CN111477808A - 汽车、电池模组及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种汽车、电池模组及其制造工艺，涉及电池技术领域。该电池模组包括电芯组件、汇流排、端板组件、壳体组件和填充体，端板组件与壳体组件连接，并围成腔体，电芯组件设置于腔体内，并与汇流排电连接，填充体至少填充于汇流排与电芯组件之间，并至少包覆电芯组件的极耳，用于支撑、定位极耳。本发明实施例的制造工艺的制造工艺简单、整体性好，有利于提高使用过程中的抗振动冲击能力。

Description

汽车、电池模组及其制造工艺

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种汽车、电池模组及其制造工艺。

背景技术

现有软包电池模组均设置有用于支撑汇流排的塑料件或绝缘件，一方面能起到支撑汇流排的作用，另一方面，也能够起到绝缘作用。

但是该现有技术的工艺复杂、整体性差，可靠性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车、电池模组和电池模组制造工艺，其制造工艺简单、整体性好，有利于提高使用过程中的抗振动冲击能力。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种电池模组，包括电芯组件、汇流排、端板组件、壳体组件和填充体，所述端板组件与所述壳体组件连接，并围成腔体，所述电芯组件设置于所述腔体内，并与所述汇流排电连接，所述填充体至少填充于所述汇流排与所述电芯组件之间，并至少包覆所述电芯组件的极耳，用于支撑、定位和绝缘所述电芯组件的电芯、所述极耳和所述汇流排。

在可选的实施方式中，所述填充体为绝缘可填充材料。

在可选的实施方式中，所述电芯组件包括多个依次堆叠的电芯，每个所述电芯均具有所述极耳，所述电芯的端部具有凸出部，所述填充体具有容置槽，所述凸出部容置于所述容置槽内。

在可选的实施方式中，所述填充体还具有与所述容置槽连通的安装槽，所述安装槽贯通所述填充体，所述极耳沿所述安装槽延伸并与所述汇流排电连接。

在可选的实施方式中，所述安装槽的延伸方向相对所述填充体的侧面倾斜。

在可选的实施方式中，所述填充体在与所述容置槽相对的另一侧面上具有开口，相邻两个所述安装槽与同一个所述开口连通。

在可选的实施方式中，所述电芯组件还包括缓冲件或导热件，所述缓冲件或所述导热件设置于相邻两个所述电芯之间，并与相邻的两个所述电芯贴合。

在可选的实施方式中，所述壳体组件包括矩形外框，所述矩形外框通过挤出成型、或拼焊而成，所述矩形外框跟所属端板组件围成所述腔体。

在可选的实施方式中，所述端板组件的内部设置有绝缘部，所述绝缘部为塑料端板、或绝缘涂料构成。

在可选的实施方式中，所述壳体组件包括U形底板和上盖板，所述U形底板与所述上盖板连接，所述端板组件与所述U形底板和所述上盖板中的至少一者连接，所述U形底板、所述上盖板和所述端板组件围成所述腔体。

在可选的实施方式中，所述端板组件包括金属端板和塑料端板，所述塑料端板与所述金属端板连接，所述金属端板与所述U形底板和所述上盖板中的至少一者连接，所述U形底板、所述上盖板和所述塑料端板围成所述腔体。

在可选的实施方式中，所述金属端板与所述U形底板和所述盖板焊接。

第二方面，本发明实施例提供一种汽车，包括如前述实施方式中任一项所述的电池模组。

第三方面，本发明实施例提供一种电池模组制造工艺，用于制造如前述实施方式中任一项所述的电池模组，所述电池模组制造工艺包括：

在电芯组件与所述壳体组件围成的空间内注入绝缘填充材料，或者，在所述电芯组件、所述壳体组件以及所述端板组件围成的空间内注入绝缘填充材料，以使所述绝缘填充材料至少包覆所述电芯组件的极耳，并在所述汇流排与所述电芯组件之间形成所述填充体。

本发明实施例的有益效果是：该电池模组通过填充的方式将该填充体设置在汇流排与电芯组件之间，能够使填充体与汇流排、电芯组件的端面以及电芯组件的极耳紧密贴合，有利于提升极耳与汇流排的整体性或一体性，从而为汇流排和极耳提供良好的支撑和固定效果。相对于采用塑料件等结构件的现有技术来说，本发明实施例提供的电池模组仅需向汇流排与电芯模组之间填充填充体即可完成填充体的制造和装配，而塑料件等结构件需要先进行制造，在将制造成型的结构进行装配。显然，本发明实施例提供的电池模组的制造工艺更简单、方便，且成本更低。本发明实施例提供的电池模组及其制造工艺的制造工艺简单、整体性好，有利于提高使用过程中的抗振动冲击能力。而该汽车具有电池模组，也具有良好的抗振动冲击能力。

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分解结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电池模组的结构示意图；

图3为图2中A-A处的剖视结构示意图；

图4为图3中B处的放大结构示意图；

图5为图1中填充体的结构示意图；

图6为图5中填充体在另一视角下的结构示意图；

图7为图4中极耳与汇流排的连接结构示意图。

图标：100-电池模组；110-电芯组件；111-极耳；112-电芯；1121-凸出部；113-导热件；120-汇流排；130-端板组件；131-金属端板；132-塑料端板；140-壳体组件；141-U形底板；142-上盖板；150-填充体；151-容置槽；152-安装槽；153-开口。

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，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图3，其示出了本发明实施例提供的一种电池模组100，该电池模组100可以应用于新能源汽车，比如电动车上，并用于对新能源汽车提供动力。

需要说明的是，本发明实施例提供的电池模组100可以为一种软包电池，但是并不仅限于此，该电池模组100也可以为其他可能的电池形式，对此，本发明实施例不做具体限定。

在本发明实施例中，该电池模组100包括电芯组件110、汇流排120、端板组件130、壳体组件140和填充体150，端板组件130与壳体组件140连接，并围成腔体，电芯组件110设置于腔体内，并与汇流排120电连接，填充体150至少填充于汇流排120与电芯组件110之间，并至少包覆电芯组件110的极耳111，用于支撑、定位极耳111和汇流排120。

需要说明的是，填充体150至少填充于汇流排120与电芯组件110之间指的是填充体150以填充的工艺设置在汇流排120与电芯组件110之间，并且包覆电芯组件110的极耳111，被填充体150包覆后的极耳111紧密地与填充体150连接，同时，极耳111连接在汇流排120上，填充体150至少填充在汇流排120与电芯组件110的端部之间，即至少覆盖汇流排120与电芯组件110之间的区域，对极耳111起到固定作用，也对与极耳111连接的汇流排120起到支撑和定位的作用。

也需要说明的是，在某些实施例中，填充体150也可以部分包覆汇流排120，提高汇流排120、极耳111和电芯组件110等部件的整体性或一体性，从而实现对汇流排120和极耳111的定位、支撑和固定。此时，填充体150可以填充在端板组件130与电芯组件110的端部之间，也可以描述为该填充体150填充在壳体组件140的上下壳体之间。

本发明实施例提供的电池模组100，通过填充的方式将该填充体150设置在汇流排120与电芯组件110之间，能够使填充体150与汇流排120、电芯组件110的端面以及电芯组件110的极耳111紧密贴合，有利于提升极耳111与汇流排120的整体性或一体性，从而为汇流排120和极耳111提供良好的支撑和固定效果。

需要说明的是，在现有技术中，采用塑料件等结构件支撑汇流排120，存在以下缺点：

1.塑料件具有一定结构，制造工艺复杂，需要各种装配、定位，可靠性低；

2.整体性差，因为塑料件与电芯组件110和汇流排120是分开的部件，在零部件所在的方向，内部是电芯112极耳111，整体强度是用过塑料件压着铝塑膜边缘实现，可靠性低；

3.成本高，因起到支撑、定位极耳111和汇流排120的作用，塑料件往往需要复杂的造型，需要开模组，且自身物料成本也高。

相较于现有技术中通过塑料件等结构件支撑汇流排120的方案来说，本发明实施例提供的电池模组100所采用的填充体150至少具有以下技术效果：

1.塑料件等结构件具有一定结构，才能起到支撑、定位、绝缘等作用，由于其具有一定结构，需要通过较为复杂的工艺进行制造，该制造工艺比向回汇流排120与电芯组件110之间填充该填充体150复杂。同时，由于其具有一定结构，在电池模组100装配时，需要对其进行定位装配，带来更低的可靠性。而本发明实施例提供的电池模组100，通过在填充该填充体150，不仅能够起到更好的支撑和定位等效果，并且，工艺简单，不需要单独装配，也提升了电池模组100的装配效率。

2.通过塑料件等结构件实现汇流排120的支撑定位时，因为塑料件等结构件与电芯组件110和汇流排120等部件是相对独立的部件，该塑料件等结构件在装配后与电芯组件110、汇流排120等部件之间存在缝隙，使得电池模组100的整体性较差、整体强度的可靠性低。

3.塑料件等结构件为了实现支撑、定位极耳111和汇流排120的作用，需要较为复杂的造型设计，需要开模组，并且自身的物料成本也较高。而通常填充体150的材料成本较低，制造工艺的成本也低于塑料件的制造，并且还节省了塑料件等结构件的装配步骤，现对于现有技术来说，本发明实施例提供的填充体150还具有节约成本的特点。

4.同时，塑料件等结构件的材料密度较大，即在相同体积情况下，其相对于填充体150来说，塑料件等结构件的质量较大，使得电池模组100整体的质量增加。也就是说，本发明实施例提供的电池模组100由于填充该填充体150替代塑料件等结构件，使得电池模组100的整体质量更轻(在其他部件相同的前提下)。

综合来说，本发明实施例提供的电池模组100，通过填充的方式将该填充体150设置在汇流排120与电芯组件110之间，使填充体150与汇流排120、电芯组件110的端面以及电芯组件110的极耳111紧密贴合，有利于提升极耳111与汇流排120的整体性或一体性、并提升整体可靠性，从而为汇流排120和极耳111提供良好的支撑和固定效果。该电池模组100还节省了装配工艺，能够节约成本。

可选地，上述的填充体150可以为发泡胶或发泡棉，或者其他绝缘可填充材料，本发明实施例提供的电池模组100的制造工艺中，包括在汇流排120与电芯组件110之间填充该发泡胶和发泡棉的步骤。

需要说明的是，本发明提供的电池模组100，在进行生产制造时，可以向壳体组件140与电芯组件110形成的空间内填充该发泡胶或发泡棉，该发泡胶或发泡棉填充在壳体组件140与电芯组件110之间成型，并将电芯组件110的极耳111包覆在该发泡胶或发泡棉之间，对极耳111起到更好的固定支撑作用。同时，发泡胶和发泡棉均为绝缘材料，能够起到很好的绝缘作用，有利于电芯组件110的多个极耳111的有序连接。

应当理解的是，在本发明实施例中，上述的填充体150并不仅限于上述的发泡胶和发泡棉，还可以为其他发泡填充材料。本发明实施例对于该填充体150的具体材料不做具体限定，即可以根据具体生产工艺或者技术要求，灵活设置该填充体150的材料。

请参阅图4，在可选的实施方式中，上述的电芯组件110包括多个依次堆叠的电芯112，每个电芯112均具有极耳111，极耳111与汇流排120电连接，电芯112的端部具有凸出部1121，填充体150具有容置槽151，凸出部1121容置于容置槽151内，并与容置槽151的内壁贴合。

请参阅图5至图7，进一步地，该填充体150还具有与容置槽151连通的安装槽152，安装槽152贯通填充体150，极耳111沿安装槽152延伸并与汇流排120电连接。

可选地，安装槽152的延伸方向相对填充体150的侧面倾斜。应当理解的是，该安装槽152的延伸方向与极耳111的延伸方向一样，且安装槽152的内壁紧密地与极耳111配合。若通过注入发泡胶的方式填充该填充体150，在发泡胶的作用下，紧紧地粘合极耳111，待填充体150成型后，极耳111与填充体150固定为一个整体。同样地，对于汇流排120来说，发泡胶紧紧地粘合该汇流排120，在填充体150成型后，汇流排120与填充体150固定为一个整体，从而提升上述部件的整体性。

可选地，填充体150在与容置槽151相对的另一侧面上具有开口153，相邻两个安装槽152与同一个开口153连通。位于相邻两个安装槽152内的极耳111连接于汇流排120上，实现相邻两个极耳111以及这两个极耳111所对应的电芯112的串联。

请继续参阅图1，可选地，该电芯组件110还可以包括缓冲件或导热件113，缓冲件或导热件113设置于相邻两个电芯112之间，并与相邻的两个电芯112贴合。该缓冲件可以吸收电芯112的变形，导热件113能够使各电芯112之间导热，使热量分布更均匀。

在可选的实施方式中，该壳体组件140包括矩形外框，矩形外框可通过挤出成型，或是拼焊而成，矩形外框跟所属端板组件围成腔体。

进一步地，上述的壳体组件140包括U形底板141和上盖板142，U形底板141与上盖板142连接，端板组件130与U形底板141和上盖板142中的至少一者连接，U形底板141、上盖板142和端板组件130围成腔体。

需要说明的是，在该实施例中，电池模组100的装配步骤可以为：先将电芯112模组装入U形底板141上；再将上盖板142焊接到U形底板141上；接着向电芯组件110、上盖板142和U形底板141围成的空间内注入发泡胶水。

另外，在该实施例中，电池模组100的装配步骤还可以为：先将电芯112模组装入U形底板141上；在将端板组件130焊接在U形底板141上；接着向电芯组件110、端板组件130和U形底板141围成的空间内注入发泡胶水。

应当理解的是，上述步骤仅是本发明实施例提供的电池模组100的可选的工艺步骤，而非是对电池模组100的限定。

在可选的实施方式中，该端板组件130内部设置有绝缘部，所述绝缘部可由塑料板、或是绝缘涂料等绝缘材料构成。

可选地，上述的端板组件130可以包括金属端板131和塑料端板132，塑料端板132与金属端板131连接，金属端板131与U形底板141和上盖板142中的至少一者连接，U形底板141、上盖板142和塑料端板132围成腔体。

可选地，在上述的关于电池模组100的装配步骤中，金属端板131与塑料端板132的装配可以在将金属端板131焊接在U形底板141之前，以将金属端板131和塑料端板132整体进行装配。

可选地，该金属端板131可以与U形底板141和盖板焊接，比如，采用激光焊接工艺进行焊接等。

本发明实施例提供一种包括上述电池模组100的汽车，比如新能源汽车等。

本发明实施例提供一种电池模组100的制造工艺，用于制造如前述实施方式中任一项的电池模组100，该电池模组100的制造工艺包括：在电芯组件110与壳体组件140围成的空间内注入绝缘填充材料，比如发泡胶水，以使该绝缘填充材料在汇流排120与电芯组件110之间形成填充体150。

需要说明的是，如前所述，该在电芯组件110与壳体组件140围成的空间内注入发泡胶水，以使发泡胶水在汇流排120与电芯组件110之间形成填充体150的步骤可以包括以下情形：

一、先将电芯112模组装入U形底板141上；再将上盖板142焊接到U形底板141上；接着向电芯组件110、上盖板142和U形底板141围成的空间内注入发泡胶水；在端板组件130的金属端板131和塑料端板132装配好后，将金属端板131与焊接至U形底板141上。

二、先将电芯112模组装入U形底板141上；在端板组件130的金属端板131和塑料端板132装配好后，在将金属端板131焊接在U形底板141上；接着向电芯组件110、端板组件130和U形底板141围成的空间内注入发泡胶水；然后将上盖板142焊接至U形底板141上。

请结合参阅图1至图7，本发明实施例提供的电池模组100及其制造工艺：该电池模组100通过填充的方式将该填充体150设置在汇流排120与电芯组件110之间，能够使填充体150与汇流排120、电芯组件110的端面以及电芯组件110的极耳111紧密贴合，有利于提升极耳111与汇流排120的整体性或一体性，从而为汇流排120和极耳111提供良好的支撑和固定效果。相对于采用塑料件等结构件的现有技术来说，本发明实施例提供的电池模组100仅需向汇流排120与电芯112模组之间填充填充体150即可完成填充体150的制造和装配，而塑料件等结构件需要先进行制造，在将制造成型的结构进行装配。显然，本发明实施例提供的电池模组100的制造工艺更简单、方便，且成本更低。本发明实施例提供的电池模组100及其制造工艺的制造工艺简单、整体性好，有利于提高使用过程中的抗振动冲击能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括电芯组件、汇流排、端板组件、壳体组件和填充体，所述端板组件与所述壳体组件连接，并围成腔体，所述电芯组件设置于所述腔体内，并与所述汇流排电连接，所述填充体至少填充于所述汇流排与所述电芯组件之间，并至少包覆所述电芯组件的极耳，用于支撑、定位和绝缘所述电芯组件的电芯、所述极耳和所述汇流排。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述填充体为绝缘可填充材料。

3.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述电芯组件包括多个依次堆叠的电芯，每个所述电芯均具有所述极耳，所述电芯的端部具有凸出部，所述填充体具有容置槽，所述凸出部容置于所述容置槽内。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述填充体还具有与所述容置槽连通的安装槽，所述安装槽贯通所述填充体，所述极耳沿所述安装槽延伸并与所述汇流排电连接。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述填充体在与所述容置槽相对的另一侧面上具有开口，相邻两个所述安装槽与同一个所述开口连通。

6.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述电芯组件还包括缓冲件或导热件，所述缓冲件或所述导热件设置于相邻两个所述电芯之间，并与相邻的两个所述电芯贴合。

7.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述壳体组件包括矩形外框，所述矩形外框通过挤出成型、或拼焊而成，所述矩形外框跟所属端板组件围成所述腔体。

8.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述端板组件的内部设置有绝缘部，所述绝缘部为塑料端板、或绝缘涂料构成。

9.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的电池模组。

10.一种电池模组制造工艺，其特征在于，用于制造如权利要求1-8中任一项所述的电池模组，所述电池模组制造工艺包括：

在电芯组件与所述壳体组件围成的空间内注入绝缘填充材料，或者，在所述电芯组件、所述壳体组件以及所述端板组件围成的空间内注入绝缘填充材料，以使所述绝缘填充材料至少包覆所述电芯组件的极耳，并在所述汇流排与所述电芯组件之间形成所述填充体。

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