CN212542554U - 电池模组、用于电池模组成组的工装及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电池模组、用于电池模组成组的工装及电动汽车，所述电池模组包括模组框架(1)和设置在所述模组框架(1)内沿纵向拼接的多个电芯组(2)，每个所述电芯组(2)由多个沿横向拼接的电芯单体(20)构成，且相邻所述电芯组(2)之间设置有缓冲件(3)或传导件(4)。这样，可根据不同车型电池包的包络空间、能量密度等各方面的要求，可选择地在横向和纵向上拼接相应数量的电芯单体，集成度高，适用范围广，具有较高的空间利用率；并且电池模组整体可拆卸地安装在电池包下壳上，无需重新设计新的电芯结构和产线整改，节约了成本，缩短了开发周期；另外，通过设置缓冲件和传导件，提高了该电池模组的循环寿命和工作效率。

Description

电池模组、用于电池模组成组的工装及电动汽车

技术领域

本公开涉及电动汽车技术领域，具体地，涉及一种电池模组、用于电池模组成组的工装及电动汽车。

背景技术

电池包的能量密度和空间利用率一直受到行业的高度关注，现有的标准电池模组无法很好的匹配不同车型的电池包包络空间，空间利用率低；无模组电池包直接将电芯胶接在电池包下壳上，导致电芯无法拆卸，电芯和电芯之间采用回型框连接，但由于回型框的刚度小，导致电池包整体刚度较差；“刀片电池”梁结构虽然能满足电池包刚度的要求，但是从设计到产线布置，需要重新设计，投入成本较高、周期长、制造难度大，且一旦参数确定，无法灵活调整，不能满足不同车型的要求。

实用新型内容

本公开的第一个目的是提供一种电池模组，该电池模组能够解决上面提到的所有技术问题。

本公开的第二个目的是提供一种用于电池模组成组的工装，该工装可实现本公开提供的电池模组的成组。

本公开的第三个目的是提供一种电动汽车，该电池汽车使用本公开提供的电池模组。

为了实现上述目的，本公开提供一种电池模组，包括模组框架和设置在所述模组框架内沿纵向拼接的多个电芯组，每个所述电芯组由多个沿横向拼接的电芯单体构成，且相邻所述电芯组之间设置有缓冲件或传导件。

可选地，多个相邻所述电芯组之间的所述缓冲件和所述传导件交替设置。

可选地，所述缓冲件为回型框或气凝胶层，所述传导件为加热膜或冷却板。

可选地，所述电芯单体构造为矩形板状结构，在横向上，多个所述电芯单体的短边相拼接以形成所述电芯组，在纵向上，多个所述电芯组的最大面相拼接以形成所述电池模组。

可选地，所述模组框架包括上盖、两块端板、以及两块侧板，所述电芯组与所述端板之间设置有所述缓冲件，所述电芯组和所述侧板通过粘胶层固定连接。

可选地，所述侧板构造为T形板，所述T形板包括与所述电芯组相连接的竖直段和与所述竖直段垂直设置的水平段，所述水平段用于与电池包边梁相连接。

可选地，所述电池模组还包括固定在所述电芯组的顶壁上连接多个所述电芯单体正负极的汇流排，以及固定在所述汇流排上的FPC板。

根据本公开的第二个方面，还提供一种用于电池模组成组的工装，所述工装用于上述的电池模组的成组，多个所述电芯单体的侧面设置有粘胶层，所述工装包括用于容纳多个所述电芯单体的第一工装本体，以及分别沿纵向和横向将多个所述电芯单体构成的电芯组压制于所述第一工装本体的第一压板和第二压板。

可选地，所述工装还包括用于容纳多个所述电芯组的第二工装本体、用于压制所述电芯组两侧的端板的第三压板、以及用于压制所述电芯组两侧的侧板的第四压板。

根据本公开的第三个方面，还提供一种电动汽车，包括根据上述的电池模组。

通过上述技术方案，可根据不同车型电池包的包络空间、能量密度等各方面的要求，可选择地在横向和纵向上拼接相应数量的电芯单体，集成度高，适用范围广，具有较高的空间利用率；并且电池模组整体可拆卸地安装在电池包下壳上，无需重新设计新的电芯结构和产线整改，节约了成本，缩短了开发周期；另外，通过设置缓冲件和传导件，提高了该电池模组的循环寿命和工作效率。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施方式提供的电池模组的结构示意图；

图2是本公开一示例性实施方式提供的电池模组的爆炸图；

图3是本公开一示例性实施方式提供的电池模组中电芯组的结构示意图；

图4是本公开一示例性实施方式提供的用于电池模组成组的部分工装的结构示意图；

图5是本公开一示例性实施方式提供的用于电池模组成组的部分工装的结构示意图；

图6是本公开一示例性实施方式提供的用于电池模组成组的部分工装的结构示意图。

附图标记说明

1-模组框架，101-正极端，102-负极端，11-上盖，12-端板，13-侧板，2-电芯组，20-电芯单体，3-缓冲件，4-传导件，5-汇流排，6-FPC板，7-粘胶层，81-第一工装本体，82-第一压板，91-第二工装本体，92-第三压板。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“顶”、“底”通常是指在本公开提供的电池模组正常使用的情况下定义的，“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外，此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

如图1和图2所示，本公开提供一种电池模组，该电池模组包括模组框架1和设置在模组框架1内沿纵向拼接的多个电芯组2，每个电芯组2由多个沿横向拼接的电芯单体20构成，且相邻电芯组2之间设置有缓冲件3或传导件4。这里，需要说明的是，横向是指电池模组的长度方向，纵向是指电池模组的宽度方向。缓冲件3和传导件4可以通过导热胶固定在电芯组2的面积较大的一侧，缓冲件3主要用于吸收电池循环充放电的膨胀力，提高电池模组的循环寿命，缓冲件3可以为回型框或气凝胶层，在其他实施方式中，还可以为泡沫层；传导件4用于实现多个电芯组2之间的热量传递，可以为用于对电芯组2进行加热的加热膜，也可以为用于对电芯组2进行冷却的冷却板，能够改善电池模组的加热和冷却效率，保证工作环境的稳定性。

通过上述技术方案，可根据不同车型电池包的包络空间、能量密度等各方面的要求，可选择地在横向和纵向上拼接相应数量的电芯单体20，集成度高，适用范围广，具有较高的空间利用率；并且电池模组整体可拆卸地安装在电池包下壳上，无需重新设计新的电芯结构和产线整改，节约了成本，缩短了开发周期；另外，通过设置缓冲件3和传导件4，提高了该电池模组的循环寿命和工作效率。

本公开包括多个相邻电芯组2之间设置缓冲件3的实施方式，也包括多个相邻电芯组2之间设置传导件4的实施方式，如图2所示，本公开还包括多个相邻电芯组2之间的缓冲件3和传导件4交替设置的实施方式，即，每个电芯组2面积较大的两个侧面中，一个侧面设置缓冲件3，另一个侧面设置传导件4，具有最大的接触面积，能够充分吸收电池循环充放电的膨胀力，并有效改善电池模组的加热或冷却效率。

在本实施方式中，如图3所示，电芯单体20可以构造为矩形板状结构，在横向上，多个电芯单体20的短边相拼接以形成电芯组2，多个电芯单体20的侧面可以通过结构胶粘接在一起，以形成类似一根梁的“长电芯”结构，具有较高的刚度和强度，提高了整个电池模组的刚度；如图2所示，在纵向上，多个电芯组2的最大面相拼接以形成电池模组，基于电池包的包络空间，对拼接的电芯单体20的数量进行设计，最大限度利用电池包的包络空间，有效提高电池包整体的能量密度。

在本公开中，如图2所示，模组框架1包括上盖11、两块端板12、以及两块侧板13，电芯组2与端板12之间设置有缓冲件3，电芯组2和侧板13通过粘胶层7固定连接。上盖11可以为塑料件，能够起到绝缘保护作用，同时还能够保护位于其下方的FPC板等器件，缓冲件3可以采用粘贴固定的方式实现与端板12的固定连接，保证整体连接的稳定性。

在本公开的一示例性实施方式中，如图2所示，侧板13可以构造为T形板，T形板包括与电芯组2相连接的竖直段和与竖直段垂直设置的水平段，水平段用于与电池包边梁相连接，水平段通过紧固件，例如螺栓连接到电池包的边梁上，起到传递整个电池模组载荷的作用。在其他实施方式中，侧板13可以构造为与端板12相同的结构，均属于本公开的保护范围。

本公开提供的电池模组还包括固定在电芯组2的顶壁上连接多个电芯单体20正负极的汇流排5，以及固定在汇流排5上的FPC板6。汇流排5与多个电芯单体20的正负极进行焊接，起到传输电压和电流的作用。FPC板6的镍片焊接在汇流排6上，用于采集和监控多个电芯单体20的温度，并传递给BMS(电池管理系统)进行电池模组状态的监控和评估。

根据本公开的第二个方面，还提供一种用于电池模组成组的工装，该工装适用于上文介绍的电池模组的成组，多个电芯单体20的侧面(除了位于最外边的电芯单体20的漏在外面的侧面外)设置有粘胶层，本公开提供的工装包括用于容纳多个电芯单体20的第一工装本体81，以及分别沿纵向和横向将多个电芯单体20构成的电芯组2压制于第一工装本体81的第一压板82和第二压板(图中未示出)。具体地，第一工装本体81可以为L形结构，如图3所示，多个电芯单体20的短边拼接在一起以形成电芯组2，如图4所示，将电芯组2置于第一工装本体81上，用第一压板81沿纵向挤压电芯组2面积最大的面，保证电芯组2大面上无偏移，并用第二压板在横向上挤压电芯组2的另一个侧面，保证多个电芯单体20之间的稳定连接，提高了电芯组2的整体刚度。完成上述过程后，可采用塑料扎带将电芯组2预紧，卸下工装，待胶完全固化后，可去掉扎带，以完成多个“长电芯”结构的电芯组2的装配。

如图5和图6所示，本公开提供的工装还包括用于容纳多个电芯组2的第二工装本体91、用于压制电芯组2两侧的端板12的第三压板92、以及用于压制电芯组2两侧的侧板13的第四压板(图中未示出)，同样地，第二工作本体91也可以构造为L形结构，明显看出第二工装本体91中的一个板面远远大于第一工装本体81，且该板面的尺寸可根据需要堆叠的电芯组2的数量进行选择。具体地，先将一端板12置于第二工装本体91上，依次将多个一面粘贴有缓冲件3，另一面粘贴有传导件4的电芯组2堆叠在第二工装本体91上，堆叠完成后，加上另一块端板12，并用第三压板92压紧端板12，多个电芯组2的侧面涂胶，采用第四压板将两块侧板13压紧。接着，将侧板13和端板12进行焊接，并将所有汇流排5依次与电芯单体20极柱焊接，将电池模组的输出端正极端101和负极端102与汇流排5相焊接；最后，将FPC板上的镍片依次焊接在汇流排5上，并将上盖11通过热熔胶等方式与端板12、侧板13的顶壁固定连接，以完成整个电池模组的装配。

根据本公开的第三个方面，还提供一种电动汽车，包括根据上文介绍的电池模组。该电动汽车具有上述电池模组的所有有益效果，此处不做过多赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括模组框架(1)和设置在所述模组框架(1)内沿纵向拼接的多个电芯组(2)，每个所述电芯组(2)由多个沿横向拼接的电芯单体(20)构成，且相邻所述电芯组(2)之间设置有缓冲件(3)或传导件(4)。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，多个相邻所述电芯组(2)之间的所述缓冲件(3)和所述传导件(4)交替设置。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述缓冲件(3)为回型框或气凝胶层，所述传导件(4)为加热膜或冷却板。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯单体(20)构造为矩形板状结构，在横向上，多个所述电芯单体(20)的短边相拼接以形成所述电芯组(2)，在纵向上，多个所述电芯组(2)的最大面相拼接以形成所述电池模组。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述模组框架(1)包括上盖(11)、两块端板(12)、以及两块侧板(13)，所述电芯组(2)与所述端板(12)之间设置有所述缓冲件(3)，所述电芯组(2)和所述侧板(13)通过粘胶层(7)固定连接。

6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述侧板(13)构造为T形板，所述T形板包括与所述电芯组(2)相连接的竖直段和与所述竖直段垂直设置的水平段，所述水平段用于与电池包边梁相连接。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括固定在所述电芯组(2)的顶壁上连接多个所述电芯单体(20)正负极的汇流排(5)，以及固定在所述汇流排(5)上的FPC板(6)。

8.一种用于电池模组成组的工装，其特征在于，所述工装用于权利要求1-7中任一项所述的电池模组的成组，多个所述电芯单体(20)的侧面设置有粘胶层，所述工装包括用于容纳多个所述电芯单体(20)的第一工装本体(81)，以及分别沿纵向和横向将多个所述电芯单体(20)构成的电芯组(2)压制于所述第一工装本体(81)的第一压板(82)和第二压板。

9.根据权利要求8所述的用于电池模组成组的工装，其特征在于，所述工装还包括用于容纳多个所述电芯组(2)的第二工装本体(91)、用于压制所述电芯组(2)两侧的端板(12)的第三压板(92)、以及用于压制所述电芯组(2)两侧的侧板(13)的第四压板。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的电池模组。

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