CN109192893B - 一种电池模组及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池模组及制造方法，电池模组主要包括电池、端板与侧板。模组端板设计有安装支脚，用来固定上层托盘或是下层顶板中的至少一个，将支脚与端板做成一体，省去了原来需要摆放若干支撑立柱的工序，节省时间，提高了效率，另外节省了额外开发立柱模具的费用。端板预留有液冷系统安装槽，方便设计液冷系统。模组表面有用于固定线束的扎线孔位以及用于连接的卯眼。模组端板侧面预留侧板连接槽，能够将模组侧板弯折后与模组端板连接，这样的模组外壳能够承受更大的电池膨胀力。

Description

一种电池模组及制造方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池模组及制造方法。

背景技术

当前全球汽车工业面临着能源与环境问题的巨大挑战；能量利用率高，对环境无污染的纯电动汽车日益成为未来汽车工业发展的方向。作为纯电动汽车的核心部件，动力电池包的结构设计与安全性能将直接影响到纯电动汽车的整车性能。由于纯电动汽车中给电池包预留的安装空间较小且形状不规则，为了充分利用电池包有限的空间，经常需要上层托盘来放置上层模组，也可能会在主体的下方添加下层模组。传统动力电池模组需要开发独立的支撑立柱才能固定上层托盘，端板不带支脚，安装独立的立柱时，无法预固定，浪费较多的时间。

此外，传统动力电池模组的端板与侧板的连接部分较为薄弱，抗拉强度较低，抵抗电池膨胀力的能力相对较弱。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种模组及制造方法，从而省去一些装配时的工序，提高电池包组装效率。而且降低了装配时的配合公差，方便装配。此外，端板与侧板连接方式的改进也提高了模组外壳的抗拉强度，提高了抵抗电池膨胀的能力。

根据本发明的一个方面，提供一种电池模组，包括：至少一个电池、端板、侧板。端板与侧板构成电池模组外壳，容纳电池。端板设计有安装支脚，用于固定支撑上层托盘、下层顶板中的至少一个。

优选地，端板上有端板固定孔，用于端板的固定安装。

优选地，端板上有固定安装孔，用于固定安装上层托盘、下层顶板中的至少一个。

优选地，端板表面有至少一个扎线孔位，用于固定线束。

优选地，端板表面有至少一个卯眼，所述卯眼用于构成榫卯结构。

优选地，端板设计有液冷系统安装槽，用于通过液冷系统。

优选地，端板底部设计有液冷系统安装槽，端板底部形成至少一个底部支撑脚。

优选地，端板表面有侧板连接槽，用于侧板与端板的连接。

优选地，端板为夹层结构或设计有型腔，用于减轻端板的质量，增强端板的结构强度。

根据本发明的另一方面，提供一种模组的制造方法，模组侧板弯折后与模组端板连接。

本发明提供的一种模组及制造方法与现有技术相比，具有显著的技术进步。

本发明的一个实施例具有以下优点或有益效果：将安装支脚与端板做成一体，降低了装配时的配合公差，便于安装。而且省去了原来需要摆放若干支撑立柱的工序，提高了电池包组装效率，另外还节省了额外开发立柱模具的费用。

本发明的一个优选实施例具有以下优点或有益效果：端板上设置有液冷系统安装槽，方便液冷系统的设计。

本发明的另一个优选实施例具有以下优点或有益效果：电池模组采取了新的安装方法，将模组侧板弯折后与模组端板相连，提高了模组外壳的抗拉强度以及抵抗电池膨胀的能力。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的端板的立体图；

图2示出了根据本发明实施例的端板的后视图；

图3示出了根据本发明实施例的端板的俯视图；

图4示出了根据本发明实施例的模组的立体图；

图5示出了根据本发明实施例的一种制造方法。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。

图1示出了根据本发明实施例的端板的立体图。本发明的10端板，包括101安装支脚，102固定安装孔，103端板固定孔，104端板型腔，105侧板连接槽，106扎线孔位，107液冷系统安装槽。

如图1所示，本发明实施例的端板10的形状大致为长方体，上端凸出两个安装支脚101，底部有液冷系统安装槽107。端板的一个表面上预留有侧板连接槽105。端板的表面还留有数个扎线孔位106。在端板的上表面设有端板固定孔103；在安装支脚的上表面设有固定安装孔102。

具体地，安装支脚101的作用是支撑上层托盘；固定安装孔102用于安装上层托盘；端板固定孔103用于端板与箱体的连接；侧板连接槽105用于侧板与端板的连接；扎线孔位106用于固定线束，能够根据箱体内部线束的布置，灵活的选择线束固定位置。液冷系统安装槽107的作用是让液冷系统通过此槽从模组下方穿过。

在一个具体实施例中，端板设计有安装支脚101。安装支脚与端板是一体的，能够支撑起上层托盘，免去了安装上层托盘之前需要逐个摆放独立支撑立柱的麻烦，节省了时间和人力，提高了PACK效率。安装支脚与端板是一体的，不必另外开发独立的支撑立柱，省去了部分模具开发费用，节省了成本。

安装支脚的具体形状、个数以及位置均可以根据不同的具体任务，做出不同的设计，以达到稳定支撑上层托盘的目的。

在另一个实施例中，将要添加的电池模组位于现有电池模组的下方。这种情况下，端板与下层顶板相连。即在现有电池模组的下方安装下层顶板，顶板下方继续安装电池模组。安装支脚此时向下。安装支脚与端板是一体的，能够直接与下层顶板接触，对下层顶板进行定位，免去了安装下层顶板之前需要逐个摆放独立支撑立柱的麻烦，节省了时间和人力，提高了PACK效率。安装支脚与端板是一体的，不必另外开发独立的支撑立柱，省去了部分模具开发费用，节省了成本。

安装支脚的具体形状、个数以及位置均可以根据不同的具体任务，做出不同的设计，以达到与下层顶板稳定连接的目的。

在另一个实施例中，现有电池模组的上方与下方都将要添加新的电池模组。这种情况下，端板需要同时与上层托盘和下层顶板相连。即在现有电池模组的上方安装上层托盘，托盘上方继续安装上层模组；在现有电池模组的下方安装下层顶板，顶板下方继续安装下层模组。上安装支脚与端板是一体的，能够支撑起上层托盘，免去了安装上层托盘之前需要逐个摆放独立支撑立柱的麻烦，节省了时间和人力，提高了PACK效率。下安装支脚与端板是一体的，能够直接与下层顶板接触对下层顶板进行定位，免去了安装下层顶板之前需要逐个摆放独立支撑立柱的麻烦，节省了时间和人力，提高了PACK效率。上安装支脚、下安装支脚与端板是一体的，不必另外开发独立的支撑立柱，省去了部分模具开发费用，节省了成本。

上安装支脚的具体形状、个数以及位置均可以根据不同的具体任务，做出不同的设计，以达到稳定支撑上层托盘的目的。下安装支脚的具体形状、个数以及位置均可以根据不同的具体任务，做出不同的设计，以达到与下层顶板稳定连接的目的。

作为一种优选的实施例，可以在端板上自行的设置固定安装孔，能够根据项目需要方便设计上层托盘。在安装的过程中，只需要将上层托盘与固定安装孔对准即可，否则需要将上层托盘、独立的支撑立柱、端板三者的孔位对齐，才能准确地安装。与现有技术相比，本发明实施例只需要一次定位，一次安装，就可以将端板与上层托盘装配在一起，减小了安装的难度，减少了装配公差，使安装过程变得更加方便，也极大地提高了安装速度。

作为一种优选的实施例，固定安装孔102设置在安装支脚上表面。

在另一个实施例中，可以在端板上自行的设置固定安装孔，能够根据项目需要方便设计下层顶板。在安装的过程中，只需要将下层顶板与固定安装孔对准即可，否则需要将下层顶板、独立的支撑立柱、端板三者的孔位对齐，才能准确地安装。与现有技术相比，本发明实施例只需要一次定位，一次安装，就可以将端板与下层顶板装配在一起，减小了安装的难度，减少了装配公差，使安装过程变得更加方便，也极大地提高了安装速度。

在另一个实施例中，端板与上层托盘、下层顶板装配。可以在端板上自行的设置固定安装孔，能够根据项目需要方便设计上层托盘、下层顶板。在安装的过程中，将上层托盘与固定安装孔对准即可，否则需要将上层托盘、独立的支撑立柱、端板三者的孔位对齐，才能准确地安装；将下层顶板与固定安装孔对准即可，否则需要将下层顶板、独立的支撑立柱、端板三者的孔位对齐，才能准确地安装。与现有技术相比，本发明实施例只需要一次定位，一次安装，就可以将端板与上层托盘或下层顶板装配在一起，减小了安装的难度，减少了装配公差，使安装过程变得更加方便，也极大地提高了安装速度。

作为一种优选的实施例，端板上设有端板固定孔103，通过该孔，将端板与其他零件连接固定，增加整体结构的稳定性。

作为一种优选的实施例，通过端板固定孔103，将端板与箱体固定梁通过螺栓组件连接。此种连接方法操作起来方便快捷，而且能够保证整体结构应有的强度，维修、更换起来也更方便。

作为一种优选的实施例，端板的表面设计有扎线孔位106，能够根据箱体内部线束布置灵活方便的选择线束固定位置。电池模组连接有很多的线，如果不将这些线固定好，或者是固定在了不当的位置，在实际的使用过程中，这些线很容易受到晃动、弯折，从而造成接触不良，甚至是折断。在端板表面设计有扎线孔位，可以根据箱体内部具体的线束布置情况，灵活的选择扎线孔位将线束固定在合适的位置，增强线束的稳定性与使用寿命，从而增加了电池模组性能的可靠性。与现有技术相比，本发明实施例根据箱体内部线束布置灵活方便的选择线束固定位置，将线束合理的固定，增加了电池模组性能的可靠性，也有利于日后对电池模组进行检修。

所述扎线孔位的大小、形状、布局等特性，可以根据不同的具体情况做出适应性的调整，以达到线束的合理固定的目的。

作为一种优选的实施例，端板设计有液冷系统安装槽。模组内的冷却系统可以通过此槽穿过。该液冷系统安装槽的深度、大小、位置可以根据任务的不同进行调整，极大地方便了液冷系统的设计。

作为一种优选的实施例，端板底部设计有液冷系统安装槽，模组内的冷却系统可以通过此槽下方穿过。与此同时，由于冷却系统安装槽的特殊位置，端板底部自然形成至少一个支柱，可以完成支撑功能，或是直接当做支脚使用。该液冷系统安装槽的深度、大小可以根据任务的不同进行调整，极大地方便了液冷系统的设计。

在另一个实施例中，端板顶部设计有液冷系统安装槽，模组内的冷却系统可以通过此槽上方穿过。与此同时，由于冷却系统安装槽的特殊位置，端板顶部自然形成至少一个支柱，可以完成支撑功能，或是直接当做支脚使用。该液冷系统安装槽的深度、大小可以根据任务的不同进行调整，极大地方便了液冷系统的设计。

作为一种优选的实施例，端板有侧板连接槽105，能够将模组侧板弯折后与模组端板连接，这样模组外壳能够承受更大的电池膨胀力，保证了整个结构的稳定性及安全性。

作为一种优选的实施例，模组侧板弯折后通过焊接与模组端板连为一体。

作为一种优选的实施例，模组侧板弯折后通过激光振镜焊与模组端板连为一体。

在上述提及的实施例中，均描述了特定细节，本发明不限于此。在一些替代的实施例中，端板的整体可以是其他形状，具体的结构、材料、尺寸等，可以根据不同的情况做适应性的调整。

图2示出了根据本发明实施例的端板的后视图，包括108卯眼。

在一个实施例中，端板的一面留有两个卯眼108，卯眼108与模组框体构成榫卯结构，增强了模组的结构强度。榫卯结构不但可以承受较大的荷载，而且允许产生一定的变形，从而保证了使用过程中整体结构的稳定性。

图3示出了根据本发明实施例的端板的俯视图，显示有端板内部的端板型腔104。

在一个实施例中，端板内部并非实体，设计有空心。

作为一种优选的实施例，端板内部设计有夹层结构，采用密度小、强度高的材料做出相应的夹层结构，填充在端板内部的空心中。

作为一种优选的实施例，端板内部设计有型腔。

作为一种优选的实施例，端板内部设计有型腔104。所述型腔为三角形型腔，横截面为多个三角形形成类似于瓦楞纸的结构。电池模组既要有一定的结构强度，也要控制自身的质量。在端板内部设计有三角形型腔，既可以增强模组端板的结构强度，也极大地减轻了端板的质量。

图4示出了根据本发明实施例的模组的立体图，包括端板10、侧板20以及上层托盘30。

具体地，若干个电池以不同的串、并联方式组合在一起，再由用于固定上层托盘的端板10和侧板20连接构成外壳，共同组成了用于固定上层托盘的模组。上层托盘安装在所述模组之上，进而在上层托盘之上布置新的模组。

作为一种优选的实施例，若干个电池以不同的串、并联方式组合在一起，再由端板10和侧板20焊接构成外壳，组成电池模组。端板10通过螺栓组件与箱体固定梁连接，通过端板安装上层托盘30，托盘上方可以布置电池，形成上层模组。

端板和侧板焊接构成外壳，进而通过螺栓组件与箱体固定梁连接，使外壳紧固在电池包箱体上，保证整体结构的稳定性。在外壳之上安装上层托盘，托盘上方继续安装上层模组，充分利用电池包内部空间，增加了电池数量。每个模组端板上方设有支脚，极大地方便固定上层托盘，也保证了上层模组的稳定。

在一个实施例中，若干个电池以不同的串、并联方式组合在一起，再由端板和侧板焊接构成外壳，组成电池模组。端板通过螺栓组件与箱体固定梁连接，通过端板安装下层顶板，顶板下方继续布置模组，形成下层模组。

端板和侧板焊接构成外壳，进而通过螺栓组件与箱体固定梁连接，使外壳紧固在电池包箱体上，保证整体结构的稳定性。在外壳之下安装下层顶板，顶板下方继续安装下层模组，充分利用电池包内部空间，增加了电池数量。每个模组端板下方设有支脚，极大地方便固定下层顶板，也保证了下层模组的稳定。

在一个实施例中，若干个电池以不同的串、并联方式组合在一起，再由端板和侧板焊接构成外壳，组成电池模组。端板通过螺栓组件与箱体固定梁连接，通过端板安装上层托盘，托盘上方可以布置电池，形成上层模组，通过端板安装下层顶板，顶板下方继续布置模组，形成下层模组。

端板和侧板焊接构成外壳，进而通过螺栓组件与箱体固定梁连接，使外壳紧固在电池包箱体上，保证整体结构的稳定性。在外壳之上安装上层托盘，托盘上方继续安装上层模组；在外壳之下安装下层顶板，顶板下方继续安装下层模组，充分利用电池包内部空间，增加了电池数量。每个模组端板上方设有支脚，极大地方便固定上层托盘，也保证了上层模组的稳定。

图5示出了根据本发明实施例的一种制造方法。侧板两端向内部折弯，置入端板预留安装槽内，将端板与侧板连接。

如图5所示，侧板的两端向内部折弯，形状、尺寸与预留安装槽匹配，将折弯部分置入端板的预留安装槽内，将端板与侧板连接。

在一个实施例中，侧板两端向内部折弯，置入端板预留安装槽内后，通过焊接将端板与侧板相连。

作为一种优选的实施例，模组侧板弯折后，将折弯部分置入端板的预留安装槽内，通过激光振镜焊与模组端板焊接。在电池模组实际的使用过程中，电池往往会因为工作中的发热或是其他原因而膨胀，有可能会施加给模组外壳额外的力。采用此种安装方法，在模组电池膨胀力方向上，端板与侧板连接处能够承受更大的拉力。极大地增强了模组外壳抵抗电池膨胀力的能力。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

至少一个电池；

端板；

侧板；

所述端板与所述侧板构成电池模组外壳，容纳所述电池；

所述端板设计有安装支脚，用于固定支撑上层托盘、下层顶板中的至少一个，

其中，所述安装支脚与所述端板是一体的；

所述端板上有固定安装孔，用于固定安装上层托盘、下层顶板中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板上有端板固定孔，用于端板的固定安装。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板表面有至少一个扎线孔位，用于固定线束。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板表面有至少一个卯眼，所述卯眼用于构成榫卯结构。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板设计有液冷系统安装槽，用于通过液冷系统。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板底部设计有液冷系统安装槽，端板底部形成至少一个底部支撑脚。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板表面有侧板连接槽，用于侧板与端板的连接。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板为夹层结构或设计有型腔，用于减轻端板的质量，增强端板的结构强度。

9.一种模组的制造方法，应用于如权利要求1-8中任一项所述的电池模组，其特征在于，模组侧板弯折后与模组端板连接。