一种集成化的电池模组的制作方法

1.本发明涉及一种集成化的电池模组，属于电池技术领域。


背景技术：

2.电池模组是新能源动力电源系统的最小单元，其一般主要包括电芯、导电片(例如铝巴)、用于低压采样的线束板或柔性电路板(fpc)、线束隔离板，以及模组端板、模组侧板和模组盖板等组件。
3.其中，一个电池模组中包含多个电芯，每个电芯的极柱的顶端面焊接一导电片(铝巴)，导电片之间的电连接从而实现电芯之间的串联或并联连接。线束隔离板用于将电芯及其导电片与用于低压采样的线束板或fpc隔离开，这样的结构能够对电池起到保护作用。
4.现有技术中的线束隔离板一般采用较为坚硬材质的塑料，但在实际的应用中存在一些问题。例如，随着电池使用时间和充放电次数的增加，电芯会发生膨胀，产生很大的膨胀力；时间越长，膨胀力越大，到电池寿命终止时的膨胀力会高达10kn到30kn之间；电芯的膨胀力会使得导电片(铝巴)和线束隔离板也随之拉伸而结构失效。此外，由于电池模组中存在多个电芯，但多个电芯的高度(极柱的顶端面)在实践中无法做到完全的一致；然而，导电片(铝巴)被线束隔离板的限制在同一高度的平面，由此，可能就会有高度较低的电芯极柱与导电片(铝巴)之间存在缝隙，从而导致电芯极柱与导电片之间焊接不良(如虚焊)或焊接容易失效。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种电池模组，其中，
6.所述电池模组包括多个紧密排布的电芯和线束隔离板集成模块；
7.所述线束隔离板集成模块，其整体水平地设置于电池模组的多个电芯的上方；
8.所述线束隔离板集成模块包括数个导电片组和隔离板；
9.每个所述导电片组包含至少一个导电片，每一个所述导电片设置在一个对应的电芯的极柱上；当一个所述导电片组中包含多个导电片时，相邻两个所述导电片沿所述电芯排布方向首尾连接；
10.所述隔离板具有数个沿所述电芯排布方向设置的隔离单元，每一个所述隔离单元内形成了容置一个所述导电片组的第一容置空间，所述导电片组的前后两端部至少有一个端部固定于所述隔离单元内；
11.所述隔离单元的两条侧边部均包含有至少一个弹性部分，所述弹性部分具有沿所述电芯的排布方向延伸的弹性形变方向。
12.优选的，所述弹性部分具有呈u形、w形或它们的类似形状的线性结构。
13.优选的，当一个所述导电片组中包含多个导电片时，相邻所述导电片之间通过第一弹性体实现首尾连接，所述第一弹性体具有沿所述电芯的排布方向延伸的弹性形变方向。
14.优选的，所述第一弹性体与相邻所述导电片的相邻边条部分连接且延伸地设置，所述第一弹性体的横截面呈倒u形或类似形状。
15.优选的，所述隔离板还包括数个第二弹性件，相邻所述隔离单元之间通过至少一个第二弹性件连接，所述第二弹性件具有沿所述电芯的排布方向延伸的弹性形变方向。
16.优选的，所述第二弹性件具有呈u形、w形或它们的类似形状的线性结构。
17.优选的，所述导电片组的两个侧边部分别与所述隔离单元的两个侧边部分离。
18.优选的，所述隔离板一体式注塑成型，从而将所述数个导电片组和所述隔离板集成为一个整体；
19.优选的，所述线束隔离板集成模块还包括用于低压采样的电路板和数个采集镍片；
20.所述电路板为低压采样线束板或柔性电路板；
21.所述隔离板内形成了容置所述电路板的第二容置空间，所述电路板与所述隔离单元之间分隔开，
22.每一个所述导电片组通过一个或多个采集镍片与所述电路板电连接。
23.优选的，每个所述采集镍片具有与所述电路板连接的第一端部、与对应的所述导电片组连接的第二端部，以及位于所述第一端部和第二端部之间的中间部；
24.每一个所述隔离单元上设有与对应的所述采集镍片的中间部固定连接的固定结构。
25.优选的，所述隔离板一体式注塑成型，从而将所述数个导电片组、所述电路板、所述数个采集镍片和所述隔离板集成为一个整体。
26.本发明提供了一种电池模组，其包括整体水平地设置于电池模组的多个电芯的上方的线束隔离板集成模块；该线束隔离板集成模块将导电片组与隔离板集成为一个整体结构，并且每一个隔离单元的两条侧边部均设置至少一个弹性部分，在具体的应用实践中，若电芯发生膨胀，隔离单元两条侧边部的弹性部分发生弹性形变，从而吸收掉电芯膨胀产生的拉力，防止隔离板发生断裂；此外，还能够很好地解决因电芯高度不一致所导致的高度较低的电芯极柱与导电片之间焊接不良的问题。
附图说明
27.图1为本发明实施例1的一体化的线束隔离板集成模块的立体图；
28.图2为本发明实施例1的电池模组的整体结构示意图。
具体实施方式
29.以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
30.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
31.所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元、材料等，也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。
32.实施例1
33.本发明的实施例1一方面提供了一种一体化的线束隔离板集成模块100，如图1所示。
34.本发明的实施例1另一方面还提供了采用该一体化的线束隔离板集成模块100的电池模组200，如图2所示，线束隔离板集成模块100整体水平地设置于电池模组200的电芯20的上方。
35.如图1和2所示，线束隔离板集成模块100包括数个导电片组2和隔离板1。
36.每个导电片组2包含至少一个导电片21，每一个导电片21设置在一个对应的电芯20的极柱上(图中未具体示出)；当一个导电片组2中包含多个导电片21时，相邻两个导电片21沿电芯排布方向首尾连接。
37.导电片21和导电片组2的具体设置根据电池模组200的电芯20的排布和电连接情况来设计。图1示出了本发明实施例1的具体情况，a和b两处是整个电池模组200的正负极端部，因此这两处对应的导电片组2只有一个导电片21；除了a和b两处以外，其他导电片组2均包含两个导电片21，两个导电片21首尾连接。当然，在本发明的一个替代实施例中，一个导电片组2还可以包含两个以上的导电片21，两两首尾连接，依据电芯20的具体情况来设计即可。
38.具体在本实施例中，导电片21为铝巴，每一个铝巴与对应电芯的极柱顶部焊接从而实现电连接。
39.隔离板1具有数个沿电芯20排布方向设置的隔离单元10，每一个隔离单元10内形成了容置一个导电片组2的第一容置空间(图中未标注)，导电片组2的前后两端部至少有一个端部固定于隔离单元10内，隔离单元10的两条侧边部均包含有至少一个弹性部分11，弹性部分11具有沿电芯的排布方向延伸的弹性形变方向。
40.上述结构的线束隔离板集成模块100，导电片组2的前后两端部至少有一个端部固定于隔离单元10内，即导电片组2与隔离板1集成为一个整体结构；更为重要的是，隔离单元10的两条侧边部均包含有至少一个弹性部分11；在具体的应用实践中，若电芯20发生膨胀，导电片组2也随之拉伸；由于导电片组2通过其前后两端部将力传递给隔离单元10，隔离单元10受到沿电芯排布方向的拉力后，其两条侧边部的弹性部分11发生弹性形变，从而吸收掉电芯膨胀产生的拉力，防止隔离板1发生断裂。此外，实践中若出现因电芯高度不一致所导致的高度较低的电芯极柱与导电片之间焊接不良的问题，隔离单元10两条侧边部的弹性部分11的存在就可以包容实际产品中的误差，可以很好地解决这个问题；具体操作过程中，对于高度较低的电芯极柱，操作者只需要将对应的导电片21向下按压即可，弹性部分11产生形变可以吸收掉大部分的按压力，避免隔离板因按压发生断裂(在过去采用坚硬材质和结构设计的隔离板中，若按压，很容易将隔离板压断裂)。
41.优选的，具体在本实施例中，导电片组2的两个侧边部分别与隔离单元10的两个侧
边部分离(或者说，“分隔开”，导电片组2的两个侧边部与隔离单元10不连接)；；这样一来，隔离单元的两个侧边部不会影响到导电片组2的拉伸(因电芯20膨胀导致的)，导电片组2直接通过其前后两端部将力传递给隔离单元10。
42.具体在本实施例中，如图1所示，除了a和b两处以外，其他导电片组2均包含两个导电片21，两个导电片21首尾连接；包含两个导电片21的导电片组2的前后两端部均固定于隔离单元10内。a和b两处是整个电池模组200的正负极端部，这两处的导电片组2只含有一个导电片21，可以仅将一个端部固定于隔离单元10内，另一个端部与隔离单元10之间保留一定空隙。
43.具体在本实施例中，整个隔离板1采用注塑成型的方式生成；例如，利用定位孔将每个导电片组2定位于隔离板1的注塑模具内，在隔离板1注塑成型的过程中，隔离板1的每个隔离单元10的材料均覆盖其内部的导电片组2的端部(覆盖前后两个端部或覆盖其中一个端部)，因此，在成型后，每个导电片组2的端部嵌入对应的隔离单元10内部，实现了嵌合固定；数个导电片组2与隔离板1也由此集成为一个整体结构，称为一体化的线束隔离板集成模块100。
44.在本发明的一个具体实施方案中，隔离单元10的两条侧边部的弹性部分11具有呈u形、w形或它们的类似形状的线性结构；或者表述为，弹性部分11具有类似波浪形的线性弯曲结构。具体在本实施例中，如图1所示，隔离单元10的两条侧边部的弹性部分11，分别向外侧凸起弯曲。原理上来说，两条侧边部的弹性部分11也可以内侧凸起弯曲，但会影响到隔离单元10内的导电片组2，无法实现隔离单元10的两条侧边部与导电片组2分隔开。原理上来说，两条侧边部的弹性部分11也可以基于隔离板1的平面向上或向下凸起弯曲，但向上弯曲会增厚隔离板1，不符合减小电池模组的整体尺寸的实践需求；向下弯曲会影响导电片21与电芯20之间的连接。
45.具体在本实施例中，如图1所示，在一个隔离单元10内，每个导电片21所在位置的两侧(隔离单元10的两条侧边部)各设置一个弹性部分11。即，若一个隔离单元10内的导电片组2包含两个导电片21，则该隔离单元10的两侧各对应设置两个弹性部分11。图1所示a和b处的导电片组只含有一个导电片21，则该隔离单元10的两侧各对应设置一个弹性部分11。
46.在本发明的一个具体实施方案中，当一个导电片组2中包含多个导电片21时，相邻导电片21之间通过第一弹性体22实现首尾连接，第一弹性体22具有沿电芯20的排布方向延伸的弹性形变方向。
47.具体在本实施例中，如图1所示，第一弹性体22与相邻导电片21的相邻边条部分连接且沿边条部分延伸地设置，第一弹性体22的横截面呈倒u形或类似形状。
48.具体在本实施例中，每一个隔离单元10的导电片组2中，第一弹性体22与导电片21是相同材质，多个导电片21以及它们之间的第一弹性体22一体成型，形成一个整体的结构，即一个导电片组2是一个整体的结构。
49.具体在本实施例中，如图1所示，第一弹性体22基于导电片组2的平面向上凸起弯曲，形成横截面呈倒u形或类似形状。在具体的实践应用中，第一弹性体22的弯曲形状不可以影响到导电片21与电芯20之间的连接，所以尽量采用向上凸起弯曲，采用倒u形；此外，第一弹性体22的向上凸起的高度，要适应电池模组的整体尺寸的实践需求。
50.在本发明的一个具体实施方案中，隔离板1还包括数个第二弹性件12，相邻隔离单
元10之间通过至少一个第二弹性件12连接，第二弹性件12具有沿电芯20的排布方向延伸的弹性形变方向。
51.具体在本实施例中，如图1所示，第二弹性件12具有呈w形的线性结构或类似形状的线性结构。当然，在本发明的替代例中，第二弹性件12也可以具有呈u形或类似形状的线性结构。
52.具体在本实施例中，如图1所示，第二弹性件12的弯曲线性结构位于位于隔离板1的平面结构中，即保证了隔离板1的整体平面结构，符合减小电池模组的整体尺寸的实践需求。
53.在本发明的一个具体实施方案中，线束隔离板集成模块100还包括用于低压采样的电路板3和数个采集镍片4；其中，电路板3为低压采样线束板或柔性电路板；隔离板1内形成了容置电路板3的第二容置空间5，电路板3与数个隔离单元10之间分隔开，每一个导电片组2通过一个或多个采集镍片4与电路板3电连接。
54.在本实施例中，电路板3为用于低压采样的柔性电路板(fpc)。
55.在本实施例中，采集镍片4分为采集导电片组2的电压的镍片或采集导电片组2的温度的镍片。
56.如图1所示，c和d两处的隔离单元10内的导电片组2，通过2个采集镍片4与电路板3连接，其中一个采集镍片4为采集电压的镍片，另一个采集镍片4为采集温度的镍片。除了c和d两处以外，其他的隔离单元10的导电片组2都仅通过1个采集电压的镍片4与电路板3连接。
57.具体在本实施例中，每个采集镍片4具有与电路板3连接的第一端部(图中未标注)、与对应的导电片组2连接的第二端部(图中未标注)，以及位于第一端部和第二端部之间的中间部(图中未标注)；每一个隔离单元10上设有与对应的采集镍片4的中间部固定连接的固定结构13。如果隔离单元10仅对应一个采集镍片4，则该隔离单元10上只有一个固定该采集镍片4的固定结构13；如果隔离单元10对应两个采集镍片4，则该隔离单元10上有两个分别固定这两个采集镍片4的固定结构13。
58.具体在本实施例中，整个隔离板1采用注塑成型的方式生成；例如，利用定位孔将每个导电片组2和电路板(fpc)3定位于隔离板1的注塑模具内，并将数个采集镍片4两个端部分别焊接对应的导电片组2和电路板3，之后向注塑模具中注入隔离板1的材料，一次注塑成型。在隔离板1注塑成型的过程中，一方面，隔离板1的每个隔离单元10的材料覆盖其内部的导电片组2的端部，另一方面，为避免注塑工艺的高温对电路板3(其中的线路和温度传感器)的影响，形成数个隔离单元10的注塑材料需避开电路板3(与电路板3分隔开)，将电路板3留在注塑模具的腔体之外，注塑材料仅覆盖采集镍片4的中间部分；因此，在成型后，每个导电片组2的端部嵌入对应的隔离单元10内部，每个隔离单元10形成了固定连接采集镍片4的固定结构13，从而，隔离板1与数个导电片组2、电路板3和数个采集镍片4集成为一个整体结构，称为一体化的线束隔离板集成模块100。
59.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，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。
60.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。