CN113067073B - 一种电池模组外框、电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池技术领域，公开了一种电池模组外框、电池模组及电池包，该电池模组外框无需使用焊接工艺对模组外框进行加工，极大地简化了电池模组外框的加工工艺，提升了生产电池模组外框时的良品率，同时还保证了电池模组外框的强度，当电池模组外框内的电芯发生膨胀时，该电池模组外框可以有效抵抗电芯膨胀，防止模组变形，能够有效地对电池模组外框内的电芯组件进行保护；该电池模组包括电芯组件以及电池模组外框，该电池模组的安装效率和使用安全性较高；该电池包的安全性较高，且该电池包的生产效率高，进而降低了生产成本。

Description

一种电池模组外框、电池模组及电池包

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组外框、电池模组及电池包。

背景技术

随着新能源汽车的发展，对动力电池的需求量不断增高，同时，对动力电池的性能要求也不断增高，通常动力电池包由多个电池模组组成，而电池模组则由多个电芯组成，电池模组内的电芯一般采用方壳电芯或软包电芯，由于软包电芯的外部由铝塑膜包覆，相较于方壳电芯(铝壳或钢壳)，软包电芯的结构较弱，因此需要电池模组外框对其进行保护；现有技术中，电池模组外框通常有如下三种形式：1)由U形框和上盖组成的电池模组外框，将两者进行拼接后再进行焊接，这种电池模组外框对焊接工艺的要求较高且良品率较低，成本较高，此外，在软包电芯的使用过程中，该软包电芯会出现膨胀现象，该电池模组外框无法抵抗电芯的膨胀力，进而导致电池模组外框发生变形，甚至破坏模组外框的焊缝；2)呈口字形的电池模组外框，该电池模组外框十分不便于电芯堆叠体入壳，甚至会因软包电芯与电池模组外框的内壁发生摩擦而破坏软包电芯的铝塑膜；3)四边框式的电池模组外框，该电池模组外框的上盖、底板和侧板通过四条焊缝进行焊接，当软包电芯发生膨胀时，极易对焊缝造成破坏，甚至导致电池模组的损坏，且该电池模组外框的焊接工艺的良品率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池模组外框、电池模组及电池包，以避免使用焊接工艺对模组外框进行加工，同时保证电池模组外框的强度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种电池模组外框，包括：

U形框，包括主体，所述主体包括第一板、第二板和底板，所述第一板与所述第二板间隔且平行设置，所述底板连接于所述第一板和所述第二板的一端，以形成U形结构；

两组侧板，两组所述侧板间隔设置，所述侧板包括主板，一组所述侧板的所述主板与所述第一板的与所述第二板相对的一侧相抵接，另一组所述侧板的所述主板与所述第二板的与所述第一板相对的一侧相抵接；

两组端板，两组所述端板间隔设置，所述端板与所述主体和所述主板垂直设置，并能够与所述主体和所述主板相抵接；

上盖，包括本体和四组连接部，所述本体盖设于两组所述侧板和两组所述端板上，四组所述连接部周向设置于所述本体的边缘；

多组第一连接件，所述第一连接件能够穿设于所述连接部和所述主板，以使所述侧板与所述上盖相连；及

多组第二连接件，所述第二连接件能够穿设于所述连接部和所述端板，以使所述端板与所述上盖相连。

作为优选，所述电池模组外框还包括：

两组第一加强件，两组所述第一加强件间隔设置，所述第一加强件夹设于所述连接部和所述主板之间；

两组第二加强件，两组所述第二加强件间隔设置，所述第二加强件夹设于所述连接部和所述端板之间。

作为优选，所述主板和所述端板上均设置有卡槽，所述第一加强件能够容置于所述主板上的所述卡槽内，述第二加强件能够容置于所述端板上的所述卡槽内。

作为优选，所述U形框还包括两组第一连接板，两组第一连接板分别连接于所述第一板和所述第二板的远离所述底板的一端；所述侧板还包括第二连接板，第二连接板设置于所述主板的靠近对应的所述第一连接板一侧；所述电池模组外框还包括多组第三连接件，所述第三连接件能够穿设于所述第一连接板和所述第二连接板，以使所述侧板与所述U形框相连。

作为优选，所述主板的与所述上盖相连的一端的厚度大于所述主板的未与所述上盖相连的一端。

作为优选，所述上盖为一体成型。

作为优选，所述侧板与所述U形框的接触面上设置有结构胶。

本发明还提供一种电池模组，包括电芯组件以及电池模组外框，所述电芯组件设置于所述电池模组外框内，且所述电芯组件的两端分别与所述电池模组外框的两组侧板粘结相连。

作为优选，所述电芯组件包括多个软包电芯，多个所述软包电芯堆叠设置，以形成所述电芯组件。

本发明还提供一种电池包，包括外壳、热管理组件以及多个电池模组。

本发明的有益效果：

本发明提出的电池模组外框，包括U形框、两组侧板、两组端板、上盖、多组第一连接件和多组第二连接件，U形框包括主体，主体包括第一板、第二板和底板，第一板与第二板间隔且平行设置，底板连接于第一板和第二板的一端，以形成U形结构；两组侧板间隔设置，侧板包括主板，一组侧板的主板与第一板的与第二板相对的一侧相抵接，另一组侧板的主板与第二板的与第一板相对的一侧相抵接；两组端板间隔设置，端板与主体和主板垂直设置，并能够与主体和主板相抵接；上盖包括本体和四组连接部，本体盖设于两组侧板和两组端板上，四组连接部周向设置于本体的边缘；第一连接件能够穿设于连接部和主板，以使侧板与上盖相连；第二连接件能够穿设于连接部和端板，以使端板与上盖相连，该电池模组外框无需使用焊接工艺对模组外框进行加工，极大地简化了电池模组外框的加工工艺，提升了生产电池模组外框时的良品率，该电池模组外框组装结构的设置还能便于电芯的安装，同时还保证了电池模组外框的强度，当电池模组外框内的电芯发生膨胀时，由于该电池模组外框的强度较高，该电池模组外框可以有效抵抗电芯膨胀，防止模组变形，从而能够有效地对电池模组外框内的电芯组件进行保护。

本发明提出的电池模组包括电芯组件以及电池模组外框，电芯组件设置于电池模组外框内，且电芯组件的两端分别与电池模组外框的两组侧板粘结相连，以便将电芯组件安装并固定在电池模组外框内，提升了电池模组的安装效率和使用安全性。

本发明提出的电池包包括外壳、热管理组件以及多个电池模组，该电池包的安全性较高，且该电池包的生产效率高，进而降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明提出的电池模组的示意图；

图2是本发明提出的电池模组的爆炸图；

图3是本发明提出的U形框的示意图；

图4是本发明提出的上盖的示意图；

图5是本发明提出的第一加强件与上盖和侧板相配合时的局部放大图。

图中：

100、电池模组；101、电芯组件；

1、U形框；2、侧板；3、上盖；4、端板；5、第一加强件；6、第二加强件；

11、第一板；12、第二板；13、底板；14、第一连接板；21、主板；22、第二连接板；31、本体；32、连接部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种电池包，该电池包包括外壳、热管理组件以及多个电池模组，热管理组件和多个电池模组均设置于外壳内，热管理组件用于控制和调节电池包内的温度，以使该电池包处于最佳的工作状态，该电池包的安全性较高，且该电池包的生产效率高，进而降低了生产成本。

如图1-图2所示，电池模组100包括电芯组件101以及电池模组外框，电芯组件101设置于电池模组外框内，且电芯组件101的两端分别与电池模组外框的两组侧板2粘结相连，以便将电芯组件101安装并固定在电池模组外框内，提升了电池模组100的安装效率和使用安全性。

进一步地，电芯组件101包括多个软包电芯，多个软包电芯堆叠设置，以形成电芯组件101。

如图1-图4所示，本实施例中的电池模组外框，包括U形框1、两组侧板2、两组端板4、上盖3、多组第一连接件和多组第二连接件，U形框1包括主体和两组第一连接板14，主体包括第一板11、第二板12和底板13，第一板11与第二板12间隔且平行设置，底板13连接于第一板11和第二板12的一端，以形成U形结构，且该U形框1为一体成型，两组第一连接板14分别连接于第一板11和第二板12的远离底板13的一端，两组第一连接板14均与底板13平行，且位于U形结构的外侧；两组侧板2间隔设置，侧板2包括主板21和第二连接板22，一组侧板2的主板21与第一板11的与第二板12相对的一侧相抵接，另一组侧板2的主板21与第二板12的与第一板11相对的一侧相抵接，第二连接板22设置于主板21的靠近对应的第一连接板14一侧，需要提到的是，该侧板2为一体成型；两组端板4间隔设置，端板4与主体和主板21垂直设置，并能够与主体和主板21相抵接；上盖3包括本体31和四组连接部32，本体31盖设于两组侧板2和两组端板4上，四组连接部32周向设置于本体31的边缘，需要提到的是，上盖3采用折弯工艺一体成型,以有效抵抗电芯的膨胀；第一连接件能够穿设于连接部32和主板21，以使侧板2与上盖3相连；第二连接件能够穿设于连接部32和端板4，以使端板4与上盖3相连，该电池模组外框无需使用焊接工艺对模组外框进行加工，极大地简化了电池模组外框的加工工艺，提升了生产电池模组外框时的良品率，该电池模组外框组装结构的设置还能便于电芯的安装，同时还保证了电池模组外框的强度，当电池模组外框内的电芯发生膨胀时，由于该电池模组外框的强度较高，该电池模组外框可以有效抵抗电芯膨胀，防止模组变形，能够有效地对电池模组外框内的电芯组件101进行保护。

由于侧板2和端板4均为薄板件，所以侧板2和端板4的强度和刚度较低，因此，本实施例中的电池模组外框还设置了两组第一加强件5和两组第二加强件6，两组第一加强件5间隔设置，且第一加强件5夹设于连接部32和主板21之间(参见图5)；两组第二加强件6间隔设置，且第二加强件6夹设于连接部32和端板4之间，以增加侧板2和端板4的度和刚度，进而增加了电池模组外框的整体刚度，使其不易发生变形；在本实施例中，第一加强件5和第二加强件6均为钢条。

为了便于安装第一加强件5和第二加强件6，本实施例在主板21和端板4上均设置了卡槽，第一加强件5能够容置于主板21上的卡槽内，第二加强件6能够容置于端板4上的卡槽内。

优选地，侧板2主板21的远离底板13的一端设置有多组第一连接孔，且多组第一连接孔位于主板21上的卡槽内，端板4的远离底板13的一端设置有多组第二连接孔，且多组第二连接孔位于端板4上的卡槽内，上盖3的连接部32上设置有多组第三连接孔，第一加强件5上设置有多组第四连接孔，第二加强件6上设置有多组第五连接孔；在本实施例中，第一连接孔和第二连接孔均为螺纹孔，第三连接孔、第四连接孔和第五连接孔均为通孔，第一连接件和第二连接件上均设置有螺纹，第一连接件能够依次穿过第三连接孔和第四连接孔与对应的第一连接孔螺纹相连，以将上盖3、第一加强件5与侧板2相连，第二连接件能够依次穿过第三连接孔和第五连接孔与对应的第二连接孔螺纹相连，以将上盖3、第二加强件6与端板4相连，可以想到的是，第一连接件和第二连接件均采用螺栓或螺钉，第三连接孔、第四连接孔和第五连接孔也可以是螺纹孔。

由于第一加强件5位于主板21的和第二加强件6靠近上盖3的一端，为了便于加工主板21上的卡槽，本实施例将主板21的靠近上盖3的一端的厚度设置为大于主板21的远离上盖3的一端的厚度，以便主板21上的卡槽的加工。

为了便于将侧板2安装在U形框1内，侧板2与U形框1的接触面上设置有结构胶，以将侧板2预固定在U形框1内，以便将侧板2安装在U形框1内；可以想到的是，由于结构胶在未凝固前为胶体或液体，在将侧板2安装在U形框1内时，结构胶能够对侧板2起到一定的润滑作用，以便将侧板2安装在U形框1内。

为了便于侧板2与U形框1相连，该电池模组外框还设置了多组第三连接件，第三连接件能够穿设于第一连接板14和第二连接板22，以使侧板2与U形框1相连。

优选地，第一连接板14上设置了多个第六连接孔，第二连接板22上设置了多个第七连接孔，在本实施例中，第六连接孔为螺纹孔，第七连接孔为通孔，第三连接件采用螺栓，螺栓能够穿过第七连接孔与第六连接孔螺纹相连，以使侧板2与U形框1相连；需要提到的是，第一连接板14上的第六连接孔和第二连接板22上的第七连接孔还能够用于将电池模组100安装在电池包内。

本实施例中的电池模组外框的强度和刚度较高，能够有效地对电芯组件101进行保护，并能抵御软包电芯膨胀对电池模组外框的影响，以防止电池模组外框发生变形；该电池模组外框的结构简单，便于电芯组件101的安装；此外，该电池模组外框的无焊缝，能够避免使用焊接工艺，提升了良品率，并简化了电池模组外框的生产工艺，降低了生产成本。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池模组外框，其特征在于，包括：

U形框(1)，包括主体，所述主体包括第一板(11)、第二板(12)和底板(13)，所述第一板(11)与所述第二板(12)间隔且平行设置，所述底板(13)连接于所述第一板(11)和所述第二板(12)的一端，以形成U形结构；所述U形框(1)还包括两组第一连接板(14)，两组第一连接板(14)分别连接于所述第一板(11)和所述第二板(12)的远离所述底板(13)的一端；

两组侧板(2)，两组所述侧板(2)间隔设置，所述侧板(2)包括主板(21)，一组所述侧板(2)的所述主板(21)与所述第一板(11)的与所述第二板(12)相对的一侧相抵接，另一组所述侧板(2)的所述主板(21)与所述第二板(12)的与所述第一板(11)相对的一侧相抵接；所述侧板(2)还包括第二连接板(22)，第二连接板(22)设置于所述主板(21)的靠近对应的所述第一连接板(14)一侧；

两组端板(4)，两组所述端板(4)间隔设置，所述端板(4)与所述主体和所述主板(21)垂直设置，并能够与所述主体和所述主板(21)相抵接；

上盖(3)，包括本体(31)和四组连接部(32)，所述本体(31)盖设于两组所述侧板(2)和两组所述端板(4)上，四组所述连接部(32)周向设置于所述本体(31)的边缘；

多组第一连接件，所述第一连接件能够穿设于所述连接部(32)和所述主板(21)，以使所述侧板(2)与所述上盖(3)相连；

多组第二连接件，所述第二连接件能够穿设于所述连接部(32)和所述端板(4)，以使所述端板(4)与所述上盖(3)相连；及

多组第三连接件，所述第三连接件能够穿设于所述第一连接板(14)和所述第二连接板(22)，以使所述侧板(2)与所述U形框(1)相连。

2.根据权利要求1所述的电池模组外框，其特征在于，还包括：

两组第一加强件(5)，两组所述第一加强件(5)间隔设置，所述第一加强件(5)夹设于所述连接部(32)和所述主板(21)之间；

两组第二加强件(6)，两组所述第二加强件(6)间隔设置，所述第二加强件(6)夹设于所述连接部(32)和所述端板(4)之间。

3.根据权利要求2所述的电池模组外框，其特征在于，所述主板(21)和所述端板(4)上均设置有卡槽，所述第一加强件(5)能够容置于所述主板(21)上的所述卡槽内，所述第二加强件(6)能够容置于所述端板(4)上的所述卡槽内。

4.根据权利要求1所述的电池模组外框，其特征在于，所述主板(21)的与所述上盖(3)相连的一端的厚度大于所述主板(21)的未与所述上盖(3)相连的一端。

5.根据权利要求1所述的电池模组外框，其特征在于，所述上盖(3)为一体成型。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池模组外框，其特征在于，所述侧板(2)与所述U形框(1)的接触面上设置有结构胶。

7.一种电池模组，其特征在于，包括电芯组件(101)以及如权利要求1-6中任一项所述的电池模组外框，所述电芯组件(101)设置于所述电池模组外框内，且所述电芯组件(101)的两端分别与所述电池模组外框的两组侧板(2)粘结相连。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述电芯组件(101)包括多个软包电芯，多个所述软包电芯堆叠设置，以形成所述电芯组件(101)。

9.一种电池包，其特征在于，包括外壳、热管理组件以及多个如权利要求7所述的电池模组(100)。

Images