一种电池包及其组装方法

技术领域

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种电池包及其组装方法。

背景技术

目前，电池包由多个电池模组组装到箱体内形成，现有的电池模组的电芯堆叠体通过绑带与端板的配合实现成组，电池模组通过螺栓固定在箱体内部的梁上，绑带、螺栓等部件较多，占用空间大，导致电池包的能量密度低，电芯可利用空间小，而且成本高，制造工艺复杂。

因此，亟需一种电池包及其组装方法解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种电池包及其组装方法，用于解决现有技术中存在的电池包的能量密度低，电芯可利用空间小，成本高，制造工艺复杂的技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池包，包括：

多个单元组，所述单元组包括电芯堆叠体和两个分别连接于所述电芯堆叠体两端的绝缘安装板；

下箱体，其上具有凹槽，所述凹槽内设置有若干个平行间隔设置的横梁，若干个所述横梁将所述凹槽分割为若干个电芯安装槽，所述单元组安装于所述电芯安装槽内，且所述电芯堆叠体具有预紧力，所述电芯堆叠体两端的两个所述绝缘安装板分别卡接于所述电芯安装槽两端的两个所述横梁。

作为上述电池包的一种优选技术方案，所述单元组还包括两个输出极螺母，同一所述单元组中，两个所述输出极螺母分别电连接于所述电芯堆叠体的正极耳和负极耳，且均连接于同一个所述绝缘安装板。

作为上述电池包的一种优选技术方案，所述绝缘安装板上设置有安装孔，所述输出极螺母连接于所述安装孔，所述输出极螺母相对于所述安装孔的位置能够在预设范围内进行调节。

作为上述电池包的一种优选技术方案，所述横梁沿着第一方向延伸，多个所述横梁沿着第二方向相互间隔设置，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，在所述第二方向上排成一列的多个所述单元组上连接有柔性线路板，所述柔性线路板的首端连接于同一列的第一个所述绝缘安装板上，尾端延伸至同一列的最后一个所述电芯堆叠体。

作为上述电池包的一种优选技术方案，所述绝缘安装板上设置有两个相互朝向的卡扣，所述柔性线路板的首端卡于两个所述卡扣之间。

作为上述电池包的一种优选技术方案，所述绝缘安装板的顶部具有低压连接器容置部，两个所述卡扣分别设置于所述低压连接器容置部的两侧，低压连接器设置于所述低压连接器容置部，所述柔性线路板的首端连接于所述低压连接器的顶部。

作为上述电池包的一种优选技术方案，所述绝缘安装板的顶面开设有预紧避让槽，所述预紧避让槽延伸至所述绝缘安装板朝向所述电芯堆叠体的侧壁。

作为上述电池包的一种优选技术方案，所述绝缘安装板和所述横梁中，一个的侧壁设置有卡凸，另一个的侧壁上开设有卡槽，所述卡凸卡接于所述卡槽内。

作为上述电池包的一种优选技术方案，在所述第二方向上的相邻的两个所述电芯堆叠体之间通过铝巴电连接。

一种电池包组装方法，用于组装上述的电池包，包括：

在每个电芯堆叠体的两端均粘接一个绝缘安装板；

对所述电芯堆叠体的两端同时施加相向的压紧力，使得所述电芯堆叠体弹性压缩；

将压缩的所述电芯堆叠体放入下箱体的电芯安装槽内；

撤去所述压紧力，所述电芯堆叠体回弹带动两个所述绝缘安装板相背移动，直至分别卡接于所述电芯安装槽两端的两个所述横梁。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种电池包，电芯堆叠体通过其两端连接的两个绝缘安装板分别卡接于电芯安装槽两端的两个横梁，电芯堆叠体具有预紧力，满足了电芯堆叠体预紧力要求，无需使用绑带；同时，绝缘安装板卡接于横梁，实现了电芯堆叠体的固定，无需使用螺栓锁附，减少了零部件的数量，增大了电芯的可利用空间，提高了能量密度，降低了成本；而且，本发明中的电芯堆叠体直接集成在箱体内，采用了无模组设计，因此，本发明还提高了电池包的组装效率。

本发明提供了一种电池包组装方法，在每个电芯堆叠体的两端均粘接一个绝缘安装板；对电芯堆叠体的两端同时施加相向的压紧力，使得电芯堆叠体弹性压缩；将压缩的电芯堆叠体放入下箱体的电芯安装槽内；撤去压紧力，电芯堆叠体回弹带动两个绝缘安装板分别卡接于电芯安装槽两端的两个横梁。该电池包组装方法，无需使用绑带及螺栓，减少了零部件的数量，增大了电芯的可利用空间，提高了能量密度，降低了成本；而且，本发明中的电芯堆叠体直接集成在箱体内，采用了无模组设计，因此，本发明还提高了电池包的组装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的电池包隐去柔性线路板的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电池包的分解结构示意图；

图3是本发明实施例提供的单元组的结构示意图；

图4是图2中A处的放大图；

图5是本发明实施例提供的电池包的剖视图；

图6是图5中B处的放大图。

图中：

1、单元组；2、下箱体；3、低压连接器；4、柔性线路板；5、铝巴；6、高压铜巴；

11、电芯堆叠体；12、绝缘安装板；13、输出极螺母；21、横梁；22、电芯安装槽；41、限位块；

211、卡凸；121、卡扣；122、卡板；123、预紧避让槽；124、卡槽；125、低压连接器容置部；126、倾斜导向结构；127、防跌落定位孔；128、弹性定位件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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零部件或具有相同或类似功能的零部件。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，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“安装”应做广义理解，例如，可以是安装连接，也可以是可拆卸连接，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。

在本发明的描述中，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”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征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。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图6所示，本实施例提供了一种电池包，其包括多个单元组1、下箱体2和上箱盖(图中未示出)，多个单元组1设置于下箱体2内，上箱盖盖合于下箱体2上。

具体地，单元组1包括电芯堆叠体11和两个分别连接于电芯堆叠体11两端的绝缘安装板12；下箱体2上具有凹槽，凹槽内设置有若干个平行间隔设置的横梁21，若干个横梁21将凹槽分割为若干个电芯安装槽22，单元组1安装于电芯安装槽22内，且电芯堆叠体11具有预紧力，电芯堆叠体11两端的两个绝缘安装板12分别卡接于电芯安装槽22两端的两个横梁21。

本实施例提供的电池包，电芯堆叠体11通过其两端连接的两个绝缘安装板12分别卡接于电芯安装槽22两端的两个横梁21，电芯堆叠体11具有预紧力，满足了电芯堆叠体11预紧力要求，无需使用绑带；同时，绝缘安装板12卡接于横梁21，实现了电芯堆叠体11的固定，无需使用螺栓锁附，减少了零部件的数量，增大了电芯的可利用空间，提高了能量密度，降低了成本；而且，本实施例中的电芯堆叠体11直接集成在箱体内，采用了无模组设计，因此，本实施例还提高了电池包的组装效率。

具体地，电芯堆叠体11由多个电芯依次粘接堆叠形成。两个绝缘安装板12分别粘接于电芯堆叠体11的两端。

具体地，横梁21沿着第一方向延伸，多个横梁21沿着第二方向相互间隔设置，第一方向和第二方向相互垂直，相邻的两个横梁21之间形成一个电芯安装槽22，每个电芯安装槽22内沿着第一方向设置有多个相互间隔的电芯堆叠体11，也即，在第一方向上排成一行的多个电芯堆叠体11卡接于同一对横梁21之间。在本实施例中，如图2所示，下箱体2内设置有三个横梁21，形成两个电芯安装槽22，每个电芯安装槽22内设置有两个电芯堆叠体11，即下箱体2内设置有四个电芯堆叠体11。同一电芯安装槽22内的两个电芯堆叠体11之间设置有沿第二方向延伸的纵梁。

更具体地，在第二方向上排成一列的多个单元组1上连接有柔性线路板4，柔性线路板4的首端连接于同一列的第一个绝缘安装板12上，尾端延伸至同一列的最后一个电芯堆叠体11。即，柔性线路板4采用整根设计，取消了模组间的低压线束，进一步节省空间，还提高了生产效率。如图2所示，同一列的两个单元组1上连接有两个柔性线路板4。

具体地，如图3和图4所示，绝缘安装板12上设置有两个相互朝向的卡扣121，柔性线路板4的首端卡于两个卡扣121之间。在本实施例中，绝缘安装板12的顶部设置有两对卡扣121，每对卡扣121对应卡接一个柔性线路板4的首端。一对卡扣121为两个相互朝向的凸起，凸起的上表面为倾斜面，对柔性线路板4起到导向作用。

更具体地，绝缘安装板12的顶部设置有卡板122，卡扣121设置于卡板122的侧部，在组装时，卡板122能够发生弹性形变，便于柔性线路板4的首端从上方下滑卡接于卡扣121的下方。第三方向同时垂直于第一方向和第二方向，卡扣121限制了柔性线路板4的首端在第三方向和第一方向上的位置。

优选地，如图4所示，卡板122的顶端开设有沿着第一方向贯通的限位槽，柔性线路板4的首端的两侧均设置有限位块41，限位块41一一对应的设置于限位槽内。限位槽限制了柔性线路板4的首端在第二方向上的位置，因此，绝缘安装板12从各个方向对柔性线路板4的首端进行了定位。

具体地，绝缘安装板12的顶部具有低压连接器容置部125，两个卡扣121分别设置于低压连接器容置部125的两侧，低压连接器3设置于低压连接器容置部125，柔性线路板4的首端连接于低压连接器3的顶部。由于柔性线路板4的首端的安装牢固性，实现了低压连接器3的装配牢固性。

具体地，单元组1还包括两个输出极螺母13，同一单元组1中，两个输出极螺母13分别电连接于电芯堆叠体11的正极耳和负极耳，且均连接于同一个绝缘安装板12。将两个输出极螺母13集成在一个绝缘安装板12上，取消了输出极单个零件。输出极螺母13上螺接有螺栓，以将高压铜巴6连接于输出极螺母13。

更具体地，绝缘安装板12上设置有安装孔，输出极螺母13连接于安装孔，输出极螺母13相对于安装孔的位置能够在预设范围内进行调节。输出极螺母13的位置具有可调节性，从而使得输出极螺母13能够吸收其与高压铜巴6的装配公差，进一步提高了电池包的组装效率。预设范围的最大值为输出极螺母13与极耳从保持连接到断开的临界值。在本实施例中，于绝缘安装板12上在安装孔的四周设置有四个卡接槽，输出极螺母13的四周连接有四个卡接部，输出极螺母13设置于安装孔内，四个卡接部一一对应地卡接于四个卡接槽，卡接部和卡接槽为活动卡接，也就是说，卡接部能够在卡接槽内进行一定程度的活动，使得输出极螺母13的位置能够进行微调。

具体地，绝缘安装板12的顶面开设有预紧避让槽123，预紧避让槽123延伸至绝缘安装板12朝向电芯堆叠体11的侧壁。在安装电芯堆叠体11时，使用两个夹臂分别插入两个绝缘安装板12的预紧避让槽123内，对电芯堆叠体11的两端同时相向施以压紧力，使得电芯堆叠体11弹性压缩，然后，将压缩的电芯堆叠体11放入下箱体2的电芯安装槽22内，撤去压紧力，电芯堆叠体11回弹带动两个绝缘安装板12相背移动，直至两个绝缘安装板12分别卡接于电芯安装槽22两端的两个横梁21。在本实施例中，如图3所示，预紧避让槽123开设于低压连接器容置部125上，在电池包组装的过程中，先通过预紧避让槽123预紧电芯堆叠体11，在电芯堆叠体11装入电芯安装槽22后，再将低压连接器3组装到低压连接器容置部125。

具体地，如图6所示，绝缘安装板12和横梁21中，一个的侧壁设置有卡凸211，另一个的侧壁上开设有卡槽124，卡凸211卡接于卡槽124内。在本实施例中，卡凸211设置于横梁21的侧壁，卡槽124开设于绝缘安装板12上。

具体地，如图1所示，在第二方向上的相邻的两个电芯堆叠体11之间通过铝巴5电连接。相较于现有技术中电池包的电池模组间通过铜巴串联的方式，本实施例采用无模组且电芯堆叠体11之间通过铝巴5连接的方式，减少了铜巴的数量，节省了空间的占用。

具体地，绝缘安装板12背离电芯堆叠体11的一侧的底部设置为倾斜导向结构126，便于绝缘安装板12装入下箱体2的电芯安装槽22内。

更具体地，绝缘安装板12包括竖直主板和水平板，竖直主板的一侧粘接于电芯堆叠体11，另一侧连接于水平板，水平板的上方设置有低压连接器容置部125和卡板122，预紧避让槽123设置于水平板，水平板的下表面和竖直主板之间连接有多个沿着第一方向相互间隔的肋板，肋板的设置提高了绝缘安装板12的结构强度。肋板的下半部为下窄上宽的直角梯形结构，所有直角梯形结构形成倾斜导向结构126。

具体地，绝缘安装板12的竖直主板上设置有两个相互间隔的凸台，凸台开设有防跌落定位孔127。在电池包内还设置有与防跌落定位孔127配合插接的防跌落定位销(图中未示出)，用于在装配过程中防止电芯堆叠体11掉落。

如图3所示，绝缘安装板12的竖直主板的两端端部均设置有弹性定位件128，同一竖直主板的两个弹性定位件128分别抵接于下箱体2的内侧壁和纵梁，便于电芯堆叠体11定位；弹性定位件128具有倾斜导入面，便于电芯堆叠体11入箱装配。

本实施例还提供了一种电池包组装方法，用于组装上述的电池包，组装方法包括：

S1、多个电芯依次粘接堆叠形成电芯堆叠体11。

S2、重复步骤S1，制作四个电芯堆叠体11。

S3、依次对四个电芯堆叠体11的两端粘接绝缘安装板12。

S4、使用两个夹臂分别插入两个绝缘安装板12的预紧避让槽123内，对电芯堆叠体11的两端同时相向施以压紧力，使得电芯堆叠体11弹性压缩。

S5、将压缩的电芯堆叠体11放入下箱体2的电芯安装槽22内。

S6、撤去夹臂，电芯堆叠体11自动回弹带动两个绝缘安装板12相背移动，直至分别卡接于电芯安装槽22两端的两个横梁21。

之后再连接高压铜巴6、铝巴5、柔性线路板4等部件，在此不再详述。

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，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。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。