电池模组及车辆的制作方法

1.本公开涉及电池技术领域，具体地，涉及一种电池模组及车辆。


背景技术：

2.电池模组通常包括多个电芯，常见的电芯间电连接主要有焊接和螺接，其中尤其以焊接为主。焊接形式的电连接结构的主要缺点在于无法拆卸维修，任何电连接焊点位置的失效，都会导致整个电池模组的报废，报废成本较高；而螺接形式的电连接结构的主要缺点在于需要紧固的螺栓过多，易出现螺栓未打紧而导致的连接失效，且此种连接形式需要耗费大量工时。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种电池模组及车辆，该电池模组基于插接连接方式，兼顾了低成本、维修性及易装配的优势，以至少部分解决相关技术问题。
4.为了实现上述目的，本公开第一方面，提供一种电池模组，所述电池模组包括：
5.电芯，包括电芯本体和设于所述电芯本体的电芯极柱，所述电芯极柱形成有第一插接部；
6.电池连接片，形成有与所述第一插接部相对应的第二插接部，所述第二插接部能够插接配合于所述第一插接部，使得多个所述电芯能够通过所述电池连接片电连接，所述第二插接部能够由所述第一插接部拆下，用于所述电芯和/或所述电池连接片的维修更换。
7.可选地，所述第一插接部包括至少一个第一电接触面，所述第二插接部包括与所述第一电接触面相对应并能够配合连接的第二电接触面。
8.可选地，所述第一电接触面和所述第二电接触面的数量均为多个，且一一对应。
9.可选地，所述第一电接触面和/或所述第二电接触面设有导电镀层。
10.可选地，所述电芯极柱还形成有防脱部，所述防脱部位于所述第一插接部远离所述电芯本体的一端，用于避免插接的所述第二插接部与所述第一插接部的脱离。
11.可选地，在垂直于所述电芯极柱延伸方向的平面内，所述防脱部的投影面积大于所述第一插接部的投影面积。
12.可选地，所述防脱部远离所述第一插接部的一端形成有第一导向结构，沿远离所述电芯本体方向，所述第一导向结构的横截面逐渐减小。
13.可选地，所述防脱部靠近所述第一插接部的一端形成有第二导向结构，沿朝向所述电芯本体方向，所述第二导向结构的横截面逐渐减小。
14.可选地，所述第一导向结构包括多个围设于所述防脱部的第一导向面；所述第二导向结构包括多个围设于所述防脱部的第二导向面，且所述第一导向面的导向长度大于所述第二导向面的导向长度。
15.可选地，所述电池连接片包括连接本体以及设于所述连接本体上的插槽，所述插槽形成所述第二插接部。
16.可选地，所述电池连接片设有至少两个所述插槽，相邻两个所述插槽之间形成有弯折部。
17.可选地，所述插槽内形成有电连接部，所述电连接部朝向所述插槽中心的侧面形成第二电接触面。
18.可选地，所述电连接部构造为朝向所述插槽中心方向凸出的弓形结构。
19.可选地，所述电连接部的侧面与所述第二电接触面的相接处形成有弧形结构，所述弧形结构用于所述第二插接部由所述第一插接部拆下时的导向。
20.可选地，所述电连接部与所述连接本体之间设有弹性件，所述弹性件用于将所述电连接部的所述第二电接触面压紧在所述电芯极柱的第一电接触面上。
21.可选地，所述电连接部和所述弹性件均为多个，且沿所述插槽的周向间隔设置，所述电连接部与所述弹性件一一对应。
22.可选地，所述弹性件构造为弹簧。
23.本公开第二方面，还提供一种车辆，所述车辆包括上述的电池模组。
24.通过上述技术方案，即本公开的电池模组，通过在电芯的电芯极柱形成第一插接部，在电池连接片形成与第一插接部对应的第二插接部，且能够与第一插接部插接配合连接，从而通过电池连接片将多个电芯连接。本公开的电池模组，利用电芯极柱的第一插接部与电池连接片的第二插接部的插接配合，实现多个电芯的电连接，且通过插接连接方式，还能够方便拆卸，可维修性高，装配简单，且综合成本低。
25.本公开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
26.附图是用来提供对本公开的进一步理解，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公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
27.图1是本公开一些实施例提供的电池模组的结构示意图；
28.图2是本公开一些实施例提供的电池模组的电芯的结构示意图；
29.图3是本公开一些实施例提供的电池模组的电芯极柱的结构图；
30.图4是本公开一些实施例提供的电池模组的电池连接片的结构示意图；
31.图5是本公开一些实施例提供的电池模组的剖视结构图；
32.图6是基于图5中的a部放大图。
33.附图标记说明
34.10-电芯；110-电芯本体；120-电芯极柱；121-第一插接部；121a-第一电接触面；121b-第一导电镀层；122-防脱部；1221-第一导向结构；1222-第二导向结构；20-电池连接片；210-连接本体；220-第二插接部；221-插槽；222-电连接部；222a-第二电接触面；222b-第二导电镀层；2221-弧形结构；223-弹簧。
具体实施方式
35.以下结合附图对本公开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公开，并不用于限制本公开。
36.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指
电池模组安装时的上、下、左、右；“内、外”是指相应部件轮廓的内和外；“远、近”是指相应结构或者相应部件远离或者靠近另一结构或者部件而言的。另外，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。
37.如图1至图6所示，为了实现上述目的，本公开第一方面，提供一种电池模组，该电池模组包括：电芯10，包括电芯本体110和设于电芯本体110的电芯极柱120，电芯极柱120形成有第一插接部121；电池连接片20，形成有与第一插接部121相对应的第二插接部220，第二插接部220能够插接配合于第一插接部121，使得多个电芯10能够通过电池连接片20电连接，第二插接部220还能够由第一插接部121拆下，用于电芯10和/或电池连接片20的维修更换。
38.通过上述技术方案，即本公开的电池模组，通过在电芯10的电芯极柱120形成第一插接部121，在电池连接片20形成与第一插接部121对应的第二插接部220，且能够与第一插接部121插接配合连接，从而通过电池连接片20将多个电芯10连接。本公开的电池模组，利用电芯极柱120的第一插接部121与电池连接片20的第二插接部220的插接配合，实现多个电芯10的电连接，且通过插接连接方式，还能够方便第二插接部220与第一插接部121的拆卸，可维修性高，装配简单，且综合成本低。
39.第一插接部121可以采用任意合适的结构进行构造，在一些实施例中，第一插接部121包括至少一个第一电接触面121a，第二插接部220包括与第一电接触面121a相对应并能够配合连接的第二电接触面222a。当第一插接部121与第二插接部220插接配合时，第一电接触面121a和第二电接触面222a相接触，以使得至少两个电芯10能够通过电池连接片20实现电连接，从而实现多个电芯10的串联或者并联。
40.在一些实施例中，第一电接触面121a和第二电接触面222a的数量均为多个，且一一对应。也即，每个第一电接触面121a对应于一个第二电接触面222a，从而更好地实现电池连接片20与电芯极柱120的电连接。
41.在一些实施例中，电芯极柱120的第一插接部121可以为正四棱柱体，其每个面形成一个第一电接触面121a，而第二插接部220可以为形成于电池连接片20的插槽221，该插槽221可以为与正四棱柱体相对应的四边形孔，四边形孔的每个侧壁形成一个第二电接触面222a，当正四棱柱体插装于该插槽221内时，四个第一电接触面121a分别与四个第二电接触面222a对应并抵接，以实现电连接。
42.为了保障第一电接触面121a和第二电接触面222a之间的接触阻抗，第一电接触面121a和/或第二电接触面222a设有导电镀层。在一些实施例中，可以在第一电接触面121a设有第一导电镀层121b，也可以在第二电接触面222a设置第二导电镀层222b，也可以分别在第一电接触面121a和第二电接触面222a设置第一导电镀层121b和第二导电镀层222b。其中，第一导电镀层121b和第二导电镀层222b可以为锡或者银材质。
43.需要说明的时，电池连接片20可以为铜排或者铝排，在铜排或铝排的第一电接触面121a和电芯极柱120的第一插接部121的第一电接触面121a的表面分别额外增加镀层，如镀锡或者镀银，以确保较低的接触阻抗。
44.如图2及图3所示，在一些实施例中，电芯极柱120还形成有防脱部122，防脱部122
位于第一插接部121远离电芯本体110的一端，用于避免插接的第二插接部220与第一插接部121的脱离。其中，防脱部122形成于电芯极柱120的上端，能够插过第二插接部220，同时能够在第一插接部121插接于第二插接部220时，避免第二插接部220由第一插接部121上脱离。
45.防脱部122可以采用任意合适的结构进行构造，在一些实施例中，在垂直于电芯极柱120延伸方向的平面内，防脱部122的投影面积大于第一插接部121的投影面积。其中，在垂直于电芯极柱120延伸方向的平面内，防脱部122的至少部分外侧边沿位于第一插接部121的外部，用以对插装于第一插接部121的第二插接部220的上侧面进行止挡，用于防止第二插接部220由第一插接部121脱离，从而影响电池连接片20与电芯极柱120的电连接。需要说明的是，防脱部122的所有外侧边沿均处于第一插插部的外部，以在整个周向上对第二插接部220进行止挡。
46.为了方便第二插接部220经由防脱部122后插装于第一插接部121，如图3所示，在一些实施例中，防脱部122远离第一插接部121的一端形成有第一导向结构1221，沿远离电芯本体110方向，第一导向结构1221的横截面逐渐减小。其中，防脱部122可以构造为四棱台，其中，四棱台的底面用于与安装于第一插接部121的第二插接部220的上表面抵接，用于防止其脱离，四棱台的侧面为四个梯形，且由下向上，四棱台的横截面形成逐渐减小的四边形，例如，可以为正方形或者长方形，方便第二插接部220的安装，且能够引导安装第二插接部220。
47.可选地，在一些实施例中，防脱部122靠近第一插接部121的一端形成有第二导向结构1222，沿朝向电芯本体110方向，第二导向结构1222的横截面逐渐减小。其中，第二导向结构1222用于在需要将第二插接部220由第一插接部121拆下时，可以起到引导作用，方便第二插接部220的拆卸。因此，第二导向结构1222可以构造于防脱部122的下侧面，且沿朝向电芯本体110方向，第二导向结构1222的横截面为逐渐减小的，方便第二插接部220逐渐滑出。
48.在一些实施例中，第一导向结构1221包括多个围设于防脱部122的第一导向面；第二导向结构1222包括多个围设于防脱部122的第二导向面，且第一导向面的导向长度大于第二导向面的导向长度。其中，防脱部122可以为正方体或者长方体结构，第一导向结构1221构造为对应于四个侧面的沿远离第一插接部121方向逐渐向中心靠拢的四个第一导向面，用于第二插接部220安装时的导向，第二导向结构1222构造为对应于四个侧面的沿靠近第一插接部121方向逐渐向中心靠拢的四个第二导向面，用于第二插接部220拆卸时的导向。其中，进一步的，第一导向面的导向长度大于第二导向面的导向长度，相对于拆卸，能够更加方便安装装配时的找正和对齐。
49.可以理解的是，四棱台的边沿均可以采用圆弧或者倒角过渡，例如，四棱台的底面和侧边沿均可以采用圆弧过渡，避免划伤操作人员。
50.在一些实施例中，电池连接片20包括连接本体210以及设于连接本体210上的插槽221，插槽221形成第二插接部220。其中，电池连接片20可以为铜排或者铝排，即连接本体210可以由铜或者铝材质制成，插槽221设于连接本体210的靠近其长度方向的端部，该插槽221可以形成第二插接部220，例如，插槽221可以为与第一插接部121的横截面相对应的形状，例如，可以为正方形，插槽221的内侧面可以形成第二电接触面222a。
51.需要说明的是，上述的第一插接部121的横截面和插槽221的形状为正方形是示例性的，其形状还可以为圆形、椭圆形或者其他的多边形，本公开不作具体限定。
52.如图1及图4所示，在一些实施例中，电池连接片20设有至少两个插槽221，相邻两个插槽221之间形成有弯折部。其中，至少两个插槽221用于与不同的电芯10的第一插接部121连接，以至少连接两个电芯10，同时，在两个插槽221之间的连接本体210上形成有弯折部，该弯折部可以朝向连接本体210的任意一侧凸出，一方面，可以吸收掉由于电芯10安装或者电芯10使用过程中发生膨胀所引起的相对位置变化；另一方面，还可以提高电池连接片20的整体面积，提高电池连接片20在充放电过程中的散热能力。
53.为了更好地实现与第一插接部121的第一电接触面121a的抵接，如图4所示，在一些实施例中，插槽221内形成有电连接部222，电连接部222朝向插槽221中心的侧面形成第二电接触面222a。电连接部222的数量可以为多个，每个电连接部222形成有一个第二电接触面222a，用于与电芯10的电芯极柱120的第一电接触面121a一一对应并实现电连接。需要说明的是，电连接部222可以具有一定的弹性，能够在插装过程中实现一定的弹性形变，以方便电芯极柱120的插装，并且能够在电芯10柱装插装完成后再次回复至与第一插接部121抵接的位置，即，使得第二电接触面222a与第一电接触面121a紧密贴合，以实现电连接，在需要拆卸时，可以推动电连接部222以实现形变，方便将电池连接片20由电芯极柱120取下，实现快速拆装。
54.如图4所示，在一些实施例中，电连接部222构造为朝向插槽221中心方向凸出的弓形结构。其中，弓形结构朝向插槽221中心的中部可以构造为平面，该平面形成第二电接触面222a，用于与电芯极柱120的第一插接部121的第一电接触面121a更好地抵接。需要说明的是，弓形结构可以为四个，且两两相对设置，正好对应四个第一电接触面121a。为了更好地实现导电性能，减小阻抗，可以在第一电接触面121a和第二电接触面222a均设置导电镀层，该导电镀层包括但不限于锡或者银材质。
55.可以理解的是，弓形结构的两端分别连接于插槽221的内侧壁，且弓形结构的其他部位与插槽221的内侧壁之间具有间隙，以使得该弓形结构能够产生一定的弹性变形空间，以适应电芯极柱120的插装。
56.可选地，在一些实施例中，电连接部222的侧面与二电接触面222a的相接处形成有弧形结构2221。其中，电连接部222朝向防脱部122的侧面与其内侧面采用弧形结构2221过渡，当需要拆卸电池连接片20时，该弧形结构2221可以与第二导向结构1222配合，方便第二插接部220由第一插接部121拆下。需要说明的是，弧形结构2221可以采用圆弧或者倒角得以实现，具体的尺寸大小可以根据电连接部222的大小进行设计，这里不再赘述。
57.为了方便辅助电连接部222的弹性变形，以保障第一电接触面121a与第二电接触面222a之间的紧密贴合，在一些实施例中，电连接部222与连接本体210之间设有弹性件，弹性件用于将电连接部222的第二电接触面222a压紧在电芯极柱120的第一电接触面121a上。通过上述设置，在电连接部222与连接本体210，即电连接部222背离插槽221中心的侧面与插槽221的内侧壁之间的间隙设置有分别与两侧壁抵接的弹性件，该弹性件将电芯极柱120的第一电接触面121a与电池连接片20的电连接部222的第二电接触面222a压在一起，形成可靠的电连接，保障电连接的同时还能够在一定程度上减小阻抗。
58.在一些实施例中，电连接部222和弹性件均为多个，且沿插槽221的周向间隔设置，
电连接部222与弹性件一一对应。例如，电连接部222为四个，且每个电连接部222与插槽221的内侧壁之间分别设置一个弹性件，即，弹性件设置于前、后、左、右四个方向上的电连接部222与插槽221的侧壁之间，能够将四个第二电接触面222a压紧于第一电接触面121a上。
59.可选地，弹性件可以构造为弹簧223、弹片或者弹性橡胶等，也可以为具有弹性的其他部件。例如，当弹性件为弹簧223时，弹簧223的一端可以安装于连接本体210上设置的凹槽内，另一端可以连接于电连接部222的外侧面，从而能够推动电连接部222具有朝向电芯极柱120方向移动的趋势，从而将电连接部222的第二电接触面222a紧紧压在第一电接触面121a上，以保障电连接效果。
60.在本公开的一些实施例中，电芯极柱120形成有第一插接部121和防脱部122，其中，防脱部122处于第一插接部121远离电芯本体110的一端，用于避免插接于第一插接部121的第二插接部220的脱离，且电芯极柱120的第一插接部121包括第一电接触面121a，电池连接片20(例如铜排)的第二插接部220包括与第一电接触面121a对应的第二电接触面222a，其中第一电接触面121a和第二电接触面222a可以均为多个，例如，可以均为四个。如5图中的虚线框所示，通过在电连接部222与连接本体210之间设置弹性件，将电芯极柱120的第一电接触面121a与电池连接片20的第二电接触面222a压在一起，形成可靠的电连接，且电池连接片20的连接本体210之间形成有弯折部，可以吸收掉由于电芯10安装或者电芯10使用过程中发生膨胀所引起的相对位置变化。
61.在电芯10组装成电池模组或者组成电池包时，只要将电池连接片20沿垂直于电芯10断面(电芯极柱120的延伸方向)按压下去，即可安装到位，安装方便。当由于电芯10故障或者其他原因，需要维修时，只需要采用非金属工具，将弹簧223人为压缩，就可以将电池连接片20(例如连接铜排)从电芯10的电池极柱上拆下来，易于维修。
62.其中，需要说明的时，连接铜排的第二电接触面222a和电芯极柱120的第一电接触面121a的表面需额外增加导电镀层，如镀锡或者镀银，确保较低的接触阻抗。
63.本公开第二方面，还提供一种车辆，车辆包括上述的电池模组，因此，该车辆也具有上述电池模组的所有优点，这里不再赘述。
64.需要说明的是，本公开可以应用在ctc(cell to chassis)的电池包集成方案上，对维修性、装配可靠性及成本有更高要求的场景。
65.针对相关技术中存在的缺陷，本公开提出了一种基于插接连接的电芯极柱120与电池连接片20的连接方案。电芯极柱120的四个侧面均设置为第一电接触面121a，顶部设置防脱部122，而电池连接片20的电连接部222与连接本体210之间采用内置弹簧223的，在电芯极柱120的第一插接部121与电池连接片20的第二插接部220插接到位时，电连接部222与电芯极柱120电接触的四个面之间，在内置弹簧223的作用力下，牢靠的贴合在一起，形成可靠的电连接。通过上述设置，该插接连接的设计方案，可维修性高，装配简单，且综合成本低。
66.本公开的电池模组及车辆，通过在电芯10的电芯极柱120形成第一插接部121，在电池连接片20形成与第一插接部121对应的第二插接部220，且能够与第一插接部121插接配合连接，从而通过电池连接片20将多个电芯10连接。本公开的电池模组，利用电芯极柱120的第一插接部121与电池连接片20的第二插接部220的插接配合，实现多个电芯10的电连接，且通过插接连接方式，还能够方便电池连接片20与电芯极柱120的拆卸，可维修性高，
装配简单，且综合成本低。
67.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
68.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，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
69.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。