本技术涉及电池,尤其涉及一种电池包组件和电池包的制作方法。
背景技术:
1、随着新能源行业的技术发展,电动汽车的开发越来越受到关注。电池包作为电动汽车的动力来源,正在从传统的模组方案不断迭代到大模组方案,甚至发展到无模组化的ctp(cell to pack)方案。目前主流的ctp方案是将电芯在箱体外先堆叠好,利用工装夹具将其夹紧至设计尺寸后,再将已成组的电芯放置于箱体内,并通过胶粘等方式固定。由此,无需再设置壳体来包装电芯以形成电池模组。在电芯安全得到保证的前提下,ctp技术减少了内部线缆和结构件,从而使整个电池包的体积能量密度和重量能量密度都得到了提升。
2、然而,现有的ctp方案中的固定方式对工装和设备的要求较高。由于不同项目的电池包尺寸各不相同,工装夹具等无法通用,导致成本增加,并且电池包的集成效率还有待提高。
3、因此,亟需提供一种电池包组件或电池包的制作方法,能够使得节约制造成本,同时,提高电池包的集成效率。
技术实现思路
1、本技术提供一种电池包组件和电池包的制作方法,能够取消传统ctp电池包中的横梁和纵梁,使得电池模块布置更紧凑,以解决成本高和集成效率低的问题,提高电池包的能量密度。
2、第一方面,本技术提供一种电池包组件,包括:箱体,箱体具有底板以及围合在底板四周的围板,底板和围板构成第一凹腔;固定折弯板,固定折弯板,所述固定折弯板设置在所述第一凹腔内,且平行于所述底板的长度方向设置,形成多个容纳纵腔,所述固定折弯板包括固定部和第一折弯部,所述第一折弯部连接在所述固定部的顶端,所述第一折弯部与所述固定部形成夹角,相邻的两个容纳纵腔之间具有两个背向设置的所述固定折弯板;多个电芯,电芯依次排列,容纳在容纳纵腔内,第一折弯部朝向电芯方向延伸,将电芯卡在容纳纵腔内。
3、通过上述方案,箱体由底板以及围合在底板四周的围板构成,形成第一凹腔。固定折弯板通过其固定部和第一折弯部的设计,固定在第一凹腔内,形成多个容纳纵腔,将电芯依次排列并容纳其中。这种设计中,固定折弯板的固定部起到了分隔电芯组的作用,相当于纵梁的功能,而第一折弯部则能够将多个电芯固定在容纳纵腔内,因此不需要将多个电芯进行打包成为电芯组以及其他的固定和连接方式,所有电芯都能够被第一折弯板固定在容纳纵腔内。因此,箱体无需再设计额外的纵梁和横梁。由于固定折弯板的厚度比传统纵梁和横梁更薄,这种设计不仅节约了箱体内的空间,提高了能量密度,还减轻了整个电池包的重量。同时,电芯之间的排列更加紧凑,使得电池包的整体结构更加稳固。进一步地,采用固定折弯板的设计,在安装过程中,可以逐个将单个电芯放入箱体中。这意味着在生产过程中无需使用复杂的堆叠和吊装设备,从而不仅节约了制造成本,还显著提升了生产效率。
4、在一种可能的设计中,固定部包括隔板部和第二折弯部,第二折弯部连接在隔板部的底端,且第二折弯部朝向电芯的方向延伸;第一折弯部、隔板部以及第二折弯部构成第二凹腔,电芯容纳在容纳纵腔内时,电芯的部分卡在第二凹腔内。
5、通过上述方案,第二折弯部和第二凹腔的设计使固定部能够更加稳固地固定在底板上,同时电芯在容纳纵腔内的固定也更为稳固。电芯的部分结构被卡在第二凹腔内,能够有效防止电芯在使用过程中的位移和振动,从而显著提高电池包的整体稳定性和可靠性。此外,该设计通过折弯板的巧妙结构实现了电芯的固定和分隔,无需额外的复杂结构件或胶粘剂。这不仅简化了电池包的结构,还降低了制造成本和工艺复杂性。电芯被卡在第二凹腔内的固定方式,在一定程度上增加了电芯的防护性,减少了因碰撞或冲击导致的损坏风险。同时,这种固定方式使得电芯的拆卸和更换更加方便,显著提升了电池包的可维护性。
6、在一种可能的设计中,固定折弯板还包括第三折弯部,第三折弯部与第一折弯部连接,并且与第一折弯部形成夹角。
7、通过上述方案,在电芯装配过程中,第三折弯部可以作为着力点,便于将固定折弯板掰开,从而方便将电芯装配到容纳纵腔内。第三折弯部的设计为电芯装配提供了便利。在装配过程中,操作人员可以通过第三折弯部作为着力点,轻松地将固定折弯板掰开,从而更方便地将电芯放入容纳纵腔内。这大大简化了装配工艺,提高了生产效率。在需要对电芯进行更换或维护时,第三折弯部同样可以作为着力点,方便操作人员快速拆卸和重新装配电芯。这种设计不仅提升了电池包的可维护性,还降低了维修成本。
8、在一种可能的设计中,在隔板部和电芯之间还设置有缓冲结构,缓冲结构固定在隔板部上。
9、通过上述方案,缓冲结构能够有效吸收和分散电芯在使用过程中受到的振动和冲击力,减少电芯因外力导致的位移或损坏,从而提高电芯的稳定性和可靠性。缓冲结构可以降低电芯在充放电循环过程中因膨胀或收缩产生的应力,减少电芯内部结构的疲劳和损伤,进而延长电芯的使用寿命。
10、在一种可能的设计中,还包括压块结构,压块结构包括插入部和压肩部,压肩部垂直于插入部,插入部插入在相邻的两个容纳纵腔之间的两个固定折弯板之间,压肩部朝向电芯方向延伸且两端分别与第三折弯部相抵。
11、通过上述方案,压块结构的插入部插入相邻的两个固定折弯板之间,与固定折弯板形成一体化结构,增强了整个电池包的结构强度。同时,压肩部与第三折弯部的配合进一步提升了整体结构的稳定性,减少了因外力导致的结构变形风险。压块结构的设计使得电芯在容纳纵腔内排列更加紧凑,减少了电芯之间的间隙。这种紧凑的布局不仅提高了电池包的体积能量密度,还进一步优化了空间利用率,使电池包能够容纳更多的电芯,从而提升整体性能。压块结构的设计使得电芯的装配和拆卸更加方便。在装配时,插入部可以快速插入固定折弯板之间,压肩部能够直接压在电芯上表面并抵靠第三折弯部,无需复杂的固定工具或胶粘剂。在拆卸时,只需将压块结构抬起,即可轻松取出电芯,大大简化了操作流程,提高了生产效率,降低了制造成本。压块结构与第三折弯部的配合设计不仅适用于不同尺寸的电芯,还可以根据具体需求进行调整和优化。这种设计增强了电池包组件的通用性和适应性,使其能够更好地满足多样化的需求。
12、在一种可能的设计中,插入部的端部设置为倒角结构;插入部的长度小于或等于电芯的高度。
13、通过上述方案,插入部端部的倒角结构能够有效减少装配过程中插入部与固定折弯板之间的摩擦和阻力,使插入部更容易插入相邻的两个固定折弯板之间。这种设计显著提高了装配效率,减少了装配过程中可能出现的卡顿或损坏风险。倒角结构为插入部提供了一个引导斜面,能够确保插入部在装配时准确地进入预定位置,避免因装配不当导致的结构变形或损坏。这不仅提高了装配的精度,还增强了电池包的整体可靠性。插入部的长度决定了插入的深度,插入越深能够使得装配的更加稳固,但是插入部的长度短则能够减轻整体的重量,减小电池包整体的重量,因此插入部的长度设计为小于或等于电芯的高度,使得压块结构在装配后不会超出电芯的高度范围。这种设计进一步优化了电池包内部的空间布局,避免了多余的空间占用,从而提高了电池包的体积能量密度。
14、在一种可能的设计中,第一折弯部朝向电芯方向的延伸距离为第一距离,相邻的两个容纳纵腔之间的两个固定折弯板之间的距离为第二距离,第二距离大于第一距离。
15、通过上述方案,在电池装配过程中,需要将第一折弯部顺时针或逆时针掰开,此时第一折弯部与固定部的连接处作为轴心。为了使第一折弯部能够顺利打开,需要有足够的避让空间。因此,设计时将第二距离(相邻两个固定折弯板之间的距离)设置为大于第一距离(第一折弯部朝向电芯方向的延伸距离)。
16、在一种可能的设计中,还包括防护片,电芯朝向固定折弯板的两侧分别为电芯的第一侧面和第二侧面,防护片固定在电芯的第一侧面和第二侧面。
17、通过上述方案,防护片固定在电芯的第一侧面和第二侧面,能够有效防止电芯蓝膜受损,避免因蓝膜破损导致的内部短路。这种设计还能防止电芯在装配、使用或维护过程中受到机械损伤,例如划痕、碰撞或挤压。这些保护措施有助于延长电芯的使用寿命,提高其可靠性。此外,防护片可以防止电芯与固定折弯板或其他金属部件之间的直接接触,从而降低短路风险。防护片还能在一定程度上缓冲电芯受到冲击时的应力,减少因外力导致的内部结构损坏,进一步提升电池包的安全性。由于防护片与单个电芯一一对应,即每个电芯的第一侧面和第二侧面对应设置防护片,这使得单个电芯的定向维护成为可能,提升了电池包的可维护性。
18、在一种可能的设计中,防护片包括防护主体板和第一隔离板,防护主体板贴合电芯的第一侧面或第二侧面,第一隔离板连接在防护主体板的顶端,第一隔离板包括贴合电芯的部分上表面的第一保护片。
19、通过上述方案,防护主体板贴合电芯的侧面,提供侧面保护;第一隔离板贴合电芯的部分上表面,进一步保护电芯的顶部。这种设计能够有效防止电芯在装配、使用或维护过程中受到机械损伤,例如划痕、碰撞或挤压,同时避免因蓝膜破损导致的内部短路。
20、在一种可能的设计中,第一隔离板还包括第二保护片和第三保护片,第二保护片连接在第一保护片上,第三保护片连接在第二保护片上,第一保护片、第二保护片和第三保护片形成第三凹腔;防护主体板的底端还连接有第二隔离板,第二隔离板向电芯方向延伸。
21、通过上述方案,当电芯装配在容纳纵腔内时,第一折弯部朝向电芯方向延伸,将电芯卡在容纳纵腔内。由于第一保护片、第二保护片和第三保护片共同形成的第三凹腔,第一折弯部位于第三凹腔内,从而起到更好的防护和隔离作用。这不仅增大了爬电距离,还避免了电芯组件(例如巴片区域)与固定折弯板之间发生短路现象。此外,第二隔离板向电芯方向延伸,能够在电芯下方提供保护,防止电芯受到机械损伤(如划痕、碰撞或挤压)。
22、第二方面,本技术提供一种电池包的制作方法,包括步骤:提供箱体,箱体具有底板以及围合在底板四周的围板,底板和围板构成第一凹腔;供固定折弯板,固定折弯板包括固定部和第一折弯部,第一折弯部连接在固定部的顶端,第一折弯部与固定部形成夹角;将固定部固定在第一凹腔内,且平行于底板的长度方向设置,形成多个容纳纵腔,相邻的两个容纳纵腔之间具有两个固定折弯板;通过将第一折弯部向顺时针或逆时针方向进行掰开,并将多个电芯依次放入容纳纵腔内。
23、上述第二方面以及上述第二方面的各可能的设计中所提供的制作方法,其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果,在此不再赘述。
24、上述说明仅是本技术实施例技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。