CN112909395A - 一种电池模组框架、电池模组、动力电池及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池模组框架、电池模组、动力电池及汽车，所述电池模组框架包括金属薄板件和绝缘结构件，所述金属薄板件和绝缘结构件的横截面均呈半框形，所述绝缘结构件嵌设于金属薄板件内，形成用于容纳电芯的空间，其中，所述金属薄板件上开设有减重孔和固定孔。与现有技术相比，本发明具有结构件数量少、成组效率高、成本低等优点。

Description

一种电池模组框架、电池模组、动力电池及汽车
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种电池模组框架、电池模组、动力电池及汽车。
背景技术
随着当前社会能源危机日益严重，新能源汽车越来越受到社会关注，尤其是电动汽车。电池模组作为电动汽车上的主要储能元件，是电动汽车的关键部件。
图1所示为一种目前常见的电池模组结构方案，该模组由端部结构12和侧面结构13通过焊接等方式组成结构框架，2个以上的电芯11放置在框架内，整个模组通过端部结构12上的安装孔121固定在电池箱上。该方案模组结构重量较大，模组成组效率很难有较大的提升(成组效率在92％以下)，做成大模组结构强度会有较大的风险，且结构件成本较高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电池模组框架、电池模组、动力电池及汽车，提高成组效率，减少结构件数量，提高集成度，在不降低安全可靠性和性能的基础上，降低成本。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
第一方面，本发明提供一种电池模组框架，包括金属薄板件和绝缘结构件，所述金属薄板件和绝缘结构件的横截面均呈半框形，所述绝缘结构件嵌设于金属薄板件内，形成用于容纳电芯的空间，其中，
所述金属薄板件上开设有减重孔和固定孔。
进一步地，所述金属薄板件包括上平面及设置于所述上平面两侧的竖平面，所述减重孔开设于所述上平面或竖平面上。
进一步地，所述竖平面与上平面连接的另一侧延伸有固定边，所述固定孔开设于该固定边上。
进一步地，所述上平面上还开设有避让孔。
进一步地，所述上平面端部延伸有挡边。
进一步地，所述金属薄板件的厚度小于等于1mm。
进一步地，所述绝缘结构件上设有采样部件安装面。
第二方面，本发明提供一种电池模组，包括电芯以及围设在所述电芯外围的电池模组框架，所述电池模组框架为如上所述的电池模组框架。
第三方面，本发明提供一种动力电池，包括如上所述的电池模组。
进一步地，所述电池模组的固定孔处设有用于紧固的金属压条。
进一步地，所述金属压条预先与固定边一体设置。
第四方面，本发明提供一种电动汽车，该电动汽车设置有所述的动力电池。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明电池模组框架采用金属薄板件和绝缘结构件，结构件数量少，且该金属薄板件开设有减重孔，金属薄板件厚度小于等于1mm，在保证一定结构强度情况下，有效降低了电池模组框架的重量与体积，提高电池模组的重量和体积成组效率，重量成组效率可以提升3％以上，体积成组效率可以提高约4％，集成度更高，成本更低。
附图说明
图1为现有的一种电池模组结构示意图；
图2为本发明电池模组框架的结构示意图；
图3为本发明实施例中一种金属薄板件的结构示意图；
图4为本发明实施例中另一种金属薄板件的结构示意图；
图5为本发明电池模组的一种实施方式；
图6为本发明实施例中电芯结构示意图；
图7为本发明实施例中一种绝缘结构件的结构示意图；
图中，11-电芯；12-端部结构；13-侧面结构；121-安装孔；1-电芯；2-金属薄板件；3-绝缘结构件；4-电池箱托盘；5-安装梁；6-金属压条；111-电芯壳体，112- 电芯正极柱；113-电芯负极柱；211-固定边；212-减重孔；213-固定孔；214-避让孔；215-竖平面；216-上平面；217-挡边；311-竖平面；313-上平面；312-采样部件安装面；314-镂空。
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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
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。
实施例1
参考图2所示，本实施例提供一种电池模组框架，包括金属薄板件2和绝缘结构件3，金属薄板件2和绝缘结构件3的横截面均呈半框形，绝缘结构件3嵌设于金属薄板件2内，形成用于容纳电芯1的空间。本实施例中金属薄板件2由高强度的钣金材料成型，绝缘结构件3由起绝缘性能的材料成型。
在一种实施方式中，如图3所示，金属薄板件2包括上平面216及设置于上平面216两侧的竖平面215，上平面216或竖平面215上可根据需要开设有减重孔212，竖平面215上开设有固定孔213，通过该固定孔213将电池模组框架固定。
在可选的实施方式中，金属薄板件2的厚度小于等于1mm，以降低电池模组框架的重量和体积。
在可选的实施方式中，上平面216和两侧的竖平面215一体成型。
在可选的实施方式中，减重孔212的形状可根据实际设定，如圆孔、腰形孔等，可在上平面216上开设多个减重孔212。本实施例中，减重孔212采用腰形孔，多个减重孔212按一定间隔分布设置于上平面216上。
在可选的实施方式中，竖平面215一侧与上平面216连接，另一侧延伸有固定边211，固定孔213开设于该固定边211上，此种设置方案简单有效，受力时各零件应力分布较好。固定孔213可间隔设置多个。本实施例中，固定孔213采用圆孔。
在可选的实施方式中，上平面216上还开设有避让孔214，可方便暴露电芯极柱等部件。本实施例中，电芯1为长条形的电芯，如图6所示，避让孔214的长度与上平面216的宽度相同，使得电芯极柱是全部暴露。在其他实施例中，电芯1 可采用短电芯，短电芯极柱呈现多排的形式，以方便暴露。
在另一种实施方式中，如图4所示，金属薄板件2的上平面216端部延伸有挡边217，增加薄板件整体的刚度，提高电池模组框架的稳定性。本实施例中，挡边 217的宽度小于竖平面215的宽度，挡边217与上平面216一体成型。
在可选的实施方式中，挡边217上开设有用于走线固定的走线孔。
图7所示为绝缘结构组件3的一种具体实施方式，包括竖平面311和上平面 313，可以为整体式的，也可以为分离组合式的。其中竖平面311和金属薄板2竖平面215内侧面贴合，上平面313和上平面216内侧面贴合，且上平面313上开设有与避让孔214对应的镂空314，以避开电芯极柱。
在可选的实施方式中，上平面313未被上平面216覆盖区域设置有采样部件安装面312，根据不同情况，该采样部件安装面312的高度可以低于、等于或高于上平面313，用于低压及温度采样的布置。
在可选的实施方式中，对上平面313进行绝缘处理后直接布置低压采样。
上述电池模组框架中，金属薄板件2为结构受力件，绝缘结构件3起绝缘性能，结构件数量少，金属薄板件2厚度在1mm以下，并开设有减重孔，提高成组效率，提高集成度，在不降低安全可靠性和性能的基础上，降低成本。
实施例2
本实施例提供一种电池模组，包括电芯1以及围设在电芯1外围的电池模组框架，电池模组框架为实施例1中的电池模组框架。
实施例3
本实施例提供一种动力电池，包括如实施例3中的电池模组。
参考图5所示，电池模组放置于电池箱托盘4上，固定边211落在安装梁5 上，在固定边上方放置刚度较好的金属压条6，使用锁螺栓、胶粘等方式紧固。
实施例4
本实施例提供一种电动汽车，该电动汽车设置有如实施例4中的动力电池。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池模组框架，其特征在于，包括金属薄板件(2)和绝缘结构件(3)，所述金属薄板件(2)和绝缘结构件(3)的横截面均呈半框形，所述绝缘结构件(3)嵌设于金属薄板件(2)内，形成用于容纳电芯(1)的空间，其中，
所述金属薄板件(2)上开设有减重孔(212)和固定孔(213)。
2.根据权利要求1所述的电池模组框架，其特征在于，所述金属薄板件(2)包括上平面(216)及设置于所述上平面(216)两侧的竖平面(215)，所述减重孔(212)开设于所述上平面(216)或竖平面(215)上。
3.根据权利要求2所述的电池模组框架，其特征在于，所述竖平面(215)与上平面(216)连接的另一侧延伸有固定边(211)，所述固定孔(213)开设于该固定边(211)上。
4.根据权利要求2所述的电池模组框架，其特征在于，所述上平面(216)上还开设有避让孔(214)。
5.根据权利要求2所述的电池模组框架，其特征在于，所述上平面(216)端部延伸有挡边(217)。
6.根据权利要求1所述的电池模组框架，其特征在于，所述金属薄板件(2)的厚度小于等于1mm。
7.根据权利要求1所述的电池模组框架，其特征在于，所述绝缘结构件(3)上设有采样部件安装面(312)。
8.一种电池模组，其特征在于，包括电芯(1)以及围设在所述电芯(1)外围的电池模组框架，所述电池模组框架为权利要求1-7中任意一项所述的电池模组框架。
9.一种动力电池，其特征在于，包括如权利要求8所述的电池模组。
10.一种电动汽车，其特征在于，该电动汽车设置有如权利要求9所述的动力电池。
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