电池包及用电设备的制作方法

1.本技术涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种电池包及用电设备。


背景技术：

2.当代汽车产业正在发生革命性的辩护啊，即传统燃油汽车正在逐步被新能源汽车所代替，其中纯电动汽车作为新能源汽车的一种得到了诸多青睐，其中动力电池作为电动汽车的核心部件，动力电池提升能量密度和提升续航里程也日益受到车厂的关注，特别是在各种环境下使用所带来的动力电池包使用寿命和动力电池包轻量化要求越来越高。
3.然而由于电池包在实际生产的过程中，避免不了出现公差，使得电池包在组装的过程中，很难保证装配效果，影响其装配效率。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种电池包及用电设备，有利于电池包的装配，提高装配效率。
5.为达上述目的，本技术采用以下技术方案：
6.第一方面，本技术提供一种电池包，包括：壳体框架，包括内梁结构及框架主体，所述内梁结构配置于所述框架主体的内缘，以围合形成若干容纳腔，且所述内梁结构具有相邻设置的第一安装面及第二安装面；电池模组，包括模组箱体及电池单体，所述模组箱体被配置为用于容纳所述电池单体，所述模组箱体设于所述容纳腔，且所述模组箱体的外缘设置有延伸部，所述延伸部与所述第一安装面连接，以形成安装基准，使得所述第二安装面通过所述安装基准对所述模组箱体的下端进行支撑。
7.在上述实现的过程中，电池单体组装于模组箱体内形成电池模组，电池模组再装配于壳体框架的容纳腔内，且在装配的过程中，首先固定延伸部与第一安装面，并以两者连接后作为安装基准，随后使得模组箱体与第二安装面形成固定，有利于电池包的装配，提高装配效率。
8.在一些实施例中，所述模组箱体包括模组侧板及模组端板，所述模组侧板与所述模组端板进行连接，以围合形成用于容纳所述电池单体的安装空间，且所述模组端板的外缘沿远离所述电池单体的一侧延伸出安装板，所述安装板被配置为与所述第一安装面进行连接。
9.在上述实现的过程中，模组侧板与模组端板进行连接，模组端板上设置有安装板，安装板可用于与内梁结构的第一安装面连接，且模组侧板可对电池单体进行支撑，模组侧板能够通过第二安装面进行支撑，不仅能够保证电池模组准确装配于容纳腔，也能增强电池包的整体结构强度。
10.在一些实施例中，所述模组侧板位于所述第二安装面的上方，且所述模组侧板与所述第二安装面之间设置有第一安装间隙。
11.在上述实现的过程中，模组侧板设置于第二安装面的上方，使得模组侧板能够通
过第二安装面进行支撑，同时由于电池模组装配于容纳腔时，以延伸部与第一安装面进行连接作为安装基准，使得在模组侧板与第二安装面之间设置第一安装间隙，通过第一安装间隙能够吸收模组箱体的公差以及壳体框架的公差，保证了电池模组准确可靠地安装于壳体框架上。
12.在一些实施例中，所述模组侧板设置有侧板翻边，所述侧板翻边沿所述模组侧板的内侧延伸，以用于所述电池单体的支撑。通过在模组侧板上设置侧板翻边，使得电池单体装配于模组箱体内时，能够通过模组侧板对其进行支撑，保证整体的结构强度。
13.在一些实施例中，所述内梁结构包括横梁件及纵梁件，所述横梁件被配置为沿左右方向分布，所述纵梁件被配置为沿前后方向分布，所述纵梁件与所述横梁件连接，且所述横梁件具有所述第一安装面，所述纵梁件具有所述第二安装面。
14.在上述实现的过程中，横梁件与纵梁件进行连接，当电池模组装配于容纳腔内时，横梁件能够与模组端板连接，纵梁件位于模组侧板的下方，以实现对电池模组的支撑，能够有效解决因为零部件尺寸误差导致的装配问题，同时也可增强电池包的整体结构强度。
15.在一些实施例中，所述横梁件沿所述前后方向间隔设置有若干个，且所述横梁件配置于所述安装板的下方。通过将横梁件设置于安装板的下方，并与安装板形成连接，以作为电池模组装配于容纳腔时的安装基准，有利于电池包的装配，提高装配效率。
16.在一些实施例中，所述纵梁件的外缘设置有纵梁翻边，所述纵梁翻边被配置为沿左右方向延伸，以用于所述模组箱体的支撑。
17.在一些实施例中，框架主体的内缘设置有框架翻边，所述框架翻边被配置为沿左右方向延伸，以用于所述模组箱体的支撑。其通过纵梁翻边及框架翻边的配合，实现对模组箱体的两端进行支撑，避免电池包的下底板受力，保证安全性，提高电池包的整体结构强度。
18.在一些实施例中，所述壳体框架还包括下底板，所述下底板分别与所述内梁结构及所述框架主体连接，所述下底板位于所述电池单体的下方，且所述下底板与所述电池单体之间设置有第二安装间隙。
19.在上述实现的过程中，下底板设置于电池单体的下方，且下底板与电池单体之间设置第二安装间隙，其能够保证下底板与内梁结构及框架主体连接后，对电池单体形成密封，实现对电池单体的保护，同时由于第二安装间隙，使得下底板在连接的过程中，通过第二安装间隙吸收装配过程中的公差，提高装配效率。
20.在一些实施例中，所述电池包还包括液冷板，所述液冷板配置于所述壳体框架的上方，且所述液冷板与所述电池单体之间设置有第三安装间隙。通过将液冷板设置于电池单体的上方，不仅能够充分利用电池包的空间，实现对电池单体的导热，同时由于液冷板与电池单体之间设置第三安装间隙，可吸收液冷板的装配效率。
21.第二方面，本技术还提供一种用电设备，包括如上述任一项所述的电池包。
22.因本技术第二方面实施例提供的用电设备，因包括第一方面技术方案中所述的电池包，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。
23.本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对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使用者来讲，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。
25.图1是本技术实施例公开的一种电池包的结构示意图。
26.图2是本技术实施例公开的一种电池包的爆炸示意图。
27.图3是本技术实施例公开的一种电池包的壳体框架的结构示意图。
28.图4是本技术实施例公开的一种电池包的电池模组的结构示意图。
29.图5是本技术实施例公开的一种电池包的电池模组与壳体框架的部分装配示意图。
30.图6是本技术实施例公开的一种电池包的部分结构示意图。
31.图7是本技术实施例公开的一种电池包的下底板与电池单体的配合示意图。
32.附图标记
33.100、电池包；101、壳体框架；1011、内梁结构；10111、横梁件；10112、纵梁件；10113、纵梁翻边；1012、框架主体；10121、框架翻边；1013、下底板；102、电池模组；1021、电池单体；1022、模组侧板；10221、侧板翻边；1023、模组端板；1024、安装板；1025、第一安装间隙；103、液冷板；104、结构胶。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
35.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。基于本技术中的实施例，本领域普通技术使用者在没有作出创造性劳动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。
36.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
37.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
39.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术使用者而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
40.实施例
41.当代汽车产业正在发生革命性的变化，即传统燃油汽车正在逐步被新能源汽车所代替，其中纯电动汽车作为新能源汽车的一种兴起，绝大多数采用降低电池包的重量来增加电池包的能量密度，然而不管哪种电池包，其涉及的各个零部件，例如电池模组以及箱体等，在实际的加工过程中避免不了出现公差，这就会导致不管是将电池单体直接装配于电池包的箱体内，还是电池模组装配于电池包的箱体内，均会出现由于尺寸公差的问题，影响到电池包的装配。
42.鉴于此，如图1-图4所示，第一方面，本技术提供一种电池包100，包括：壳体框架101及电池模组102，所述电池模组102设置于所述壳体框架101的容纳腔内，且所述电池模组102的外缘设置有延伸部，所述延伸部用于与所述壳体框架101连接，并以此作为安装基准，实现对电池模组102固定的同时，也能够实现电池包100的装配效率，有效解决因为零部件尺寸误差导致的装配问题。
43.具体而言，壳体框架101，包括内梁结构1011及框架主体1012，所述内梁结构1011配置于所述框架主体1012的内缘，以围合形成若干容纳腔，且所述内梁结构1011具有相邻设置的第一安装面及第二安装面；电池模组102，包括模组箱体及电池单体1021，所述模组箱体被配置为用于容纳所述电池单体1021，所述模组箱体设于所述容纳腔，且所述模组箱体的外缘设置有延伸部，所述延伸部与所述第一安装面连接，以形成安装基准，使得所述第二安装面通过所述安装基准对所述模组箱体的下端进行支撑。
44.示例性的，所述内梁结构1011与所述框架主体1012可采用焊接的方式连接成一体，所述内梁结构1011可设置成“十”字型或者“一”字型等，可根据实际的情况进行设定，且当对所述电池模组102进行装配时，首先将所述电池模组102的延伸部与所述内梁结构1011的第一安装面进行连接，以此作为所述电池模组102与所述壳体框架101的安装基准，确保所述电池模组102的正常装配，与此同时，所述第二安装面可根据实际的情况对所述模组箱体的下端进行支撑，例如当所述延伸部与所述第一安装面连接后，为了确保所述模组箱体的下端不会挤压所述内梁结构1011，并破坏所述延伸部与所述第一安装面的连接，可在第二安装面与所述模组箱体之间设置间隙(也即是第一安装间隙1025)，同时为了确保所述第二安装面能够对所述模组箱体形成支撑，可在该间隙处填充结构胶104，以此实现所述电池模组102与所述壳体框架101的正常装配。
45.在本技术中，电池单体1021可以设置成方形等，且电池单体1021可以是包括锂离子二次电池单体1021、锂离子一次电池单体1021、锂硫电池单体1021、钠锂离子电池单体1021、钠离子电池单体1021或镁离子电池单体1021等，本技术实施例对此并不限定。
46.电池单体1021包括电极组件和电解质，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体1021主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面；正极集流体
包括正极集流部和凸出于正极集流部的正极极耳，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极极耳的至少部分未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面；负极集流体包括负极集流部和凸出于负极集流部的负极极耳，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极极耳的至少部分未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为pp(polypropylene，聚丙烯)或pe(polyethylene，聚乙烯)等。
47.在上述实现的过程中，电池单体1021组装于模组箱体内形成电池模组102，电池模组102再装配于壳体框架101的容纳腔内，且在装配的过程中，首先固定延伸部与第一安装面，并以两者连接后作为安装基准，随后使得模组箱体与第二安装面形成固定，有利于电池包100的装配，提高装配效率。
48.如图4-图5所示，所述模组箱体包括模组侧板1022及模组端板1023，所述模组侧板1022与所述模组端板1023进行连接，以围合形成用于容纳所述电池单体1021的安装空间，且所述模组端板1023的外缘沿远离所述电池单体1021的一侧延伸出安装板1024，所述安装板1024被配置为与所述第一安装面进行连接。
49.示例性的，所述模组侧板1022设置有两个，两个所述模组侧板1022沿左右方向间隔分布，且所述模组侧板1022的长度被配置为沿前后方向设置，所述模组端板1023设置有两个，两个所述模组端板1023沿所述前后方向分布，所述模组端板1023的长度被配置为沿所述左右方向分布，且每个所述模组端板1023均连接于两个所述模组侧板1022之间，以围合形成用于容纳所述电池单体1021的空间。
50.在上述实现的过程中，模组侧板1022与模组端板1023进行连接，模组端板1023上设置有安装板1024，安装板1024可用于与内梁结构1011的第一安装面连接，且模组侧板1022可对电池单体1021进行支撑，模组侧板1022能够通过第二安装面进行支撑，不仅能够保证电池模组102准确装配于容纳腔，也能增强电池包100的整体结构强度。
51.如图6所示，所述模组侧板1022位于所述第二安装面的上方，且所述模组侧板1022与所述第二安装面之间设置有第一安装间隙1025，其中所述第一安装间隙1025可以设置在0.5
±
0.5mm间隙，当然也不排除其他的尺寸，且为了保证所述电池包100的结构强度以及实现所述第二安装面对所述模组侧板1022进行支撑，所述第一安装间隙1025处填充有结构胶104，以用于吸收所述安装板1024与所述第一安装面的制造及装配公差，当然也可以用于吸收所述模组侧板1022与所述第二安装面的制造及装配公差。
52.在上述实现的过程中，模组侧板1022设置于第二安装面的上方，使得模组侧板1022能够通过第二安装面进行支撑，同时由于电池模组102装配于容纳腔时，以延伸部与第一安装面进行连接作为安装基准，使得在模组侧板1022与第二安装面之间设置第一安装间隙1025，通过第一安装间隙1025能够吸收模组箱体的公差以及壳体框架101的公差，保证了电池模组102准确可靠地安装于壳体框架101上。
53.请再参照图4，所述模组侧板1022设置有侧板翻边10221，所述侧板翻边10221沿所述模组侧板1022的内侧延伸，以用于所述电池单体1021的支撑，也即是所述电池单体1021的长度被配置为沿所述左右方向延伸，所述侧板翻边10221沿所述左右方向分布，且所述电
池单体1021的长度及所述侧板翻边10221的长度均被配置为沿所述前后方向分布。通过在模组侧板1022上设置侧板翻边10221，使得电池单体1021装配于模组箱体内时，能够通过模组侧板1022对其进行支撑，保证整体的结构强度。
54.请再参照图3，所述内梁结构1011包括横梁件10111及纵梁件10112，所述横梁件10111被配置为沿左右方向分布，所述纵梁件10112被配置为沿前后方向分布，所述纵梁件10112与所述横梁件10111连接(例如焊接等)，且所述横梁件10111具有所述第一安装面，所述纵梁件10112具有所述第二安装面，当所述电池模组102装配于所述容纳腔时，所述横梁件10111位于所述电池模组102的前后两侧，以用于与所述安装板1024连接，其中所述横梁件10111以及所述纵梁件10112的长度不做特殊的限定，可根据的实际情况进行设定。
55.在上述实现的过程中，横梁件10111与纵梁件10112进行连接，当电池模组102装配于容纳腔内时，横梁件10111能够与模组端板1023连接，纵梁件10112位于模组侧板1022的下方，以实现对电池模组102的支撑，能够有效解决因为零部件尺寸误差导致的装配问题，同时也可增强电池包100的整体结构强度。
56.在一些实施例中，所述横梁件10111沿所述前后方向间隔设置有若干个，且所述横梁件10111配置于所述安装板1024的下方。通过将横梁件10111设置于安装板1024的下方，并与安装板1024形成连接，以作为电池模组102装配于容纳腔时的安装基准，有利于电池包100的装配，提高装配效率。所述纵梁件10112的外缘设置有纵梁翻边10113，也即是所述纵梁翻边10113位于所述纵梁件10112的左右两侧，所述纵梁翻边10113被配置为沿左右方向延伸，以用于所述模组箱体的支撑。
57.请再参照图3，框架主体1012的内缘设置有框架翻边10121，所述框架翻边10121被配置为沿左右方向延伸，且所述框架翻边10121的长度被配置为沿所述前后方向分布，以用于所述模组箱体的支撑。其通过纵梁翻边10113及框架翻边10121的配合，实现对模组箱体的两端进行支撑，避免电池包100的下底板1013受力，保证安全性，提高电池包100的整体结构强度。
58.如图2及图7所示，所述壳体框架101还包括下底板1013，所述下底板1013分别与所述内梁结构1011及所述框架主体1012连接，所述下底板1013位于所述电池单体1021的下方，且所述下底板1013与所述电池单体1021之间设置有第二安装间隙。示例性的，所述下底板1013设置于所述电池模组102的下方时，由于所述壳体框架101能够对所述电池模组102形成支撑固定，因此所述下底板1013可当作密封件使用，且所述下底板1013与所述电池单体1021之间设置第二安装间隙，所述第二安装间隙的尺寸包括但不局限于2
±
0.5mm，可用于所述电池模组102装配于所述壳体框架101以及液冷板103装配于壳体框架101后，吸收其制造和装配公差，同时所述第二安装间隙内可填充结构胶104，以保证整体的结构强度，也能避免所述电池包100在使用的过程中产生噪音或者对所述电池单体1021形成敲打，以破坏所述电池单体1021的绝缘层等。
59.在上述实现的过程中，下底板1013设置于电池单体1021的下方，且下底板1013与电池单体1021之间设置第二安装间隙，其能够保证下底板1013与内梁结构1011及框架主体1012连接后，对电池单体1021形成密封，实现对电池单体1021的保护，同时由于第二安装间隙，使得下底板1013在连接的过程中，通过第二安装间隙吸收装配过程中的公差，提高装配效率。
60.请再参照图2及图7，所述电池包100还包括液冷板103，所述液冷板103配置于所述壳体框架101的上方，且所述液冷板103与所述电池单体1021之间设置有第三安装间隙，示例性的，所述液冷板103设置于所述电池模组102的上方，且所述液冷板103与所述电池单体1021之间的第三安装间隙用于吸收装配过程以及制造过程中的公差，所述第三安装间隙包括但不局限于1
±
0.5mm，所述第三安装间隙内可用于填充结构胶104，通过结构胶104不仅能够增加整个电池包100的结构强度，同时可以提升所述液冷板103与所述电池单体1021的接触面积，提高对电池单体1021的热管理；其中在实际的装配的过程中，首先将所述电池模组102装配于所述壳体框架101内，随后将所述液冷板103装配于所述电池单体1021的上方，最后将所述下底板1013装配于所述电池单体1021的下方。通过将液冷板103设置于电池单体1021的上方，不仅能够充分利用电池包100的空间，实现对电池单体1021的导热，同时由于液冷板103与电池单体1021之间设置第三安装间隙，可吸收液冷板103的装配效率。
61.第二方面，本技术还提供一种用电设备，包括如上述任一项所述的电池包100。用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本技术实施例对上述用电装置不做特殊限制。以车辆为例，车辆还可以包括控制器和马达，控制器用来控制动力电池为马达供电，例如，用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
62.因本技术第二方面实施例提供的用电设备，因包括第一方面技术方案中所述的电池包100，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。
63.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术使用者来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。