电池模组的电芯固定装置及电池模组的制作方法

本实用新型涉及电池模组及其零部件领域，尤其涉及一种电池模组的电芯固定装置及电池模组。

背景技术：

现有技术中，电池模组中的各电芯通过箱体组装在一起。

结合箱体精度及其它因素，箱体通常需要大型设备经由复杂的工艺流程制成，且为实现与电池模组中的其它零部件的装配，箱体的子零件数量多、复杂多样，且子零件需要保证较高的精度，对加工要求高。

箱体对加工设备的较高要求及箱体加工工艺的复杂性，导致箱体及电池模组的加工成本较高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为克服现有技术中的上述缺陷，而提供一种电池模组的电芯固定装置及电池模组。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种电池模组的电芯固定装置，其特点在于，包括：

下框架，下框架包括若干下放置体；

支撑件；及，

上框架，上框架通过支撑件连接下框架，且上框架与下框架之间形成一开放式容置空间；上框架包括与下放置体一一对应的上放置体。

优选地，下放置体包括：

第一侧限位部，第一侧限位部为中空状壳体且两端开口；和，

下限位部，设于第一侧限位部的下端，并朝向第一侧限位部的中空区域凸出。

本方案经由第一侧限位部和下限位部可实现对电芯在向侧面任一方向及向下的约束。

优选地，下限位部设于第一侧限位部的内圈，并为环状；

本方案可在周向上实现对电芯的连续限位，以增大下限位部与电芯的接触面积。

或/和，

第一侧限位部包括前后向限位部和左右向限位部，其中，两前后向限位部相对设置，两左右向限位部相对设置；至少部分前后方向上的相邻的下放置体共用一前后向限位部；至少部分左右方向上的相邻的下放置体共用一左右向限位部；

本方案可通过相邻下放置体局部共用第一侧限位部而缩小了下框架占用的空间，相应的，上框架的占用空间也会同样缩小。

或/和，

下框架具有方环状的限位体，方环状的限位体至少部分构成位于下框架边缘处的下放置体的第一侧限位部的一部分。

本方案中，方环状的限位体至少部分用作第一侧限位部，从而进一步减少了下框架占用的空间。

优选地，上放置体包括第二侧限位部和上限位部，其中，第二侧限位部为中空状且下端开口，上限位部设于第二侧限位部的上端。

本方案可通过第二侧限位部进一步对电芯在侧面任一方向上的运动趋势进行了限位，提高了电芯固定装置的固定电芯的稳定性；并可通过上限位部对电芯在上下方向上的运动趋势进行限位，从而可进一步提高电芯固定装置对电芯的固定效果。

优选地，上限位部上开设有至少一个安装孔；以便于电芯正负极连接片和线束的定位、固定。

或/和，

上限位部上设有向上内凹的安装槽，安装槽凸出于上限位部的部分设有连通外部的孔。

优选地，下框架还包括下固定座，下固定座至少间隔设于下框架的一个侧面上；

上框架还包括与下固定座一一对应的上固定座；下固定座经由支撑件连接上固定座。

优选地，下框架的中部和上框架的中部沿前后方向分别间隔设有一一对应的下固定座和上固定座。

本方案通过在上框架和下框架的中部设置下固定座和上固定座，进一步提高电芯固定装置的强度和稳定性。

优选地，支撑件的两端分别抵接上固定座和下固定座；

电芯固定装置还包括第一紧固件和第二紧固件，第一紧固件依次贯穿上固定座、支撑件及下固定座后与第二紧固件螺纹连接，第一紧固件的上端与上固定座相互限位。

本实用新型还提供了一种电池模组，包括若干电芯，其特点在于，电池模组还包括如上任一项的电芯固定装置，电芯的两端分别设于下放置体中和上放置体中。

优选地，下放置体的与电芯粘结；或/和，上放置体与电芯粘结，从而进一步提高电池模组的强度。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型中，电芯固定装置通过上框架、下框架及支撑件实现了对电芯的堆叠和固定，该些零部件均对加工工艺的要求较低、工艺流程简单，均不需要过高的加工精度，均制造灵活，因而制造成本较低；加之上框架、下框架及支撑件的装配并不复杂，因而电芯固定装置相对于现有技术中的箱体具有更低的成本。

进而，具有该电芯固定装置的电池模组也节约了成本。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的电芯固定装置结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的下框架的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的下框架的俯视图；

图4为本实用新型一实施例的下框架的仰视图；

图5为本实用新型一实施例的下框架的使用状态图；

图6为本实用新型一实施例的上框架的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例的上框架的俯视图；

图8为本实用新型一实施例的上框架的仰视图；

图9为本实用新型一实施例的电池模组的结构示意图。

附图标记说明：

下框架1

支撑件2

下放置体21

第一侧限位部211

左右向限位部2111

前后向限位部2112

下限位部212

第一间隙213

方环状的限位体214

下固定座22

上框架3

上放置体31

第二侧限位部311

上限位部312

安装孔3121

安装槽3122

上固定座32

第二间隙33

电芯4

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在下述的实施例范围之中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1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。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种电池模组的电芯固定装置，包括下框架1、支撑件2及上框架3；其中，下框架1和上框架3通过支撑件2连接，且下框架1与上框架3之间形成一开放式容置空间；下框架1包括若干下放置体21，上框架3包括与下放置体21一一对应的上放置体31。

具体地，电芯固定装置用于将电池模组中的电芯4堆叠在一起。

下放置体21和上放置体31成对设置，下放置体21及与之对应的上放置体31对电芯4进行固定。其中，下放置体21设置在下框架1上，下放置体21对电芯4向下的运动趋势及向侧面任一方向的运动趋势进行限位；上放置体31设置在上框架3上，上放置体31至少与电芯4形成上下方向的相互限位。

上放置体31和下放置体21的数量可根据电池模组的规模进行设置，换言之，不同型号的电池模组具有不同数量的上放置体31和下放置体21。

上框架3和下框架1经由支撑件2连接，以形成上述的开放式容置空间，该处的开放式容置空间理解为该容置空间至少在四周不被连续包围起来，该容置空间的上部和下部可局部连通外部。

安装电池模组的过程中，支撑柱能够承受上下方向上的作用力，防止上框架3上的作用力完全作用在电芯4上而造成上框架3变形。不同型号的电池模组可具有不同数量和规格的支撑件2，即，支撑件2的数量和规格可根据上框架3和下框架1等零部件的强度、开放式容置空间中容置的电芯4量等因素进行适应性调整，以满足电池模组对电芯固定装置的要求。

由上述可知，本实用新型实施例的电芯固定装置通过上框架3、下框架1及支撑件2实现了对电芯4的堆叠和固定。上框架3、下框架1及支撑件2均不是箱形结构，且该三者各自的体积相对于整个电芯固定装置都比较小，相对于现有技术中的箱体的加工，本实用新型实施例的上框架3、下框架1及支撑件2均适用于较小的加工设备，均对加工工艺的要求较低、工艺流程简单，均不需要过高的加工精度，均制造灵活，因而制造成本较低；加之上框架3、下框架1及支撑件2的装配并不复杂，因而电芯固定装置相对于现有技术中的箱体具有更低的成本。

请参阅图2-5，下放置体21包括第一侧限位部211和下限位部212，其中，第一侧限位部211为中空状壳体且两端开口；下限位部212设于第一侧限位部211的下端，并朝向第一侧限位部211的中空区域凸出。

具体地，第一侧限位部211的内壁形状与电芯4的侧壁形状相同，第一侧限位部211的内壁与电芯4的侧壁直接或者间接贴合。第一侧限位部211的中空区域即用于容置电芯4的下端。第一侧限位部211可经由若干板状体首尾相连围合而成，也可是一体成型。

下限位部212对电芯4向下的位移自由度进行约束。下限位部212设置在第一侧限位部211的下端的开口处，优选下限位部212与第一侧限位部211一体成型。

由上述可知，本实用新型实施例的下放置体21通过第一侧限位部211和下限位部212对电芯4的约束，实现对单个电芯4的定位和连接。

请继续参阅图2-5，下限位部212设于第一侧限位部211的内圈，并为环状。

具体地，下限位部212为连续的环状体，以便在周向上对电芯4形成连续的限位，也便于提高其与电芯4的接触面积。下限位部212的外圈固定在第一侧限位部211的内圈上，下限位部212的内圈的形状可与其外圈的形状相同，也可不同。

诚然，作为可替代的方案，下限位部212可为沿第一限位部的内圈的周向间隔设置的凸起结构，下限位部212对电芯4形成多点限位。作为另一个可替代的方案，下限位部212壳体为板状体，并将第一侧限位部211的下端的开口封住，以使得电芯固定装置可适用于不同型号的电池模组中。

请继续参阅图2-5，第一侧限位部211包括前后向限位部2112和左右向限位部2111，其中，两前后向限位部2112相对设置，两左右向限位部2111相对设置；至少部分前后方向上的相邻的下放置体21共用一前后向限位部2112；至少部分左右方向上的相邻的下放置体21共用一左右向限位部2111。

具体地，前后向限位部2112和左右向限位部2111均可采用板状体，前后向限位部2112的两端连接左右向限位部2111，左右向限位部2111的两端连接前后向限位部2112，优选同一下放置体21中的前后向限位部2112和左右向限位部2111一体成型。

在前后方向和左右方向上，相邻的下放置体21可局部共用第一侧限位部211，在一个优选方案中，至少部分相邻的下放置体21在前后方向上共用一个前后向限位部2112，如图2-4所示。作为可替代方案，在另一个优选方案中，至少部分相邻的下放置体21在左右方向上共用一个左右向限位体。作为可替代方案，在另一个优选实施例中，至少部分相邻的下放置体21在前后方向上共用一个前后向限位部2112，且，至少部分相邻的下放置体21在左右方向上共用一个左右向限位体。

诚然，作为可替代的方案，在其他实施例中，在前后方向及左右方向上，各下放置体21均间隔设置，相应的，相邻的下放置体21之间不存在共用前后向限位部2112和左右向限位部2111的情况。

请继续参阅图2-3，下框架1具有方环状的限位体214，方环状的限位体214至少部分构成位于边缘处的下放置体21的第一侧限位部211的一部分。

具体地，方环状的限位体214位于下框架1的边缘处，方环状的限位体214向上凸出，其可经由多个板状体首尾连接围合而成，方环状的限位体214优选一体成型限位体。下框架1边缘处的下放置体21的第一限位部的左右向限位部2111或/和前后向限位部2112经由方环状的限位体214实现。

请参阅图6-8，上放置体31包括第二侧限位部311和上限位部312，其中，第二侧限位部311为中空状且下端开口，上限位部312设于第二侧限位部311的上端。

具体地，第二侧限位部311的内壁形状与电芯4的侧壁形状相同，第二侧限位部311的内壁与电芯4的侧壁直接或者间接贴合。第二侧限位部311的中空区域即用于容置电芯4的上端。第二侧限位部311可经由若干板状体首尾相连围合而成，也可是一体成型设置。

上限位部312设置在第二侧限位部311的内壁上，在上下方向上，上限位部312可与电芯4的上端形成相互限位。

在一个优选方案中，上限位部312上开设有至少一个安装孔3121，安装孔3121的位置可根据电芯4的结构进行设定，安装孔3121可位于电芯4与电池模组的其他零部件进行连接的位置，换言之，安装孔3121可为电池模组中电芯4正负极连接片和线束的定位和固定提供空间。

在一个优选方案中，上限位部312上设有向上内凹的安装槽3122，安装槽3122凸出于上限位部312的部分设有连通外部的孔。安装槽3122的内壁可上端封闭的桶状体，且安装槽3122的相对的两侧上具有孔。安装槽3122可用以安装电池模组中的导流片。

请继续参阅图2-8，下框架1还包括下固定座22，下固定座22至少间隔设于下框架1的一个侧面上；上框架3还包括与下固定座22一一对应的上固定座32；下固定座22经由支撑件2连接上固定座32。

具体地，至少部分下固定座22位于下框架1的至少一个侧部，优选部分下固定座22位于下框架1的相对的两个侧部，相应的，上固定座32位于上固定架的相对的两个侧部。

优选位于下框架1的侧部的下固定座22凸出于方环状的方环状的限位体214设置，从而可节省下框架1占用的空间。优选上框架3的侧部的固定座凸出于上框架3的其他部分设置，从而可节省上框架3占用的空间。

请继续参阅图2-4及图6-8，下框架1的中部和上框架3的中部沿前后方向分别间隔设有一一对应的下固定座22和上固定座32。

具体地，优选实施例中，下框架1具有两列下放置体21，该两列下放置体21之间具有第一间隙213，该第一间隙213中设置有下固定座22，该第一间隙213中的下固定座22的左端和右端连接于该两列下放置体21的第一侧限位部211上。该第一间隙213中的下固定座22间隔设置，且相邻下固定座22之间为通孔，以便于对下框架1进一步减重。

同样，上框架3上具有两列上放置体31，该两列上放置体31之间具有第二间隙33，该第二间隙33中设置有上固定座32，该第二间隙33中的上固定座32的左端和右端连接于该两列上放置体31的第二侧限位部311上。该第二间隙33中的上固定座32间隔设置，且相邻上固定座32之间为通孔，以便于对上框架3进行减重。

请参阅图1，支撑件2的两端分别抵接上固定座32和下固定座22；电芯固定装置还包括第一紧固件和第二紧固件，第一紧固件依次贯穿上固定座32、支撑件2及下固定座22后与第二紧固件螺纹连接，第一紧固件的上端与上固定座32相互限位。

具体地，上固定座32和下固定座22均包括通孔，上固定座32上的通孔和下固定座22上的通孔均可为阶梯孔，以便于支撑件2的端部插接于上固定座32和下固定座22中后能够与之形成上下方向的相互限位。

支撑件2可采用管件，支撑件2的内径、外径、高度等均可根据电芯固定装置(或电池模组)的实际需求进行调整。支撑件2可采用钢制、铝制、塑料制品等。

第一紧固件可采用螺栓，螺栓的头部与上固定座32形成相互限位，螺栓的杆部上的下端连接第二紧固件。第一紧固件的选型可根据需求进行确定，可以是m6、m8的螺栓等。

第二紧固件可选用螺母，以便与第一紧固件进行连接，诚然，螺母与螺栓的型号要相适配。

请参阅图9，本实用新型还提供一种电池模组，包括若干电芯4和如上的电芯固定装置，电芯4的两端分别设于下放置体21中和上放置体31中。

该电池模组可用于多种领域，例如电动汽车领域、电池储能柜领域、电动工业品领域等。诚然，电池模组在每一个领域中均可具有多种型号，以适应不同场合下的具体要求。

进一步地，在一个优选方案中，一些场合对电池模组的强度要求较高，因此，下放置体21的内壁或/和上放置体31的内壁上涂覆有结构胶，以与电芯4粘结，从而提高电池模组的强度。

诚然，作为可替代的方案，在其他方案中，一些场合对电池模组的强度要求不高，则下放置体21和上放置体31可仅与电芯4之间具有相互限位关系，而不具有粘结关系。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围内。