一种电芯模组、电池包及用电设备的制作方法

1.本技术实施例涉及电池技术领域，特别是涉及一种电芯模组、电池包及用电设备。


背景技术：

2.目前市场上，常用的电芯模组含有单个电芯，单个电芯的电量较少，为了增大电量，通常将多个电芯包裹形成一个新的电芯模组，新的电芯模组可解决电池电量较少的问题。电芯模组通常外层包裹有壳体，壳体可对电芯模组内部部件进行保护。
3.但是，本实用新型的发明人在实现本实用新型的过程中，发现：由于电芯的厚度不同，在将电芯安装在壳体内时，不同厚度的电芯与壳体之间存在安装误差，即电芯与壳体之间存在较大的相对位移，在电池跌落时，电芯与壳体易发生碰撞对电芯造成较大破坏，且多个电芯之间易产生相互挤压，影响电池的使用寿命。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种电芯模组及用电设备，克服了上述电芯与壳体之间存在较大的相对位移等问题。
5.根据本实用新型的一个方面，提供了一种电芯模组，包括第一固定板、第二固定板和至少两个电芯，所述第一固定板设置有第一固定槽，所述第二固定板设置有第二固定槽；所述至少两个电芯沿第一方向堆叠，所述第一固定板和第二固定板沿第二方向相对设置于所述至少两个电芯的两侧，所述至少两个电芯沿第二方向的第一侧壁设置于所述第一固定槽内，所述至少两个电芯沿第二方向的第二侧壁设置于所述第二固定槽内，所述第一方向和所述第二方向垂直；其中，所述第一固定板的一端沿第一方向设有第一定位销，相对的另一端设有第一缺口，在至少两个所述电芯模组沿第一方向堆叠时，一所述电芯模组的第一固定板的第一定位销与另一所述电芯模组的第一固定板的第一缺口接插接定位。利用第一定位销和第一缺口的插接将多个电芯模组叠置，将多个电芯模组的电芯相互隔开，可减少电芯模组的电芯之间的挤压碰撞，同时减少了电芯模组之间的空隙，降低外部水汽进入电芯模组造成电芯损坏。
6.在一种可选的方式中，所述第二固定板的一端沿第一方向设有第二定位销，相对的另一端设有第二缺口，在两个所述电芯模组沿第一方向堆叠时，一所述电芯模组的第二固定板的第二定位销与另一所述电芯模组的第二固定板的第二缺口接插接定位。利用第二定位销和第二缺口的插接将多个电芯模组叠置，实现将多个电芯模组的电芯相互隔开，可减少电芯模组的电芯之间的挤压碰撞，同时减少了电芯模组之间的空隙，降低外部水汽进入电芯模组造成电芯损坏。
7.在一种可选的方式中，所述电芯模组包括第一树脂层和第二树脂层；所述第一树脂层设置于所述第一固定板和所述至少两个电芯的第一侧壁之间，所述第一树脂层用于将所述第一固定板和所述至少两个电芯的第一侧壁粘结固定；所述第二树脂层设置于所述第二固定板和所述至少两个电芯的第二侧壁之间，所述第二树脂层用于将所述第二固定板和
所述至少两个电芯的第二侧壁粘结固定。
8.在一种可选的方式中，所述第一固定槽相对的两个侧壁的表面呈弧形面，所述第一固定槽相对的两个侧壁的弧形面分别与所述至少两个电芯中的第一侧壁最外侧贴合。第一固定槽的两个侧壁的表面设置成弧形面可增大所述至少两个电芯的第一侧壁与第一固定槽的接触面积，便于利用第一树脂层更好的固定。
9.在一种可选的方式中，所述第一固定板背离所述至少两个电芯的表面沿第一方向延伸有第一挡板，在至少两个所述电芯模组沿第一方向堆叠时，一所述电芯模组的第一挡板延伸至另一所述电芯模组的第一固定板背离所述至少两个电芯的表面，以遮挡两个所述电芯模组的第一固定板之间的间隙。第一挡板可使得电芯模组之间叠置紧密，可减少外部水汽进入电芯模组内对造成电芯损坏。
10.在一种可选的方式中，所述第一固定板沿第三方向的一端端部设置有第一抵接柱，所述第三方向同时垂直于所述第一方向和所述第二方向。所述第一抵接柱可用于固定外接部件。
11.在一种可选的方式中，所述第一固定板背离至少两个电芯的表面设置有第一滑槽，所述第二固定板背离至少两个电芯的表面设置有第二滑槽。所述第二滑槽和第一滑槽可便于电池包的侧板的安装和拆卸。
12.在一种可选的方式中，所述第一固定板背离所述至少两个电芯的表面朝所述第二方向延伸有有第一凸起。所述第一凸起可加强第一固定板的强度。
13.在一种可选的方式中，所述第二固定槽相对的两个侧壁的表面呈弧形面，所述第二固定槽相对的两个侧壁的圆弧分别与所述至少两个电芯中的第二侧壁的最外侧贴合。第二固定槽的两个侧壁的表面设置成弧形面可增大所述至少两个电芯的第二侧壁与第二固定槽的接触面积，便于利用第二树脂层更好的固定。
14.在一种可选的方式中，所述第二固定板背离所述至少两个电芯的表面沿第一方向延伸有第二挡板，在两个所述电芯模组眼第一方向堆叠时，一所述电芯模组的第二挡板延伸至另一所述电芯模组的第二固定板背离所述至少两个电芯的表面，以遮挡两个所述电芯模组的第二固定板之间的间隙。第二挡板可使得电芯模组之间叠置紧密，可减少外部杂质进入电芯造成电芯损坏。
15.在一种可选的方式中，所述第二固定板沿第三方向的一端端部设置有第二抵接柱。所述第二抵接柱可用于固定外接部件。
16.在一种可选的方式中，所述第二固定板背离至少两个电芯的表面朝与所述第二方向相反方向延伸有第二凸起。所述第二凸起可加强第二固定板的强度。
17.根据本实用新型的另一个方面，提供了一种电池包，包括如上所述的电芯模组。
18.在一种可选的方式中，所述电池包包括第一泡棉，所述电芯模组的数量为至少两个，至少两个所述电芯模组沿第一方向叠置，所述第一泡棉设置于相邻两个所述电芯模组之间。所述第一泡棉可被压缩为电芯膨胀提供空间。
19.在一种可选的方式中，所述电池包包括转接板，转接板设有第一抵接孔，第一抵接柱设于所述第一抵接孔内，所述第三方向同时垂直于所述第一方向和所述第二方向。
20.在一种可选的方式中，所述电池包还包括外壳，所述外壳设置有两滑道，一所述滑道连接于所述第一固定板背离至少两个电芯的表面，另一所述滑道连接于所述第二固定板
背离至少两个电芯的表面。所述外壳可对电芯模组的电芯起到隔绝保护，外壳设置的滑道可实现外壳与第一固定板和第二固定板的连接，同时便于外壳的拆卸。
21.根据本实用新型的另一个方面，提供了一种用电设备，包括负载和如上所述的电池包，所述负载与所述电池包电连接。
22.本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例通过设置有第一固定板、第二固定板和至少两个电芯，第一固定板设置有第一固定槽，第二固定板设置有第二固定槽，至少两个电芯沿第一方向堆叠，第一固定板和第二固定板沿第二方向相对设置于至少两个电芯的两侧，至少两个电芯沿第二方向的第一侧壁设置第二固定槽内，至少两个电芯沿第二方向的第二侧壁设置于第二固定槽内，第一方向和第二方向垂直，此外，第一固定板的一端沿第一方向延伸有第一定位销，第一固定板的一端沿第一方向相反方向设置有第一缺口，在至少两个电芯模组沿第一方向堆叠时，一电芯模组的第一固定板的第一定位销与另一电芯模组的第一固定板的第一缺口插接定位，这样设置，第一定位销和第一缺口的插接将多个电芯模组叠置，同时将多个电芯模组的电芯相互隔开，减少电芯模组的电芯之间的挤压碰撞，其中，多个电芯模组的第一固定板和第二固定板沿第一方向堆叠形成电池外壳，对电芯可起到保护作用，此外，电芯直接设置于第一固定板和第二固定板之间，电芯与第一固定板和第二固定板之间的相对位移较小，即电芯与电池外壳之间的相对位移较小，在电芯模组跌落时，电芯与电池外壳之间的碰撞减小，可延长电芯模组的使用寿命。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
24.图1是本实用新型实施例电芯模组的整体结构组装示意图；
25.图2是本实用新型实施例电芯模组的整体结构分解示意图；
26.图3是本实用新型实施例电芯模组的整体结构另一角度分解示意图；
27.图4是本实用新型实施例电芯模组的第一固定板的整体结构示意图；
28.图5是本实用新型实施例电芯模组的部分结构组装示意图；
29.图6是图5中e处放大示意图；
30.图7是本实用新型实施例电芯模组的第一固定板的整体结构另一角度示意图；
31.图8是图7中a处放大示意图；
32.图9是本实用新型实施例电芯模组的第一固定板的整体结构另一角度示意图；
33.图10是图9中b处放大示意图；
34.图11是本实用新型实施例电芯模组的第二固定板的整体结构示意图；
35.图12是本实用新型实施例电芯模组的部分结构组装示意图；
36.图13是图12中f处放大示意图；
37.图14是本实用新型实施例电芯模组的第二固定板的整体结构另一角度示意图；
38.图15是图14中c处放大示意图；
39.图16是本实用新型实施例电芯模组的第二固定板的整体结构另一角度示意图；
40.图17是图16中d处放大示意图；
41.图18是本实用新型电芯模组的另一实施例的部分结构分解示意图；
42.图19是本实用新型电芯模组的另一实施例的整体结构组装示意图；
43.图20是图19中g处放大示意图。
44.附图说明：10、第一固定板；10a、第一固定槽；101、第一定位销；102、第一缺口；103、第一挡板；104、第一抵接柱；105、第一滑槽；106、第一凸起；20、第二固定板；20a、第二固定槽；201、第二定位销；202、第二缺口；203、第二挡板；204、第二抵接柱；205、第二滑槽；206、第二凸起；30、至少两个电芯；30a、第一侧壁；30b、第二侧壁；40、第一树脂层；50、第二树脂层；60、第一泡棉；70、转接板；701、第一抵接孔；702、第二抵接孔。
具体实施方式
45.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
46.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
47.请参阅图1，一种电芯模组01，包括：第一固定板10、第二固定板20和至少两个电芯30。所述至少两个电芯30沿第一方向堆叠，所述第一固定板10和第二固定板20沿第二方向相对设置于所述至少两个电芯30的两侧，所述第一固定板10设置于所述至少两个电芯30的第一侧壁30a的一侧，所述第二固固定板设置于所述至少两个电芯30的第二侧壁30b的一侧。
48.如图2和图3所示，电芯模组01还包括第一树脂层40和第二树脂层50，所述第一树脂层40设置于所述第一固定板10和所述至少两个电芯30的第一侧壁30a之间，所述第一树脂层40用于将所述第一固定板10和所述至少两个电芯30的第一侧壁30a粘结固定，所述第二树脂层50设置于所述第二固定板20和所述至少两个电芯30的第二侧壁30b之间，所述第二树脂层50用于将所述第二固定板20和所述至少两个电芯30的第二侧壁30b粘结固定。
49.为了更好的对电芯模组01的结构进行说明，将结合x、y、z坐标轴对电芯模组01的结构进行叙述，其中，x、y、z坐标轴两两垂直。
50.具体的，对于上述第一固定板10和至少两个电芯30，如图2和图4所示，所述第一固定板10设置第一固定槽10a，所述第一固定槽10a用于放置所述至少两个电芯30沿第二方向的第一侧壁30a。
51.在一些实施例中，所述第一固定板10的一端沿第一方向延伸有第一定位销101，所述第一固定板10的一端沿第一方向相反方向设置有第一缺口102，在至少两个所述电芯模组沿第一方向堆叠时，一所述电芯模组的第一固定板10的第一定位销101与另一所述电芯模组的第一固定板10的第一缺口102插接定位，利用第一定位销101和第一缺口102的插接将多个电芯模组叠置，实现将多个电芯模组的电芯相互隔开，可减少电芯模组的电芯30之
间的挤压碰撞，同时减少了电芯模组之间的空隙，降低外部杂质电芯模组造成电芯30损坏。
52.在一些实施例中，如图5和图6所示，所述第一固定槽10a相对的两个侧壁的表面呈弧形面，所述第一固定槽10a相对的两个侧壁的弧形面分别与与所述至少两个电芯30中的第一侧壁30a的最外侧贴合，第一固定槽10a的两个侧壁的表面设置成弧形面可增大所述至少两个电芯30的第一侧壁30a与第一固定槽10a的接触面积，便于利用第一树脂层40更好的固定。
53.在一些实施例中，如图7和图8所示，所述第一固定板10背离所述至少两个电芯30的表面沿第一方向延伸有第一挡板103，在至少两个所述电芯模组沿第一方向堆叠时，一所述电芯模组的第一挡板103延伸至另一所述电芯模组的第一固定板10背离所述至少两个电芯30的表面，以遮挡两个所述电芯模组的第一固定板10之间的间隙，第一挡板103可使得电芯模组之间叠置紧密，可减少外部杂质进入电芯模组造成电芯30损坏。
54.在一些实施例中，所述第一固定板10沿第三方向的一端端部设置有第一抵接柱104，所述第一抵接柱104可用于固定外接部件，例如：电池包的转接板70。优选的，转接板70包括电路板。
55.在一些实施例中，如图9和图10所示，所述第一固定板10背离至少两个电芯30的表面设置有第一滑槽105。在多个电芯模组沿第一方向叠置后，可在所述电芯模组沿第三方向的相对侧设置侧板，侧板可对电芯模组沿第三方向一侧的电芯30进行遮挡，一所述第一滑槽105可便于一所述侧板的安装和拆卸。
56.在一些实施例中，所述第一固定板10背离所述至少两个电芯30的表面朝所述第二方向延伸有有第一凸起106，所述第一凸起106可加强第一固定板10的强度。优选的，所述第一凸起106为加强筋，所述加强筋可加强第一固定板10的强度，第一固定板10的强度增强可有效减少电芯30被外部件碰撞造成损伤。
57.需要说明的是：所述第一方向指的是沿z轴方向。优选的，所述第一方向为所述电芯30的厚度方向。所述第二方向指的是沿x轴方向。所述第三方向指的是沿y轴方向。
58.对于上述第二固定板20，如图3和图11所示，所述第二固定板20设置第二固定槽20a，所述第二固定槽20a用于放置所述至少两个电芯30沿第二方向的第二侧壁30b。
59.在一些实施例中，所述第二固定板20的一端沿第一方向延伸有第二定位销201，所述第二固定板20的一端沿与第一方向相反方向设置有第二缺口202，在两个所述电芯模组沿第一方向堆叠时，一所述电芯模组的第二固定板20的第二定位销201与另一所述电芯模组的第二固定板20的第二缺口202插接定位，利用第二定位销201和第二缺口202的插接将多个电芯模组叠置，实现将多个电芯模组的电芯30相互隔开，可减少电芯模组的电芯30之间的挤压碰撞，同时减少了电芯模组之间的空隙，降低外部水汽进入电芯模组造成电芯30损坏。
60.在一些实施例中，如图12和图13所示，所述第二固定槽20a相对的两个侧壁的表面呈弧形面，所述第二固定槽20a相对的两个侧壁的圆弧分别与所述至少两个电芯30中的第二侧壁30b的最外侧贴合，第二固定槽20a的两个侧壁的表面设置成弧形面可增大所述至少两个电芯30的第二侧壁30b与第二固定槽20a的接触面积，便于利用第二树脂层50更好的固定。
61.在一些实施例中，如图14和图15所示，所述第二固定板20背离所述至少两个电芯
30的表面沿第一方向延伸有第二挡板203，在两个所述电芯模组眼第一方向堆叠时，一所述电芯模组的第二挡板203延伸至另一所述电芯模组的第二固定板20背离所述至少两个电芯30的表面，以遮挡两个所述电芯模组的第二固定板20之间的间隙，第二挡板203可使得电芯模组之间叠置紧密，可减少外部杂质进入电芯模组造成电芯30损坏。
62.在一些实施例中，所述第二固定板20沿第三方向的一端端部设置有第二抵接柱204，所述第二抵接柱204可用于固定外接部件，例如：电池包的转接板。优选的，转接板包括电路板。
63.在一些实施例中，如图16和图17所示，所述第二固定板20背离至少两个电芯30的表面设置有第二滑槽205。在多个电芯模组沿第一方向叠置后，可在所述电芯模组沿第三方向的相对侧设置侧板，一侧板可对电芯模组沿第三方向一侧的电芯30进行遮挡，一侧板的两端分别划入所述第二滑槽205和第一滑槽105内，一侧板固定于电芯模组沿第三方向的一侧，实现一侧板对电芯模组沿第三方向一侧的电芯30进行遮挡，其中，所述第二滑槽205和第一滑槽105可便于所述侧板的安装和拆卸。
64.在一些实施例中，所述第二固定板20背离所述至少两个电芯30的表面朝与所述第二方向相反方向延伸有有第二凸起206，所述第二凸起206可加强第二固定板20的强度。优选的，所述第二凸起206为加强筋，所述加强筋可加强第二固定板20的强度，第二固定板20的强度增强可有效减少电芯30被外部件碰撞造成损伤。
65.对于上述第一树脂层40和第二树脂层50，如图2和图3所示，第一树脂层40设置于第一固定板10和所述至少两个电芯30的第一侧壁30a之间，所述第一树脂层40用于将第一固定板10和所述至少两个电芯30的第一侧壁30a粘结固定，第二树脂层50设置于第二固定板20和所述至少两个电芯30的第二侧壁30b之间，所述第二树脂层50用于将第二固定板20和所述至少两个电芯30的第二侧壁30b粘结固定。优选的，第一树脂层40包括密封胶，密封胶设于第一固定板10和电芯30的第一侧壁30a之间固化后形成第一树脂层40。第二树脂层50包括灌封胶，灌封胶设于第二固定板20和电芯30的第二侧壁30b之间固化后形成第二树脂层50。
66.可以理解的是，所述第一树脂层40和第二树脂层50的灌注方式可为灌胶或注塑，例如，低压注塑。在本实施例中，所述第一树脂层40和所述第二树脂层50为灌封胶，该灌封胶可以实现将电芯30与第一固定板10和第二固定板20三者之间的粘结固定，同时灌封胶还可对电芯30起到涂覆保护的作用。优选的，所述第一树脂层40和第二树脂层50为环氧树脂灌封胶。可以理解的是，所述第一树脂层40和第二树脂层50不限于为环氧树脂层灌封胶，在一些实施例中，所述第一树脂层40和第二树脂层50还可替换为其他类型的灌封胶。
67.本实用新型还提供了一种电池包的实施例，如图18
‑
图20所示，电池包100包括以上所述的电芯模组、第一泡棉60、转接板70和外壳(图未示)，所述第一泡棉60设置于相邻两个电芯模组之间，转接板70设置于所述电芯模组的一侧，转接板70与所述电芯模组电连接，所述外壳沿第三方向设置于所述电芯模组相对的两侧，电芯模组的功能和结构可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。
68.对于上述第一泡棉60，所述第一泡棉60设置于相邻两个所述电芯模组之间，所述第一泡棉60可被压缩为电芯30膨胀提供空间。
69.对于上述转接板70，所述转接板70设置于所述电芯模组的一侧，所述转接板70与
所述电芯模组电连接，所述转接板70可用于稳定电池模组的电压，保护电池模组正常工作，同时，当所述电池模组处于放电过程中时，所述转接板70会检测电池的电压，当电池电量过低时，停止输出电量，对电池起到保护作用，当所述电池模组处于充电过程中时，在电池充满电时，转接板70可自动断开充电电路避免电池过充而损坏，同时转接板70可外接其他部件。
70.在一些实施例中，所述转接板70上设置有第一抵接孔701，所述第一抵接孔701与所述所述第一抵接柱104插接，实现转接板70与第一固定板10的固定。
71.在一些实施例中，所述转接板70上设置有第二抵接孔702，所述第二抵接孔702与所述所述第二抵接柱204插接，实现转接板70与第二固定板20的固定。
72.对于上述外壳，所述外壳沿第三方向设置所述电芯模组相对的两侧，所述外壳可对电芯模组的电芯30起到隔绝保护，限制外部的水汽进入电芯模组造成电芯30损坏。
73.在一些实施例中，所述外壳设置有两滑道，一滑道连接于所述第一固定板10背离至少两个电芯30的表面，另一滑道连接于所述第二固定板20背离至少两个电芯30的表面，实现外壳与第一固定板10和第二固定板20的连接，同时便于外壳的拆卸。
74.本实用新型还提供了一种用电设备的实施例，用电设备包括负载和如上所述的电池包，所述负载与所述电池包电连接。所述用电设备包括但不限于二轮电动车，储能设备，手持电动工具等，电池包的功能和结构可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。
75.在本实用新型实施例中，通过设置有第一固定板10、第二固定板20和至少两个电芯30，第一固定板10设置有第一固定槽10a，第二固定板20设置有第二固定槽20a，至少两个电芯30沿第一方向堆叠，第一固定板10和第二固定板20沿第二方向相对设置于至少两个电芯30的两侧，至少两个电芯30沿第二方向的第一侧壁30a设置第二固定槽20a内，至少两个电芯30沿第二方向的第二侧壁30b设置于第二固定槽20a内，第一方向和第二方向垂直，此外，第一固定板10的两端沿第一方向延伸有第一定位销101，第一固定板10的两端沿第一方向相反方向设置有第一缺口102，在至少两个电芯模组沿第一方向堆叠时，一电芯模组的第一固定板10的第一定位销101与另一电芯模组的第一固定板10的第一缺口102插接定位，这样设置，第一定位销101和第一缺口102的插接将多个电芯模组叠置，同时将多个电芯模组的电芯30相互隔开，减少电芯模组的电芯30之间的挤压碰撞，其中，多个电芯模组的第一固定板10和第二固定板20沿第一方向堆叠形成电池外壳，对电芯30可起到保护作用，同时，电芯30直接设置于第一固定板10和第二固定板20之间，电芯30与第一固定板10和第二固定板20之间的相对位移较小，即电芯30与电池外壳之间的相对位移较小，在电芯模组跌落时，电芯30与电池外壳之间的碰撞减小，可延长电芯模组的使用寿命。
76.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。