CN220138543U - Ctp电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开了一种CTP电池包，CTP电池包包括框架以及设置于框架内的电芯组件，框架包括内梁体和端板，内梁体围设于电芯组件的外周，端板设置于电芯组件与内梁体之间，端板与电芯组件的接触面设置有第一开口槽，第一开口槽内填充有连接电芯组件的第一填充件，端板与内梁体的接触面设置有第二开口槽，第二开口槽内填充有连接内梁体的第二填充件。该CTP电池包在不增加新结构件的前提下，充分利用端板自身开槽结构并配合填充件的填充，能够在确保电芯组件的安全性的同时，提高电芯组件与内梁体连接的可靠性与稳定性。

Description

CTP电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种CTP电池包。

背景技术

纯电动汽车的快速发展普及带动了新型电池系统技术的蓬勃创新与进步，当下以CTP(Cell to Pack)为代表的集成化、低成本、高能量密度动力电池系统越来越受到主机厂的青睐，设计电池系统时最为关键的是确保其结构的安全性，由于CTP设计舍弃了传统端板、钢带或侧板等结构件，电池包内模块受到的约束更少，强度会相应变弱，为了能够满足降低成本实现集成化的同时兼顾结构安全性的要求，如何实现模块的有效固定，将约束力从箱体有效地转移至模块便显得尤为重要。

现有的为了增强模块与箱体的梁体的连接可靠性，往往采用加压的方式，即增大梁体对模块的压力，从而获得更高的静摩擦力，该方式虽然简单易行，但过大的压力会对电芯安全性有一定的影响，尤其是电芯寿命末期膨胀后受到更大的反作用力，有压溃铝壳导致电芯短路的风险，且静摩擦力并非固定值，它会随着电芯充放电过程中的膨胀与收缩而变化，导致模块固定效果不稳定。

因此，亟待设计一种新的CTP电池包来改善上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种CTP电池包，通过在合理的模块受压范围内，提高模块与箱体的梁体之间的连接牢固性和可靠性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

CTP电池包，包括框架以及设置于所述框架内的电芯组件，所述框架包括：

内梁体，所述内梁体设于所述电芯组件的周侧，以及

端板，所述端板设置于所述电芯组件与所述内梁体之间，所述端板与所述电芯组件的接触面设置有第一开口槽，所述第一开口槽内填充有连接所述电芯组件的第一填充件，和/或，所述端板与所述内梁体的接触面设置有第二开口槽，所述第二开口槽内填充有连接所述内梁体的第二填充件。

作为CTP电池包的一种优选方案，所述第一填充件和所述第二填充件为胶体，所述端板通过所述第一填充件与所述电芯组件粘接固定，所述端板通过所述第二填充件与所述内梁体粘接固定。

作为CTP电池包的一种优选方案，所述第一开口槽和所述第二开口槽沿竖直方向延伸，并且所述第一开口槽和所述第二开口槽的顶面一端呈开口设置，所述第一开口槽和所述第二开口槽的底面一端呈闭口设置。

作为CTP电池包的一种优选方案，所述第一开口槽和所述第二开口槽为长条形槽。

作为CTP电池包的一种优选方案，所述第一开口槽和所述第二开口槽沿所述端板的长度方向错位设置。

作为CTP电池包的一种优选方案，所述电芯组件包括沿第一方向设置的若干个电芯，所述端板设置有两块，两块所述端板分别抵接于所述电芯组件两端的所述电芯的端面上。

作为CTP电池包的一种优选方案，所述内梁体包括：

横梁，所述横梁设置有两根，两根所述横梁分别抵接于两块所述端板背离所述电芯的端面上；以及

纵梁，所述纵梁设置有两根，所述纵梁沿所述第一方向延伸，两根所述纵梁的侧面分别抵接于所述电芯组件的两侧，所述纵梁的两端分别与两根所述横梁相连。

作为CTP电池包的一种优选方案，所述端板的端面面积等于所述电芯的端面面积，所述端板完全覆盖所述电芯的端面。

作为CTP电池包的一种优选方案，所述电芯组件还包括：

柔性连接件，相邻所述电芯之间均设置有所述柔性连接件。

作为CTP电池包的一种优选方案，所述柔性连接件包括：

连接板，所述连接板呈回型框状，所述连接板的两端面分别与相邻的两个所述电芯粘接固定。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种CTP电池包，通过在内梁体与电芯组件之间保留端板的设计，在端板与电芯组件贴合的端面上开设第一开口槽，并在第一开口槽内填充第一填充件以提高结构强度，同时端板能够实现对电芯的有效防护。在端板与内梁体贴合的端面上开设第二开口槽，第二开口槽一方面作为与吊装工装夹爪配合的抓取槽，实现在CTP电池包吊装转移时，便于工装夹爪对电芯组件进行压紧，另一方面配合第二填充件的填入，加强了端板与内梁体的连接紧密性，提高了CTP电池包整体强度，同时端板可保护电芯组件的外周不受碎屑、毛刺或凸包等外界干涉的伤害，相较于通过加压的方式提高电芯组件与内梁体的连接可靠性，本申请在不增加新结构件的前提下，充分利用端板自身开槽结构并配合填充件的填充，能够在确保电芯组件的安全性的同时，提高电芯组件与内梁体连接的可靠性与稳定性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的框架与电芯组件的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是本实用新型实施例提供的端板与电芯组件的爆炸图；

图4是本实用新型实施例提供的端板的结构示意图。

图中：

1、框架；11、内梁体；111、横梁；112、纵梁；12、端板；121、第一开口槽；1211、第一填充件；122、第二开口槽；1221、第二填充件；

2、电芯组件；21、电芯；

3、连接板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型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实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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实用新型的限制。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。

现有的CTP电池包为了增强模块与箱体的梁体的连接可靠性，往往采用加压的方式，即增大梁体对模块的压力，从而获得更高的静摩擦力，该方式虽然简单易行，但过大的压力会对电芯安全性有一定的影响，尤其是电芯寿命末期膨胀后受到更大的反作用力，有压溃铝壳导致电芯短路的风险，且静摩擦力并非固定值，它会随着电芯充放电过程中的膨胀与收缩而变化，导致模块固定效果不稳定。

为了解决上述问题，以在合理的模块受压范围内，提高模块与箱体的梁体之间的连接牢固性和可靠性。如图1～图4所示，本实施例提供了一种CTP电池包，其包括框架1以及设置于框架1内的电芯组件2，框架1包括内梁体11和端板12，内梁体11设于电芯组件2的周侧，端板12设置于电芯组件2与内梁体11之间，端板12与电芯组件2的接触面设置有第一开口槽121，第一开口槽121内填充有连接电芯组件2的第一填充件1211，和/或，端板12与内梁体11的接触面设置有第二开口槽122，第二开口槽122内填充有连接内梁体11的第二填充件1221。

可以理解的是，通过在内梁体11与电芯组件2之间保留端板12的设计，在端板12与电芯组件2贴合的端面上开设第一开口槽121，并在第一开口槽121内填充第一填充件1211以提高结构强度，同时端板12能够实现对电芯21的有效防护。此外，在端板12与内梁体11贴合的端面上开设第二开口槽122，第二开口槽122一方面作为与吊装工装夹爪配合的抓取槽，实现在CTP电池包吊装转移时，便于工装夹爪(图中未示出)对电芯组件2进行压紧夹持，另一方面在第二开口槽122内填入第二填充件1221，能够加强端板12与内梁体11的连接紧密性，提高了CTP电池包整体强度，同时端板12可保护电芯组件2的外周不受碎屑、毛刺或凸包等外界干涉的伤害。综上，相较于通过加压的方式提高电芯组件2与内梁体11的连接可靠性，本申请在不增加新结构件的前提下，充分利用端板12自身开槽结构并配合填充件的填充，能够在确保电芯组件2的安全性的同时，提高电芯组件2与内梁体11连接的可靠性与稳定性。此外，工装夹爪的具体结构和夹取原理均为现有技术，故在此不做进一步赘述。

具体地，如图3所示，电芯组件2包括沿第一方向设置的若干电芯21，端板12设置有两块，两块端板12分别位于电芯组件2两端的电芯21的端面上。通过端板12能够增强电芯组件2端面的强度，并利用端板12将内梁体11对电芯组件2的约束力传递至电芯组件2，以确保电芯组件2的整体强度。此外，本实施例的端板12由塑料材质制成，塑料具有绝缘的特性能够增加对电芯21的绝缘防护作用，在其他实施例中，端板12还可以是金属或者其他合成材料制成，在此不作一一罗列。需要说明的是，端板12的端面面积等于电芯21的端面面积，端板12完全覆盖电芯21的端面，以确保端板12对电芯21的约束力以及电芯21膨胀后对端板12的反作用力能够尽数传递至电芯组件2上，降低电芯组件2受力不均匀的情况，以提高电芯组件2的使用寿命。

具体地，如图1～图2所示，内梁体11包括横梁111和纵梁112，横梁111设置有两根，两根横梁111相互平行，两根横梁111分别抵接于两块端板12背离电芯21的端面上，纵梁112设置有两根，两根纵梁112相互平行，纵梁112沿第一方向延伸，两根纵梁112的侧面分别抵接于电芯组件2的两侧，纵梁112的两端分别与两根横梁111相连。通过两根横梁111与两根纵梁112的连接以围合成呈矩形的放置空间，且该放置空间恰好能够容纳两块端板12和电芯组件2的放置，工装夹爪的两个夹持部分别伸入两个端板12的第二开口槽122内对电芯组件2进行夹持，并将电芯组件2夹取放置在放置空间中，因第二开口槽122的开设能够为夹持部的夹持提供夹持空间，从而确保了端板12的端面与横梁111保持紧贴，以此将内梁体11提供的紧固力尽数传递给电芯组件2，实现内梁体11对电芯组件2的压紧，结构设计紧凑且合理。

需要说明的是，针对不同型号的电芯组件2，仅需对端板12以及第一开口槽121和第二开口槽122的尺寸位置做出适配性改动，即可兼容不同电芯组件2及CTP电池包外包络设计，通用性高。

优选地，本实施例的第一填充件1211和第二填充件1221为胶体，胶体为结构胶，端板12通过第一填充件1211与电芯组件2粘接固定，端板12通过第二填充件1221与内梁体11粘接固定。通过在第一开口槽121内打入结构胶，以实现端板12与电芯21的可靠粘接，通过在第二开口槽122配合工装夹爪实现电芯组件2的吊装后，再在第二开口槽122内打入结构胶，以实现端板12与横梁111的可靠粘接。当然，在其他实施例中，第一填充件1211和第二填充件1221还可以是泡棉、塑料片或其他硬质材料以压入第一开口槽121或第二开口槽122内，以实现卡接固定。

优选地，如图4所示，本实施例的第一开口槽121和第二开口槽122沿竖直方向延伸，并且第一开口槽121和第二开口槽122位于端板12的顶面一端呈开口设置，第一开口槽121和第二开口槽122位于端板12的底面一端呈闭口设置。以便于操作人员自端板12的第一开口槽121和第二开口槽122的开口端将胶体打入第一开口槽121内，并且闭口端能够承接胶体，避免胶体自端板12的底面渗出，对胶体打入量的可控性更高。

在另一种实施例中，第一开口槽121和第二开口槽122沿竖直方向延伸，并且第一开口槽121位于端板12的顶面呈开口设置，第一开口槽121的位于和第二开口槽122位于端板12的顶面呈开口设置，第一开口槽121和第二开口槽122位于端板12的底面呈开口设置。以便提高胶体与端板12和横梁111的接触面以及胶体与端板12和电芯21的接触面，进一步提升粘接的牢固性。

在另一种实施例中，第一开口槽121和第二开口槽122沿水平方向延伸，并且第一开口槽121和第二开口槽122位于端板12的两端均呈开口设置。以便操作人员从第一开口槽121和第二开口槽122的两端将胶体打入，使得填充胶体的效率更高。

优选地，如图4所示，第一开口槽121和第二开口槽122为长条形槽，在其他实施例中也可以是圆柱形、三角形等其他形状的第一开口槽121和第二开口槽122，本实施例对其具体形状不做限定。

优选地，如图4所示，第一开口槽121的数量为两个，且两个第一开口槽121分别位于端板12的两侧，第一开口槽121的具体数量可以通过实际情况设置，本实施例对此不做具体限定。第二开口槽122的数量为三个，三个第二开口槽122对应工装夹爪的夹持部的三个夹头，第二开口槽122的具体数量可以根据工装夹爪的型号做适应性调整，本实施例对此不做具体限定。此外，第一开口槽121和第二开口槽122沿端板12的长度方向错位设置，以此确保端板12在其厚度方向的整体强度。

为了实现相邻电芯21之间的柔性连接，以适应其充放电过程中的收缩与膨胀，或是电芯21寿命末期出现膨胀等情况。如图3所示，本实施例的电芯组件2还包括柔性连接件，相邻两个电芯21之间均设置有柔性连接件，具体地，柔性连接件包括连接板3，连接板3呈回型框状，连接板3的两端面分别与相邻的两个电芯21粘接固定。通过连接板3实现了电芯21与电芯21之间的连接，进一步地加强了电芯组件2的整体强度，并提供了可压缩的柔性支撑，降低了电芯21短路的风险。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.CTP电池包，其特征在于，包括框架(1)以及设置于所述框架(1)内的电芯组件(2)，所述框架(1)包括：

内梁体(11)，所述内梁体(11)设于所述电芯组件(2)的周侧，以及

端板(12)，所述端板(12)设置于所述电芯组件(2)与所述内梁体(11)之间，所述端板(12)与所述电芯组件(2)的接触面设置有第一开口槽(121)，所述第一开口槽(121)内填充有连接所述电芯组件(2)的第一填充件(1211)，和/或，所述端板(12)与所述内梁体(11)的接触面设置有第二开口槽(122)，所述第二开口槽(122)内填充有连接所述内梁体(11)的第二填充件(1221)。

2.根据权利要求1所述的CTP电池包，其特征在于，所述第一填充件(1211)和所述第二填充件(1221)为胶体，所述端板(12)通过所述第一填充件(1211)与所述电芯组件(2)粘接固定，所述端板(12)通过所述第二填充件(1221)与所述内梁体(11)粘接固定。

3.根据权利要求1所述的CTP电池包，其特征在于，所述第一开口槽(121)和所述第二开口槽(122)沿竖直方向延伸，并且所述第一开口槽(121)和所述第二开口槽(122)的顶面一端呈开口设置，所述第一开口槽(121)和所述第二开口槽(122)的底面一端呈闭口设置。

4.根据权利要求1所述的CTP电池包，其特征在于，所述第一开口槽(121)和所述第二开口槽(122)为长条形槽。

5.根据权利要求1所述的CTP电池包，其特征在于，所述第一开口槽(121)和所述第二开口槽(122)沿所述端板(12)的长度方向错位设置。

6.根据权利要求1～5任一项所述的CTP电池包，其特征在于，所述电芯组件(2)包括沿第一方向设置的若干个电芯(21)，所述端板(12)设置有两块，两块所述端板(12)分别抵接于所述电芯组件(2)两端的所述电芯(21)的端面上。

7.根据权利要求6所述的CTP电池包，其特征在于，所述内梁体(11)包括：

横梁(111)，所述横梁(111)设置有两根，两根所述横梁(111)分别抵接于两块所述端板(12)背离所述电芯(21)的端面上；以及

纵梁(112)，所述纵梁(112)设置有两根，所述纵梁(112)沿所述第一方向延伸，两根所述纵梁(112)的侧面分别抵接于所述电芯组件(2)的两侧，所述纵梁(112)的两端分别与两根所述横梁(111)相连。

8.根据权利要求6所述的CTP电池包，其特征在于，所述端板(12)的端面面积等于所述电芯(21)的端面面积，所述端板(12)完全覆盖所述电芯(21)的端面。

9.根据权利要求6所述的CTP电池包，其特征在于，所述电芯组件(2)还包括：

柔性连接件，相邻所述电芯(21)之间均设置有所述柔性连接件。

10.根据权利要求9所述的CTP电池包，其特征在于，所述柔性连接件包括：

连接板(3)，所述连接板(3)呈回型框状，所述连接板(3)的两端面分别与相邻的两个所述电芯(21)粘接固定。