模组外壳、其制造方法、电池包以及汽车与流程

本发明涉及电池包模组技术领域，尤其提供一种模组外壳、该模组外壳的制造方法、具有该模组外壳的电池包以及具有该电池包的汽车。

背景技术：

对于采用方壳电芯的模组外壳，普遍采用铝壳或钢壳作为电芯的封装。即模组外壳的壳体、端板以及底板均采用金属件制成，例如，申请号为201720185280.7，名称电池模组的专利公开的其模组外壳为铝金属材质。这样，导致模组外壳的整体重量较重，成本较高。现有技术中，也有采用塑胶壳体作为电芯封装材料的，虽然塑胶壳体比金属壳体质量减少，但是由于塑料材料在强度、韧性和抗形变能力上略逊一筹，同时还无法形成有效的散热，其安全性根本得不到保证，故在实际生产中极少利用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种模组外壳，旨在解决现有的模组外壳整体重量较重的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种模组外壳，由相适配的多个结构件装配而成，各结构件中包括金属材质结构件及塑料材质结构件，且金属材质结构件与塑料材质结构件搭接形成模组外壳。

本发明的有益效果：本发明的提供的模组外壳，其中，各结构件中包括金属材质结构件和塑料材质结构件，利用塑料材质结构件质量轻的特点，实现模组外壳整体减重。同时，利用金属材质结构件散热好的特点，确保膜组外壳正常的散热过程，这样，本申请的模组外壳在兼具散热功能良好的基础上，整体重量更轻。

在一个实施例中，金属材质结构件在与塑料材质结构件的搭接处设有沟槽组，沟槽组包括多个相同形状或者不同形状的连接槽结构。

通过采用上述技术方案，利用沟槽组提高金属材质结构件与塑料材质结构件的连接稳定性，并且，根据实际需求，选择相同形状或者不同形状的连接槽结构。

在一个实施例中，连接槽结构的截面包括一字型、t字型或者其他异形结构中的一种或者多种。

在一个实施例中，模组外壳包括截面呈u型的壳体、设于壳体底部的开口端的底板以及分别设于壳体两侧的开口端的两个端板，壳体、底板以及两端板围合形成容置电芯的容置腔，底板为金属材质结构件，壳体和两端板中至少一个为塑料材质结构件。

通过采用上述技术方案，模组外壳由四个部分组成，依次是壳体、两端板以及底板，整体结构简单，并且，底板为金属材质结构件，即通过底板进行散热，而壳体和两端板中至少一个为塑料材质结构件，用以减轻重量。

在一个实施例中，壳体包括水平板以及均垂直连接于水平板的两竖直板，两端板均包括侧封板以及由侧封板的相对两端侧向外凸伸的且与分别与两竖直板相连接的侧封边，底板包括底封板以及由底封板的相对两端侧向外凸伸的底封边，两底封边分别与两竖直板和各侧封板相连接。

通过采用上述技术方案，利用底封板边连接于竖直板的长边一侧和侧封板，同时，利用侧封边连接于竖直板的短边一侧，整体结构更加简单。

在一个实施例中，各底封边朝向竖直板的一侧开设有沟槽组，沟槽组包括多个相同形状或者不同形状的连接槽结构，连接槽结构的截面包括一字型、t字型或者其他异形结构中的一种或者多种。

通过采用上述技术方案，利用底板的各底封边的沟槽组，提高底板与壳体的连接稳定性，并且，根据实际需求，选择相同形状或者不同形状的连接槽结构。

在一个实施例中，壳体为塑料壳体，两底封边焊接连接于对应的竖直板。

通过采用上述技术方案，利用焊接的方式，将塑料壳体的竖直板与金属的底封边连接，其中，通过连接槽结构增加增加底封边的表面粗糙度，并且，熔融的塑料材质结构件流入各连接槽结构内，实现二者连接无需额外的连接件。

在一个实施例中，壳体为塑料壳体，两竖直板通过金属铆钉穿设于竖直板焊接连接于底封边。

通过采用上述技术方案，即利用金属连接件与金属材质的底封边进行焊接，从而实现竖直板与底封边之间的连接。

在一个实施例中，壳体为塑料壳体，至少一个端板为塑料端板，两底封边焊接连接于对应的竖直板和侧封板，两侧封边焊接连接于对应的竖直板。

通过采用上述技术方案，利用焊接的方式，将塑料壳体的竖直板以及塑料端板与金属制成的底封边连接，并且，塑料端板的侧封边同样采用焊接的方式与塑料壳体的竖直板连接，无需额外的连接件。

在一个实施例中，各侧封边与对应竖直板之间间隔地设有若干用于焊接连接的金属焊接件。

通过采用上述技术方案，通过在塑料材质的侧封边与竖直板之间增设若干金属焊接件，用以提高侧封边与竖直板的连接稳定性。

本发明还提供一种上述的模组外壳的制造方法，该制造方法的步骤如下：

在金属材质结构件的搭接处开设有包括连接槽结构的沟槽组；

在金属材质结构件的搭接处与塑料材质结构件的搭接处对齐，且通过焊接搭接处使熔融的塑料材质结构件流入连接槽结构内；

对搭接处进行冷却。

本发明的有益效果，本发明提供的模组外壳的制造方法，其步骤如下：首先，在金属材质结构件与塑料材质结构件的搭接处开设沟槽组以增加金属材质结构件的表面粗糙度；其次，利用焊接工艺对二者的搭接处进行加热，塑料材质结构件的熔点更低，呈熔融状态后流入连接槽结构内，最后，对二者的搭接处进行冷却，塑料材质结构件凝固，并与金属材质结构件相连接。这样，整个过程无需额外的连接件，整体结构更加简单。

在一个实施例中，焊接为激光焊接，焊接温度为300～400℃。

本发明还提供一种电池包，包括上述的模组外壳。

本发明的有益效果：本发明提供的电池包，在具有上述模组外壳的基础上，电池包整体的重量更轻。

本发明还提供一种汽车，包括上述的电池包。

本发明的有益效果：本发明提供的汽车，在具有上述电池包的基础上，车身重量可大幅降低，从而提升续航里程，降低用车成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本发明实施例提供的模组外壳的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的模组外壳的爆炸图；

图3为本发明实施例提供的模组外壳的沟槽组的局部放大图；

图4为本发明实施例提供的模组外壳的底封边与竖直板连接处的局部放大图；

图5为本发明实施例提供的模组外壳的底封边与竖直板连接处的另一局部放大图；

图6为本发明实施例提供的模组外壳的底封边与竖直板连接处的又一局部放大图；

图7为本发明实施例提供的模组外壳的侧封边与竖直板连接处的局部放大图；

图8为本发明实施例提供的模组外壳的制造方法的流程图。

其中，图中各附图标记：

模组外壳100、结构件101、沟槽组102、壳体10、底板20、端板30、水平板11、竖直板12、底封板21、底封边22、侧封板31、侧封边32、销孔10a、金属连接件40、第一凹槽30a、第二凹槽10b、金属焊接件50。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1，本发明实施例提供的模组外壳100，由相适配的多个结构件101装配而成，各结构件101中包括金属材质结构件及塑料材质结构件，且金属材质结构件与塑料材质结构件搭接形成模组外壳。其中，金属材质结构件为导热良好，且密度较小的铝合金或镁合金，而塑料材质结构件为密度小且机械性能优良的abs(acrylonitrilebutadienestyreneplastic，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)塑料等。

本发明实施例提供的模组外壳，其中，各结构件101中包括金属材质结构件和塑料材质结构件，利用塑料材质结构件质量轻的特点，实现模组外壳整体减重。同时，利用金属材质结构件散热好的特点，确保膜组外壳正常的散热过程，这样，本申请的模组外壳在兼具散热功能良好的基础上，整体重量更轻。

将金属材质结构件与塑料材质结构件进行的连接方法众多，例如，焊接连接、增设连接件、以及利用槽块组合进行拼接等。在本实施例中，请参考图1和图2，金属材质结构件在与塑料材质结构件的搭接处设有沟槽组102，沟槽组102包括多个相同形状或者不同形状的连接槽结构。这里，采用焊接方式进行将二者连接，其中，沟槽组102的作用是增加金属材质结构件的粗糙度，焊接时，熔融的塑料材质结构件会流入沟槽组102内，并且冷却后实现连接。并且，根据金属材质结构件与塑料材质结构件之间连接强度的不同，可选择相对应的连接槽结构，即不同形状的连接槽结构能够带来不同的连接强度。优选地，请参考图4，连接槽结构为在金属材质连接件的搭接处开设的纵横交错的槽道，其截面为“一”字型，即熔融状态的塑料材质结构件流入“一”字型凹槽内与金属材质结构件相里连接。或者，请参考图5，连接槽结构的截面为“t”字型，并且，熔融状态的塑料材质结构件流入“一”字型凹槽内可卡接于金属材质结构件，即提高了二者之间的连接强度。当然，根据实际连接需求，连接槽结构的截面可为其他异形结构，例如，起伏凹凸结构、针状结构等其中一种或多种。

具体地，请参考图2，本发明实施例提供的模组外壳100，包括截面呈u型的壳体10、设于壳体10底部的开口端的底板20以及分别设于壳体10两侧的开口端的两个端板30，壳体10、底板20以及两端板30围合形成容置电芯的容置腔，底板20为金属材质结构件，壳体10和两个端板30中至少一个为塑料材质结构件。这里，模组外壳由四个部分组成，依次是壳体、两端板以及底板，整体结构简单，并且，底板为金属材质结构件，即通过底板进行散热，而壳体和两端板中至少一个为塑料材质结构件，用以减轻重量，也有利于降低成本。

例如，底板20为金属材质，仅壳体10为塑料材质，而两个端板30为其他密度低于金属的材料；或者，底板20为金属材质，壳体10和其中一端板30为塑料材质，另一端板30为其他密度低于金属的材料；或者，底板20为金属材质，壳体10和两个端板30均为塑料材质；或者，底板20为金属材质，仅其中一端板30为塑料材质，壳体10和另一端板30为其他密度低于金属的材料。

继续请参考图2，在本实施例中，壳体10包括水平板11以及均垂直连接于水平板11的两竖直板12，即两个竖直板12与水平板11围合形成截面为u型的壳体10。两端板30均包括侧封板31以及由侧封板31的相对两端侧向外凸伸的侧封边32。这里，端板30的两个侧封边32分别与两个竖直板12的短边侧相平行，并且，将两侧封板31搭接于对应的竖直板12的短边侧上实现连接。底板20包括底封板21以及由底封板21的相对两端侧向外凸伸的底封边22，两底封边22包裹在两竖直板12的长边侧和各侧封板31上实现连接。这样，模组壳体10的结构简单，安装更加方便。

请参考图4和图5，在一个实施例中，具体地，在各底封边22朝向竖直板的一侧开设有沟槽组102。这里，两底封边22为与底板20与竖直板12相搭接处。即在底板20上开设有沟槽组102与竖直板12连接，这里，沟槽组102中的连接槽结构的截面包括一字型、t字型或者其他异形结构中的一种或者多种，其作用以及选择依据，不再赘述。

具体地，壳体10为塑料材质结构件，两底封边22焊接连接于对应的竖直板12。这里，塑料材质结构件的材质为高分子不透光塑料，例如，为abs塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)，具有良好的机械性能和低密度的优点，以及底板20为铝合金或镁合金材质的金属材质结构件，同样具有高强度和低密度的优点。在焊接过程中，将激光照射铝合金的底封边22的表面，使其快速温度升高，并且保持在300～400℃的温度区间内，由于铝合金的熔点在600℃以上，而塑料的熔点在200～300℃，在300～400℃的温度区间内，铝合金不熔化，而塑料熔化，底封板21与竖直板12相搭接时，实现连接。这样，无需额外的连接件，工序更加少。

进一步地，请参考图6，在一个实施例中，壳体10为塑料材质结构件，两竖直板12通过金属连接件40穿设于竖直板12焊接连接于底封边22。这里，竖直板12沿长边方向开设有若干间隔布设的销孔10a，并且，销孔10a的截面呈“t”型，而金属连接件40的截面也呈“t”型，将金属连接件40插设于销孔10a内，并且，金属连接件40与底封边22相接触的一侧进行焊接固定，进一步提高竖直板12与底封边22之间的连接强度。

具体地，在一个实施例中，壳体10为塑料材质结构件，其中一个端板30为塑料材质结构件，另一个端板30为金属材质结构件，或者，壳体10为塑料材质结构件，两个端板30均为塑料材质结构件。同理地，不论端板30是否为塑料材质结构件，两底封边22均采用焊接方式连接对应的竖直板12和侧封板31，并且，两侧封边32也采用焊接方式连接对应的竖直板12。同样无需额外的连接件。

优选地，请参考图7，当侧封边32和竖直板12均塑料材质结构件时，各侧封边32朝向竖直板12的一侧开设有若干间隔设置的第一凹槽30a，竖直板12朝向侧封边32的一侧开设有若干间隔设置的第二凹槽10b，当侧封边32与对应的竖直板12搭接时，各第一凹槽30a与对应的第二凹槽10b相匹配，且围合形成容置空腔，将各金属焊接件50放置于各容置空腔内。在焊接过程中，可直接对金属焊接件50加热，将金属焊接件50两侧的塑料熔融，当两侧的塑料冷却后结合在一起，同时，也附着在金属焊接件50的表面，进一步地提高焊接强度。例如，金属焊接件50的截面呈圆形，那么，第一凹槽30a和第二凹槽10b的截面均呈半圆形，围合后包裹在金属焊接件50的外侧。或者，金属焊接件50呈扁平状，那么，第一凹槽30a和第二凹槽10b的截面均呈方形。

请参考图8，本发明实施例还提供一种上述模组外壳的制造方法，其步骤如下：

s100，在金属材质结构件的搭接处开设包括连接槽结构的沟槽组；

将金属材质结构件与塑料材质结构件进行的连接方法众多，例如，焊接连接、增设连接件、以及利用槽块组合进行拼接等。这里，采用焊接方式进行将二者连接。其中，沟槽组的作用是增加金属材质结构件的粗糙度，焊接时，熔融的塑料材质结构件会流入沟槽组内，并且冷却后实现连接。并且，根据金属材质结构件与塑料材质结构件之间连接强度的不同，可选择相对应的连接槽结构，即不同形状的连接槽结构能够带来不同的连接强度。优选地，请参考图，连接槽结构为在金属材质连接件的搭接处开设的纵横交错的槽道，其截面为“一”字型，即熔融状态的塑料材质结构件流入“一”字型凹槽内与金属材质结构件相里连接。或者，请参考图，连接槽结构的截面为“t”字型，并且，熔融状态的塑料材质结构件流入“一”字型凹槽内可卡接于金属材质结构件，即提高了二者之间的连接强度。当然，根据实际连接需求，连接槽结构的截面可为其他异形结构，例如，起伏凹凸结构、针状结构等其中一种或多种。

s200，将金属材质结构件的搭接处与塑料材质结构件的搭接处对齐，且通过焊接搭接处使熔融的塑料材质结构件流入连接槽结构内；

在焊接过程中，将激光照射金属材质结构件的表面，使其快速温度升高，例如，将在焊接温度300～400℃的温度区间内，由于铝合金的熔点在600℃以上，而塑料的熔点在200～300℃，在300～400℃的温度区间内，铝合金不熔化，而塑料熔化，熔融塑料材质结构件则流入并且充满连接槽结构。

s300，对二者的搭接处进行冷却。

这样，冷却凝固后的塑料材质结构件与金属材质连接件相连接。

本发明的有益效果，本发明提供的模组外壳的制造方法，整个过程无需额外的连接件，整体结构更加简单。

本发明实施例还提供一种电池包，包括上述的模组外壳100。在具有上述模组外壳100的基础上，电池包整体的重量更轻，并且，成本更低。

本发明实施例还提供一种汽车，包括上述的电池包。

本发明的有益效果：本发明的提供的汽车，在具有上述电池包的基础上，车身重量可大幅降低，从而提升续航里程，降低用车成本。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。