CN111430634A - 电池模组和电池包 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池模组和电池包，涉及电池技术领域。该电池模组包括端板组件、与端板组件的材料不同的侧板组件。端板组件包括相互连接的固定端板和过渡连接框，过渡连接框连接于侧板组件的端部，侧板组件的外表面设有连接束带，连接束带与过渡连接框连接，以防止侧板组件膨胀。该电池模组采用异种材料的端板组件和侧板组件，并设置连接束带以提高电池模组的结构强度，提升结构可靠性，且易于加工制造，成本低。

Description

电池模组和电池包

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池模组和电池包。

背景技术

每个电池模组包括单体电池以及用于固定单体电池的端板和侧板。现有技术中，端板和侧板大多采用相同材质，强度不足，且电池使用一段时间后易膨胀，使得整个电池模组变形，结构不稳定。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种电池模组和电池包，其能够增强电池模组的结构强度，防止模组变形，结构更加稳定。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供的一种电池模组，其包括端板组件、与所述端板组件的材料不同的侧板组件；

所述端板组件包括相互连接的固定端板和过渡连接框，所述过渡连接框连接于所述侧板组件的端部，所述侧板组件的外表面设有连接束带，所述连接束带与所述过渡连接框连接，以防止所述侧板组件膨胀。

在可选的实施方式中，所述连接束带与所述过渡连接框焊接。

在可选的实施方式中，所述连接束带包括第一束带和第二束带，所述侧板组件包括多个相连的连接侧板；所述第一束带设于所述连接侧板的中部，所述第二束带设于相邻两个所述连接侧板的连接处。

在可选的实施方式中，所述连接侧板上开设有凹槽，所述第一束带设于所述凹槽内。

在可选的实施方式中，所述第二束带包括相互连接的第一抵接部和第二抵接部，所述连接侧板包括相邻设置的第一侧板和第二侧板，所述第一抵接部与所述第一侧板抵接，所述第二抵接部与所述第二侧板抵接。

在可选的实施方式中，所述过渡连接框采用金属方框，所述侧板组件包括多个连接侧板，多个所述连接侧板首尾相连形成外框体；所述金属方框套设于所述外框体上。

在可选的实施方式中，所述外框体的端部设有安装槽，所述过渡连接框套设于所述安装槽内。

在可选的实施方式中，所述过渡连接框上设有铆钉孔，所述侧板组件与所述过渡连接框铆接。

在可选的实施方式中，所述固定端板的边缘弯折形成连接部，所述连接部与所述过渡连接框焊接。

在可选的实施方式中，所述固定端板的弯折处设有加强筋。

在可选的实施方式中，所述固定端板的边缘间隔设有减重缺口；所述固定端板上设有减重孔，所述减重孔的边缘设有翻边结构。

在可选的实施方式中，所述端板组件还包括安装件，所述安装件与所述固定端板焊接。

在可选的实施方式中，所述侧板组件包括多个首尾连接的连接侧板，两个相邻的所述连接侧板中，一个所述连接侧板上设有第一限位部，另一个所述连接侧板上设有第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部相互配合。

第二方面，本发明实施例提供一种电池包，包括至少一个如前述实施方式中任一项所述的电池模组。电池模组包括端板组件、与所述端板组件材料不同的侧板组件；所述端板组件包括相互连接的固定端板和过渡连接框，所述过渡连接框连接于所述侧板组件的端部，所述侧板组件的外表面设有连接束带，所述连接束带与所述过渡连接框连接，以防止所述侧板组件膨胀。

本发明实施例提供的电池模组和电池包，其有益效果包括，例如：

本申请提供的电池模组，固定端板和侧板组件通过过渡连接框进行连接，能实现不同材料的固定端板和侧板组件的连接，从而提高电池模组的结构强度。通过在侧板组件外表面增加连接束带，能够增加电池模组的结构稳定性，防止电池模组膨胀变形。

本申请提供的电池包，包括上述的电池模组，连接强度高，结构稳定可靠，且易于加工制造。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的电池模组的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电池模组的分解结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电池模组的第一端板组件的分解结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电池模组的侧板组件的分解结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大示意图；

图6为本发明实施例提供的电池模组的第一端板组件的固定端板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的电池模组的第二端板组件的后端板的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电池模组的第一束带的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的电池模组的第二束带的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的电池模组的第一侧板和第二侧板的拆分结构示意图。

附图标记说明：100-电池模组；110-第一端板组件；120-第二端板组件；130-侧板组件；140-连接束带；141-第一束带；143-第二束带；151-凹槽；101-安装缺口；102-减重缺口；103-减重孔；104-加强筋；11-连接部；20-过渡连接框；201-第一铆钉孔；211-第一端面；212-第二端面；213-外周面；214-内周面；30-绝缘板；301-让位槽；10-固定端板；40-安装件；401-螺纹孔；131-第一侧板；132-第二侧板；153-安装槽；154-第二铆钉孔；50-后端板；144-第一抵接部；145-第二抵接部；161-第一限位部；162-第二限位部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

现有的电池模组，侧板和端板大多采用同种材料连接，连接强度低，并且，由于电池使用一段时间后易发生膨胀，导致整体电池模组变形，结构不稳定。

为了克服现有技术的缺陷，本申请提出了一种电池模组，端板组件和侧板组件采用异种材料，以提高结构强度，并设计了不同材料的端板组件和侧板组件的连接结构，该结构连接强度大，稳定可靠，易于加工制造，且材料成本较低。

请参考图1和图2，本实施例提供的一种电池模组100，包括端板组件和侧板组件130，端板组件连接在侧板组件130的一端。其中，端板组件和侧板组件130采用不同的材料，侧板组件130和固定端板10通过过渡连接框20实现连接，连接束带140设置在侧板组件130的外侧并与过渡连接框20连接，以压紧、约束侧板组件130，防止侧板组件130向外膨胀而发生变形。该电池模组100适用于异种材料的端板组件和侧板组件130的连接，能够提高电池模组100的连接强度和结构稳定性，便于加工和制造，装配方便，结构成本低。

本实施例中，电池模组100包括侧板组件130和两个端板组件，两个端板组件分别设于侧板组件130的两端；侧板组件130包括多个首尾依次相连的连接侧板，形成外框体，两个端板组件分别设于外框体的两端，两个端板组件和侧板组件130共同围合成容置腔体，容置腔体用于容纳电池(图未示)。其中，两个端板组件为第一端板组件110和第二端板组件120。以第一端板组件110为例进行说明：

请参考图3，第一端板组件110包括过渡连接框20、固定端板10、绝缘板30和安装件40，过渡连接框20与侧板组件130连接。固定端板10连接于过渡连接框20远离侧板组件130的一侧，绝缘板30设置在固定端板10靠近侧板组件130的一侧，在整个电池模组100装配完成后，绝缘板30夹设于固定端板10和单体电池之间，起绝缘作用。绝缘板30可以是板状，也可以是绝缘膜，其形状结构不作具体限定。安装件40设置在固定端板10上，用于将整个电池模组100固定在其他外部元件上。可选地，安装件40设于固定端板10靠近过渡连接框20的一侧，以使结构更加紧凑。可选地，绝缘板30上与安装件40对应的位置处设有让位槽301，以使安装件40焊接在固定端板10上能压紧绝缘板30。安装件40与固定端板10焊接，相比于一体化铸造或锻造的加工方式，成本更低，连接方便可靠。本实施例中，安装件40的数量两个，呈圆柱形，两个安装件40分别设置在固定端板10的两端，安装件40上沿轴向开设有螺纹孔401，以便于将电池模组100通过螺栓或螺钉固定到其他外部元件上。该螺纹孔401可以是通孔，也可以是盲孔。当然，并不仅限于此，该电池模组100也可以通过卡扣或焊接等方式固定至其他外部元件上，这里不作具体限定。

可选地，本实施例中，固定端板10采用钢板，连接侧板采用铝或铝合金，相比于现有技术中端板和侧板均采用铝合金，本实施例中采用钢板材质的固定端板10强度更大，结构更稳定，材料成本更低。过渡连接框20采用金属方框，金属方框可以是钢材或铝合金或其它金属，这里不作具体限定。金属方框套设于连接侧板形成的外框体上，容易理解，金属方框既可以套设于外框体的内侧，也可以套设于外框体的外侧。详细地，过渡连接框20包括第一端面211、第二端面212、内周面214以及外周面213，第一端面211和第二端面212相对设置，内周面214和外周面213位于第一端面211和第二端面212之间。第一端面211与固定端板10焊接，内周面214套设与连接侧板的外表面，外周面213上间隔开设有多个第一铆钉孔201，铆钉孔贯穿内周面214和外周面213。

请参考图4和图5，外框体上开设有第二铆钉孔154，第二铆钉孔154的位置与第一铆钉孔201的位置相对应，过渡连接框20与外框体铆接。进一步地，外框体的端部设有安装槽153，以便于过渡连接框20套设在外框体上，安装更方便。容易理解，该安装槽153贯通至连接侧板的端板，即通过减薄连接侧板端部的厚度，形成该安装槽153。过渡连接框20的内周面214与安装槽153的槽底配合，第二铆钉孔154设置在安装槽153的槽底，过渡连接框20的第二端面212与安装槽153的槽壁配合，对过渡连接框20起到轴向限位的作用。当然，并不仅限于此，在其它可选的实施方式中，过渡连接框20与外框体也可以通过粘接、卡接、螺栓固定等方式连接，这里不作具体限定。

请参考图6，固定端板10的边缘弯折形成连接部11，连接部11与过渡连接框20焊接，固定端板10的弯折处设有加强筋104，以提高结构强度。可选地，固定端板10采用钢板，连接部11可采用冲压工艺成型。固定端板10上设有两个安装缺口101，安装缺口101可采用冲裁工艺形成，两个安装缺口101用于安装高压输出端子。可选地，安装缺口101位于固定端板10的上部，便于高压输出端子的安装。进一步地，为了实现轻量化设计，在固定端板10的边缘间隔设有多个减重缺口102，减重缺口102既便于轻量化设计，也有利于散热。此外，固定端板10的中部还设有减重孔103，并对减重孔103进行翻边，使减重孔103的边缘具有翻边结构(图未标)，既能强化结构，又可以实现固定端板10轻量化设计，也有利于电池散热。减重缺口102和减重孔103的数量以及分布方式可以灵活设置，这里不作具体限定。

请参考图7，类似地，第二端板组件120包括后端板50、安装件40、绝缘板30和过渡连接框20，后端板50与过渡连接框20焊接，过渡连接框20套设在外框体上并与外框体铆接。连接束带140与过渡连接框20焊接，绝缘板30设置在后端板50靠近过渡连接框20的一侧，且夹设于后端板50和电池之间，起绝缘作用。安装件40焊接于后端板50靠近过渡连接框20的一侧，且绝缘板30上与安装件40对应的位置处设有让位槽301，以使安装件40焊接在后端板50上能压紧绝缘板30。后端板50的上部冲裁有一个安装缺口101，用于安装低压输出端子。后端板50的边缘间隔设有多个减重缺口102，减重缺口102既便于轻量化设计，也有利于散热。此外，后端板50的中部还设有减重孔103，并对减重孔103进行翻边，既能强化结构，又可以实现后端板50轻量化设计，也有利于电池散热。

需要说明的是，第二端板组件120的结构与第一端板组件110的结构大致相似，其不同之处在于第二端板组件120中的后端板50上仅开设有一个安装缺口101，用于安装低压输出端子，而第一端板组件110中的固定端板10上开设有两个安装缺口101，用于安装高压输出端子，其余结构均相同。

连接束带140设于侧板组件130的外表面，用于压紧侧板组件130以防止侧板组件130向外膨胀。连接束带140与过渡连接框20焊接，可选地，连接束带140可以焊接于过渡连接框20的第二端面212，也可以焊接于过渡连接框20的外周面213。当然，并不仅限于此，连接束带140与过渡连接框20也可以含有卡接、粘接、螺栓固定、铆接、过盈配合、冷压或热压等方式固定连接，这里不作具体限定。

请参考图8和图9，连接束带140包括第一束带141和第二束带143，侧板组件130包括多个相连的连接侧板；第一束带141设于连接侧板的中部，第二束带143设于相邻两个连接侧板的连接处。第一束带141的数量可以根据侧板组件130的实际尺寸而定，本实施例中，每个连接侧板仅对应设置了一个第一束带141，第一束带141设于连接侧板的中部；在其它可选的实施方式中，每个连接侧板也可以对应设置多个第一束带141，多个第一束带141在连接侧板上均匀间隔分布，以使侧板组件130受力均匀。进一步地，连接侧板的外表面上开设有凹槽151，第一束带141嵌设于凹槽151内。由于第二束带143设置在侧板组件130的棱边上，为了使第二束带143与侧板组件130更好地贴合，起到紧固效果，第二束带143包括相互连接的第一抵接部144和第二抵接部145，连接侧板包括相邻设置的第一侧板131和第二侧板132，第一抵接部144与第一侧板131抵接，第二抵接部145与第二侧板132抵接。可选地，第一抵接部144和第二抵接部145所形成的角度与第一侧板131和第二侧板132所形成的角度大致相同，本实施例中，由于侧板组件130形成的外框体为矩形框，第一抵接部144和第二抵接部145之间形成直角，第二束带143的数量为四个，四个第二束带143分别设置在外框体的棱边上，以便于更好地压紧、约束侧板组件130，防止侧板组件130膨胀、开裂。第一抵接部144和第二抵接部145可以采用一体成型方式。需要说明的是，连接束带140可以采用钢材或铝合金等其它金属材质，这里不作具体限定。

请参考图10，本实施例中，连接侧板的数量为四个，相邻两个连接侧板中，一个连接侧板上设有第一限位部161，另一个连接侧板上设有第二限位部162，第一限位部161和第二限位部162相互配合。可选地，第一限位部161和第二限位部162中，其中一个为定位凸起，另一个为定位槽。可选地，本实施例中，第一限位部161为定位槽，第二限位部162为定位凸起。以相邻的第一侧板131和第二侧板132连接为例，第一侧板131的边缘设有定位凸起，第二侧板132的边缘设有定位槽，定位凸起卡齿在定位槽内。或者，第一侧板131的边缘设有定位槽，第二侧板132的边缘设有定位凸起，定位凸起卡齿在定位槽内。或者，第一侧板131的边缘间隔设有定位凸起和定位槽，第二侧板132的边缘间隔设有定位凸起和定位槽，且第一侧板131上的定位凸起的位置与第二侧板132上的定位槽的位置相对应，第一侧板131上的定位槽的位置与第二侧板132上的定位凸起的位置相对应，通过定位凸起和定位槽的相互配合实现第一侧板131和第二侧板132的相互定位。

当然，在其他的可选实施方式中，连接侧板的数量和形状可以适当调整，比如，外框体包括相互连接的U形侧板和盖设在U形开口处的盖板；或者，外框体包括两个相互连接的L形侧板，这里不作具体限定。

根据本实施例提供的一种电池模组100，其安装原理如下：

电池模组100包括第一端板组件110、第二端板组件120和多个连接侧板，多个连接侧板首尾依次连接形成外框体，多个连接侧板通过设置在边缘的第一限位部161和第二限位部162相互配合，实现定位。第一端板组件110和第二端板组件120分别设置在外框体的两端，第一端板组件110、第二端板组件120和外框体共同围合形成容置腔体，容置腔体用于容纳电池。第一端板组件110包括固定端板10、安装件40、绝缘板30和过渡连接框20，固定端板10与过渡连接框20焊接，绝缘板30夹设于固定端板10和电池之间，安装件40与固定端板10焊接，安装件40上开设有螺纹孔401，用于将固定端板10以及整个电池模组100安装在其它外部元件上。过渡连接框20套设在外框体的端部，并与外框体铆接固定。本实施例中的固定端板10采用强度较大的钢板，外框体采用铝合金，不同材料的固定端板10和外框体通过过渡连接框20进行连接，以提高结构强度。连接束带140与过渡连接框20焊接，且设于外框体的外表面，第一束带141设于每个连接侧板外表面上的凹槽151内，第二束带143设于外框体的棱边上，以压紧、约束外框体，防止外框体膨胀变形。其中，第一端板组件110和第二端板组件120的结构仅在于安装缺口101的数量不一致，第一端板组件110中固定端板10上开设两个安装缺口101，第二端板组件120中后端板50只开设一个安装缺口101，其余结构均相同。第二端板组件120与外框体的连接结构、第二端板组件120与连接束带140的连接结构分别与第一端板组件110与外框体的连接结构、第一端板组件110与连接束带140的连接结构相同，这里不再赘述。

需要说明的是，本实施例中提供的电池模组100，适用于不同材料的固定端板10和外框体的连接。若固定端板10和外框体为同种材料，比如同为铝材或铝合金，则可以省略外框体和连接束带140，固定端板10和外框体可以直接焊接固定，结构更加简单、紧凑。此时外框体上无需加工与过渡连接框20装配的安装槽153，无需预留与过渡连接框20配合的铆钉孔，也无需开设用于安装连接束带140的凹槽151，加工制造成本更低。进一步地，固定端板10直接焊接与连接侧板的端部，安装件40焊接在固定端板10靠近连接侧板的一侧，绝缘板30设置在固定端板10靠近连接侧板的一侧，在电池模组100装配好后，绝缘板30夹设于固定端板10和电池之间。安装件40上开设有螺纹孔401，用于将整个电池模组100固定至外部元件上。其余内容与异种材料的固定端板10和连接侧板连接结构相似，这里不再赘述。

本实施例也提供了一种电池包，包括至少一个上述的电池模组100，多个电池模组100按照一定规则进行排布，以形成容量、电流或电压满足使用需求的电池包。

综上所述，本发明实施例提供了一种电池模组100和电池包，具有以下几个方面的有益效果：

本发明实施例提供的电池模组100和电池包，通过设置过渡连接框20实现不同材料的固定端板10和外框体的连接，并且在外框体外侧设置连接束带140以约束外框体，防止外框体膨胀变形，提高结构强度，稳定可靠。并且，固定端板10采用钢板，加工制造方便，成本低，结构可靠。在固定端板10上设置减重缺口102以及减重孔103，并对减重孔103进行翻边设计，既能实现轻量化设计，又可提高固定端板10的强度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

端板组件；

与所述端板组件的材料不同的侧板组件；

所述端板组件包括相互连接的固定端板和过渡连接框，所述过渡连接框连接于所述侧板组件的端部，所述侧板组件的外表面设有连接束带，所述连接束带与所述过渡连接框连接，以防止所述侧板组件膨胀。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述连接束带与所述过渡连接框焊接。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述连接束带包括第一束带和第二束带，所述侧板组件包括多个相连的连接侧板；所述第一束带设于所述连接侧板的中部，所述第二束带设于相邻两个所述连接侧板的连接处。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述连接侧板上开设有凹槽，所述第一束带设于所述凹槽内。

5.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述第二束带包括相互连接的第一抵接部和第二抵接部，所述连接侧板包括相邻设置的第一侧板和第二侧板，所述第一抵接部与所述第一侧板抵接，所述第二抵接部与所述第二侧板抵接。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述过渡连接框采用金属方框，所述侧板组件包括多个连接侧板，多个所述连接侧板首尾相连形成外框体；所述金属方框套设于所述外框体上。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述外框体的端部设有安装槽，所述过渡连接框套设于所述安装槽内。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述过渡连接框上设有铆钉孔，所述侧板组件与所述过渡连接框铆接。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述固定端板的边缘弯折形成连接部，所述连接部与所述过渡连接框焊接。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述固定端板的弯折处设有加强筋。

11.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述固定端板的边缘间隔设有减重缺口；所述固定端板上设有减重孔，所述减重孔的边缘设有翻边结构。

12.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述端板组件还包括安装件，所述安装件与所述固定端板焊接。

13.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述侧板组件包括多个首尾连接的连接侧板，两个相邻的所述连接侧板中，一个所述连接侧板上设有第一限位部，另一个所述连接侧板上设有第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部相互配合。

14.一种电池包，其特征在于，包括至少一个如权利要求1至13中任一项所述的电池模组。

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