一种电池模组及电池包的制作方法

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种电池模组及电池包。

背景技术：

车辆的动力电池包括多个电池模组和箱体，电池模组位于箱体内，且各电池模组包括多个电池，多个电池相互堆叠，且各电池沿长度方向的两端分别设置有两端板，各电池沿宽度方向的两侧分别设置有两侧板，且端板与侧板固定连接，起到固定各电池的作用，并形成电池模组。该电池模组中，除电池外，端板和侧板占据较大的空间，具有较大的重量，从而导致电池模组和动力电池的空间利用率较低，能量密度也较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电池模组及电池包，用以解决现有技术中电池模组的端板和侧板体积大、重量大导致的电池模组和电池包空间利用率低、能量密度低的问题。

本申请实施例提供了一种电池模组，所述电池模组包括：

电池单元排列结构，所述电池单元排列结构包括沿长度方向堆叠的多个电池单元，且沿长度方向，所述电池单元排列结构具有相对设置的两端部，沿宽度方向，所述电池单元排列结构具有相对设置的两侧部；

连接部件，所述电池模组包括至少两个相互间隔的所述连接部件，所述连接部件包括第一夹持部和第二夹持部；

其中，各所述连接部件中，至少两个所述第一夹持部分别位于所述电池单元排列结构沿长度方向的两端，且所述第一夹持部分别与两所述端部的一部分连接；

各所述连接部件中，至少两个所述第二夹持部分别位于所述电池单元排列结构沿宽度方向的两侧，且所述第二夹持部分别与两所述侧部的一部分连接。

优选地，所述连接部件包括第一夹持板和第二夹持板，所述第一夹持板与所述第二夹持板相互垂直，所述第一夹持板为所述第一夹持部，所述第二夹持板为所述第二夹持部；

所述第一夹持板的面积小于所述端部的面积，所述第二夹持板的面积小于所述侧部的面积。

优选地，还包括至少一个绑带，所述绑带围绕所述电池单元排列结构和所述连接部件；

所述连接部件开设有凹槽，沿高度方向，所述绑带的一部分位于所述凹槽内。

优选地，所述电池模组还包括至少两个绝缘部件，所述绝缘部件位于所述连接部件与所述电池单元排列结构之间。

优选地，所述绝缘部件包括第一绝缘板和第二绝缘板，所述第一绝缘板至少覆盖所述第一夹持板，所述第二绝缘板至少覆盖所述第二夹持板。

优选地，所述绝缘部件还包括第三绝缘板和第四绝缘板；

所述第三绝缘板连接于所述第一绝缘板和所述第二绝缘板的顶部，且所述第三绝缘板与所述电池单元排列结构的顶部相抵；

所述第四绝缘板连接于所述第一绝缘板和所述第二绝缘板的底部，且所述第四绝缘板与所述电池单元排列结构的底部相抵。

优选地，所述连接部件还包括第一连接部，所述第一连接部用于与相邻所述电池模组相连。

同时，本申请实施例还提供一种电池包，所述电池包包括：

箱体，具有内腔；

多个电池模组，位于所述内腔；

其中，所述电池模组为以上所述的电池模组。

优选地，所述连接部件包括第一连接部，所述第一连接部包括第一连接板和/或第二连接板；

沿长度方向，相邻两所述电池模组通过所述第一连接板固定连接，和/或；

沿宽度方向，相邻两所述电池模组通过所述第二连接板固定连接。

优选地，所述连接部件还包括第二连接部，所述第二连接部固定于所述第一夹持部和所述第二夹持部的底部，和/或；

所述第二连接部固定于所述第一夹持部和所述第二夹持部的顶部。

本申请中，沿长度方向，该电池单元排列结构的两端通过至少两个第一夹持部固定连接，沿宽度方向，该电池单元排列结构的两侧通过至少两个第二夹持部固定连接，从而将各电池单元沿长度方向和宽度方向均连接为一体。因此，本申请的电池单元成组过程中通过第一夹持部和第二夹持部代替现有的端板和侧板，且相较于端板和侧板，第一夹持部与第二夹持部的体积和重量均较小，从而在实现电池单元成组的同时，能够提高电池模组和电池包的能量密度，并能够提高空间利用率。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请所提供电池模组在第一种具体实施例中的结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为图2中连接部件在一种具体实施例中的结构示意图；

图4为图2中绝缘部件的结构示意图；

图5为本申请所提供电池模组在第二种具体实施例中的俯视图；

图6为图5中Ⅰ部分的局部放大图；

图7为本申请所提供电池模组在第三种具体实施例中的俯视图；

图8为图7中Ⅱ部分的局部放大图；

图9为图1中的电池模组沿长度方向L连接的结构示意图；

图10为图5中的电池模组沿宽度方向W连接的结构示意图；

图11为图10中Ⅲ部分的局部放大图；

图12为图7中的电池模组沿长度方向L和宽度方向W连接的结构示意图；

图13为图12中Ⅳ部分的局部放大图。

附图标记：

1-电池模组；

11-电池单元排列结构；

111-电池单元；

112-第一端部；

113-第二端部；

114-第一侧部；

115-第二侧部；

12-连接部件；

121-第一夹持部；

122-第二夹持部；

123-第一连接板；

123a-第一安装孔；

124-第二连接板；

125-第二连接部；

125a-第三安装孔；

126-第一凹槽；

127-第二凹槽；

13-绝缘部件；

131-第一绝缘板；

132-第二绝缘板；

133-第三绝缘板；

134-第四绝缘板；

14-第一绑带；

15-第二绑带。

【具体实施方式】

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

请参考附图1～13，其中，图1为本申请所提供电池模组在第一种具体实施例中的结构示意图；图2为图1的爆炸图；图3为图2中连接部件在一种具体实施例中的结构示意图；图4为图2中绝缘部件的结构示意图；图5为本申请所提供电池模组在第二种具体实施例中的俯视图；图6为图5中Ⅰ部分的局部放大图；图7为本申请所提供电池模组在第三种具体实施例中的俯视图；图8为图7中Ⅱ部分的局部放大图；图9为图1中的电池模组沿长度方向L连接的结构示意图；图10为图5中的电池模组沿宽度方向W连接的结构示意图；图11为图10中Ⅲ部分的局部放大图；图12为图7中的电池模组沿长度方向L和宽度方向W连接的结构示意图；图13为图12中Ⅳ部分的局部放大图。

本申请实施例提供一种电池包，该电池包包括箱体和位于箱体内腔的多个电池模组1，根据电池包安装空间的限制以及电池包容量的要求，多个电池模组1可沿长度方向L、宽度方向W、高度方向H三个方向中的任意方向堆叠，例如，图9中的电池模组1沿长度方向L堆叠，图10中的电池模组1沿宽度方向W堆叠，图12中的电池模组1沿长度方向L和宽度方向W堆叠。同时，该电池包的箱体用于安装各电池模组1，还能够用于隔绝电池模组1与外界环境，起到防水防尘的作用。

其中，如图1和图2所示，该电池模组1包括电池单元排列结构11，该电池单元排列结构11包括沿长度方向L(定义电池单元111的堆叠方向为电池单元排列结构11的长度方向L)堆叠的多个电池单元111，相邻电池单元111之间可采用胶粘的方式连接。同时，沿长度方向L，该电池单元排列结构11具有相对设置的两端部，分别为第一端部112和第二端部113，该第一端部114和第二端部115由各电池单元111的端面组成；沿宽度方向W，该电池单元排列结构11具有相对设置的两侧部，分别为第一侧部114和第二侧部115，该第一侧部114和第二侧部115由各电池单元111的侧面组成。

进一步地，该电池模组1还包括至少两个相互间隔的连接部件12，该连接部件12包括第一夹持部121和第二夹持部122，其中，各连接部件12中，至少两个第一夹持部121位于电池单元排列结构11沿长度方向L的两端，并与两端部的一部分相连，即至少一个第一夹持部121与第一端部112对应，并与该第一端部112的一部分固定连接，至少一个第一夹持部121与第二端部113对应，并与该第二端部113的一部分固定连接。

同时，各连接部件12中，至少两个第二夹持部122位于电池单元排列结构11沿宽度方向W的两侧，并与两侧部的一部分固定连接，即至少一个第二夹持部122与第一侧部114对应，并与该第一侧部114的一部分固定连接，至少一个第二夹持部122与第二侧部115对应，并与该第二侧部115的一部分固定连接。

本申请中，沿长度方向L，该电池单元排列结构11的两端通过至少两个第一夹持部121固定连接，沿宽度方向W，该电池单元排列结构11的两侧通过至少两个第二夹持部122固定连接，从而将各电池单元111沿长度方向L和宽度方向W均连接为一体。因此，本申请的电池单元111成组过程中通过第一夹持部121和第二夹持部122代替现有的端板和侧板，且相较于端板和侧板，第一夹持部121与第二夹持部122的体积和重量均较小，从而在实现电池单元111成组的同时，能够提高电池模组1的能量密度，并能够提高空间利用率。

需要说明的是，本申请中“第一夹持部121分别与两端部的一部分连接”包括二者直接连接，也包括二者通过其他部件间接连接，间接连接时，二者之间具有其他部件(例如以下所述的第一绝缘板131)。同样地，本申请中的“第二夹持部122分别与两侧部的一部分连接”包括二者直接连接，也包括二者通过其他部件间接连接，且间接连接时，二者之间具有其他部件(例如以下所述的第二绝缘板132)。

同时，本申请的电池模组1中，当电池单元111发生热膨胀时，膨胀力作用于连接部件12的第一夹持部121，因此，该连接部件12需具有较高的强度和刚度，通常情况下，该连接部件12可采用金属或其他高强度材料，例如连接部件12可采用铸铝材料。本申请中的电池模组省去现有的端板和侧板后，相邻连接部件12之间的空间能够作为电池单元111热膨胀的膨胀空间，从而能够避免各电池单元11膨胀力叠加损坏电池模组1。

具体地，如图3所示，该连接部件12中，第一夹持部121为板状结构的第一夹持板，第二夹持部122为板状结构的第二夹持板，且该第一夹持板与第二夹持板相互垂直，其中，两夹持板并非数学上严格意义的垂直，只要二者能够分别与电池单元排列结构11的端部和侧部相连即可。同时，该连接部件12与电池单元排列结构11固定连接时，第一夹持板的板面与长度方向L垂直，即第一夹持板与电池单元排列结构11的第一端部112和第二端部113平行，从而通过至少两个第一夹持板能够沿长度方向L夹紧该电池单元排列结构11，第二夹持板与电池单元排列结构11的第一侧部114和第二侧部115平行，从而通过至少两个第二夹持板能够沿宽度方向W夹紧该电池单元排列结构11。

同时，该第一夹持板的面积小于该电池单元排列结构11中第一端部112和第二端部113的面积(即第一夹持板的面积小于现有的端板的面积)，第二夹持板的面积小于该电池单元排列结构11中第一侧部114和第二侧部115的面积(即第二夹持板的面积小于现有的侧板的面积)。

本实施例中，第一夹持部121和第二夹持部122为板状结构时，具有结构简单、成型方便，以及厚度和重量较小的优点，从而进一步提高该电池模组1的能量密度，同时，板状结构的夹持部还使得在相同的体积下与电池单元排列结构11的接触面积较大，从而提高连接可靠性。

如图1和图2所示的实施例中，该电池模组1包括4个连接部件12，两两一组位于电池单元排列结构11沿长度方向L(或宽度方向W)的两端，且各连接部件12分别位于该电池单元排列结构11的四个角，四个连接部件12包括四个第一夹持部121和四个第二夹持部122，因此，该电池单元排列结构11中，沿长度方向L，第一端部112和第二端部113通过四个第一夹持部121固定连接，沿宽度方向W，第一侧部114和第二侧部115通过四个第二夹持部122固定连接。

该实施例中电池单元11的成组方式在采用数量最少的连接部件12的前提下，具有较高的连接可靠性。当然，该电池模组1还可包括其他数量的连接部件12，本申请对连接部件12的数量不作限定，只能能够连接各电池单元111即可。

进一步地，如图1和图2所示，该电池模组1还包括一个或多个绑带，该绑带围绕电池单元排列结构11和连接部件12，从而使得该电池单元结构11除通过连接部件12固定外，还通过绑带固定，提高各电池单元111的连接可靠性。

具体地，当该电池模组1包括多个绑带时，各绑带沿高度方向H分布，如图1和图2所示的实施例中，该电池模组1包括第一绑带14和第二绑带15两个绑带，二者均围绕电池单元排列结构11和连接部件12，且二者沿高度方向H分布。其中，如图3所示，该连接部件12的外侧开设有第一凹槽126和第二凹槽127，该第一凹槽126与第二凹槽127沿高度方向H分布，第一绑带14沿高度方向H的部分位于该第一凹槽126内并与第一凹槽126相适配，第二绑带15沿高度方向H的部分位于该第二凹槽127内并与第二凹槽127相适配。同时，该连接部件12的第一夹持部121与第二夹持部122均设置上述第一凹槽126和第二凹槽127。

本实施例中，通过第一绑带14和第二绑带15能够提高各电池单元111的连接可靠性，同时，绑带与凹槽的配合能够防止绑带松脱。且该第一绑带14和/或第二绑带15为高刚度材料制成，例如弹簧钢等。

以上各实施例中，为了提高连接部件12的强度，该连接部件12通常采用金属材料，如图1和图2所示，该电池模组1还包括至少两个绝缘部件13，该绝缘部件13位于连接部件12与电池单元排列结构11之间，用于连接部件12与电池单元排列结构11之间的绝缘。因此，该电池模组1中绝缘部件13的数量不小于连接部件12的数量。

具体地，如图4所示，该绝缘部件13包括第一绝缘板131和第二绝缘板132，其中，该第一绝缘板131的板面与长度方向L垂直，即该第一绝缘板131与第一夹持部121、第一端部112和第二端部123均平行，且该第一绝缘板131至少覆盖第一夹持板(第一夹持部121)；同样地，该第二绝缘板132的板面与宽度方向W垂直，即该第二绝缘板132与第二夹持部122、第一侧部114和第二侧部115均平行，且该第二绝缘板132至少覆盖第二夹持板(第二夹持部122)。

本实施例中，该连接部件12的第一夹持部121与电池单元排列结构11之间通过第一绝缘板131绝缘，连接部件12的第二夹持部122与电池单元排列结构11之间通过第二绝缘板132绝缘。

进一步地，如图4所示，该绝缘部件13还包括第三绝缘板133和第四绝缘板134，该第三绝缘板133和第四绝缘板134的板面均与高度方向H垂直，且该第三绝缘板133连接于第一绝缘板131和第二绝缘板132的顶部，第四绝缘板134连接于第一绝缘板131和第二绝缘板132的底部，同时，该第三绝缘板133与电池单元排列结构11的顶部相抵，第四绝缘板134与电池单元排列结构11的底部相抵。

因此，通过该绝缘部件13，能够实现电池单元排列结构11与连接部件12之间沿长度方向L、宽度方向W和高度方向H三个方向的完全绝缘。且该绝缘部件13的四块绝缘板均与电池单元排列结构11的表面相抵，从而能够将该绝缘部件13安装于电池单元排列结构11，同时，连接部件12的第一夹持部121和第二夹持部122分别与绝缘部件13的第一绝缘板131和第二绝缘板132相抵，从而实现绝缘部件13与连接部件12之间的连接。

当然，该绝缘部件13与电池单元排列结构11之间、绝缘部件13与连接部件12之间还可设置其他连接结构，以实现三者之间的连接，但是，本实施例中，电池单元排列结构11、绝缘部件13与连接部件12之间依次抵接后通过绑带固定的方式也能够实现三者的连接，同时，还能够省去三者之间的连接结构，具有结构简单、加工方便、提高电池模组1的能量密度的优点。

进一步地，以上各实施例中，该连接部件12还包括第一连接部，且该第一连接部用于与相邻电池模组1相连，具体地，相邻两电池模组1均具有连接部件12，且二者的连接部件12均设置有第一连接部，从而使得两电池模组1之间能够通过各自的第一连接部实现固定连接。

本实施例中，电池包的各电池模组1之间通过各自的连接部件12相连，即该连接部件12不仅能够将多个电池单元111连接形成电池模组1，还能够将相邻电池模组1连接起来，因此，与现有技术中电池包的成组方式相比，本申请中的成组方式具有结构简单的优点，且连接部件12占据空间小、重量小，从而能够提高电池包箱体的空间利用率，提高电池包的能量密度和成组效率。

具体地，该连接部件12的第一连接部包括第一连接板123和/或第二连接板124，其中，该第一连接板123的板面与长度方向L垂直，沿长度方向L，相邻两电池模组1的第一连接板123固定连接，从而实现两电池模组1沿长度方向L相连，如图9所示；第二连接板124的板面与宽度方向W垂直，沿宽度方向W，相邻两电池模组1的第二连接板124固定连接，从而实现两电池模组1沿宽度方向W相连，如图10和图11所示；该连接部件12包括上述第一连接板123和第二连接板124，沿长度方向L，相邻两电池模组1的第一连接板123固定连接，沿宽度方向W，相邻两电池模组1的第二连接板124固定连接，从而实现电池模组1沿长度方向L和宽度方向W的连接，如图12和图13所示。

更具体地，该第一连接板123开设有第一安装孔123a，第二连接板124开设有第二安装孔(图中未示出)，相邻两电池模组1的第一安装孔123a连通，二者通过两第一安装孔123a固定连接；和/或，相邻两电池模组1的第二安装孔连通，二者通过两第二安装孔固定连接。

同时，本实施例中，该第一连接板123和/或第二连接板124均为平板结构，且其高度方向H的尺寸较小，从而减小连接部件12的重量和体积，提高电池包的能量密度和空间利用率。

更进一步地，如图3所示，该连接部件12还包括第二连接部125，该第二连接部125固定于第一夹持部121和第二夹持部122的底部，和/或，该第二连接部125固定于第一夹持部121和第二夹持部122的顶部。

其中，位于第一夹持部121和第二夹持部122底部的第二连接部125能够用于与电池包的箱体固定连接，位于第一夹持部121和第二夹持部122顶部的第二连接部125能够用于与电池包的上盖固定连接，还能够用于与电池包箱体的梁固定连接。另外，当该电池包内沿高度方向H堆叠有多个电池模组12时，位于第一夹持部121和第二夹持部122顶部的第二连接部125也能够用于与其上方的电池模组12相连，具体与上方的电池模组12中位于第一夹持部121和第二夹持部122底部的第二连接部125相连。

具体地，该第二连接部125具有第三安装孔125a，通过该第三安装孔125a能够与上述各部件固定连接。

因此，本申请中，该连接部件12能够实现下述三种功能：连接电池单元排列结构11、连接相邻电池模组12、连接电池模组12与电池包的箱体，具有结构简单、体积小、重量小的优点，从而能够提高电池包的能量密度以及成组效率。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。