一种支持多层结构的电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池模组结构领域，具体地，涉及一种支持多层结构的电池模组。


背景技术：

2.随着新能源汽车的稳步发展，动力电池系统成为目前热门研究装置，电池系统pack(pack的意思就是包装，电池pack指的就是组合电池，也就是动力电池的包装、封装或者装配过程)研究更是其中重要环节之一，其中动力电池系统的轻量化问题是提高新能源汽车性能；增强驾驶体验；降低耗电量的关键问题，也成为pack工程师想要攻克的技术难题之一。但在既要保证动力电池系统的结构强度和能量密度的前提下，想要减轻动力电池系统的质量，这是非常困难的。利用结构分解考虑，在动力电池系统中，电池模组的占比最大，约为动力电池系统的百分之七十，所以动力电池轻量化问题的关键也是电池模组的轻量化问题。而模组中最直接能够实现轻量化的结构便是模组上的板体，尤其是模组上的端板和侧板，主要起电芯之间的连接固定和上下模组之间的固定作用。
3.上下模组目前大多采用中层支架连接，这样的连接方式的优点是连接稳定，结构强度高，但这样的连接方式不仅影响空间利用率、无法做到模组的多层结构，还增加了动力电池系统的整体质量，这对新能源汽车的整体性能与耗电量无疑是一个重要影响因素。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术，本实用新型的目的在于克服现有技术中多组电池模组之间往往需要采用中层支架进行连接，导致整体质量增加，空间利用率降低等问题，从而提供一种能够既保证结构的稳定性，有节省中层支架占据的空间，实现电池模组的多层化设置，大大提高空间利用率，降低电池系统的总体质量的支持多层结构的电池模组。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种支持多层结构的电池模组，所述支持多层结构的电池模组包括形成有空腔的电池箱体，以及设置于所述空腔中的电池本体；其中，
6.所述电池箱体通过顶盖，底板，以及位于侧面上的一组相对的侧板和一组相对的端板围合组成，所述侧板和/或所述端板上形成有支撑柱，且所述支撑柱的上端面和/或下端面凸出所述顶盖和/或所述底板的端面设置，所述支撑柱自上而下贯通形成有连接柱孔；
7.自上而下相邻设置的两个所述电池箱体中对应的所述连接柱孔的轴线位于同一条直线上，且连接柱体可贯穿相邻的至少两个所述连接柱孔设置。
8.优选地，所述侧板和所述端板中相接触的侧面为棱边，所述支撑柱位于所述侧板和/或所述端板的棱边上。
9.优选地，所述支撑柱位于所述端板上，且所述端板的上端面突出所述顶盖和所述侧板的上端面设置。
10.优选地，所述顶盖位于一组相对的所述端板之间，且盖合设置于所述侧板的上表面上。
11.优选地，所述侧板的上表面部分沿与端面平行的方向向内延伸形成有安装耳，所述顶盖中靠近侧面的端部凹陷形成有安装槽，所述安装耳与所述安装槽上配合形成有安装孔组，连接件通过贯穿所述安装孔组以固定连接所述侧板和所述顶盖。
12.优选地，所述端板中靠近所述侧板的两个侧面部分向内凹陷形成有容纳槽，所述侧板的端部向内弯曲形成有能够卡接于所述容纳槽中的围边。
13.优选地，所述端板与所述侧板相接触的面形成为焊接面。
14.优选地，所述端板上还贯通形成有多个轻量化孔，所述端板的内端面上凸起形成有多条加强筋。
15.优选地，所述侧板和/或所述端板的上表面部分向上凸起形成有定位销，所述侧板和/或所述端板的下表面部分向下凹陷形成有与所述定位销可插接设置的定位孔。
16.优选地，所述支撑柱与所述侧板和/或所述端板的板体部分形成为一体结构。
17.通过上述技术方案，在电池箱体的侧板和/或端板上设置支撑柱，有效地提高了整个电池模组的强度。基于此，在支撑柱上贯穿设置连接柱孔，并且使每个电池模组上的连接柱孔可以轴线位于同一条直线上设置，通过连接柱体的贯穿设置，即可实现多个电池模组的连接设置。这样的方式从电池模组的端板或是侧板上进行改进，调节了上下相连的两个电池模组的连接方式，使得多个电池模组之间可以多层化连接，同时不再拘束于传统中层支架结构的固定方式，既保证了整体结构的稳定性，又节省了中层支架的结构设置空间，在电池模组多层化设置的前提下，大大提高了空间利用率，降低了整个电池系统的总体质量。
18.本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
19.附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
20.图1是本实用新型提供的两组电池模组装配后的其中一个视角的结构示意图；
21.图2是本实用新型提供的两组电池模组装配后的另一视角的结构示意图；
22.图3是图1中a部分的局部放大图；
23.图4是本实用新型提供的电池模组的结构示意图；
24.图5是本实用新型提供的端板的结构示意图。
25.附图标记说明
26.1-顶盖；2-底板；3-侧板；4-端板；5-支撑柱；6-定位销；7-定位孔；
27.11-安装槽；12-连接件；
28.31-安装耳；32-围边；
29.41-容纳槽；42-轻量化孔；43-加强筋；
30.51-连接柱孔；52-连接柱体；53-焊接面。
具体实施方式
31.以下对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
32.如图1-图4所示，本实用新型提供了一种支持多层结构的电池模组，所述支持多层
结构的电池模组包括形成有空腔的电池箱体，以及设置于所述空腔中的电池本体。所述电池箱体通过顶盖1，底板2，以及位于侧面上的一组相对的侧板3和一组相对的端板4围合组成，所述侧板3和/或所述端板4上形成有支撑柱5，且所述支撑柱5的上端面和/或下端面凸出所述顶盖1和/或所述底板2的端面设置，所述支撑柱5自上而下贯通形成有连接柱孔51；自上而下相邻设置的两个所述电池箱体中对应的所述连接柱孔51的轴线位于同一条直线上，且连接柱体52可贯穿相邻的至少两个所述连接柱孔51设置。这里的支撑柱5为侧板3或是端板4上的其中一部分，即支撑柱5为位于侧板3或是端板4上的柱状结构，在加工过程中，其能够与侧板3或是端板4上的板体部分一体压铸成型。
33.需要说明的是，这里的电池本体可以按照本领域技术人员能够理解和常规使用的电池模组内芯进行设置，例如，可以包括：
34.fpc采集板：bms所需配备的重要部件，实现监控电芯的电压和温度；连接数据采集和传输并自带过流保护功能；
35.输出汇流排：汇流排是电池一种进线的连接方式，主要是增加了接触面积，减少了耗能，降低了温升；
36.串联铝排：用于将电芯之间串联起来，具有导电率高、载流量大、导热佳、重量轻便、无磁性、便于回收等特点；
37.线束隔离板：将电芯与fpc采集板阻隔开；
38.负极端子：将铜排与负极输出汇流排连接在一起，起紧固作用；
39.电芯：动力电池的最小单位，是电能存储单元；
40.正极端子：将铜排与正极输出汇流排连接在一起，起紧固作用。
41.当然，本实用新型并不局限于上述结构，本领域技术人员能够理解和使用的结构以及具体布置方式在此均可以使用。)
42.优选的实施方式中，支撑柱5位于侧板3和/或端板4的两个侧边上，对此，例如将所述侧板3和所述端板4中相接触的侧面定义为棱边，所述支撑柱5则位于所述侧板3和/或所述端板4的棱边上。这样的设置方式可以使得整个电池箱体的四个棱边上均设置有支撑柱5，从而在连接后能够进一步提高多个电池模组组装后的整体结构的稳定性。
43.在本实用新型的一种更为优选的实施方式中，所述支撑柱5位于所述端板4上，且所述端板4的上端面突出所述顶盖1和所述侧板3的上端面设置。具体地，可以将顶盖1设置在位于一组相对的所述端板4之间，且盖合设置于所述侧板3的上表面上。这样的设置方式，能够方便地实现端板4突出顶盖1的设置要求，同时，能够实现整个电池箱体的相对闭合设置。
44.同时，为了有效地实现侧板3和顶盖1的固定闭合，所述侧板3的上表面部分沿与端面平行的方向向内延伸形成有安装耳31(这里的内指的是沿端面所在的平面朝向空腔所在的方向向内延伸，例如，侧板3为竖直放置，则其端面所在的平面为水平面，则这里的安装耳31是沿着水平方向朝向空腔所在的方向延伸，形成为水平设置的安装片)，所述顶盖1中靠近侧面的端部凹陷形成有安装槽11，所述安装耳31与所述安装槽11上配合形成有安装孔组，连接件12通过贯穿所述安装孔组以固定连接所述侧板3和所述顶盖1。
45.为了使得端板4能够与侧板3之间有效地卡合连接，以提高整个电池箱体的安装结构的稳定性，进一步提高对多层电池模组的叠加设置的支撑力度，所述端板4中靠近所述侧
板3的两个侧面部分向内凹陷形成有容纳槽41，所述侧板3的端部向内弯曲形成有能够卡接于所述容纳槽41中的围边32。
46.一种更为优选的实施方式中，如图5所示，所述端板4与所述侧板3相接触的面还可以形成为焊接面53。这里可以通过激光焊接机将端板4和侧板3的焊接面焊接在一起，焊缝可以为沿长度方向上的多条线状焊缝，从而能够进一步加强整个电池模组的结构强度。
47.同时，所述端板4上还可贯通设置多个轻量化孔42，所述端板4的内端面上凸起形成有多条加强筋43。轻量化孔42即为贯通的孔体结构，通过加强筋43的配合，在提高整体结构强度的同时，进一步降低整体重量。
48.所述侧板3和/或所述端板4的上表面部分向上凸起形成有定位销6，所述侧板3和/或所述端板4的下表面部分向下凹陷形成有与所述定位销6可插接设置的定位孔7。通过定位销6的加入，进一步保证了整体结构的稳定性，不再拘束于传统中层支架结构的固定设置，大大提高了空间利用率，并且，能够有效地实现相邻的电池模组之间的定位，通过插接方式进一步提升整体连接的稳定性，相较于上述在棱边处通过连接柱体52实现的连接方式而言，进一步提升了整体连接的稳定性，为模组多层化结构的连接进一步提供了有效的保证，大大提高了空间利用率。
49.上述方式能够使得上下相邻的电池模组之间的连接更为紧密，并且能够有效提升空间利用率，减轻了整个电池系统的质量，保证了电池模组多层化结构的有效实现。
50.以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
51.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
52.此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。