一种无模组CTP电池模块的制作方法

本技术涉及一种电池模块，特别是涉及一种无模组(ctp)电池模块。

背景技术：

1、近年来，随着锂电池的广泛应用，锂电池安全一直以来是困扰行业发展的主要问题。电池箱失火问题在近年来不断出现，造成这一问题的主要原因在于电池能量密度过大导致模组或电池箱内部温度过高，当电芯温度超过极限温度时，电池就会发生热失控，轻则断电，重则失火，给人民生命及财产安全造成了极大的危害。由于锂电池行业都向着高能量密度这一标准靠拢，电芯往往都是和相邻电芯零贴，这会使得两块电芯的热量难以散发到电池模组外部，进一步造成热量集中，从而引发热失控。

2、电池包ctp(celltopack)技术，是将电芯→模组→整包这个制造过程简化为电芯→整包，去除模组这个中间状态，该技术可减低整包重量，从而提高能量密度。现有技术中的ctp电池包包括箱体结构和箱体内堆叠的方壳电芯，箱体底面与电芯底面之间涂有导热胶，电芯上表面设有与电芯极柱焊接的母线，由于箱体底板的平整度欠佳，使得堆叠在一起的各个电芯底面不齐平，引起各个电芯在高度上不一致，导致各电芯极柱高度差较大，不满足上方母线的焊接间隙需求，导致焊接质量较差，电池包具有安全隐患；除此以外，导热胶的涂敷厚度也无结构性限制，厚度均匀一致性较差。在无模组技术(ctp)中，需要利用固定机构将电芯直接固定到箱体内，然而，现有技术中缺少用于固定电芯的器件，采用传统定位器件难以与电芯适配，占用空间较大，且不利于确保电芯稳固。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种无模组(ctp)电池模块，用于解决现有技术中，由电芯组装成电芯模组，再将电芯模组集成进电池箱体中。并且，电芯模组制作过程比较复杂，需要通过大量电芯模组结构件进行组装。同时，还因为装配时，存在过盈配合的要求，在每一个电芯模组的安装都需要留出电芯模组两侧的安装空间，所以多模组的电池包结构会因安装需求而导致有效空间的浪费的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种无模组ctp电池模块，ctp电池模块安装在电池箱体上，包括：

3、第一电芯单元，所述第一电芯单元由若干的电芯堆叠而成；

4、第二电芯单元，所述第二电芯单元由若干的电芯堆叠而成；

5、中间端板，所述中间端板设于所述第一电芯单元和所述第二电芯单元之间，并分别与所述第一电芯单元和所述第二电芯单元固定连接；

6、其中，所述中间端板固定安装在所述电池箱体上。

7、于本实用新型的一实施例中，所述中间端板采用中空结构，所述中空结构的上部设有加强筋，所述中空结构的下部为凹槽结构。

8、于本实用新型的一实施例中，所述中间端板的顶部设有塑胶件安装孔、模块定位孔、固定钢板安装孔和箱盖支架凹槽；所述箱盖支架凹槽为所述中间端板的中部，由顶部向下一体成型的凹槽，所述箱盖支架通过所述箱盖支架凹槽的箱盖支架安装孔固定连接。

9、于本实用新型的一实施例中，所述电池箱体上设有箱体横梁，所述箱体横梁嵌于所述中间端板的凹槽结构中、并固定连接，使得所述中间端板通过所述箱体横梁与所述电池箱体固定连接。

10、于本实用新型的一实施例中，所述中间端板包括端板第一侧和与所述端板第一侧相对应的所述端板第二侧，所述端板第一侧和所述端板第二侧分别固定有绝缘片；所述绝缘片的两端分别设有折弯边，所述折弯边沿所述中间端板的相反方向折弯形成。

11、于本实用新型的一实施例中，所述电池箱体上还固设有前端板和后端板，所述前端板和所述后端板分别平行设于所述箱体横梁的两侧。

12、于本实用新型的一实施例中，在装配所述第一电芯单元和所述第二电芯单元时，首先将所述第一电芯单元与所述中间端板的所述端板第一侧的绝缘片固定连接，继而将所述第二电芯单元与所述端板第二侧的绝缘片固定连接，最终使得所述第一电芯单元、所述第二电芯单元和所述中间端板成为一个电芯模块。

13、于本实用新型的一实施例中，所述前端板、所述箱体横梁和所述后端板上分别设有定位孔，将所述电芯模块通过工装吊装到所述电池箱体的上方，并分别通过设于所述前端板、所述箱体横梁和所述后端板上的定位栓穿过所述工装，且设于所述箱体横梁上的所述定位栓穿过所述中间端板上的所述模块定位孔，使得所述中间端板通过所述定位栓与所述箱体横梁定位并予以固定。

14、于本实用新型的一实施例中，所述第一电芯单元和所述第二电芯单元中，相邻所述电芯之间的电芯极柱的极性相反设置。

15、于本实用新型的一实施例中，所述电池箱体上还设置有固定钢板和塑胶件，所述固定钢板分别通过所述前端板和所述后端板的安装孔以及所述中间端板上的所述固定钢板安装孔将所述第一电芯单元和所述第二电芯单元分别限位在所述电池箱体中；所述塑胶件分别通过所述中间端板上的所述塑胶件安装孔，沿所述中间端板的轴向方向中心对称、并固定连接。

16、如上所述，本实用新型的一种无模组(ctp)电池模块，具有以下有益效果：

17、ctp电池模块没有采用模组结构，而是直接以电芯模块的形式直接入箱，这样能减少结构件的使用，减少重量的同时，增大箱体利用空间。但是，ctp模块如果只有电芯的话，在电池受到侧碰时，电芯会直接受到挤压，导致电芯漏液等危险情况，这也导致电池模块不能过长的原因。因为模块越长，电池的挤压受力面积也随之增大；通过设置中间端板结构连接电芯模块，中间端板采用了铝合金6061-t6作为基材，在挤压过程中能吸收一部分挤压能量，缓冲电芯收到的损伤。电芯之间以及电芯单元与中间端板之间，采用聚氨酯结构胶进行固定，保证电芯间较强的结合固定能力，进行电芯的有效限位。电池模块采用一体式结构，有利于电池的轻量化，减少各模块的重复结构和各模块的连接结构。

技术特征：

1.一种无模组ctp电池模块，所述ctp电池模块安装在电池箱体(1)上，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的ctp电池模块，其特征在于：所述中间端板(2)采用中空结构(21)，所述中空结构(21)的上部设有加强筋(211)，所述中空结构(21)的下部为凹槽结构(212)。

3.根据权利要求2所述的ctp电池模块，其特征在于：所述中间端板(2)的顶部设有塑胶件安装孔(22)、模块定位孔(23)、固定钢板安装孔(24)和箱盖支架凹槽(25)；所述箱盖支架凹槽(25)为所述中间端板(2)的中部，由顶部向下一体成型的凹槽，所述箱盖支架(5)通过所述箱盖支架凹槽(25)的箱盖支架安装孔(251)固定连接。

4.根据权利要求3所述的ctp电池模块，其特征在于：所述电池箱体(1)上设有箱体横梁(3)，所述箱体横梁(3)嵌于所述中间端板(2)的凹槽结构(212)中、并固定连接，使得所述中间端板(2)通过所述箱体横梁(3)与所述电池箱体(1)固定连接。

5.根据权利要求4所述的ctp电池模块，其特征在于：所述中间端板(2)包括端板第一侧(26)和与所述端板第一侧(26)相对应的端板第二侧(27)，所述端板第一侧(26)和所述端板第二侧(27)分别固定有绝缘片(6)；所述绝缘片(6)的两端分别设有折弯边(61)，所述折弯边(61)沿所述中间端板(2)的相反方向折弯形成。

6.根据权利要求5所述的ctp电池模块，其特征在于：所述电池箱体(1)上还固设有前端板(41)和后端板(42)，所述前端板(41)和所述后端板(42)分别平行设于所述箱体横梁(3)的两侧。

7.根据权利要求6所述的ctp电池模块，其特征在于：在装配所述第一电芯单元(11)和所述第二电芯单元(12)时，首先将所述第一电芯单元(11)与所述中间端板(2)的所述端板第一侧(26)的绝缘片(6)固定连接，继而将所述第二电芯单元(12)与所述端板第二侧(27)的绝缘片(6)固定连接，最终使得所述第一电芯单元(11)、所述第二电芯单元(12)和所述中间端板(2)成为一个电芯模块。

8.根据权利要求7所述的ctp电池模块，其特征在于：所述前端板(41)、所述箱体横梁(3)和所述后端板(42)上分别设有定位孔，将所述电芯模块通过工装吊装到所述电池箱体(1)的上方，并分别通过设于所述前端板(41)、所述箱体横梁(3)和所述后端板(42)上的定位栓穿过所述工装，且设于所述箱体横梁(3)上的所述定位栓穿过所述中间端板(2)上的所述模块定位孔(23)，使得所述中间端板(2)通过所述定位栓与所述箱体横梁(3)定位并予以固定。

9.根据权利要求8所述的ctp电池模块，其特征在于：所述第一电芯单元(11)和所述第二电芯单元(12)中，相邻所述电芯之间的电芯极柱的极性相反设置。

10.根据权利要求9所述的ctp电池模块，其特征在于：所述电池箱体(1)上还设置有固定钢板(7)和塑胶件(8)，所述固定钢板(7)分别通过所述前端板(41)和所述后端板(42)的安装孔以及所述中间端板(2)上的所述固定钢板安装孔(24)将所述第一电芯单元(11)和所述第二电芯单元(12)分别限位在所述电池箱体(1)内；所述塑胶件(8)分别通过所述中间端板(2)上的所述塑胶件安装孔(22)，沿所述中间端板(2)的轴向方向中心对称、并固定连接。

技术总结
本技术提供一种无模组CTP电池模块，将CTP电池模块安装在电池箱体上，包括第一电芯单元、第二电芯单元和中间端板。第一电芯单元和第二电芯单元分别由若干的电芯堆叠而成；中间端板设于第一电芯单元和第二电芯单元之间，分别与第一电芯单元和第二电芯单元固定连接。其中，中间端板固定安装在电池箱体上。本技术中电池包采用电芯‑箱体的结构设计。电芯进行S形串联方式，并且电芯单元中间设置中间端板，可实现电池模块成为一个整体。在电池设计上，通过减少模组相关结构件的使用，使得减少装配预留空间。另外，还可以根据设计需求，可通过增加中间端板做模块电芯数量的扩增，实现CTP电池模块的扩容。

技术研发人员：向灵,章驰威,杨坤,郭鹏,童成操,彭嘉迁,黄锡运
受保护的技术使用者：江苏耀宁新能源创新科技有限公司
技术研发日：20221229
技术公布日：2024/1/14