一种绝缘支架及电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种绝缘支架及电池模组。


背景技术：

2.电池模组包括多个电芯，电芯之间通过汇流排进行串、并联。电池模组中，当电芯的正极和负极处于同侧时，电芯在箱体上受到震动等外力时，相邻电芯之间容易由于触碰而发生短路，安全性差。现有技术中，通常采用绝缘结构对电芯之间进行绝缘设计，然而绝缘结构制作困难，提高了成本。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种绝缘支架及电池模组，防止电芯间发生触碰，进而防止电芯间发生短路，提高安全性，结构简单。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一方面，提供一种绝缘支架，所述绝缘支架设置于电芯组上，所述电芯组包括多个电芯，所述电芯的第一电极和第二电极位于同侧，所述绝缘支架包括多个相连接的绝缘板，每个所述绝缘板对应连接于一个所述电芯，所述绝缘板设置有限位槽，所述限位槽罩设于所述电芯的端部，所述限位槽的槽壁用于对所述电芯进行限位，至少部分所述第一电极和至少部分所述第二电极外露于所述绝缘板。
6.可选地，所述限位槽的槽底覆盖部分所述第二电极，所述槽底上设置有第一隔离部，所述第一隔离部开设有通孔，所述第一电极通过所述通孔外露于所述绝缘板。
7.可选地，所述绝缘板的背离所述电芯的一侧用于设置汇流排，所述绝缘板能够隔离所述汇流排和所述电芯。
8.可选地，所述绝缘板背离所述限位槽的槽口的一侧设置有定位结构，所述定位结构用于对所述汇流排进行定位。
9.可选地，所述定位结构包括外凸的定位柱，所述汇流排上开设有安装孔，所述安装孔套设于所述定位柱；或
10.所述定位结构包括内凹的所述定位孔，所述汇流排上设置有安装柱，所述定位孔套设于所述安装柱。
11.可选地，所述电芯为圆柱电芯。
12.可选地，所述限位槽的内径尺寸大于所述电芯的外径尺寸。
13.可选地，所述限位槽的内径尺寸与所述电芯的外径尺寸二者之间的差值范围为0.2mm-2mm。
14.可选地，所述绝缘板上设置有第二隔离部，所述第二隔离部用于分隔相邻两个所述电芯。
15.可选地，多个所述绝缘板沿第一方向排布，所述第二隔离部包括：
16.第一凸筋，所述第一凸筋连接相邻两个所述绝缘板；和/或
17.第二凸筋，所述第二凸筋连接于所述限位槽的外周壁沿所述第二方向的侧面；和/或
18.第三凸筋，所述第三凸筋连接于所述限位槽的外周壁沿所述第一方向的侧面。
19.可选地，所述第二隔离部包括所述第二凸筋时，所述第二凸筋设置有第一定位槽，所述第一定位槽设置在所述第二凸筋背离所述限位槽的侧面；和/或
20.所述第二隔离部包括所述第三凸筋时，所述第三凸筋设置有第二定位槽，所述第二定位槽设置在所述第三凸筋背离所述限位槽的侧面。
21.可选地，同时设置有所述第一定位槽和所述第二定位槽时，相邻设置的所述第一定位槽和所述第二定位槽用于对同一个所述电芯进行定位。
22.可选地，所述第二隔离部包括所述第二凸筋时，所述限位槽的槽底与所述第二凸筋具有高度差。
23.可选地，多个所述绝缘板为一体成型结构。
24.可选地，所述绝缘板为塑胶板。
25.另一方面，提供一种电池模组，包括电芯组、汇流排和上述的绝缘支架，所述绝缘支架设置于电芯组上，所述汇流排设置于所述绝缘支架上。
26.可选地，所述电芯组设有多个，所述绝缘支架设有多个，多个绝缘支架分别连接于多个电芯组。
27.本实用新型的有益效果：
28.本实用新型提供的一种绝缘支架及电池模组，限位槽用于电芯限位，能够保持电芯组内的电芯间的相对位置，防止在受到外力震动时电芯组内的相邻电芯因触碰而发生短路，提高了安全性；电池模组通过采用上述绝缘支架，提高了安全性和可靠性；且无需进行绝缘设计，简化了结构，从而降低了生产成本。外露的第一电极和第二电极方便用于与汇流排连接，以使电芯组内的多个电芯相连。
附图说明
29.图1是本实用新型的具体实施方式提供的绝缘支架、电芯及汇流排的组装结构示意图；
30.图2是本实用新型的具体实施方式提供的一个视角下的绝缘支架与汇流排的组装结构示意图；
31.图3是本实用新型的具体实施方式提供的绝缘支架的结构示意图；
32.图4是本实用新型的具体实施方式提供的另一个视角下的绝缘支架与汇流排的组装结构示意图。
33.图中：
34.100、电芯；101、第二电极；102、第一电极；200、汇流排；201、安装孔；202、工艺孔；203、第一电极连接部；204、中间连接部；205、第二电极连接部；300、绝缘支架；301、绝缘板；
35.1、限位槽；11、槽壁；12、槽底；2、第一隔离部；21、通孔；3、定位柱；4、第二隔离部；41、第一定位槽；42、第一凸筋；43、第二凸筋；44、第三凸筋；45、第二定位槽；46、减重槽。
具体实施方式
36.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.本实施例还提供了一种电池模组，如图1所示，包括电芯组和绝缘支架300，绝缘支架300设置于电芯组上，电芯组包括多个电芯100，电芯100的第一电极102和第二电极101位于同侧。本实施例还提供了一种绝缘支架300，如图1-图3所示，绝缘支架300包括多个相连接的绝缘板301，每个绝缘板301对应连接于电芯组上的一个电芯100，绝缘板301设置有限位槽1，限位槽1罩设于电芯100的端部，限位槽1的槽壁11用于对电芯100进行限位，至少部分第一电极102和部分第二电极101外露于绝缘板301。
40.限位槽1用于电芯100限位，能够保持电芯组内的电芯100间的相对位置，防止在受到外力震动时电芯组内的相邻电芯100因触碰而发生短路，提高了安全性；电池模组通过采用上述绝缘支架300，提高了安全性和可靠性；且无需进行绝缘设计，简化了结构，从而降低了生产成本。外露的第一电极102和第二电极101方便用于与汇流排200连接，以使电芯组内的多个电芯100相连。
41.具体地，如图4所示，汇流排200包括多个相连的连接件，连接件用于串联沿第二方向相邻的两个电芯100，具体地，连接件包括与一个电芯100的第一电极102连接的第一电极连接部203、与另一个电芯100的第二电极101连接的第二电极连接部205，以及用于连接第一电极连接部203和第二电极连接部205的中间连接部204；具体地，如图1和图4所示，连接件的第一电极连接部203和第二电极连接部205分别与相邻两个电芯100露出于第一固定板的第一电极102和第二电极101连接。
42.可选地，如图1、图2和图4所示，绝缘板301的背离电芯100的一侧用于设置汇流排200，两个电芯组用一个汇流排200进行连接，绝缘板301能够隔离汇流排200和电芯100，避免汇流排200与同一个电芯100的第一电极102和第二电极101同时接触而短路，实现了汇流排200与电芯100间的绝缘隔离。
43.具体地，第一电极102和第二电极101两者，一个是正极，另一个是负极。本实施例
中，以第一电极102为正极，第二电极101为负极为例进行示例性说明。
44.进一步地，电池模组内的电芯组设有多个，绝缘支架300设有多个，多个绝缘支架300分别连接于多个电芯组，绝缘支架300的数量根据电芯组的数量设置，多个绝缘支架300能够进行拼接以适用于电池模组中的电芯组数量，使用更灵活，适用性更强。尤其当电池模组内的电芯100数量较多时，将所有电芯100划分为多个电芯组，减小绝缘支架300中绝缘板301的数量，降低加工精度。一般地，绝缘支架300中绝缘板301的数量可以是2-15个；对于电芯100数量一定的电池模组来说，增加绝缘板301数量，则减少绝缘支架300的数量，方便安装；减少绝缘板301数量，则增加了绝缘支架300的数量，适用性更好，加工精度要求更低。具体地，绝缘支架300上的绝缘板301的数量可根据电芯组内的电芯100数量进行设置。
45.本实施例中，如图1所示，电池模组设置有两组电芯组和两个绝缘支架300，每组电芯组设有四个电芯100，设置有绝缘支架300包括四个连接的绝缘板301，每个绝缘板301上设置一个连接件，每组电芯组分别用一个绝缘支架300进行固定。其他实施例中，也可以将电池模组内的所有电芯100形成一个电芯组，进行定制化设计，减少绝缘支架300的数量，便于组装。
46.本实施例中，如图1所示，第一方向为x向，第二方向为y向，第一方向垂直于第二方向。
47.本实施例中，电芯100为圆柱电芯，限位槽1的槽壁11呈圆筒状，或者电芯100也可以为方形电芯，限位槽1进行适应性设计即可。进一步地，圆柱电芯为直径较大的大圆柱电芯，因为当电池箱体的体积一定时，圆柱电芯的直径越大，圆柱电芯的数量越少，相应的用于对圆柱电芯进行限位的绝缘板301数量越少，减少每个绝缘支架300用于定位圆柱电芯的数量，从而能降低绝缘支架300的加工精度。
48.具体地，如图1所示，第一电极102和第二电极101位于电芯100的顶部，限位槽1可以是槽底12具有缺口，以使至少部分第一电极102和至少部分第二电极101外露，或者限位槽1只有部分槽底12和部分槽壁11，围设在电芯100的部分外周和盖设在电芯100的部分顶部，以使至少部分第一电极102和至少部分第二电极101外露。
49.本实施例中，如图2所示，限位槽1的槽底12覆盖部分第二电极101，另一部分第二电极101裸露；槽底12上设置有第一隔离部2，第一隔离部2开设有通孔21，第一电极102通过通孔21外露于绝缘板301，第一隔离部2用于绝缘隔离第一电极102和第二电极101的四周，防止第一电极102与第二电极101之间发生接触短路。本实施例中，一个连接件的第一电极连接部203与穿出所述通孔21的电芯(为描述方便，下称为1号电芯)第一电极102连接后，该连接件未与相邻电芯(为描述方便，下称为2号电芯)的第二电极101连接的部分的中间连接部204的部分位于所述1号电芯对应的绝缘板301上，相当于绝缘板301将中间连接部204与1号电芯的第二电极101隔绝，从而使得该连接件与1号电芯的第二电极101隔绝开，且该连接件的第二电极连接部205与2号电芯的第二电极101连接时，由于2号电芯的第一电极102的侧面靠近第二电极101的一端被所述通孔21的孔壁所围覆，从而避免了该连接件的第二电极连接部205与2号电芯的第二电极101连接，以达到实现连接件不会同时与2号电芯100的第一电极102及第二电极101连接的作用。具体根据第一电极102、第二电极101的结构设置第一隔离部2形状，例如，当第一电极102围设在所述第二电极101周边，且第二电极101凸出于第一电极102时，第一隔离部2可以呈环状并套设在第二电极101四周。
50.其他实施例中，当第一电极102和第二电极101之间设置有沟槽时，第一隔离部2也可以是呈环状从限位槽1的槽底12向槽口方向凸起，并套设在第一电极102四周。第一隔离部2的具体结构可以根据第一电极102和第二电极101的结构进行设置。
51.进一步地，绝缘板301背离限位槽1开口的一侧设置有定位结构，定位结构用于对汇流排200进行定位，具体是通过固定汇流排200上的每个连接件来达到对汇流排200的固定，能够使汇流排200精准定位在绝缘板301上，保证汇流排200和电芯100的相对位置准确，同时保证了装配可行性，有利于提高汇流排200的装配效率。
52.本实施例中，如图1所示，定位结构包括外凸的定位柱3，汇流排200上开设有安装孔201，安装孔201套设于定位柱3，安装方便；进一步地，连接件设置于绝缘板301上，每个绝缘板301上设置有定位柱3，每个连接件上开设有安装孔201，相应的安装孔201安装于相应的定位柱3上。具体地，定位柱3为圆柱，其外径不小于3mm，提高定位柱3的结构强度，提高连接可靠性，具体尺寸可根据汇流排200而定。其他实施例中，定位结构可以是定位槽，汇流排200卡接在定位槽内，例如，定位槽为盲孔；或者定位结构是一个方形凸台，汇流排200上开设有方孔，方孔套设在方形凸台上，进行定位。其他实施例中，定位结构也可以包括内凹在绝缘板301上的定位孔，汇流排200(本实施例中是连接件)上设置有安装柱，定位孔套设于安装柱。
53.进一步地，定位柱3与安装孔201铆接，实现汇流排200与绝缘板301的固定连接，避免因连接不稳定而与相邻汇流排200或者电芯100发生接触而短路。
54.一般，电池模组通过自动化设备进行组装，以提高生产效率，具体地，汇流排200上开设有工艺孔202机械手对汇流排200取料时，工艺孔202可以作为定位基准，用于机械手抓取时对汇流排200进行定位，提高汇流排200与绝缘支架300件的装配精度。
55.可选地，电芯100为圆柱电芯时，限位槽1为圆形槽或弧形槽，限位槽1的内径尺寸大于电芯100的外径尺寸，能够吸收电芯100的尺寸公差和多个电芯100累积的尺寸公差，保持电芯100间的相对位置，为汇流排200精准定位提供前期保障，保证了装配的可行性；可选地，二者之间的差值范围为0.2mm-2mm，优选地，差值为1mm。
56.可选地，绝缘板301上设置有第二隔离部4，第二隔离部4用于分隔相邻两个电芯100，保证电芯100间的安全距离，具体地，第二隔离部4能够隔离同组电芯组之间的电芯100，也能够隔离相邻电芯组间的电芯100，实现了绝缘隔离，避免出现电气安全问题，提高了安全性，同时保证安全的电气间隙和爬电距离。具体地，第二隔离部4为设置于相邻限位槽1的槽壁11外周之间的凸筋。
57.具体地，如图1所示，电芯组内的所有电芯100沿第一方向排列，且各个电芯100沿第二方向相错位，绝缘支架300上的所有绝缘板301沿第一方向排列，且各个绝缘板301沿第二方向相错位连接，多个绝缘板301根据多个电芯100的排布进行排布，以使多个绝缘板301分别用于对多个电芯100进行限位。
58.可选地，如图2所示，四个绝缘板301沿第一方向排布，设置于沿电芯排上，为适应电芯排内各个电芯位置，四个绝缘板301沿第二方向错位设置。
59.可选地，第二隔离部4包括第一凸筋42，第一凸筋42连接相邻两个绝缘板301，第一凸筋42用于绝缘隔离同电芯组内的沿第一方向相邻的两个电芯。
60.可选地，第二隔离部4包括第二凸筋43，第二凸筋43连接于限位槽1的外周壁沿第
二方向的侧面，第二凸筋43用于绝缘隔离相邻电芯组沿第二方向相邻的两个电芯。
61.可选地，第二隔离部4包括第三凸筋44，第三凸筋44连接于限位槽1的外周壁沿第一方向的侧面，第三凸筋44用于绝缘隔离相邻电芯组沿第一方向相邻的两个电芯。
62.可选地，第二隔离部4包括第二凸筋43时，第二凸筋43设置有第一定位槽41，第一定位槽41设置在第二凸筋43背离限位槽1的侧面，第一定位槽41用于从第二方向对相邻组的电芯进行定位。
63.限位槽1具有槽底，以盖设于第一个电芯100的第二电极101，第一定位槽41不具有槽底，以使第二个电芯100的第二电极101裸露，从而实现限位槽1的槽底隔离第一个电芯100的第二电极101和连接件，且第二个电芯100的第二电极101与连接件连接。进一步地，限位槽1的槽底外侧与第二凸筋43具有高度差，只有高度差时才能保证限位槽1罩设在第一个电芯100上端面时，第二凸筋43形成的第一定位槽41才能够对第二个电芯100的侧面进行限位，以隔开第二方向上的两个电芯100。
64.可选地，第二隔离部4包括第三凸筋44时，第三凸筋44设置有第二定位槽45，第二定位槽45设置在第三凸筋44背离限位槽1的侧面，第二定位槽45用于从第一方向对相邻组的电芯进行定位。
65.进一步地，同时设置有第一定位槽41和第二定位槽45时，由于电芯组内的电芯间错位设置，相邻设置的第一定位槽41和第二定位槽45用于对同一个电芯进行定位。
66.本实施例中，电芯100为圆柱电芯，第一定位槽41为弧形槽。
67.具体地，同时设置有第一凸筋42、第二凸筋43和第三凸筋44时，三者为一体结构。具体地，第二隔离部4上还设置有减重槽46。
68.可选地，多个绝缘板301可以为一体结构，多个绝缘板301通过第二隔离部4连接。可选地，多个绝缘板301也可以是分体结构。
69.可选地，绝缘板301为塑胶板，具体可以由pc加abs材质制成，也可以由其他绝缘材质制成，不进行限定。
70.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。