端板2固定连接。

在根据本发明的电池模组中,各端板2的处于x方向上的两端形成有x方向沟槽部21,各侧板3的处于y方向上的两端形成有插入部32,端板2和侧板3通过插入部32与x方向沟槽部21之间的插接(也是一种间隙配合)而夹紧固定电池集合体1。当各插入部32插入对应的x方向沟槽部21中后,各侧板3与端板2在y方向上的相对运动受到约束,由此各侧板3与端板2组装成一体。本发明的电池模组通过端板2和侧板3之间的插接连接,提高了电池模组的连接强度,减少了电池模组连接失效的可能性。此外,这种插接连接简单方便,简化了电池模组的装配工艺、提高了装配精度,并保证了端板2和侧板3之间的连接可靠性。

在根据本发明的电池模组中,参照图1,电池集合体1还可包括:隔热垫12,设置在相邻两个单体电池11之间。隔热垫12经由粘结胶(未示出)粘贴于单体电池11,且隔热垫12由弹性材料制成。

这里补充说明的是,电池模组在组装时,需要预先在y方向上给电池模组施压(通过力传感器约定压力范围),然后将各侧板3的插入部32插入各端板2的对应的x方向沟槽部21中。释放压力后,由于隔热垫12的设置,端板2和侧板3之间存在一定的拉力,保证了电池模组的连接强度。此外,相邻两个单体电池11通过隔热垫12实现弹性接触,从而使电池模组自身还存在一定的热胀冷缩的弹性变化空间。

在根据本发明的电池模组中,参照图4,端板2具有一个顶面s1、两个窄侧面s2、两个宽侧面s3和一个底面s4。x方向沟槽部21同时从端板2的顶面s1沿z方向向下延伸和从窄侧面s2向x方向延伸而成。

在一实施例中,参照图4,各端板2还可设置有:z方向限位孔22,从x方向沟槽部21的处于x方向上的端部向x方向延伸而成,且与x方向沟槽部21连通。参照图3,各侧板3还可具有:卷边部33,形成于插入部32的处于x方向上的端部。其中,各侧板3的卷边部33插入端板2的对应的z方向限位孔22中,限定各侧板3与端板2在x方向上的相对运动。这里,z方向限位孔22的直径大于x方向沟槽部21在y方向上的宽度,从而保证侧板3或端板2在受到x方向上的拉拔力时,约束侧板3与端板2在x方向上的相对运动。

进一步参照图4,各侧板3可设置有:z方向通孔34,沿z方向贯穿卷边部33。电池模组还可包括:膨胀钉4,在各卷边部33插入对应的z方向限位孔22中后插入z方向通孔34中,并在膨胀力作用下限定各侧板3与端板2在z方向上的相对运动。这里,当膨胀钉4插入对应的z方向限位孔22中时,由于膨胀钉4的膨胀作用,能够保证膨胀钉4紧贴于z方向通孔34、卷边部33紧贴于z方向限位孔22,从而使卷边部33与z方向限位孔22过盈配合,进而限定各侧板3与端板2在z方向上的相对运动。

在根据本发明的电池模组中,参照图5至图11,各端板2还可具有:y方向沟槽部23,从x方向沟槽部21向y方向延伸而成并连通于x方向沟槽部21。各侧板3还可具有:折边部35,从插入部32向y方向延伸而成并连接于插入部32。其中,在插入部32插入x方向沟槽部21中时,折边部35插入y方向沟槽部23中,以限定各侧板3与端板2在x方向上的相对运动。

在一实施例中,参照图5和图6,各侧板3的主体部31的在z方向上的上边缘与插入部32的在z方向上的上边缘齐平,x方向沟槽部21在x方向上的投影为矩形。

在另一实施例中,参照图7和图8,各侧板3的主体部31的在z方向上的上边缘高于插入部32的在z方向上的上边缘,x方向沟槽部21在x方向上的投影为阶梯状,x方向沟槽部21形成有台阶面211。其中,插入部32和折边部35分别插入x方向沟槽部21和y方向沟槽部23中后,插入部32止挡在x方向沟槽部21的台阶面211上,从而限定各侧板3与端板2在z方向上的相对运动。

在又一实施例中,参照图9至图11,各端板2还可具有:y方向限位孔24,从端板2的宽侧面s3贯穿至x方向沟槽部21。各侧板3还可具有:y方向通孔36,沿y方向贯穿插入部32并与端板2的y方向限位孔24同轴设置。电池模组还可包括:锁紧件5,用于插入端板2的y方向限位孔24和侧板3的y方向通孔36中,以限定各侧板3与端板2在z方向上的相对运动。这里,锁紧件5可为螺栓,螺栓锁紧连接端板2和侧板3,从而在z方向上约束各侧板3与端板2的相对运动。

在该实施例中,进一步参照图9和图10,各端板2的宽侧面s3上还可开设有凹槽25,y方向限位孔24从凹槽25的底面贯穿至x方向沟槽部21。凹槽25能够容纳整个螺栓,避免了螺栓超出端板2的宽侧面s3,从而减少了整个电池模组的尺寸。

这里补充说明的是,当螺栓直接裸露在端板2外侧时,容易受到外力(如跌落或撞击等),造成螺栓对端板2的冲击,从而作用到力到电池集合体1,进而降低了电池模组的使用寿命,而本发明的电池模组通过凹槽25很好的将螺栓头部隐藏,电池模组两端不会有螺栓突出端板2的宽侧面s3,从而避免了电池模组出现上述问题。且当本发明的电池模组组成电池包时,由于模组与模组之间不会有螺栓突出端板2,减少了占据空间,从而提高了空间利用率。此外,螺栓锁紧连接端板2和侧板3,直接约束侧板3不会在轴向运动,当电池模组轴向受力时,螺栓和插入部32双重强度保证,避免了螺栓松动导致的直接失效。

在根据本发明的电池模组中,参照图5至图10,y方向沟槽部23形成于x方向沟槽部21的处于x方向上的端部,相应地,折边部35形成于插入部32的处于x方向上的端部。当然y方向沟槽部23也可形成于x方向沟槽部21的处于x方向上的其它位置,而折边部35形成于插入部32上的与y方向沟槽部23对应的位置。进一步参照图5和图6,y方向沟槽部23沿y方向延伸至端板2的宽侧面s3上。

在根据本发明的电池模组中,参照图2和图3,各侧板3还可具有:止挡部37,从主体部31的处于z方向上的顶表面向x方向延伸而成。其中,止挡部37可为多个,多个止挡部37沿y方向间隔设置。这里,各止挡部37在两个侧板3和两个端板2固定后,止挡在电池集合体1的上方以限制电池集合体1沿z方向移动。

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