CN114039157A - 电池模组外壳及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池技术领域，提供一种电池模组外壳及其制造方法，上述电池模组外壳包括液冷板，电池模组外壳还包括塑料结构件，液冷板设于塑料结构件内，并且，液冷板与塑料结构件搭接形成电池模组外壳，上述电池模组外壳通过采用塑料结构件，有效减少电池模组外壳的重量，从而减少动力电池的整体重量，并且，通过在塑料结构件内设置液冷板，既可有效保证对电池模组的内部进行散热，同时，与传统采用一体结构的液冷板的动力电池相比，采用每一电池模组内部集成一液冷板的散热结构的动力电池能够进一步降低重量，从而有效提高动力电池的能量密度。

Description

电池模组外壳及其制造方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其提供一种电池模组外壳及其制造方法。
背景技术
传统的动力电池通常会在电池箱内设置液冷板，然后将多个电池模组设置在液冷板上，电池模组的外壳为金属外壳，金属外壳将电池模组内多个电芯所产生的热量向外导出并且传递至液冷板上，以实现对动力电池的内部进行散热。
然而，采用金属外壳的电池模组的重量和采用一体结构的液冷板的重量均较大，这样会大幅增加动力电池的整体重量，导致动力电池的能量密度下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池模组外壳及其制造方法，旨在解决现有的动力电池的重量较大的技术问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：一种电池模组外壳，包括液冷板，电池模组外壳还包括塑料结构件，液冷板设于塑料结构件内，并且，液冷板与塑料结构件搭接形成电池模组外壳。
本发明实施例提供的电池模组外壳至少具有以下有益效果：通过采用塑料结构件，有效减少电池模组外壳的重量，从而减少动力电池的整体重量，并且，通过在塑料结构件内设置液冷板，既可有效保证对电池模组的内部进行散热，同时，与传统采用一体结构的液冷板的动力电池相比，采用每一电池模组内部集成一液冷板的散热结构的动力电池能够进一步降低重量，从而有效提高动力电池的能量密度。
在其中一实施例中，塑料结构件包括呈管状结构的壳体以及分别设于壳体的相对两开口端的第一端板和第二端板，液冷板设于壳体内。
通过采用上述技术方案，壳体、第一端板和第二端板共同围合形成具有腔体的电池模组外壳，进一步减少电池模组外壳的重量，以减少动力电池的整体重量，从而更有效地提高动力电池的能量密度。
在其中一实施例中，第一端板的相对两侧均设有连接于壳体外壁的第一连接板；第二端板的相对两侧均设有连接于壳体外壁的第二连接板。
通过采用上述技术方案，有效提高第一端板和第二端板分别与壳体相连接的稳固性。
在其中一实施例中，各第一连接板粘接于壳体；和/或，各第二连接板粘接于壳体。
通过采用上述技术方案，可将第一端板和第二端板稳固地装配到壳体上，上述装配操作简单便捷，有效提高上述电池模组外壳的生产效率。
在其中一实施例中，各第一连接板与壳体之间设有第一粘接层；和/或，各第二连接板与壳体之间设有第二粘接层。
通过采用上述技术方案，可将第一端板和第二端板稳固地装配到壳体上，上述装配操作简单便捷，有效提高上述电池模组外壳的生产效率，同时，采用上述装配方式所需的生产设备投入成本低，有效降低上述电池模组外壳的生产成本。
在其中一实施例中，第一端板连接于液冷板的一端；第二端板连接于液冷板相对的另一端。
通过采用上述技术方案，可进一步提高第一端板和第二端板的装配稳固性，从而提高上述电池模组外壳的整体稳固性。
在其中一实施例中，第一端板粘接于液冷板的一端；和/或，第二端板粘接于液冷板相对的另一端。
通过采用上述技术方案，有效简化第一端板和第二端板的装配操作，从而提高上述电池模组外壳的生产效率。
在其中一实施例中，第一端板与液冷板之间设有第三粘接层；和/或，第二端板与液冷板之间设有第四粘接层。
通过采用上述技术方案，可有效提高第一端板和第二端板的装配稳固性，从而提高上述电池模组外壳的整体稳固性，而且上述装配操作简单便捷，有效提高上述电池模组外壳的生产效率，同时，采用上述装配方式所需的生产设备投入成本低，有效降低上述电池模组外壳的生产成本。
在其中一实施例中，塑料结构件开设有第一注胶孔，液冷板开设有第二注胶孔，第一注胶孔至少部分与第二注胶孔相重叠设置。
通过采用上述技术方案，便于将导热胶依次经过第一注胶孔和第二注胶孔注入上述电池模组外壳的内部，有效简化上述电池模组外壳的生产流程，提高生产效率。
为实现上述目的，本发明实施例还提供上述电池模组外壳的制造方法，包括以下步骤：
预制塑料结构件和液冷板，将液冷板加热至预设温度，然后将液冷板放置在塑料结构件内，将液冷板和塑料结构件相压合并且加压持续预设时长。
上述制造方法操作简单，有效提高上述电池模组外壳的生产效率，而且采用上述制造方法所需的生产设备投入成本低，有效降低上述电池模组外壳的生产成本，同时，采用上述制造方法的电池模组外壳整体性好，结构稳固。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电池模组外壳的结构示意图；
图2为图1所示电池模组外壳的爆炸图；
图3为图1所示电池模组外壳中的壳体的结构示意图；
图4为图1所示电池模组外壳的左视图；
图5为图4所示电池模组外壳的A-A向剖视图；
图6为图5所示电池模组外壳的A处放大结构示意图；
图7为图5所示电池模组外壳的B处放大结构示意图；
图8为图4所示电池模组外壳的B-B向剖视图；
图9为图8所示电池模组外壳的C处放大结构示意图；
图10为图4所示电池模组外壳的C-C向剖视图；
图11为图10所示电池模组外壳的D处放大结构示意图；
图12为图1所示电池模组外壳中的液冷板的结构示意图；
图13为图12所示液冷板的D-D向剖视图；
图14为本发明实施例提供的电池模组外壳的制造方法的流程图。
其中，图中各附图标记：
10、塑料结构件，11、壳体，111、底板，1111、第一连接孔，1112、第二连接孔，1113、第一注胶孔，1114、第一凸缘，112、顶板，113、侧板，1131、第一凹部，1132、第二凹部，12、第一端板，121、第一连接板，122、第五连接孔，13、第二端板，131、第二连接板，132、第六连接孔，20、液冷板，21、第二注胶孔，22、第三连接孔，23、第四连接孔，24、进液口，25、出液口，26、流道，30、第一粘接层，40、第二粘接层，50、第三粘接层，60、第四粘接层。
具体实施方式
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，旨在用于解释本发明，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“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”“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，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”、“第四”、“第五”、“第六”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”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请结合图1至图13所示，电池模组外壳还包括塑料结构件10，液冷板20设于塑料结构件10内，并且，液冷板20与塑料结构件10搭接形成电池模组外壳。
上述电池模组外壳通过采用塑料结构件10，有效减少电池模组外壳的重量，从而减少动力电池的整体重量，并且，通过在塑料结构件10内设置液冷板20，既可有效保证对电池模组的内部进行散热，同时，与传统采用一体结构的液冷板20的动力电池相比，采用每一电池模组内部集成一液冷板20的散热结构的动力电池能够进一步降低重量，从而有效提高动力电池的能量密度。
具体地，塑料结构件10采用诸如聚酰胺树脂-玻璃纤维复合材料、涤纶树脂-玻璃纤维复合材料等高比强度塑料材质制成；液冷板20采用铝合金、镁合金等导热金属材料制成。
具体地，请结合图1、图2、图12和图13所示，液冷板20中空形成流道26，并且，液冷板20上开设有与流道26的一端口相连通的进液口24和与流道26的另一端口相连通的出液口25。
在本实施例中，液冷板20与壳体11熔接成一体。通过采用上述技术方案，有效将液冷板20与壳体11连接成一体，操作简单，有效提高上述电池模组外壳的生产效率，而且采用上述技术方案所需的生产设备投入成本低，有效降低上述电池模组外壳的生产成本。
需要说明的是，液冷板20与壳体11的连接方式包括多种，如激光焊接方式、紧固连接方式、卡接方式等，在此不作具体限定。
在本实施例中，请结合图1至图11所示，塑料结构件10包括呈管状结构的壳体11以及分别设于壳体11的相对两开口端的第一端板12和第二端板13，液冷板20设于壳体11内。通过采用上述技术方案，壳体11、第一端板12和第二端板13共同围合形成具有腔体的电池模组外壳，进一步减少电池模组外壳的重量，以减少动力电池的整体重量，从而更有效地提高动力电池的能量密度。
具体地，请结合图1至图3所示，壳体11包括底板111、连接于底板111相对两侧的两侧板113，以及与底板111相对设置并且连接于两侧板113之间的顶板112，以使壳体11形成两端均具有开口的管状结构部件，液冷板20可设置于底板111上或顶板112上。
具体地，第一端板12和第二端板13均采用诸如聚酰胺树脂-玻璃纤维复合材料、涤纶树脂-玻璃纤维复合材料等高比强度塑料材质制成。
在本实施例中，请结合图1至图7所示，第一端板12的相对两侧均设有连接于壳体11外壁的第一连接板121；第二端板13的相对两侧均设有连接于壳体11外壁的第二连接板131。通过采用上述技术方案，有效提高第一端板12和第二端板13分别与壳体11相连接的稳固性。
需要说明的是，第一端板12的第一连接板121与壳体11的外壁的连接方式和第二端板13的第二连接板131与壳体11的外壁的连接方式均包括多种，如粘接方式、紧固连接方式等，在此不作具体限定。
具体地，请继续参阅图1至图7，两侧板113朝外的壁面上均设有第一凹部1131和第二凹部1132，两第一凹部1131分别位于对应的侧板113的一端，两第二凹部1132分别位于对应的侧板113的另一端；第一端板12的两第一连接板121分别连接于对应的侧板113的第一凹部1131内；第二端板13的两第二连接板131分别连接于对应的侧板113的第二凹部1132内；如此，使两第一连接板121与对应的侧板113外壁面齐平，并且，使两第二连接板131与对应的侧板113外壁面齐平，有效增强上述电池模组外壳的整体性。
具体地，请结合图1至图7所示，各第一连接板121粘接于壳体11；和/或，各第二连接板131粘接于壳体11。通过采用上述技术方案，可将第一端板12和第二端板13稳固地装配到壳体11上，上述装配操作简单便捷，有效提高上述电池模组外壳的生产效率。
具体地，请结合图1至图7所示，各第一连接板121与壳体11之间设有第一粘接层30；和/或，各第二连接板131与壳体11之间设有第二粘接层40。通过采用上述技术方案，可将第一端板12和第二端板13稳固地装配到壳体11上，上述装配操作简单便捷，有效提高上述电池模组外壳的生产效率，同时，采用上述装配方式所需的生产设备投入成本低，有效降低上述电池模组外壳的生产成本。
当然，各第一连接板121与壳体11之间还可通过激光加热进入熔融状态后实现相互粘接，同理，各第二连接板131与壳体11之间还可通过激光加热进入熔融状态后实现相互粘接。
在本实施例中，请结合图1至图4以及图8至图11所示，第一端板12连接于液冷板20的一端；第二端板13连接于液冷板20相对的另一端。通过采用上述技术方案，可进一步提高第一端板12和第二端板13的装配稳固性，从而提高上述电池模组外壳的整体稳固性。
需要说明的是，第一端板12与液冷板20的连接方式和第二端板13与液冷板20的连接方式均包括多种，如粘接方式、紧固连接方式等，在此不作具体限定。
具体地，请结合图1至图4以及图8至图11所示，第一端板12粘接于液冷板20的一端；和/或，第二端板13粘接于液冷板20相对的另一端。通过采用上述技术方案，有效简化第一端板12和第二端板13的装配操作，从而提高上述电池模组外壳的生产效率。
具体地，请结合图1至图4以及图8至图11所示，第一端板12与液冷板20之间设有第三粘接层50；和/或，第二端板13与液冷板20之间设有第四粘接层60。通过采用上述技术方案，可有效提高第一端板12和第二端板13的装配稳固性，从而提高上述电池模组外壳的整体稳固性，而且上述装配操作简单便捷，有效提高上述电池模组外壳的生产效率，同时，采用上述装配方式所需的生产设备投入成本低，有效降低上述电池模组外壳的生产成本。
当然，第一端板12还可通过激光加热进入熔融状态后与液冷板20相互粘接，同理，第一端板12还可通过激光加热进入熔融状态后与液冷板20相互粘接。
具体地，请继续参阅图1至图4以及图8、图10，液冷板20设置在壳体11的底板111上，第一端板12的底部和第二端板13的底部均与液冷板20相抵接，底板111的相对两侧均设有第一凸缘1114，液冷板20位于两第一凸缘1114之间，第一凸缘1114的高度与液冷板20的厚度相等，第一端板12和第二端板13分别与液冷板20相粘接后，两第一凸缘1114均与第一端板12和第二端板13相接合，以将液冷板20的相对两侧位置封闭；
或者，液冷板20设置在壳体11的顶板112上，第一端板12的顶部和第二端板13的顶部均与液冷板20相抵接，顶板112的相对两侧均设有第二凸缘，液冷板20位于两第二凸缘之间，第二凸缘的高度与液冷板20的厚度相等，第一端板12和第二端板13分别与液冷板20相粘接后，两第二凸缘均与第一端板12和第二端板13相接合，以将液冷板20的相对两侧位置封闭。
具体地，请结合图1至图5以及图12、图13所示，壳体11上开设有第一连接孔1111和第二连接孔1112，液冷板20上开设有第三连接孔22和第四连接孔23，第一端板12上开设有第五连接孔122，第二端板13上开设有第六连接孔132，壳体11的第一连接孔1111、液冷板20的第三连接孔22和第一端板12的第五连接孔122相互连通，壳体11的第二连接孔1112、液冷板20的第四连接孔23和第二端板13的第六连接孔132相互连通。通过采用上述技术方案，可使用一连接件依次穿过第五连接孔122、第三连接孔22和第一连接孔1111后与动力电池的箱体相连接，并且，使用另一连接件依次穿过第六连接孔132、第四连接孔23和第二连接孔1112后与动力电池的箱体相连接，以实现将采用上述电池模组外壳的电池模组安装到动力电池的箱体内，安装稳固性好。其中，上述连接件可选为螺栓、销钉等紧固部件。
具体地，当液冷板20设置在底板111上时，上述第一连接孔1111和上述第二连接孔1112均开设于底板111上；当液冷板20设置在顶板112上时，上述第一连接孔1111和上述第二连接孔1112均开设于顶板112上。
在本实施例中，请结合图1至图3以及图12、图13所示，塑料结构件10开设有第一注胶孔1113，液冷板20开设有第二注胶孔21，第一注胶孔1113至少部分与第二注胶孔21相重叠设置。上述电池模组外壳完成装配后，需要往电池模组外壳的内部注入导热胶，以将容置于塑料结构件10内的多个电芯固定，并使各电芯与液冷板20能够有效接触，从而将各电芯所产生的热量传递至液冷板20上，达到散热目的。通过采用上述技术方案，便于将导热胶依次经过第一注胶孔1113和第二注胶孔21注入上述电池模组外壳的内部，有效简化上述电池模组外壳的生产流程，提高生产效率。
具体地，当液冷板20设置在壳体11的底板111上时，上述第一注胶孔1113开设于底板111上；当液冷板20设置在壳体11的顶板112上时，上述第一注胶孔1113开设于顶板112上。
请结合图14所示，一种上述电池模组外壳的制造方法，包括以下步骤：
S100、预制得电池模组外壳的塑料结构件10和液冷板20；
S200、将液冷板20加热至预设温度；
S300、将液冷板20放置在塑料结构件10内，将液冷板20和塑料结构件10相压合并且加压持续预设时长。
上述制造方法操作简单，有效提高上述电池模组外壳的生产效率，而且采用上述制造方法所需的生产设备投入成本低，有效降低上述电池模组外壳的生产成本，同时，采用上述制造方法的电池模组外壳整体性好，结构稳固。
具体地，上述预设温度为200℃～300℃，上述预设时长为60S～120S。
举例说明，如将液冷板20加热至200℃，然后将液冷板20放置在壳体11内，将液冷板20和壳体11相压合并且加压持续120S；又如将液冷板20加热至300℃，然后将液冷板20放置在壳体11内，将液冷板20和壳体11相压合并且加压持续60S；再如将液冷板20加热至250℃，然后将液冷板20放置在壳体11内，将液冷板20和壳体11相压合并且加压持续90S。
具体地，在步骤S100中，预制塑料结构件10的过程包括预制壳体11、第一端板12和第二端板13，其中，壳体11、第一端板12和第二端板13均通过注塑工艺一体成型。
具体地，上述制造方法还包括以下步骤：
S400、将第一端板12的两第一连接板121分别与壳体11的外壁相粘接，并且，将第二端板13的两第二连接板131分别与壳体11的外壁相粘接。
通过采用上述技术方案，可将第一端板12和第二端板13稳固地装配到壳体11上，上述装配操作简单便捷，有效提高上述电池模组外壳的生产效率，同时，采用上述装配方式所需的生产设备投入成本低，有效降低上述电池模组外壳的生产成本。
具体地，上述制造方法还包括以下步骤：
S500、将第一端板12与液冷板20相粘接，并且，将第二端板13与液冷板20相粘接。
通过采用上述技术方案，可进一步提高第一端板12和第二端板13的装配稳固性，从而提高上述电池模组外壳的整体稳固性，而且上述装配操作简单便捷，有效提高上述电池模组外壳的生产效率，同时，采用上述装配方式所需的生产设备投入成本低，有效降低上述电池模组外壳的生产成本。
具体地，上述制造方法还包括以下步骤：
S600、从壳体11的第一注胶孔1113和液冷板20的第二注胶孔21往电池模组外壳内部注入导热胶。
通过采用上述技术方案，将容置于壳体11内的多个电芯固定，并使各电芯与液冷板20能够有效接触，从而将各电芯所产生的热量传递至液冷板20上，达到散热目的。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组外壳，包括液冷板，其特征在于：所述电池模组外壳还包括塑料结构件，所述液冷板设于所述塑料结构件内，并且，所述液冷板与所述塑料结构件搭接形成所述电池模组外壳。
2.根据权利要求1所述的电池模组外壳，其特征在于：所述塑料结构件包括呈管状结构的壳体以及分别设于所述壳体的相对两开口端的第一端板和第二端板，所述液冷板设于所述壳体内。
3.根据权利要求2所述的电池模组外壳，其特征在于：所述第一端板的相对两侧均设有连接于所述壳体外壁的第一连接板；所述第二端板的相对两侧均设有连接于所述壳体外壁的第二连接板。
4.根据权利要求3所述的电池模组外壳，其特征在于：各所述第一连接板粘接于所述壳体；和/或，各所述第二连接板粘接于所述壳体。
5.根据权利要求4所述的电池模组外壳，其特征在于：各所述第一连接板与所述壳体之间设有第一粘接层；和/或，各所述第二连接板与所述壳体之间设有第二粘接层。
6.根据权利要求2所述的电池模组外壳，其特征在于：所述第一端板连接于所述液冷板的一端；所述第二端板连接于所述液冷板相对的另一端。
7.根据权利要求6所述的电池模组外壳，其特征在于：所述第一端板粘接于所述液冷板的一端；和/或，所述第二端板粘接于所述液冷板相对的另一端。
8.根据权利要求7所述的电池模组外壳，其特征在于：所述第一端板与所述液冷板之间设有第三粘接层；和/或，所述第二端板与所述液冷板之间设有第四粘接层。
9.根据权利要求1-8任一项所述的电池模组外壳，其特征在于：所述塑料结构件开设有第一注胶孔，所述液冷板开设有第二注胶孔，所述第一注胶孔至少部分与所述第二注胶孔相重叠设置。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的电池模组外壳的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
预制所述电池模组外壳的塑料结构件和液冷板，将所述液冷板加热至预设温度，然后将所述液冷板放置在所述塑料结构件内，将所述液冷板和所述塑料结构件相压合并且加压持续预设时长。
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