一种电池模组装置及电动车辆的制作方法

1.本技术涉及电池制造技术领域，具体而言，涉及一种电池模组装置及电动车辆。


背景技术：

2.目前，常规方壳动力电池电芯的正、负极一般位于电芯的同一侧，并且正负极高出电芯表面；基于此电芯而装包成组的动力电池及组装，其电池模组采集集成件(ccs，cells contact system)组件位于电芯的正上方，其中ccs组件至少包括绝缘支撑装置，高压传输装置和电池信号采集装置三部分。
3.现有技术中，高压快充成为趋势，充电倍率越大，意味着电池发热量问题越严峻。常规的电芯底部液冷或许不能满足需求，因此需要对电芯双面液冷，乃至多面液冷就显得越来越重要。ccs组件位于电芯的正上方，液冷板布置位置受限，电池冷却效率无法进一步提高。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种电池模组装置及电动车辆，可以实现提高电池冷却效率的技术效果。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种电池模组装置，包括电芯组件、绝缘支撑机构、电池信号采集机构和电力传输机构；
6.所述电芯组件包括多个电芯，所述多个电芯并排设置，所述电芯包括电芯本体、电芯上盖板、电芯正极和电芯负极，所述电芯上盖板安装在所述电芯本体上，所述电芯正极和所述电芯负极设置在所述电芯本体的同一侧、分别安装在所述电芯本体的两端，且所述电芯正极和所述电芯负极低于所述电芯上盖板；
7.所述绝缘支撑机构包括第一装配机构和第二装配机构，所述第一装配机构安装在所述电芯正极或所述电芯负极，所述第一装配机构与所述电芯上盖板平行，所述第二装配机构安装在所述电芯本体的侧面；
8.所述电力传输机构安装在所述第一装配机构，所述电池信号采集机构安装在所述第二装配机构。
9.在上述实现过程中，该电池模组装置中电芯极柱(电芯正极和电芯负极)低于电芯上盖板，从而利用电芯极柱和电芯上盖板之间的高度差安装绝缘支撑机构、电池信号采集机构和电力传输机构，第一装配机构给电力传输机构提供安装面，第二装配机构给电池信号采集机构提供安装面、使电池信号采集机构布置在电芯本体的侧面，充分利用了电池侧面的空间；从而，电芯组件的上表面依然在最上面，可以腾出液冷板的安装空间，将液冷板布置在电芯组件的上端，该电池模组装置可以实现提高电池冷却效率的技术效果。
10.进一步地，所述电力传输机构为高压铝排机构，所述高压铝排机构安装在所述第一装配机构并焊接在所述电芯组件的电芯极柱。
11.进一步地，所述高压铝排机构包括多个连接件，所述连接件的中间为拱形部，所述
连接件的两侧为平面部，所述平面部焊接在对应的所述电芯极柱上。
12.在上述实现过程中，多个连接件并排连接组成一个高压铝排机构；将连接件做成拱形，在平面部焊接在对应的电芯极柱时可以吸收电芯极柱高低公差；此外，电芯在充放电过程中会膨胀，因此连接件可以通过拱形的变形来吸收膨胀量。
13.进一步地，所述拱形部的厚度小于所述平面部的厚度。
14.在上述实现过程中，拱形部的厚度比平面部的厚度小，使得连接件更易于变形。
15.进一步地，所述平面部的厚度为1mm～3mm，所述拱形部的厚度为0.5mm～3mm。
16.进一步地，所述拱形部的上圆弧半径为r1mm～r20mm，所述拱形部的下圆弧半径为r1mm～r20mm，所述拱形部顶端距离平面部顶端的距离为0.5mm～5mm。
17.进一步地，所述绝缘支撑机构为线束隔离板，所述线束隔离板的第一装配机构设置有电力传输安装孔，且所述第一装配机构的厚度大于所述电力传输机构的厚度。
18.在上述实现过程中，电力传输安装孔用于安装电力传输机构，且电力传输机构不会露出第一装配机构。
19.进一步地，所述第一装配机构和所述第二装配机构的连接处设置有避让槽。
20.在上述实现过程中，避让槽用于电池信号采集机构安装在绝缘支撑机构时提供安装位置。
21.进一步地，所述电池信号采集机构为fpc机构，所述fpc机构包括fpc本体和多个镍片，所述多个镍片分别连接所述fpc本体、所述电力传输机构。
22.在上述实现过程中，通过镍片分别焊接fpc本体、电力传输机构，实现fpc本体、电力传输机构之间的电连接。
23.第二方面，本技术实施例提供了一种电动车辆，包括如第一方面任一项所述的电池模组装置。
24.本技术公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本技术公开的上述技术即可得知。
25.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。
27.图1为本技术实施例提供的电芯的结构示意图；
28.图2为本技术实施例提供的电池模组装置的结构示意图；
29.图3为本技术实施例提供的电池模组装置的爆炸结构示意图；
30.图4为本技术实施例提供的连接件的结构示意图；
31.图5为本技术实施例提供的连接件的截面结构示意图；
32.图6为本技术实施例提供的电池信号采集机构的结构示意图；
33.图7为本技术实施例提供的一种电池信号采集机构的结构示意图；
34.图8为本技术实施例提供的另一种电池信号采集机构的结构示意图。
35.图标：电芯组件100；电芯110；电芯本体111；电芯上盖板112；电芯正极113；电芯负极114；绝缘支撑机构200；第一装配机构210；电力传输安装孔211；第二装配机构220；避让槽221；电池信号采集机构300；电力传输机构400；连接件410；拱形部411；平面部412。
具体实施方式
36.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
38.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
39.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
40.此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
41.本技术实施例提供一种电池模组装置及电动车辆，可以应用于电芯正、负极低于电芯表面的动力电池装配中；该电池模组装置中电芯极柱(电芯正极和电芯负极)低于电芯上盖板，从而利用电芯极柱和电芯上盖板之间的高度差安装绝缘支撑机构、电池信号采集机构和电力传输机构，第一装配机构给电力传输机构提供安装面，第二装配机构给电池信号采集机构提供安装面、使电池信号采集机构布置在电芯本体的侧面，充分利用了电池侧面的空间；从而，电芯组件的上表面依然在最上面，可以腾出液冷板的安装空间，将液冷板布置在电芯组件的上端，该电池模组装置可以实现提高电池冷却效率的技术效果。
42.请参见图1，图1为本技术实施例提供的电芯的结构示意图，该电芯110包括电芯本体111、电芯上盖板112、电芯正极113和电芯负极114。
43.示例性地，电芯上盖板112安装在电芯本体111上，电芯正极113和电芯负极114设置在电芯本体111的同一侧、分别安装在电芯本体111的两端，且电芯正极113和电芯负极114低于电芯上盖板112；如图1所示，电芯上盖板112、电芯正极113和电芯负极114设置在电芯本体111的同一侧，电芯正极113和电芯负极114构成电芯110的电芯极柱。
44.请参见图2和图3，图2为本技术实施例提供的电池模组装置的结构示意图，图3为本技术实施例提供的电池模组装置的爆炸结构示意图；该电池模组装置包括电芯组件100、绝缘支撑机构200、电池信号采集机构300和电力传输机构400。
45.示例性地，电芯组件100包括多个电芯110，多个电芯110并排设置。
46.示例性地，如图2及图3所示，多个电芯110紧邻设置，整体构成电芯组件100。
47.示例性地，如图2及图3所示，绝缘支撑机构200、电池信号采集机构300和电力传输机构400的数量为两个，分别从电芯组件100的左右两端进行安装；可选地，电池模组装置为左右对称的机构设置。
48.示例性地，绝缘支撑机构200包括第一装配机构210和第二装配机构220，第一装配机构210安装在电芯正极113或电芯负极114，第一装配机构210与电芯上盖板112平行，第二装配机构120安装在电芯本体111的侧面。
49.示例性地，电力传输机构400安装在第一装配机构210，电池信号采集机构300安装在第二装配机构220。
50.示例性地，该电池模组装置中电芯极柱(电芯正极113和电芯负极114)低于电芯上盖板112，从而利用电芯极柱和电芯上盖板112之间的高度差安装绝缘支撑机构200、电池信号采集机构300和电力传输机构400，第一装配机构210给电力传输机构400提供安装面，第二装配机构220给电池信号采集机构300提供安装面、使电池信号采集机构300布置在电芯本体的侧面，充分利用了电池侧面的空间；从而，电芯组件100的上表面依然在最上面，可以腾出液冷板的安装空间，将液冷板布置在电芯组件的上端，该电池模组装置可以实现提高电池冷却效率的技术效果。
51.请参见图4和图5，图4为本技术实施例提供的连接件的结构示意图，图5为本技术实施例提供的连接件的截面结构示意图。
52.示例性地，电力传输机构400为高压铝排机构，高压铝排机构安装在第一装配机构210并焊接在电芯组件100的电芯极柱。
53.示例性地，高压铝排机构包括多个连接件410，连接件410的中间为拱形部411，连接件的两侧为平面部412，平面部412焊接在对应的电芯极柱上。
54.示例性地，多个连接件410并排连接组成一个高压铝排机构；将连接件410做成拱形，在平面部412焊接在对应的电芯极柱时可以吸收电芯极柱高低公差；此外，电芯在充放电过程中会膨胀，因此连接件410可以通过拱形的变形来吸收膨胀量。
55.示例性地，拱形部411的厚度小于平面部412的厚度。
56.示例性地，使拱形部411的厚度比平面部412的厚度小，使得连接件410更易于变形。
57.示例性地，平面部412的厚度l2为1mm～3mm，拱形部411的厚度l1为0.5mm～3mm。
58.示例性地，拱形部411的上圆弧半径r1为r1mm～r20mm，拱形部411的下圆弧半径r2为r1mm～r20mm，拱形部411顶端距离平面部顶端的距离l3为0.5mm～5mm。
59.在一些实施方式中，连接件410两端的平面部412焊接在不同的电芯极柱上面，由于制造误差和装配误差，不同电芯的极柱不可能处于同一平面上，因此将连接件410做成拱形，并且将拱形的厚度做薄，就可以使得高压铝排拱形部位易于变形，可以吸收电芯极柱高低公差；此外，电芯在充放电过程中会膨胀，因此做成拱形可以通过拱形的变形来吸收膨胀
量。
60.在一些实施场景中，如图5所示，连接件410中平面部412的厚度l2为2mm，推荐范围为1mm～3mm；拱形部411的厚度l1为1mm，推荐范围为0.5mm～3mm；拱形部411的上圆弧半径r1为r5mm，推荐范围为r1mm～r20mm；拱形部411的下圆弧半径r2为r4.5mm，推荐范围为r1mm～r20mm；拱形部411顶端距离平面部412顶端的距离l3为2mm，推荐范围为0.5mm～5mm。
61.请参见图6，图6为本技术实施例提供的电池信号采集机构的结构示意图。
62.示例性地，绝缘支撑机构200为线束隔离板，线束隔离板的第一装配机构210设置有电力传输安装孔211，且第一装配机构210的厚度大于电力传输机构400的厚度。
63.示例性地，电力传输安装孔211用于安装电力传输机构400，且电力传输机构400不会露出第一装配机构210。
64.示例性地，第一装配机构210和第二装配机构220的连接处设置有避让槽221。
65.示例性地，避让槽221用于电池信号采集机构300安装在绝缘支撑机构200时提供安装位置；可选地，避让槽221用于避让电池信号采集机构300上的镍片。
66.在一些实施方式中，电力传输机构400为高压铝排机构；如图6所示，从侧面看，绝缘支撑机构200弯折成l型，第一装配机构210安装高压铝排机构，其上面有高压铝排安装孔(电力传输安装孔211)；此面厚度要高于高压铝排的厚度，其目的是保护高压铝排不至于露出来。可选地，第一装配机构210的厚度为5mm，推荐范围为2mm～8mm。
67.示例性地，第二装配机构220安装电池信号采集机构300，绝缘支撑机构200的折角处有避让槽221，用于避让电池信号采集机构300上的镍片；可选地，第二装配机构220的厚度根据强度分析而定，在本技术中第二装配机构220的厚度为2mm，推荐范围为0.3mm～8mm。
68.请参见图7和图8，图7为本技术实施例提供的一种电池信号采集机构的结构示意图，图8为本技术实施例提供的另一种电池信号采集机构的结构示意图。
69.示例性地，电池信号采集机构300为fpc机构，fpc机构包括fpc本体310和多个镍片320，多个镍片320分别连接fpc本体310、电力传输机构400。
70.示例性地，通过镍片分别焊接fpc本体310、电力传输机构400，实现fpc本体310、电力传输机构400之间的电连接。
71.示例性地，柔性电路板(fpc，flexible printed circuit)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。
72.在一些实施方式中，fpc机构通过胶粘或机械安装如卡扣的方式安装在线束隔离板的侧面上；fpc机构呈l型，与线束隔离板适配，fpc机构具有两种设计方式。
73.可选地，如图7所示，为fpc机构的第一种设计方式，fpc本体310呈平面状，镍片320弯折适配线束隔离板，即镍片320为l型。
74.可选地，如图8所示，为fpc机构的第二种设计方式，fpc本体310延伸出触角，用于与镍片320焊接；fpc本体310的触角适配线束隔离板呈弯折状，镍片320呈平面状。
75.示例性地，镍片320与fpc本体310的连接要需设计缓冲结构，其作用与高压铝排拱形机构的作用相同，即：(1)用于吸收电芯和铝排的制造误差和装配误差，(2)电芯在充放电过程中会膨胀，因此镍片320与fpc本体310连接的设计缓冲结构可以通过变形来吸收膨胀量。
76.示例性地，本技术实施例提供了一种电动车辆，包括如图1至8所示的电池模组装置。
77.综上所述，本技术实施例提供的电池模组装置，该电池模组装置中电芯极柱(电芯正极113和电芯负极114)低于电芯上盖板112，从而利用电芯极柱和电芯上盖板112之间的高度差安装绝缘支撑机构200、电池信号采集机构300和电力传输机构400，第一装配机构210给电力传输机构400提供安装面，第二装配机构220给电池信号采集机构300提供安装面、使电池信号采集机构300布置在电芯本体的侧面，充分利用了电池侧面的空间。
78.示例性地，高压铝排机构拱形的特殊设计，可以使拱形更加容易变形，吸收公差和膨胀量。
79.示例性地，fpc机构布置在电芯的侧面，取消了fpc机构占用电池z向空间的可能性，从而更充分利用了电池侧面的空间。
80.示例性地，l型的线束隔离板分别为高压铝排机构和fpc机构安装提供了安装面。巧妙的利用了空间，使装配结构更加合理。
81.在本技术所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本技术实施例不再多加赘述。
82.应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本技术实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本技术实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
83.在本技术的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
84.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应与权利要求的保护范围为准。