CN113725548A - 电池包 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池包，所述电池包包括：梁框架，电芯组和端板，所述梁框架形内侧限定出容纳空间；所述电芯组包括多个电芯，所述电芯组的多个所述电芯沿所述电芯的厚度方向依次布置，所述电芯组设于所述容纳空间内；所述端板为塑料件，在所述电芯的厚度方向上，所述电芯组的两侧均设有所述端板，且所述端板与所述框架梁相连。根据本发明的电池包，通过将电池包中的端板设置为塑料件来代替现有金属端板，这样，在保证电芯组与梁框架之间的电气保护的同时，也减轻了电池包的重量，增大了电池包内部放置电芯的空间，进而提高了电池包的能量密度和空间利用率。

Description

电池包

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其是涉及一种电池包。

背景技术

相关技术中指出，现阶段为了提升电动汽车的续航里程，行业内采用了很多新技术方案来提升动力电池包的能量密度，例如CTP方案(Cell to PACK方案，电池内部的电芯直接集成到电池包的方案。)、刀片电池方案等，电芯直接到PACK(电池包)提升了动力电池包的集成效率，结构上的创新设计、轻量化设计减轻了电池包的重量，提升整包能量密度。

现阶段CTP方案和刀片电池方案，取消了传统模组方案中的部分结构件，但是为了结构强度或者电气安全防护等，还保留了双端板的设计；端板本身重量在模组结构件中占比较大，且需要一定的厚度，占用了电池包内部放置电芯的空间，降低了电池包的能量密度和空间利用率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种电池模组，所述电池模组可以减轻电池模组的重量，减小端板占用电池模组内部放置电芯的空间，进而提高电池模组的能量密度和空间利用率。

根据本发明的电池包，包括：梁框架，所述梁框架内侧限定出容纳空间；电芯组，所述电芯组包括多个电芯，所述电芯组的多个所述电芯沿所述电芯的厚度方向依次布置，所述电芯组设于所述容纳空间内；端板，所述端板为塑料件，在所述电芯的厚度方向上，所述电芯组的两侧均设有所述端板，且所述端板与所述框架梁相连。

根据本发明的电池包，通过将电池包中的端板设置为塑料件来代替现有金属端板，这样，在保证电芯组与梁框架之间的电气保护的同时，也减轻了电池包的重量，增大了电池包内部放置电芯的空间，进而提高了电池包的能量密度和空间利用率。

在一些实施例中，所述端板的厚度在2mm到5mm范围。

在一些实施例中，所述电池包还包括输出极座，所述输出极座固定于所述端板上，所述输出极座与所述端板一体成型。

在一些实施例中，所述端板上设有固定板部，所述固定板部设于所述端板的背离所述电芯组的一侧，所述固定板部与所述输出极座相连，所述固定板部上设有固定孔，所述固定板部通过紧固件穿过固定孔固定于所述梁框架上。

在一些实施例中，所述端板在所述电芯的长度方向的两端均设有朝向所述电芯延伸的翻边，所述翻边卡持在所述电芯在长度方向的两侧端面。

在一些实施例中，所述电芯在长度方向的端面上具有极柱，所述翻边上形成有卡槽，所述极柱卡持于所述卡槽内。

在一些实施例中，所述梁框架包括：环架和分隔梁，所述环架形成为环形，且所述环架垂直于轴线方向的截面为矩形，所述分隔梁包括一个或沿所述环架的长度方向间隔设置的多个，所述分隔梁将所述环架的内侧空间分隔为多个所述容纳空间，每个所述容纳空间内均设有一个所述电芯组，每个所述电芯组内的多个所述电芯沿所述环架的长度方向依次布置，每个所述电芯组的两侧均设有所述端板。

在一些实施例中，位于同一所述分隔梁两侧的两个所述端板之间连接有至少一个连接板，所述连接板位于所述分隔梁的上侧。

在一些实施例中，所述连接板的下表面设有加强筋，所述加强筋包括至少一个第一加强筋和至少一个第二加强筋，所述第一加强筋的两端分别与两个所述端板相连，所述第二加强筋沿所述分隔梁的长度方向延伸且与所述第一加强筋相连。

在一些实施例中，所述连接板上设有定位孔，所述分隔梁上设有与所述定位孔定位配合的定位柱。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

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包的示意图；

图2是图1中所示的电芯组、端板和连接板的示意图；

图3是图2中所示的A处的放大图；

图4是图1中所示的端板和输出极座的示意图；

图5是端板安装在环架上的示意图；

图6是连接板和与连接板相邻的两端板的示意图；

图7是连接板和与连接板相邻的两端板安装的示意图；

图8是连接板和与连接板相邻的两端板的示意图。

附图标记：

电池包100；

梁框架10；

环架11、分隔梁12；

电芯组20；

电芯21，极柱211；

端板30；

固定板部31，固定孔311，定位筋312，翻边32，卡槽321；

输出极座40；

连接板50；

加强筋51，第一加强筋511，第二加强筋512，定位孔52。

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。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。

下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的电池包100。

如图1所示，根据本发明实施例的电池包100，包括：梁框架10、电芯组20和端板30。

具体地，如图1所示，梁框架10内侧限定出容纳空间，容纳空间是用来放置电芯组20和端板30的组合件的，电芯组20包括多个电芯21，电芯组20的多个电芯21沿电芯21的厚度方向(例如图1中的前后方向)依次布置，电芯组20设于容纳空间内，这样，可以最大程度的提高容纳空间的空间利用率，端板30为塑料件，在电芯21的厚度方向上，电芯组20的两侧均设有端板30，且端板30与梁框架10相连，这样，由梁框架10来承担由于电芯21膨胀而带来的压力，保证电池包100的结构强度，同时，塑料件的端板30本身是一种绝缘件，端板30可以保证电芯组20与梁框架10之间的电气保护，由于梁框架10用于承担电芯21膨胀而带来的压力，而端板30只需要保证电芯组20与梁框架10之间的电气保护，所以塑料件的端板30不需要太大的厚度，即塑料件的端板30可以做得更薄，这样，不仅节省材料，降低成本，还减小了端板30占用的电池包100内部放置电芯21的空间。

例如，梁框架10形成为方形环形，且内侧限定出放置电芯组20和端板30的容纳空间，电芯组20的多个电芯21沿电芯21的厚度方向依次布置，端板30的一面粘接在电芯组20厚度方向的外端面上，端板30的另一面与梁框架10连接，由于端板30是塑料件，不需要太大的厚度就可以很好的保证电芯组20与梁框架10的电气保护，框架梁承担由于电芯21膨胀而带来的压力，由此，在保证电池包100的结构强度的同时，减小了端板30的厚度，进而减小了端板30在电池包100中占用放置电芯21的空间。

根据本发明实施例的电池包100，通过将电池包100中的端板30设置为塑料件来代替现有金属端板30，这样，在保证电芯组20与梁框架10之间的电气保护的同时，也减轻了电池包100的重量，增大了电池包100内部放置电芯21的空间，进而提高了电池包100的能量密度和空间利用率。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，端板30的厚度在2mm到5mm范围，也就是说，端板30的厚度为a(例如图4中所示的a)的话，那么a的范围是2mm到5mm，这样可以在减小端板30占用电池包100放置电芯21的空间的同时，保证电芯组20与梁框架10之间稳定的电气保护。

需要说明的是，因为电芯21在工作的过程中会发生膨胀，端板30与梁框架10之间会发生相对移动产生摩擦，当端板30的厚度小于2mm时，端板30很容易在摩擦的过程中破损而影响电芯组20与梁框架10之间的电气防护，导致电芯21蓝膜的破坏，当端板30的厚度大于5mm时，又会因为端板30厚度过厚而过多的占用电池包100内部放置电芯21的空间，造成空间的浪费。

在具体的实施过程中，可以将端板30的厚度设置为2mm、3mm、4mm和5mm，例如，如图4所示，将端板30的厚度设置为3mm，由此，既保证了电芯组20与梁框架10之间的电气保护的稳定，同时减小了端板30占用电池包100内放置电芯21的空间，进而提高了电池包100的能量密度和空间利用率。

进一步地，如图2所示，在垂直于电芯21的厚度方向的投影平面上，端板30的投影与电芯21的投影大体重合，也就是说，电芯21宽度方向和长度方向所在平面的大小形状与端板30的大小形状基本相同，且相对，这样，端板30才可以基本覆盖电芯21宽度方向和长度方向所在平面，在电芯21工作的过程中，更好的实现电芯21与梁框架10之间的电气保护，防止因为电芯21与梁框架10之间摩擦而导致的电芯21蓝膜的损坏，避免安全问题的发生。例如，在垂直于电芯21厚度方向的投影平面上，端板30的投影可以至少覆盖电芯21投影的百分之九十。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，电池包100还包括输出极座40，输出极座40的内部有与电芯组20输出端相连的连接机构，输出极座40用来实现电芯组20与电池包100外界之间的电连接，输出极座40固定于端板30上，输出极座40与端板30一体成型，与现有技术中的输出极座卡接在端板上相比，这样，减少了电池包100中零部件的数量，进而减小了电池包100装配的步骤，减小了装配人员的工作量。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，端板30上设有固定板部31，固定板部31设于端板30的背离电芯组20的一侧，固定板部31与输出极座40相连，固定板部31上设有固定孔311，固定板部31通过紧固件穿过固定孔311固定于梁框架10上，由此，通过固定板部31将端板30与梁框架10固定在一起，可以减少在电芯21膨胀的过程中，端板30与梁框架10之间的相对位移，进而减小端板30因为与梁框架10摩擦而损坏的可能，延长了端板30的使用寿命，同时保证了输出极座40高压连接的可靠性。

例如，如图4所示，固定板部31设于端板30的背离电芯组20的一侧且垂直于端板30延伸，固定板部31上形成有固定孔311，梁框架10上与固定孔311对应的位置上设有与固定孔311相匹配的通孔，端板30与梁框架10通过穿过固定孔311和通孔的螺栓来实现固定板部31与梁框架10之间的固定，进而将端板30与梁框架10固定在一起，减少了端板30因与梁框架10摩擦而损坏的发生。

进一步地，如图4所示，固定板部31与端板30连接的位置和固定板部31与输出极座40连接的位置上均设有定位筋312，定位筋312的设置增加了固定板部31在厚度方向的强度，增加了固定板部31在厚度方向对压力的承受能力，进而使得端板30与梁框架10之间的连接更稳定，延长了塑料件端板30的使用寿命。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，端板30在电芯21的长度方向的两端均设有朝向电芯21延伸的翻边32，翻边32卡持在电芯21在长度方向的两侧端面，这样，一方面，在将端板30粘接在电芯组20上时，可以更好的保证粘接位置的准确性，减小装配的难度，另一方面，在电芯21的工作过程中，进一步地限定了端板30在垂直于电芯21厚度方向的移动，保证了端板30与电芯组20之间连接的稳定性。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，电芯21在长度方向的端面上具有极柱211，翻边32上形成有卡槽321，极柱211卡持于卡槽321内，这样，更好的保证了端板30与电芯组20之间装配的精度，降低了装配的不良率。

例如，如图3所示，电芯21在长度方向的端面上具有矩形的极柱211，端板30的翻边32上形成与极柱211形状相匹配的矩形的卡槽321，使得极柱211可以卡持在卡槽321内，进而进一步地保证了装配人员将端板30装配到电芯组20上的准确性，降低因装配不良而导致的产品不合格的现象的发生。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，梁框架10可以包括：环架11和分隔梁12，环架11形成为环形，且环架11垂直于轴线方向的截面为矩形，分隔梁12包括一个或沿环架11的长度方向间隔设置的多个，分隔梁12将环架11的内侧空间分隔为多个容纳空间，每个容纳空间内均设有一个电芯组20，每个电芯组20内的多个电芯21沿环架11的长度方向依次布置，每个电芯组20的两侧均设有端板30，由此，来保证电池包100整体在垂直于环架11长度方向的结构强度，使得在汽车运动过程中，电池包100不会因为垂直于环架11长度方向的强度过小，而导致电池包100的变形，进而避免了安全问题的发生。

例如，如图1所示，梁框架10形成为矩形环，在矩形环长度方向的中间位置上设置有一个分隔梁12，这样将环架11的内侧空间分隔为两个容纳空间，这样，提高了环架11在垂直于环架11长度方向的结构强度。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，位于同一分隔梁12两侧的两个端板30之间连接有至少一个连接板50，连接板50位于分隔梁12的上侧，连接板50将相邻布置的两个端板30连接为一体，连接板50相邻的两个端板30分别连接着两个电芯组20，连接板50将两个端板30连接，这样，也将相邻的两个电芯组20也连接在了一起，在装配的过程中，将连接板50与电芯组20的组合件一次放入环架11中即可，缩短了装配电芯组20的时间，提高装配效率。

例如，如图1所示，电池包100包括两个电芯组20，连接板50将与分隔梁12相邻的两个端板30相连，连接板50位于分隔梁12的上端(例如图2中所示分隔梁12的上端)，将相邻的两个电芯组20连接为一个整体，在装配的过程中，只需要将连接板50和两个电芯组20的整体一次放入电池包100的环架11中，这样，缩短了放置电芯组20的时间。

在本发明的一个实施例中，如图7和图8所示，连接板50的下表面设有加强筋51，加强筋51包括至少一个第一加强筋511和至少一个第二加强筋512，第一加强筋511的两端分别与两个端板30相连，第二加强筋512沿分隔梁12的长度方向延伸且与第一加强筋511相连。由此，保证连接板50结构强度，使得连接板50在电芯21的厚度方向和长度方向均有一定的强度，在连接板50与相邻电芯组20的整体在组装时，仍然可以保证整体的稳定性，方便放置在环架11中。

例如，如图8所示，第一加强筋511设有五个，第二加强筋512沿电芯21的长度方向(例如图1中的左右方向)延伸且与五个第一加强筋511相连，这样，使得连接板50在电芯21的厚度方向和长度方向均具有一定的强度，加强了连接板50与两端板30相连接的U型结构的端板30的稳定性，防止端板30变形导致装配入壳体困难。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，连接板50上设有定位孔52，分隔梁12上设有与定位孔52定位配合的定位柱，在放置电芯组20结束后，将连接板50固定在分隔梁12上，连接板50与相邻的两个端板30连接，在电池包100工作的过程中，电芯21发生膨胀时，定位孔52的设置可以将连接板50定位在分隔梁12预定的位置上，提高端板30、连接板30与电芯组20整体装配到容纳空间的精确度，也可以一定程度地限制连接板50相邻的两个端板30的位移，减少分隔梁12与相邻的两个端板30之间的摩擦，延长与分隔梁12相邻的两个端板30的使用寿命。

进一步地，如图1所示，连接板50在电芯21厚度方向(例如图1中所示的前后方向)的长度与分隔梁12在电芯21厚度方向的长度相同，或连接板50在电芯21厚度方向的长度略大于分隔梁12在电芯21厚度方向的长度。这样，连接板50可以跨越在分隔梁12的上方，与连接板50相连的两个端板30可以分别贴合在分隔梁12的两侧，电池包100保证连接板50不占用电池包100中放置电芯21的空间。

下面将参考图1-图3描述根据本发明一个具体实施例的电池包100。

参照图1，本发明实施例的电池包100可以包括：梁框架10、电芯组20、端板30、输出极座40和连接板50。

梁框架10形成为环形且内侧限定出容纳空间。梁框架10包括环架11与分隔梁12，环架11形成为矩环形，分隔梁12在环架11长度方向的中间位置设置一个，分隔梁12将环架11的内侧空间分隔成两个容纳空间，每个容纳空间均设有一个电芯组20，每个电芯组20的两侧均设有端板30。

电芯组20包括多个电芯21，电芯组20的多个电芯21沿电芯21的厚度方向依次布置，电芯组20设于容纳空间内，电芯21在长度方向的端面上具有极柱211。

端板30为塑料件，在电芯21的厚度方向上，电芯组20的两侧均设有端板30，且端板30与框架梁相连，端板30的厚度在2mm到5mm范围。端板30上设有固定板部31和翻边32，固定板部31设于端板30的背离电芯组20的一侧且垂直于端板30延伸，固定板部31与输出极座40相连，固定板部31上设有固定孔311，固定板部31通过紧固件穿过固定孔311固定于梁框架10上，端板30在电芯21的长度方向的两端均设有朝向电芯21延伸的翻边32，翻边32卡持在电芯21在长度方向的两侧端面，翻边32上设有卡槽321，极柱211卡持于卡槽321内。

输出极座40固定与端板30上，输出极座40与端板30一体成型。

连接板50设于同一所述分隔梁12两侧的两个端板30之间，连接板50连接在端板30在环架11的轴向方向的一端，连接板50将相邻布置的两个端板30连接为一体，连接板50和与连接板50相连的两个端板30之间设有加强筋51，加强筋51包括第一加强筋511和第二加强筋512，第一加强筋511包括五个，五个第一加强筋511沿电芯21的厚度方向延伸且连接在连接板50和两个端板30之间，第二加强筋512沿电芯21的长度方向延伸且与五个第一加强筋511相连，连接板50上还设有定位孔52，分隔梁12上设有与定位孔52定位配合的定位柱。

如图1所示，在电池包100装配的过程中，首先，将两个电芯组20通过连接板50与两个端板30的一体件连接起来，端板30与电芯组20之间通过粘接连接，再将两端的端板30通过粘接连接在电芯组20两端的大面上，然后将组装好的电芯组20、端板30和连接板50的组合件，放入环架11中，两端的端板30通过紧固件穿过固定孔311定于梁框架10上，将连接板50通过定位柱穿过定位孔52将连接板50固定在分隔梁12上，完成组装。

根据本发明实施例的电池包100，通过将电池包100中的端板30设置为塑料件来代替现有金属端板30，这样，在保证电芯组20与梁框架10之间的电气保护的同时，也减轻了电池包100的重量，增大了电池包100内部放置电芯21的空间，进而提高了电池包100的能量密度和空间利用率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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 (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

梁框架，所述梁框架内侧限定出容纳空间；

电芯组，所述电芯组包括多个电芯，所述电芯组的多个所述电芯沿所述电芯的厚度方向依次布置，所述电芯组设于所述容纳空间内；

端板，所述端板为塑料件，在所述电芯的厚度方向上，所述电芯组的两侧均设有所述端板，且所述端板与所述框架梁相连。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述端板的厚度在2mm到5mm范围。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括输出极座，所述输出极座固定于所述端板上，所述输出极座与所述端板一体成型。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述端板上设有固定板部，所述固定板部设于所述端板的背离所述电芯组的一侧，所述固定板部与所述输出极座相连，所述固定板部上设有固定孔，所述固定板部通过紧固件穿过固定孔固定于所述梁框架上。

5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述端板在所述电芯的长度方向的两端均设有朝向所述电芯延伸的翻边，所述翻边卡持在所述电芯在长度方向的两侧端面。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述电芯在长度方向的端面上具有极柱，所述翻边上形成有卡槽，所述极柱卡持于所述卡槽内。

7.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述梁框架包括：环架和分隔梁，所述环架形成为环形，且所述环架垂直于轴线方向的截面为矩形，所述分隔梁包括一个或沿所述环架的长度方向间隔设置的多个，所述分隔梁将所述环架的内侧空间分隔为多个所述容纳空间，每个所述容纳空间内均设有一个所述电芯组，每个所述电芯组内的多个所述电芯沿所述环架的长度方向依次布置，每个所述电芯组的两侧均设有所述端板。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，位于同一所述分隔梁两侧的两个所述端板之间连接有至少一个连接板，所述连接板位于所述分隔梁的上侧。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述连接板的下表面设有加强筋，所述加强筋包括至少一个第一加强筋和至少一个第二加强筋，所述第一加强筋的两端分别与两个所述端板相连，所述第二加强筋沿所述分隔梁的长度方向延伸且与所述第一加强筋相连。

10.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述连接板上设有定位孔，所述分隔梁上设有与所述定位孔定位配合的定位柱。

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