一种电池模组的制作方法

本实用新型涉及装配技术领域，特别涉及一种电池模组。

背景技术：

在电动汽车上，电池是主要的动力源。对于铝塑膜锂离子软包电池在成组时，需要设置保护结构，从而防止电池的铝塑膜受到外力而破坏。电池组通过几十个单体电池串并联排布，每一个单体电池的外部均包裹安装一个保护框架，从而避免受到外力的冲击。

现有技术中，主要采用两种方式，其一是将PP(聚丙烯)材料等非金属绝缘材料制作成保护框架，但是，采用这类材料制成的保护框架的尺寸精度低，当多个单体电池外包安装保护框架，再组装成电池组后造成累积公差较大，为了调整累积公差尺寸，现有技术中利用导热泡棉的压缩调整组装后的累积尺寸，但是，这样增加了组装操作的难度，并且不容易在自动生产线上实现，生产效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电池模组，该电池模组包括多个单体电池和多个金属护板，金属护板包括主板和刚性的翼板，该金属护板的加工精度高，可避免组装过程产生累加公差，简化组装操作过程，并且，每个护板的刚性的翼板插入相邻的金属护板的内凹部中，从而可限定相邻的两个单体电池在沿单体电池排列方向的尺寸叠加量。

本实用新型提供了一种电池模组，包括：

多个单体电池，多个所述单体电池依次沿垂直所述单体电池表面的方向排列；

多个金属护板，所述金属护板包括主板和刚性的翼板，所述主板用于贴合所述单体电池，所述的翼板连接在所述主板宽度方向的两侧，并且所述主板与所述翼板的连接处具有内凹部；

并且，每个所述金属护板的所述翼板插入相邻的所述金属护板的所述内凹部，以限定相邻的两个所述单体电池在垂直所述单体电池表面的方向上的尺寸叠加量。

可选地，所述电池模组进一步包括多个装配件，每个所述金属护板进一步具有突缘，所述突缘设置在所述金属护板高度方向的两侧，所述突缘用于安装所述装配件。

可选地，所述装配件具有凸起，所述突缘开设定位孔，所述凸起穿过所述定位孔，以定位所述装配件与所述突缘。

可选地，所述装配件进一步具有凹槽，所述凸起与所述凹槽设置在所述装配件在垂直所述单体电池表面的方向的相反表面，所述凸起的顶部穿出所述定位孔，并卡入在垂直所述单体电池表面的方向上相邻的所述装配件的所述凹槽，以定位相邻两个所述金属护板。

可选地，相互卡接的所述凸起和所述凹槽的截面形状为相匹配的圆形。

可选地，所述电池模组进一步包括固定杆，所述装配件和所述突缘具有同轴设置的固定孔，所述固定杆穿过同轴设置的所有所述固定孔，用于将所述多个金属护板和所述多个装配件固定，并沿垂直所述单体电池表面的方向固定所述单体电池。

可选地，所述装配件至少包括两个所述凸起和两个所述凹槽，至少一个所述凸起为顶部开口的空心凸起，至少一个所述凹槽为底部开口的通槽，所述空心凸起卡入相邻所述的所述通槽；并且，所述空心凸起和所述通槽形成同轴设置的所述固定孔以供所述固定杆穿过。

可选地，所述装配件包括第一凸起和第二凸起，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，且所述第一凸起的顶部开口、所述第一凹槽的底部开口，所述第一凸起的径向尺寸大于所述第二凸起的径向尺寸，所述第一凹槽的径向尺寸大于所述第二凹槽的径向尺寸；以及，所述第一凸起为顶部开口的空心凸起，所述第一凹槽为底部开口的通槽。

可选地，沿所述金属护板高度方向的两侧，所述金属护板的每一侧均具有一对所述突缘，固定在所述突缘的各所述装配件围成定位架，所述定位架在所述金属护板高度方向的两侧定位所述单体电池。

可选地，所述内凹部包括第一子板和第二子板，所述第一子板连接在所述主板的边缘、且与所述翼板平行，所述第二子板连接在所述翼板与所述第一子板之间。

由上述可知，本实用新型提供的电池模组中包括多个单体电池和多个金属护板，金属护板包括主板和刚性的翼板，该金属护板的加工精度高，可避免组装过程产生累加公差，简化组装操作过程，并且，每个金属护板的刚性的翼板插入相邻的金属护板的内凹部中，从而可限定相邻的两个单体电池在沿单体电池排列方向的尺寸叠加量。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型一种具体实施例中保护架的结构示意图；

图2为图1中内凹部的结构示意图；

图3a和图3b为图1中装配件的结构示意图；

图4为本实用新型的具体实施例中电池模组的一种组装状态示意图；

图5为本实用新型的具体实施例中电池模组的另一种组装状态示意图。

标号说明：

10 单体电池；

11 极耳；

20 金属护板；

21 主板；

22 翼板；

23 内凹部；

231 第一子板；

232 第二子板；

24 突缘；

25 桥板；

30 装配件；

31 第一凸起；

32 第二凸起；

33 第一凹槽；

34 第二凹槽；

35 豁口；

40 固定杆；

F1 第一方向；

F2 第二方向；

F3 第三方向。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

为了解决现有技术中电池保护架尺寸精度低，组装成电池模组后累积公差大的问题，本实用新型提供一种电池模组，通过金属材质的刚性保护架保护单体电池，通过相邻两个保护架上对应的内凹部与翼板限定相邻两个单体电池在第一方向上的尺寸叠加量，从而消除组装的累积公差，并可快速定位两个相邻的，简化组装过程。

下面结合附图1至5对本实用新型的方案进行详细阐述，其中，图1为本实用新型一种具体实施例中保护架的结构示意图；图2为图1中内凹部的结构示意图；图3a和图3b为图1中装配件的结构示意图；图4为本实用新型的具体实施例中电池模组的一种组装状态示意图；图5为本实用新型的具体实施例中电池模组的另一种组装状态示意图。

需要说明的是，本文中“第一方向F1”指的是垂直所述单体电池10表面的方向，也即“第二方向F2”指的是单体电池10的高度方向，也是金属护板20的高度方向或主板21的高度方向；“第三方向F3”指的是单体电池10的宽度方向，也即垂直于第一方向F1与第二方向F2所在表面的方向。

本实用新型提供一种电池模组，该电池模组包括多个单体电池10和多个金属护板20，多个单体电池10依次沿第一方向F1排列。如图1所述，金属护板20包括主板21和刚性的翼板22，其主板21用于贴合单体电池10，翼板22连接在主板21宽度方向的两侧，并且，主板21与翼板22的连接处具有内凹部23。如此，金属材质的金属护板20的加工精度高，能够保证金属护板20的尺寸精度，避免由于加工产生公差，进一步避免各个单体电池10叠加组装成电池模组后公差逐渐累积。

当单体电池10沿第一方向F1排列组成电池模组时，每个金属护板20的刚性的翼板22插入相邻的金属护板20的内凹部23中，以限定相邻的两个单体电池10在第一方向F1上的尺寸叠加量。在组装电池模组的过程中，刚性的翼板22可快速插入相邻金属护板20的内凹部23，准确限定相邻两个金属护板20之间的位置，提高电池模组的组装效率。并且，刚性的翼板22能够有效限定相邻两个单体电池10之间叠加后的间距，从而进一步确保相邻两个单体电池10在第一方向F1上的尺寸叠加量。

当多个单体电池10依次沿第一方向F1排列时，均通过刚性的翼板22限定组装后各个单体电池10间的距离。如此，通过刚性的翼板22和金属材质的主板21，能避免在组装电池模组过程中因受压而产生形变，从而可靠地保证单体电池10之间的间距；并且，加工刚性的翼板22时，能够准确控制加工精度，确保可靠地叠加尺寸，避免加工产生公差而导致组装成电池模组后积累较大的公差。

如图2所示，该内凹部23包括第一子板231和第二子板232，第一子板231连接在金属护板20的边缘、且与翼板22平行，第二子板232连接在翼板22与第一子板231之间，这样，通过第一子板231与第二子板232形成向内部凹陷的内凹部23，且第一子板231和第二子板232之间圆弧过渡连接，便于加工成型。

该电池模组进一步包括多个装配件30，并且，每个金属护板20进一步具有突缘24，突缘24设置在金属护板20的高度方向(第二方向F2)的两侧，突缘24用于安装装配件30。也就是说，该金属护板20中，在主板21的高度方向(第二方向F2)的两侧设置了突缘24，从而将装配件30安装在突缘24上，这样，可将装配件30设置在单体电池10的高度方向(第二方向F2)的两侧，进而用于限定单体电池10相对主板21的位置。

在一种具体实施例中，突缘24开设定位孔，如图3a所示，装配件30具有凸起，组装时，可先将装配件30上的凸起穿过定位孔，从而预定位装配件30与突缘24的位置，进而使装配件30与金属护板20固定连接。

凸起与定位孔的轮廓形状相匹配，这样，能够牢固可靠的将装配件30固定在突缘24上，进一步准确限定装配件30与金属护板20的位置。

上述装配件30进一步包括凹槽，结合图3a和图3b所示，该凹槽与凸起设置于装配件30在第一方向F1的相反表面上，凸起的顶部穿出突缘24上的定位孔，使其顶部突出定位孔的孔口，这样，凸起的顶部可进一步卡入相邻的装配件30对应位置处的凹槽，从而使相邻的两个金属护板20快速定位，并可进一步限定相邻两个单体电池10在单体电池10所在平面上相对位置，请一并结合图4所示。

为了确保相邻两个单体电池10之间可靠、稳定的定位，该装配件30至少包括两个凸起和两个凹槽。其中，至少一个凸起为顶部开口的空心凸起，至少一个凹槽为底部开口的通槽，并且，空心凸起与通槽相配合，即空心凸起卡入相邻装配件30的通槽内。

进一步地，如图4所示，电池模组还包括固定杆40，装配件30和突缘24具有同轴设置的固定孔，固定杆40穿过同轴设置的所有固定孔，从而将多个金属护板20和多个装配件30固定，并在第一方向F1上牢固的限定各单体电池10。具体地，当各个单体电池10固定在金属护板20上，并沿第一方向F1排列完成后，固定杆40依次穿过所有装配件30的空心凸起和与其对应卡接的通槽，如此设置，仅通过固定杆40即可紧固所有单体电池10，从而形成结构稳定的电池模组。

在一种具体实施例中，如图3a和3b所示，每个装配件30包括第一凸起31和第二凸起32，第一凹槽33和第二凹槽34，并且第一凸起31的顶部开口、第一凹槽33的底部开口，第一凸起31的径向尺寸大于第二凸起32的径向尺寸，第一凹槽33的径向尺寸大于第二凹槽34的径向尺寸。其中，第一凸起31为空心凸起，第一凹槽33为通槽，第一凸起31与第一凹槽33相互卡接，如此，通过较大尺寸的第一凸起31和第一凹槽33供固定杆40贯穿连接，可提升连接固定的便捷性。

对于上述各实施例中，相互卡接的凸起和凹槽的截面形状为相匹配的圆形，加工工艺简单，易于成型。并且，在卡接安装时，截面形状为圆形的凸起和凹槽能够快速卡入定位，避免进行对准调整的操作，提高了电池模组组装的效率。

针对上述实施例，该金属护板20沿高度方向(第二方向F2)的每一侧均具有一对突缘24，也就是说，在金属护板20的四个角端部均具有突缘24。如此，该电池模组包括四个装配件30，金属护板20的四个角端部分别固定一个装配件30，如图1所示，四个装配件30形成限位单体电池10的定位架，进而在第二方向F2上限制单体电池10，从而使单体电池10相对金属护板20的位置固定，这样，使单体电池10限位在四个装配件30之间，无需人工扶持定位，进一步改善了组装的便捷性，提高了组装效率。

四个装配件30相对金属护板20的中心对称，从而使四个装配件30对单体电池10提供均匀地支撑定位，避免出现偏移。

如图4和图5所示，该电池模组进一步包括多个桥板25，该桥板25架设一侧的一对装配件30之间，也就是说，桥板25沿第三方向F3设置。单体电池10的两个极耳11分别位于高度方向的两侧，在组装的过程中时，将极耳11固定在对应侧的桥板25的表面。如此，通过装配件30支撑桥板25，并将单体电池10的极耳11固定在桥板25上，当极耳11受到外力作用时，由桥板25为极耳11提供支撑，并将力传递给桥板25，主要由架设桥板25的装配件30承受，而避免直接传递给单体电池10，从而有效避免了因极耳11受力而损坏单体电池10的现象。

在一种具体实施例中，每个装配件30的端部均设有插口，桥板25的两端插接在一对装配件30的插口中，从而牢固的架设在两个装配件30之间。其中，插口的截面形状与桥板25的外形相匹配，以稳定的固定桥板25。

在另一具体实施例中，每个装配件30具有豁口35，在第一方向F1上相邻的两个装配件30的豁口拼合，从而形成架设桥板端部的插口，也就是说，桥板25通过两个相邻的装配件30限位固定。如此设置，可将沿第一方向F1排列的相邻两个单体电池设为一组，每组中的两个单体电池10的极耳11固定在该桥板25的两个相反表面，即两个单体电池10共用一个桥板25，进一步减少电池模组的零部件，简化组装操作，又可轻量化电池模组。

进一步地，每个装配件30具有两个豁口35，每个豁口35与在第一方向F1上相邻的另一装配件30的豁口35拼合，形成固定桥板25端部的插口，可参见图4所示。

采用这样结构的装配件30，在组装过程中，无需调整装配件30的安装方位，可提高组装电池模组的效率。

下面详细阐述该电池模组的组装过程。

如图4和图5所示，主板21用于与单体电池10的表面贴合固定，刚性的翼板22用于限定单体电池10在第三方向F3上的位置，从而保护单体电池10。金属护板20端部的四个突缘24开设与装配件30上的凸起相匹配的定位孔，装配件30上的凸起分别穿过对应位置处的定位孔，从而将装配件30固定在突缘24上。这样，四个装配件30在第二方向F2上形成能够限位单体电池10的定位架。同时，在安装装配件30时，在两个装配件30之间固定桥板25，将桥板25的端部插入装配件30的豁口35中，这样，可将单体电池10的极耳11固定在桥板25上，从而通过桥板25为极耳11提供支撑，避免极耳11受到外力时将力传递到电池上，避免电池因受力而损坏。通过金属护板20上的翼板22插入相邻的下一个金属护板20上的内凹部23中，可快速地将所有单体电池10定位并沿第一方向F1排列，如此，依次将所有单体电池10沿第一方向F1排列，并采用刚性的翼板22与内凹部23的配合，有效限定相邻两个单体电池10在第一方向F1的尺寸叠加量，避免由于加工或弹性形变累加组装公差。当所有单体电池10沿第一方向F1排列定位后，固定杆40依次穿过所有的空心凸起和通槽，从而将所有单体电池10固定连接，完成电池模组的组装。

在本文中，“一个”并不表示将本实用新型相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本实用新型相关部分的数量“多于一个”的情形。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。