CN111029505A - 电池模组的壳体、电池模组以及电池模组的灌胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源汽车技术领域，公开了一种电池模组的壳体、电池模组以及电池模组的灌胶方法，所述壳体包括底壳(10)、位于所述底壳(10)两端的端板(20)和位于所述底壳(10)顶部的顶盖(30)，所述底壳(10)分别和所述端板(20)以及所述顶盖(30)可拆卸地连接。本申请提供的电池模组的壳体的结构简单，便于拆装检修；且能够保证壳体的结构强度。

Description

电池模组的壳体、电池模组以及电池模组的灌胶方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体地涉及一种电池模组的壳体、电池模组以及电池模组的灌胶方法。

背景技术

动力电池作为电动汽车的核心部件，电池包的安全性逐渐凸显出来，同时电池包成本及空间不断的缩减；电池包的开发需要充分考虑多方面的因素，需要对设计方案进行反复验证优化，在确保安全前提下提升电池模组的各项性能，比如在减少内部结构零件的支持前提下保证电池模组结构的稳定性及强度。现有的电池模组的壳体上一般设置较为复杂的连接结构，以满足电池模组的强度，造成生产工艺复杂且成本较高，且后续的返修工作也比较复杂。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的电池模组的壳体结构复杂的问题，提供一种电池模组的壳体。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种电池模组的壳体，所述电池壳体包括底壳、位于所述底壳两端的端板和位于所述底壳顶部的顶盖，所述底壳分别和所述端板以及所述顶盖可拆卸地连接。

优选地，所述底壳分别和所述端板以及所述顶盖螺栓连接。

优选地，所述底壳、所述端板以及所述顶盖的内表面均设置有用于绝缘的绝缘层。

优选地，所述底壳和所述顶盖的内表面涂覆有绝缘粉尘，所述端板的内表面上贴覆有PC膜。

优选地，所述端板上设置有底部通胶口和顶部通胶口，所述顶部通胶口所在的位置高于所述底部通胶口所在的位置，优选地，所述底部灌胶口和所述顶部灌胶口分别位于不同的两个所述端板上。

优选地，所述端板的材料为铝；所述底壳、所述顶盖的材料为铝。

通过上述技术方案，本申请提供的底壳构成了电池模组的壳体的底面以及两个侧面，即底壳为U型的结构，端板构成了壳体的两个端面，顶盖构成了壳体的顶面，并通过可拆卸地连接形式将底壳、端板以及顶盖连接在一起。本申请提供的电池模组的壳体的结构简单，便于拆装检修；且底壳同时构成了壳体的底面和侧面，保证了壳体的结构强度。

本发明第二方面提供一种电池模组，所述电池模组包括电芯总成和如上所述的电池模组的壳体，所述电芯总成设置在所述壳体中。

优选地，当所述端板的内表面上贴覆有PC膜时，所述端板和所述电芯总成之间还设置有PC板和缓冲件，所述缓冲件位于所述PC板和所述电芯总成之间，优选地，所述缓冲件为泡棉。

优选地，所述电芯总成包括本体、连接器和印刷电路板，所述本体电连接所述印刷电路板，所述端板上设置有开口，所述连接器安装于所述开口并且与所述印刷电路板电连接，所述连接器具有朝向所述壳体的外侧设置的输出侧。

优选地，所述印刷电路板包括第一电路板和第二电路板，所述第一电路板的刚性高于所述第二电路板的刚性，所述电芯总成通过所述第一电路板与所述第二电路板电连接，所述连接器与所述第二电路板电连接。

优选地，所述本体包括多个电芯模块，相邻的两个所述电芯模块之间设置有泡棉，所述电芯模块粘结连接于所述泡棉。

优选地，每个所述电芯模块包括至少两个电芯，所述电芯以从一个所述端板到另一个所述端板的方向堆叠设置，所述电芯彼此粘结连接。

优选地，当所述底壳和所述顶盖的内表面涂覆有绝缘粉尘时，所述电芯总成的相对于所述底壳和所述顶盖的表面涂覆有绝缘粉尘。

本发明第三方面提供一种电池模组的灌胶方法，该方法用于对如上所述的电池模组进行灌胶，所述方法包括：从所述端板上开设的底部通胶口通入胶体，直至胶体从另一个端板的顶部通胶口流出；停止通入胶体，利用塞子封闭所述底部通胶口和所述顶部通胶口。

附图说明

图1是根据本发明优选实施方式的电池模组的示意图；

图2是图1的电池模组的去除顶盖的俯视图；

图3是图1的电池模组的印刷电路板以及连接器的仰视图。

附图标记说明

10-底壳 20-端板 21-开口 30-顶盖 40-本体 50-连接器 61-第一电路板 62-第二电路板

具体实施方式

以下结合附图对本发明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发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，本发明提供一种电池模组的壳体，所述电池壳体包括底壳10、位于所述底壳10两端的端板20和位于所述底壳10顶部的顶盖30，所述底壳10分别和所述端板20以及所述顶盖30可拆卸地连接。

常见的盒状的电池模组的壳体来说具有六个表面，本申请提供的底壳10构成了壳体的底面以及两个侧面，即底壳为U型的结构，端板20构成了壳体的两个端面，顶盖30构成了壳体的顶面，并通过可拆卸地连接形式将底壳、端板以及顶盖连接在一起。本申请提供的电池模组的壳体的结构简单，便于拆装检修；且底壳同时构成了壳体的底面和侧面，保证了壳体的结构强度。

其中本申请可以采用螺栓连接的连接形式，在底壳10和端板20之间以及底壳10和顶盖30之间各设置相对应的螺纹孔，之后在利用螺栓或者螺钉进行连接。

优选地，底壳10、端板20和顶盖30均可以采用铝作为材料，底壳10为铝支座的一体成型件，其中底壳10和顶盖30选用六系铝，端板20选用五系铝制成的拉铝端板，且端板20的厚度相较于底壳、顶盖更厚，以获得更好的强度。

本申请第二方面提供一种电池模组，该电池模组包括电芯总成和上述的电池模组的壳体。为了保证电芯总成和壳体之间的绝缘性，在壳体的内表面桑设置有绝缘层。其中在底壳10和顶盖30的内表面上涂覆0.3mm厚的3M绝缘粉尘，相应的在对应于底壳10和顶盖30的电芯总成的表面上也涂覆0.3mm的绝缘粉尘，从而确保每个电芯都和壳体之间是绝缘的；另一方面在端板20的内表面上也贴覆PC膜，从而防止电芯的封胶面和铝制成的端板接触从而发生绝缘不良甚至短路。

电芯总成包括电芯模组构成的本体40，其中本体40包括多个电芯模块，每个电芯模块包括多个堆叠设置并通过双面胶连接的电芯，多个电芯模块之间通过固定工装进行堆叠设置，且在相邻的两个电芯模块之间设置缓冲泡棉。

其中，每个电芯模块中的电芯以从一个端板20到另一个端板20的方向设置，因此电芯在发生膨胀时会向两旁的端板20膨胀，为了缓冲电芯的膨胀，在电芯模组和端板之间同样设置有缓冲泡棉，且在缓冲泡棉和贴附有PC膜的端板之间外加设置有2mm厚的硬的PC板，其中PC板和缓冲泡棉之间可以选用双面胶进行粘接，从而既能够防止端板划伤电芯模块，又能够保证壳体和电芯总成之间的绝缘性。

本申请提供的电池模组在将电芯总成放入壳体时，首先将底壳和其中一个端板通过螺栓连接起来，将在电芯模块堆叠工装中叠放好电芯模块放入底壳中，之后再将另一个端板和底壳连接起来，然后在电芯模块和端板之塞入PC板和缓冲泡棉并将电芯模块堆叠工装拆卸，之后再进行塑料支架的安装、连接片的压接、印刷电路板的安装固定以及正负极一体件的安装固定等，在上述的部件均安装完成之后，通过螺栓将顶盖和底壳连接起来，从而形成一个完整的电池模组结构。具体地，如图1所示，本申请包括两个端板20，其中一个端板上具有开口21以用于安装连接器50，另一个端板上具有用于设置正负极一体件的凹口，在安装时先将具有开口21的端板和底壳连接起来，稍后在安装另一块端板以便于正负极一体件的设置。

另外，本申请提供的电池模组的电芯模块在工装中堆叠完成之后即可从工装取出放入壳体中，此时工装就能继续被利用，提高了工装的利用率。

此外，电芯总成还包括连接器50和印刷电路板，本体40电连接印刷电路板，印刷电路板安装在汇流排上从而采集电芯的各种参数信息，包括电压信息和温度信息。在端板20上设置有开口21，连接器50能够安装在开口21中，且连接器具有朝向壳体的外侧的输出侧，连接器50电连接印刷电路板从而收集印刷电路板获得的参数信息，外界设备能够通过连接器50的输出侧电连接连接器50，从而获得电芯的各种参数信息。

如图2和图3所示，印刷电路板包括连接在一起的第一电路板61和第二电路板62，且第一电路板61的刚性大于第二电路板62的刚性，即第一电路板61为硬板，第二电路板62为软板，第二电路板62和设置在端板上的连接器50电连接，其中由于第二电路板62为软板，从而使得其一端能够发生相对弯折，且弯折的一端能够塞入端板20上设置的狭槽中，第一电路板61粘在电芯的上方从而从汇流排采集电芯的各种参数信息，之后第一电路板61通过第二电路板62将参数信息传递给连接器50。由于软板具有弯曲性，从而更利于模组的绝缘和防水性能。其中，第一电路板61可以采用FR-4材料制成，第二电路板62可以选用PI材料制成。

由于本申请提供的连接器50能够设置在端板的开口21中，从而使得连接器的至少部分位于电池壳体的外侧，从而减少了对壳体内部空间的占用。此外连接器受到冲击时能够将冲击传递到柔性的第二电路板62，第二电路板62能够缓冲部分冲击。

在整个电池模组安装完成之后，本申请还提供一种对电池模组的灌胶方法，即在一个端板的靠近底部的位置开设一个底部通胶口，在另一个端板的靠近顶部的位置开设一个顶部通胶口，通过底部通胶口向壳体中灌入胶体，直至胶体从另一个端板上开设的顶部通胶口流出，此时说明整个壳体的内部被灌满了胶体，模组内部的采样板、连接片、电芯模块等结构都会被胶体所包覆，与外界形成隔离状态，防止元器件因为震动或者碰撞等原因而脱落或者位移。其中，胶体可以选用AB混合胶。

更具体地，在灌胶时将电池模组放在一个夹具中，夹具能够限制电池模组的膨胀，并且支撑电池模组，使得具有底部通胶口的端板朝向下方，具有顶部通胶口的端板朝向上方，底部通胶口优选为螺纹孔，使得具有螺纹的进胶管能够连接在底部通胶口上之后开始通胶，直到胶体从另一个端板的顶部通胶口溢出，说明整个壳体的内部都被灌满了胶体。之后利用塞子封闭两个通胶口，比如选用铝制成的具有螺纹的塞子螺纹连接在顶部通胶口和底部通胶口中。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种电池模组的壳体，其特征在于，所述壳体包括底壳(10)、位于所述底壳(10)两端的端板(20)和位于所述底壳(10)顶部的顶盖(30)，所述底壳(10)分别和所述端板(20)以及所述顶盖(30)可拆卸地连接。

2.根据权利要求1所述的电池模组的壳体，其特征在于，所述底壳(10)分别和所述端板(20)以及所述顶盖(30)螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的电池模组的壳体，其特征在于，所述底壳(10)、所述端板(20)以及所述顶盖(30)的内表面均设置有用于绝缘的绝缘层。

4.根据权利要求3所述的电池模组的壳体，其特征在于，所述底壳(10)和所述顶盖(30)的内表面涂覆有绝缘粉尘，和/或；所述端板(20)的内表面上贴覆有PC膜。

5.根据权利要求1所述的电池模组的壳体，其特征在于，所述端板(20)上设置有底部通胶口和顶部通胶口，所述顶部通胶口所在的位置高于所述底部通胶口所在的位置，优选地，所述底部灌胶口和所述顶部灌胶口分别位于不同的两个所述端板(20)上。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的电池模组的壳体，其特征在于，所述端板(20)的材料为铝；和/或，所述底壳(10)、所述顶盖(30)的材料为铝。

7.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括电芯总成和权利要求1-6中任意一项所述的电池模组的壳体，所述电芯总成设置在所述壳体中。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，当所述端板(20)的内表面上贴覆有PC膜时，所述端板和所述电芯总成之间还设置有PC板和缓冲件，所述缓冲件位于所述PC板和所述电芯总成之间，优选地，所述缓冲件为泡棉。

9.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述电芯总成包括本体(40)、连接器(50)和印刷电路板，所述本体电连接所述印刷电路板，所述端板(20)上设置有开口(21)，所述连接器(50)安装于所述开口(21)并且与所述印刷电路板电连接，所述连接器(50)具有朝向所述壳体的外侧设置的输出侧。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述印刷电路板包括第一电路板(61)和第二电路板(62)，所述第一电路板(61)的刚性高于所述第二电路板(62)的刚性，所述电芯总成通过所述第一电路板(61)与所述第二电路板(62)电连接，所述连接器(50)与所述第二电路板(62)电连接。

11.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述本体(40)包括多个电芯模块，相邻的两个所述电芯模块之间设置有泡棉，所述电芯模块粘结连接于所述泡棉。

12.根据权利要求11所述的电池模组，其特征在于，每个所述电芯模块包括至少两个电芯，所述电芯以从一个所述端板(20)到另一个所述端板(20)的方向堆叠设置，所述电芯彼此粘结连接。

13.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，当所述底壳(10)和所述顶盖(30)的内表面涂覆有绝缘粉尘时，所述电芯总成的相对于所述底壳(10)和所述顶盖(30)的表面涂覆有绝缘粉尘。

14.一种电池模组的灌胶方法，其特征在于，该方法用于对权利要求7-13中任意一项所述的电池模组进行灌胶，所述方法包括：

从所述端板(20)上开设的底部通胶口通入胶体，直至胶体从另一个所述端板(20)的顶部通胶口流出；

停止通入胶体，利用塞子封闭所述底部通胶口和所述顶部通胶口。

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