CN111435714B - 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，其中电池模组包括：绝缘的模组壳体和加强端板。所述模组壳体内具有多个电芯安装空间；所述加强端板连接在所述模组壳体的端壁上，并同时与所述模组壳体的侧壁以及底壁相连接。该电池模组采用绝缘的模组壳体内放置电芯，绝缘性能较好，因此，电芯可不必包覆绝缘膜，从而简化了电池模组成组的加工工艺过程，以及节省了加工材料，进而实现了材料成本以及工艺成本的降低。

Description

电池模组和电池包

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种电池模组和电池包。

背景技术

传统电池模组的壳体一般采用金属结构且为避免腐蚀一般带有电极性，为避免电芯与壳体发生电连接，因此需要在电芯外侧包覆绝缘膜以进行有效的绝缘防护，因此导致电池模组的生产过程冗长，加工工艺增多，材料成本以及工艺成本较高，存在改进空间。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电池模组，该电池模组加工制造的材料成本以及工艺成本较低。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电池模组，包括：绝缘的模组壳体，所述模组壳体内具有多个电芯安装空间；加强端板，所述加强端板连接在所述模组壳体的端壁上，并同时与所述模组壳体的侧壁以及底壁相连接。

进一步，所述加强端板包括：端板本体、侧壁连接翻边以及底壁连接翻边，所述侧壁连接翻边分别连接在所述端板本体的横向两侧边缘并朝向所述模组壳体的中部伸出，所述底壁连接翻边连接在所述侧壁连接翻边的下边缘并朝向所述模组壳体的内部伸出，其中，所述端板本体与所述模组壳体的端壁连接，所述侧壁连接翻边与所述模组壳体的侧壁连接，所述底壁连接翻边与所述模组壳体的底壁连接。

进一步，所述电池模组还包括：加强底板，所述加强底板连接在所述模组壳体的底壁上，所述底壁连接翻边连接在所述加强底板上。

进一步，所述电池模组还包括：液冷板，所述液冷板连接在所述模组壳体的底壁上，所述底壁连接翻边连接在所述液冷板上。

进一步，所述加强端板的下边缘连接有紧固翻边，所述紧固翻边以背离所述模组壳体的方向伸出。

进一步，所述加强端板的上边缘连接有零件连接翻边，所述零件连接翻边以背离所述模组壳体的方向伸出。

进一步，所述模组壳体包括：壳体本体以及多个格栅，多个所述格栅间隔开的设置在所述壳体本体内，以将所述壳体本体内的空间分隔成多个所述电芯安装空间。

进一步，所述电芯安装空间用于安装电芯，在所述电芯装配至所述电芯安装空间内后向所述电芯内填充电芯电解液。

进一步，所述电池模组还包括：绝缘上盖，所述绝缘上盖与所述模组壳体密封连接，所述绝缘上盖与所述模组壳体内的电芯之间设置有汇流结构以及采样单元，所述模组壳体内填充有相变物质。

相对于现有技术，本发明所述的电池模组具有以下优势：

本发明所述的电池模组，该电池模组采用绝缘的模组壳体内放置电芯，绝缘性能较好，因此，电芯可不必包覆绝缘膜，从而简化了电池模组成组的加工工艺过程，以及节省了加工材料，进而实现了材料成本以及工艺成本的降低。

本发明的另一目的在于提出一种电池包，包括上述的电池模组，该电池包的安全性更高，且电池包整体加工制造的材料成本以及工艺成本较低。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的电池模组的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的电池模组的爆炸图；

图3是根据本发明实施例的电池模组的局部结构示意图；

图4是根据本发明实施例的电池模组的局部结构示意图；

图5是根据本发明实施例的加强端板的结构示意图；

图6是根据本发明另一实施例的电池模组的结构示意图；

图7是根据本发明另一实施例的电池模组的剖视图；

图8是根据本发明实施例的电池模组固定在下壳体上的结构示意图。

附图标记说明：

100-电池模组，1-模组壳体，11-电芯安装空间，2-加强端板，12-端壁，13-侧壁，14-底壁，21-端板本体，22-侧壁连接翻边，23-底壁连接翻边，3-加强底板，4-液冷板，24-紧固翻边，25-零件连接翻边，15-壳体本体，16-格栅，5-绝缘上盖，6-汇流结构，7-采样单元，8-电芯，200-下壳体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的电池模组100。

根据本发明实施例的电池模组100可以包括：绝缘的模组壳体1和加强端板2。

如图1-图4所示，模组壳体1内具有多个电芯安装空间11，多个电芯安装空间11内适于分别设置电芯8，以形成电池模组100的储能结构，其中，模组壳体1设置为绝缘结构，可以有效阻隔外界物体与电芯8的非放电端(极柱)之间产生电连接，进而实现了电池模组100有效的绝缘防护。

由于传统电池模组的壳体一般采用金属结构且为避免腐蚀一般带有电极性，为避免电芯与壳体发生电连接，因此需要在电芯外侧包覆绝缘膜以进行有效的绝缘防护，这样电芯的加工就需要单独的产线，并且电芯加工完成后需从电芯产线周转至模组产线，生产过程冗长，导致加工工艺增加，材料成本及工艺成本增加。

为此，本发明实施例采用完全绝缘的模组壳体1，以有效阻止电芯8与模组壳体1以及外界物体发生电连接，因此，本发明的电池模组100中的电芯8将不用单独包覆绝缘膜。由此，可减少部分加工工艺，以及节省加工材料，进而实现了材料成本以及工艺成本的降低。

其中，模组壳体1可由非金属材料注塑制成。例如，可采用PET(polyethyleneglycol terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、尼龙或PP

(polypropylene，聚丙烯)等材质制造，以保证较好的绝缘性。

进一步，为保证电池模组100整体的强度以及稳定性，本发明实施例设置了加强端板2，并将加强端板2连接在模组壳体1的端壁12上，并同时与模组壳体1的侧壁13以及底壁14相连接，以通过加强端板2分别对模组壳体1的端壁12、侧壁13以及底壁14进行加强，即加强端板2可对模组壳体1的多个壁进行同时的加强作用，以进一步有效的提升模组壳体1的强度，进而有效的提升了电池模组100的整体强度。

根据本发明实施例的电池模组100，该电池模组100采用绝缘的模组壳体1内放置电芯8，绝缘性能较好，因此，电芯8可不必包覆绝缘膜，从而简化了电池模组100成组的加工工艺过程，以及节省了加工材料，进而实现了材料成本以及工艺成本的降低。

结合图1-图5所示实施例，加强端板2包括：端板本体21、侧壁连接翻边22以及底壁连接翻边23，其中，端板本体21与模组壳体1的端壁12连接，以对模组壳体1的端壁12进行加强，而侧壁连接翻边22分别连接在端板本体21的横向两侧边缘并朝向模组壳体1的中部伸出，以便于侧壁连接翻边22能够与模组壳体1的侧壁13相连接，以对模组壳体1的侧壁13进行加强。优选的，侧壁连接翻边22适于与端板本体21垂直设置，以便于侧壁连接翻边22能够与模组壳体1的侧壁13连接的更紧密，可使加强效果更好。

进一步，底壁连接翻边23连接在侧壁连接翻边22的下边缘并朝向模组壳体1的内部伸出。即两个侧壁连接翻边22上均连接有底壁连接翻边23，且两个底壁连接翻边23相对延伸，以便于底壁连接翻边23能够与模组壳体1的底壁14进行连接，以对模组壳体1的底壁14进行加强。优选的，底壁连接翻边23适于与侧壁连接翻边22垂直设置，以便于底壁连接翻边23能够与模组壳体1的底壁14连接的更紧密，可使加强效果更好。

由此，加强端板2分别通过端板本体21与模组壳体1的端壁12连接、侧壁连接翻边22与模组壳体1的侧壁13的连接以及底壁连接翻边23与模组壳体1的底壁14连的连接，以将模组壳体1的端部紧密包裹住，以从各个方向以及位置对模组壳体1进行加强，可使加强效果更好。

其中，加强端板2整体可采用金属经冲压工艺加工而成，侧壁连接翻边22以及底壁连接翻边23可通过折弯工艺加工而成。

其中，加强端板2与模组壳体1之间可采用胶粘的形式进行连接，以便于组装加工。

根据本发明的一些实施例，参照图1-图4，电池模组100还包括：加强底板3，加强底板3连接在模组壳体1的底壁14上，以对模组壳体1的底壁14进行有效的加强以及防护，其中，底壁连接翻边23连接在加强底板3上。即加强底板3连接在模组壳体1的底壁14与底壁连接翻边23之间，模组壳体1的底壁14与加强底板3的上表面连接，而底壁连接翻边23与加强底板3的下表面连接。并且，三者之间均可采用胶粘的形式进行连接。

其中，加强底板3可为金属板。例如，冲压而成的钢板或铝板，以保证足够的强度。

根据本发明的另一些实施例，参照图6和图7，电池模组100还包括：液冷板4，液冷板4连接在模组壳体1的底壁14上，以对模组壳体1内的电芯8进行有效的换热，进而保证了电池模组100整体温度的恒定，以保证电池包的稳定性。即本发明另一些实施例的电池模组100上集成了液冷结构，以便于电池模组100能够进行有效的换热，其中，液冷板4具有进液口以及出液口，以便于与外界液冷源相连，可使换热效果更好。

进一步，底壁连接翻边23连接在液冷板4上。即液冷板4连接在模组壳体1的底壁14与底壁连接翻边23之间，模组壳体1的底壁14与液冷板4的上表面连接，而底壁连接翻边23与液冷板4的下表面连接。并且，三者之间均可采用胶粘的形式进行连接。

参照图8，结合图1-图5，加强端板2的下边缘连接有紧固翻边24，紧固翻边24以背离模组壳体1的方向伸出，紧固翻边24上具有紧固孔，可使用紧固螺栓穿过紧固孔以将紧固翻边24紧固在电池包的壳体上，例如，下壳体200，进而可通过紧固翻边24将整个电池模组100紧固在下壳体200上(参照图8)，以实现电池模组100在电池包内稳定的安装设置。

进一步，每个加强端板2上可连接有多个紧固翻边24，多个紧固翻边24等间距分布，以保证每个紧固翻边24都能够均匀受力，以避免某一紧固翻边24受力过大而出现断裂的现象，进而保证了电池模组100的设置稳定性。

其中，紧固翻边24也可与加强端板2一体冲压，再经折弯工艺而形成，以保证加强端板2的整体强度。

结合图1-图4所示实施例，加强端板2的上边缘连接有零件连接翻边25，且零件连接翻边25以背离模组壳体1的方向伸出，以避让电芯8，避免影响电芯8的安装与布置。其中，零件连接翻边25上具有安装孔，以用于电池包内或电池模组100上各零部件的固定。

如图1-图3所示，模组壳体1包括：壳体本体15以及多个格栅16，壳体本体15可构造为长方形结构，其中，多个格栅16间隔开的设置在壳体本体15内，以将壳体本体15内的空间分隔成多个用于安装电芯8的电芯安装空间11。即模组壳体1形成为具有多个格子(电芯安装空间11)的长方形壳体，每个电芯安装空间11内均可设置一个或多个电芯8。优选的，多个格栅16可等间距的设置在壳体本体15内，以便于将壳体本体15内的空间分隔成多个相等的电芯安装空间11，更便于电芯8的安装。

其中，格栅16也为绝缘结构，以避免相邻电芯安装空间11内的电芯8发生短路连接而影响电池模组100的安全性。

可选的，壳体本体15和格栅16可通过一体注塑成型。或者，壳体本体15一体注塑成型，而格栅16为独立结构且安装在壳体本体15内。

其中，电芯安装空间11内放置的电芯8可采用无绝缘膜包覆形式且电芯壳体带有电极性的电芯8，也可以采用具有单极柱的方形电芯8，当然，还可放置一般的电芯8(包覆绝缘膜的电芯8)。

其中，采用上述电芯8装入电芯安装空间11内，可在电芯8底面以及侧面与模组壳体1之间使用粘接剂进行粘接，以将电芯8稳定的设置在电芯安装空间11内。

并且，可选用具有导热特性的粘接剂，以能够辅助电芯8与模组壳体1之间进行热交换。

此外，还可以采用一种未注入电解液和未进行化成的半成品不带电的电芯8进行电池模组100的预组装，即采用在电芯8装配至电芯安装空间11内后再向电芯8内填充电芯电解液的安装方式及组装工艺步骤。

具体地，将上述电芯8装入电芯安装空间11后，再进行整体注液化成，即向电芯8内填充电芯电解液，通过电芯8注液化成时产生的电芯8鼓胀现象，电芯8会与壳体本体15以及格栅16紧密接触，同时相邻电芯安装空间11内的电芯8通过格栅16进行相互挤压，从而实现固定约束，以此作为主要约束电芯8的方式，此外还可以同时在电芯8的侧部和底部与模组壳体1之间涂抹粘接剂，以形成进一步紧固。由此，可使电芯8的设置稳定性更好。

当然，也可采用先向电芯8内填充电芯电解液，再将电芯8装配至电芯安装空间11内的安装方式及组装工艺步骤。

如图1-图3所示，电池模组100还包括：绝缘上盖5，绝缘上盖5与模组壳体1密封连接，以将电芯8稳定的设置在绝缘上盖5与模组壳体1之间，其中，绝缘上盖5也可起到很好的绝缘作用，以避免电芯8与绝缘上盖5或电池模组100上方的物体发生电连接而影响电池模组100的安全性。

并且，绝缘上盖5与模组壳体1之间采用密封连接可增加电池模组100整体的密封性，以避免外界灰尘或液体进入电池模组100内而对电池模组100造成损坏，从而有效的增加了电池模组100的使用寿命。

进一步，绝缘上盖5与模组壳体1内的电芯8之间设置有汇流结构6以及采样单元7。汇流结构6适于将电池100模组内所有电芯8的电流进行汇集，以便于向外输出，而采样单元7适于对每个电芯8的信息(电流、电压以及温度等)进行采集并向外输出。

具体地，在电芯8装配到电芯安装空间11后，可将汇流结构6以及采样单元7焊接在电芯8上，电芯8通过汇流结构6构成单颗电芯8串联形式，或几颗电芯8并联后再串联的形式，并且汇流结构6会延伸到模组壳体1外，以便于将所有电芯8的电能向外输出。若采用单极柱壳体带有电极性的电芯8，采样单元7可以焊接在单颗电芯8串联的每一颗电芯8的壳体上或每一并联电芯组的某一颗电芯壳体上，以及整个电芯组总输出极与电芯壳体带有相反电极的极柱上，以实现采样。若采用正常双极柱电芯8，可以通过正负极汇流结构6进行采样。

优选的，汇流结构6可为汇流排。

根据本发明的一些实施例，模组壳体1内填充有相变物质。相变物质适于填充在电芯8与模组壳体1之间的间隙内，通过在模组壳体1内填充相变物质，可有效实现电池模组100的均热效果，以使电池模组100各处温度分布更均匀，以有效保证电池模组100的安全性。并且，由于绝缘上盖5与模组壳体1密封连接，因此，可有效避免泄露现象的发生。

或者，在模组壳体1内填充非导电液体，也可实现均热作用。

根据本发明另一方面实施例的电池包，包括上述实施例中描述的电池模组100。该电池包的安全性更高，且电池包整体加工制造的材料成本以及工艺成本较低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池模组（100），其特征在于，包括：

绝缘的模组壳体（1），所述模组壳体（1）内具有多个电芯安装空间（11）；

加强端板（2），所述加强端板（2）连接在所述模组壳体（1）的端壁（12）上，并同时与所述模组壳体（1）的侧壁（13）以及底壁（14）相连接；

所述加强端板（2）包括：端板本体（21）、侧壁连接翻边（22）以及底壁连接翻边（23），所述侧壁连接翻边（22）分别连接在所述端板本体（21）的横向两侧边缘并朝向所述模组壳体（1）的中部伸出，所述底壁连接翻边（23）连接在所述侧壁连接翻边（22）的下边缘并朝向所述模组壳体（1）的内部伸出，其中，所述端板本体（21）与所述模组壳体（1）的端壁（12）连接，所述侧壁连接翻边（22）与所述模组壳体（1）的侧壁（13）连接，所述底壁连接翻边（23）与所述模组壳体（1）的底壁（14）连接。

2.根据权利要求1所述的电池模组（100），其特征在于，还包括：加强底板（3），所述加强底板（3）连接在所述模组壳体（1）的底壁（14）上，所述底壁连接翻边（23）连接在所述加强底板（3）上。

3.根据权利要求1所述的电池模组（100），其特征在于，还包括：液冷板（4），所述液冷板（4）连接在所述模组壳体（1）的底壁（14）上，所述底壁连接翻边（23）连接在所述液冷板（4）上。

4.根据权利要求1所述的电池模组（100），其特征在于，所述加强端板（2）的下边缘连接有紧固翻边（24），所述紧固翻边（24）以背离所述模组壳体（1）的方向伸出。

5.根据权利要求1所述的电池模组（100），其特征在于，所述加强端板（2）的上边缘连接有零件连接翻边（25），所述零件连接翻边（25）以背离所述模组壳体（1）的方向伸出。

6.根据权利要求1所述的电池模组（100），其特征在于，所述模组壳体（1）包括：壳体本体（15）以及多个格栅（16），多个所述格栅（16）间隔开的设置在所述壳体本体（15）内，以将所述壳体本体（15）内的空间分隔成多个所述电芯安装空间（11）。

7.根据权利要求1所述的电池模组（100），其特征在于，所述电芯安装空间（11）用于安装电芯（8），在所述电芯（8）装配至所述电芯安装空间（11）内后向所述电芯（8）内填充电芯电解液。

8.根据权利要求1所述的电池模组（100），其特征在于，还包括：绝缘上盖（5），所述绝缘上盖（5）与所述模组壳体（1）密封连接，所述绝缘上盖（5）与所述模组壳体（1）内的电芯（8）之间设置有汇流结构（6）以及采样单元（7），所述模组壳体（1）内填充有相变物质。

9.一种电池包，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的电池模组（100）。

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