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电池模组及电池包

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


电池模组及电池包

技术领域

本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池模组及电池包。

背景技术

随着经济的发展,对于环境问题的重视程度在不断提升,采用电池包作为能源供给的电动汽车的普及化也越来越高,电池模组作为电池包中的核心零部件,其安全特性至关重要。

电池模组包括单体电池、端板和侧板,端板和侧板围合形成单体电池的收容空间,多个电池模组再安装在电池箱中以组成电池包。

在相关的技术中,电池模组支架放置于电池箱内时,缺少和电池箱的连接结构,从而导致整个电池包的稳定性不足。

发明内容

为解决上述现有技术中所存在的至少一个问题,根据本发明的第一个方面,提供了一种电池模组,包括:端板;侧板,连接于所述端板,并和所述端板围设形成收容空间,所述侧板包括本体以及与所述本体一体成型的固定侧耳,所述固定侧耳为部分所述本体朝往远离电池一侧折弯形成,所述本体在折弯的位置形成有通孔,所述固定侧耳用于与电池箱体连接;多个单体电池,收容于所述收容空间。

这样,将侧板设置为包括本体以及与本体一体成型的固定侧耳的方式,即部分侧板进行折弯成型出固定侧耳,从而固定侧耳和本体一体成型,形成工艺简单,便于成型,且固定侧耳可以增加本体本身的强度,固定侧耳用于与电池包的箱体进行连接,从而增加了整个电池包成型后的稳定性。

根据本发明的第二个方面,提供了一种电池包,包括:箱体;上述所述的电池模组,所述侧板上的所述固定侧耳与所述箱体连接。

这样,通过在电池模组的侧板上一体成型有固定侧耳,固定侧耳搭接于箱体上以和电池箱体连接,从而保证整个电池包的安装稳定性。

附图说明

图1为本发明第一实施例的电池模组的结构示意图;

图2为图1中的侧板的结构示意图;

图3为图2中的侧板的主视图;

图4为图2中的侧板的右视图;

图5为图2中的侧板的俯视图;

图6为图2中I处的放大示意图;

图7为图1的侧板未形成固定侧耳前的结构示意图;

图8为本发明另一实施例的侧板的结构示意图;

图9为本发明再一实施例的侧板的结构示意图;

图10为本发明第二实施例的电池包的结构示意图;

图11为图10中II处的放大示意图。

其中,附图标记含义如下:

100-侧板,10-本体,11-通孔,111-上子通孔,112-下子通孔,1121- 第一部,1122-第二部,12-折边,20-固定侧耳,21-上唇片,211-第一弧形过渡部,212-第一竖直部,213-第一水平贴合部,214-第三弧形过渡部, 215-第二竖直部,216-第三水平贴合部,22-下唇片,221-扣耳,222-第二弧形过渡部,223-第二水平贴合部,224-第四弧形过渡部,225-第三竖直部,226-第四水平贴合部,23-安装孔,30-上待折弯结构,40-下待折弯结构,200-电池模组,220-端板,230-绝缘膜,300-电池包,310-箱体, 320-横梁。

具体实施方式

为了更好地理解和实施,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

请参阅图1至图9,为本发明实施例提供的电池模组200,包括单体电池,端板220以及侧板100。

其中,请参阅图1和图2,侧板100连接于端板220,并和端板220围设形成收容空间240,侧板100包括本体10以及与本体一体成型的固定侧耳20,固定侧耳20为部分本体10朝往远离电池一侧折弯形成,固定侧耳 20用于与电池包300的箱体310中的横梁320进行连接;多个单体电池收容于收容空间240。。

从而上述电池模组200中,将侧板100设置为包括本体10以及与本体 10一体成型的固定侧耳20的方式,即部分侧板100进行折弯成型出固定侧耳20,从而固定侧耳20和本体10一体成型,形成工艺简单,便于成型,且固定侧耳20可以增加本体10本身的强度,固定侧耳20用于与电池包300 的箱体310进行连接,从而增加了整个电池包300成型后的稳定性。

请参阅图2至图4以及图6,在本发明的一个实施例中,为了保证固定侧耳20在和箱体310的横梁320进行安装时的强度,固定侧耳20包括相互贴合的上唇片21和下唇片22,从而将固定侧耳20设置为由相互贴合的上唇片21和下唇片22的方式,由两个部分构成,并且相互贴合,以保证整个固定侧耳20的安装强度,从而保证和横梁320安装时的结构强度,以保证电池包300的安装稳定性。可以理解地,为了保证整个固定侧耳20的结构强度,上唇片21和下唇片22之间处于贴合的状态后,两者还可以采用焊接连接的方式成为一个整体,从而能够进一步保证固定侧耳20的安装强度。

其中,为了进一步保证整个固定侧耳20的结构强度,上唇片21和下唇片22通过卡接连接,使得两者成为一个整体,再将两者卡接后作为一个整体以和横梁320进行安装,以增加和横梁320的连接强度。

具体地,请参阅图2和图5,本实施例中的固定侧耳20上设有安装孔 23,即上唇片21和下唇片22上设有连通的安装孔23,安装孔23用于通过紧固件和横梁320进行连接,例如,通过螺栓进行连接。

具体地,请参阅图2至图6,为了便于上唇片21和下唇片22之间的卡接连接,在本实施例中的下唇片22往上唇片21的方向一体成型有扣耳221,扣耳221用于卡接于上唇片21表面,从而通过在下唇片22上一体成型出扣耳221的方式,便于将上唇片21和下唇片22连接为一个整体,使得整个固定侧耳20的结构形成工艺简单,便于成型,在对上唇片21成型以及下唇片22初成型后,再在下唇片22上成型出扣耳221,从而将扣耳221卡接在了上唇片21表面,使得上唇片21和下唇片22成为了一个整体;同时,由于整个固定侧耳20需要搭接在横梁320上,两者之间需要有足够的接触面积,通过在下唇片22上往上唇片21的方向形成扣耳221的方式,保证了下唇片22与横梁320贴合的平整度,即保证下唇片22能够和横梁320 具有足够的接触面积,以保证和横梁320的安装稳定性,提高了二者的固定牢靠性。

其中,请参阅图2和图3以及图5和图6,为了便于扣耳221的折弯成型,本实施例中的扣耳221沿本体10的长度方向的宽度小于下唇片22沿本体10的长度方向的宽度,从而使得宽度更小的扣耳221能够便于施压成型;或者在其他实施例中,为了保证上唇片21和下唇片22扣合的稳定性,可以设置扣耳221沿本体10的长度方向的宽度等于下唇片22沿本体10的长度方向的宽度,以增加扣耳221和上唇片21卡接的接触面积,从而增加上唇片21和下唇片22的连接稳定性。

具体地,为了在侧板100用于安装电池后便于电池的散热,本实施例中的本体10在折弯的位置形成有通孔11,从而通过在本体10上在折弯部分的位置形成通孔11的方式,能够通过通孔11对使用过程中的电池进行散热,以保证电池模组200的使用安全性。

具体地,在对本体10进行折弯前,首先将需要折弯的位置与本体10 进行切分,以使切分出来的待折弯处和本体10之间形成空隙,后对切割出的待折弯处进行折弯,折弯后在本体10上形成的镂空部分成了通孔11,从而通过通孔11给电池模组200进行散热,同时镂空部分还可以避免与相邻的电池模组200进行接触以将热量进行相互传递的问题,可以抑制热失控,提高电池包300的安全性能;同时本实施例中采用折弯的该种成型方式,不需要额外地再对侧板100进行开孔处理,减少了工序,提高效率。

具体地,本实施例中对切割出的待折弯处采用冲压工艺以分别形成上唇片21和下唇片22,从而采用模具和冲压设备对待折弯处施加压力,使待折弯处产生塑性变形,从而得到成型后的上唇片21和下唇片22,因此本实施中的折弯方式形成工艺简单,便于操作。

具体地,请参阅图2、图3以及图6,对应于上唇片21和下唇片22的分隔结构,本实施例中形成的通孔11包括分隔设置的上子通孔111和下子通孔112,上唇片21于本体10上靠近上子通孔111的一侧设置,下唇片 22于本体10上靠近下子通孔112的一侧设置。具体地,上子通孔111由折弯形成上唇片21后形成,下子通孔112由折弯形成下唇片22后形成,即上子通孔111和下子通孔112分别对应于上唇片21和下唇片22折弯前的形状,从而能够通过上子通孔111和下子通孔112对电池模组200的热量进行散出。

具体地,请参阅图7,由于本实施例中的固定侧耳20包括上唇片21和下唇片22的方式,对应在未折弯前,本体10上切割出上待折弯结构30和下待折弯结构40,上待折弯结构30呈方形,在冲压折弯成型后形成上唇片21;由于下待折弯结构40需要形成扣耳221,因此本实施例中的下待折弯结构40呈倒凸字形,从而使得下待折弯结构40凸出的部分能够冲压形成扣耳221。

其中,在对上待折弯结构30和下待折弯结构40进行折弯以分别形成上唇片21和下唇片22时,包括两种如下的三种实施方式:

具体地,请参阅图6,为第一种折弯的实施方式,上唇片21为部分本体向下折弯形成,并具有第一竖直部212和第一水平贴合部213;下唇片 22为部分本体10往远离电池一侧水平折弯形成,即相当上待折弯结构30 部分往下弯折后再进行了水平弯折,下待折弯结构40只进行了往远离电池的一侧进行水平折弯,以和上待折弯结构30折弯后的形状相贴合,从而使得此时下待折弯结构40形成下唇片22具有和横梁的更大的接触面积。

其中,为了保证上唇片21的结构强度,本实施例中的第一竖直部212 贴合于本体10的表面,即相当上待折弯结构30部分往下弯折时,沿着本体10的表面先进行竖直弯折,再进行水平弯折。

具体地,采用本折弯方式形成的上唇片21包括依次连接的第一弧形过渡部211、第一竖直部212以及第一水平贴合部213,第一弧形过渡部211 连接于本体10,第一竖直部212由第一弧形过渡部211往朝向下唇片22的方向形成,第一水平贴合部213由第一竖直部212远离本体10的一端往水平方向延伸形成。

具体地,采用本折弯方式形成的下唇片22包括第二弧形过渡部222和第二水平贴合部223,第二水平贴合部223由第二弧形过渡部222往远离本体10的方向水平延伸形成,扣耳221往朝向本体10的方向弯曲;其中,第二水平贴合部223的上表面和第一水平贴合部213的下表面相贴合,扣耳221扣合在第一水平贴合部213的上表面,从而保证上待折弯结构30和下待折弯结构40折弯成型后的稳定性。

具体地,采用该种方式成型后,第二水平贴合部223的下表面用于搭接于横梁320的表面,从而和横梁320具有足够的接触面积。

请参阅图8,为第二种折弯方式,上唇片21为部分本体向下折弯形成,包括第二竖直部215和第三水平贴合部216;下唇片22为部分本体向上折弯形成,并第三竖直部225和第四水平贴合部226,第三水平贴合部216和第四水平贴合部226相贴合,并采用第四水平贴合部226贴合于横梁320 的表面的方式,并且第三水平贴合部216和第四水平贴合部226均通过紧固件和横梁320进行连接,从而增加和横梁320的连接强度。

具体地,在折弯形成上唇片21时,上待折弯结构30先进行向下弯折,再部分进行水平方向弯折;在折弯形成下唇片22时,下待折弯结构40先进行向上弯折,再进行水平方向弯折。

此外,为了保证上唇片21和下唇片22结构强度的结构强度,在折弯时,上待折弯结构30部分往下弯折时贴合在了本体10表面,即第二竖直部215贴合于本体10的表面;下待折弯结构40部分向上折弯贴合在了本体10表面,即第三竖直部225贴合于本体10的表面,从而本体10对第二竖直部215和第三竖直部225进行了支撑。

具体地,采用本方式形成的上唇片21包括第三弧形过渡部214、第二竖直部215以及第三水平贴合部216,第三弧形过渡部214连接于本体10,第二竖直部215由第三弧形过渡部214向下延伸形成,第三水平贴合部216 由第二竖直部215远离第三弧形过渡部214的一端往水平方向延伸形成。

具体地,采用本方式形成的下唇片22包括第四弧形过渡部224、第三竖直部225以及第四水平贴合部226,第四弧形过渡部224连接于本体10,第三竖直部225由第四弧形过渡部224向上延伸形成,第四水平贴合部226 由第三竖直部225远离第四弧形过渡部224的一端往水平方向延伸形成。具体地,采用该种方式成型后,第四水平贴合部226的下表面用于搭接于横梁320的表面,从而和横梁320具有足够的接触面积。

请参阅图9,为第三种折弯方式,和第一种实施方式相反,采用上待折弯结构30只折弯形成水平贴合部,下待折弯结构40往上待折弯结构30的方向进行折弯以和上待折弯结构30形成的水平贴合部相贴合,并形成有竖直部。从而,在上述的三种折弯方式在具体应用时,也可以根据横梁320 的高度,来调整折弯的形式从而调整侧耳的高度。

由于下唇片22需要搭接在横梁320上以和横梁320进行连接,因此需要和横梁320具有足够的接触面积,因此本实施例中优选第一种折弯完成以形成上唇片21和下唇片22,只通过下待折弯结构40往远离本体10的方向折弯形成水平的下唇片22的方式。此外,在不需要对侧板100的高度进行调节的情况下,第一种方式折弯形成上唇片21和下唇片22之后,第一竖直部212对应于本体10位置有一个较大的遮挡面,当将上唇片21、下唇片22和横梁320通过螺栓进行安装时,螺栓从上至下,对应遮挡面可以遮挡住拧紧工具,避免拧紧工具在工作时划伤侧板100内侧的绝缘膜230 导致绝缘失效,还可以一定程度避免在拧螺栓的过程中螺丝掉入通孔11中。

请参阅图3,本实施例中的上待折弯结构30沿本体10的长度方向的宽度为L2,对应的,上子通孔111沿本体10的长度方向的宽度为L2,上子通孔111沿本体10的高度方向的高度为H2,下待折弯结构40沿本体10 的长度方向的宽度为L3,对应的,下子通孔112沿本体10的长度方向的宽度为L3,上子通孔111和下子通孔112之间的间距为H1,其中,L2=L3。

请参阅图4,在本发明的一个实施例中,本体10的高度为H,设置H1 的范围为:8%H≤H1≤12%H,从而通过H1的该设定方式,使得上唇片21和下唇片22在本体10上的连接处具有足够的连接强度,保证整个固定侧耳 20的安装强度。同时,设置8%H≤H1≤12%H,具体的,H1可以为8%H,9%H, 10%H,11%H,12%H,使得H1的大小在适当的范围内,避免当H1的范围过小时,例如当H1宽度小于8%H时,易造成根部应力过大而导致固定侧耳20 附着面的支持力不够,例如当H1大于12%时,会使本体10沿H1方向剩余高度减小,冲折出固定侧耳20后使得该位置侧板100可粘接面积减少,无法保证电芯与侧板100固定侧耳20处粘接固定的强度要求。

其中,请参阅图3,本实施例中的上唇片21和下唇片22沿本体10的长度方向的宽度均为L1,上子通孔111和下子通孔112沿本体10的长度方向的宽度均为L2,上唇片21和下唇片22的厚度均为D,即本体10的厚度为D,其中,L1=L2-1.5D,从而通过对本体10的厚度进行该限制的设置,使得侧板100的厚度在适当的范围内,避免因本体10的厚度较大时,由于上待折弯结构30和下待折弯结构40相对本体10切的距离太小而不便于折弯成型,同时,侧板100的厚度在适当的范围内,上待折弯结构30和下待折弯结构40相对本体10切的距离切的距离较少时也可以进行折弯,因此通过上述的L1、L2以及D的设置方式,便于上唇片21和下唇片22的折弯成型,同时保证了上唇片21和下唇片22的宽度,保证了折弯部的结构强度。

请参阅图3和图4,在本发明的一个实施例中,本体10的高度为H,上子通孔111和下子通孔112的间距为H1,上子通孔111的高度为H2,下子通孔112包括第一部1121和第二部1122,第一部1121由部分本体折弯形成下唇片22后形成,第二部1122由部分本体折弯形成扣耳221后形成,第一部1121的高度为H3,其中,H1+H2+H3≤0.7H,即对应的上待折弯结构30的高度为H2,下待折弯结构40的主体的高度为H3,从而通过该数值的设定,折弯得到的固定侧耳20后,使得未折弯位置的本体10能够和电芯具有足够的粘贴面积,以保证未折弯的本体10部分和电芯的粘贴稳定性。

其中,H3≈H1+H2,从而便于上唇片21、下唇片22的加工成型,以及保证两者之间的H1高度的本体10处的连接强度。

此外,请参阅图4,本实施例的下唇片22的下表面和本体10的底部的距离为H4,0.4H≤H4≤0.68H,具体的,H4可以为0.4H,0.45H,0.5H,0.55H, 0.6H,0.68H,通过该方式进行设置,使得固定侧耳20的位置接近于本体 10中间位置,避免当固定侧耳20的位置设置较高时,会增加箱体310固定横梁320的高度,从而增加箱体310的重量;也避免了固定侧耳20的位置较低时,会降低横梁320的高度,影响横梁320的抗弯和抗扭刚度,进而会降低使整个电池包300固有频率,增加了电池包300结构失效风险。

其中,请参阅图5,本实施例中的安装孔23的直径为d,上唇片21和下唇片22往远离本体10的方向的宽度为w1,即本实施例中的第一水平贴合部213和第二水平贴合部223往远离本体10的方向的宽度为w1,其中, 2d+4mm≤w1≤3d,从而通过安装孔23的直径的大小设置,保证上唇片21、下唇片22和横梁320的安装稳定性。

此外,在一个实施例中,2d+4mm≤w1≤H2,2d+4mm≤L1≤L2-9mm,从而保证本体10在折弯出固定侧耳20后,本体10和固定侧耳20的连接强度。

请参阅图1至图3以及图8和图9,在本发明的一个实施例中,为了保证侧板100和横梁320的安装稳定性,本体10上成型有多个固定侧耳20,多个固定侧耳20沿本体10的长度方向分隔设置,从而通过设置多个固定侧耳20的方式,能够和横梁320具有多个固定点,能够保证侧板100和横梁320的安装稳定性。

具体地,本实施例中每相邻的两个固定侧耳20之间的间距L介于 80-100mm之间,从而使得固定侧耳20之间的间距在适当的范围内,避免了当固定侧耳20之间的距离太远,固定侧耳20之间分散的力不均匀,导致固定不牢靠的问题;也避免了当固定侧耳20之间的距离太近时,需要设置更多的固定点,不利于装配的问题,同时也避免了材料浪费的问题。

请参阅图2至图5以及图7至图9,在本发明的一个实施例中,为了便于侧板100和端板220的安装,本体10沿长度方向的两侧均设有折边12,折边12用于与端板220进行连接,从而通过在本体10的长度方向的两端设置折边12,以便于端板220进行安装,例如便于和端板220进行贴合焊接,以便于整个电池模组200的框体的成型。

综上所述,上述电池模组200中,通过在侧板100上折弯成型出固定侧耳20,固定侧耳20和本体10一体成型,从而固定侧耳20的形成工艺简单,便于成型,同时固定侧耳20设置为包括上唇片21和下唇片22的方式,保证固定侧耳20的连接强度;上唇片21和下唇片22在相对本体10成型后,本体10在相应位置形成上子通孔111和下子通孔112,能够通过上子通孔111和下子通孔112对电池进行散热,从而保证了电池模组200的使用安全性。此外,本实施例中的固定侧耳20采用侧板100本身部分进行折弯的方式成型,从而避免了采用挤压工艺成型出固定侧耳20和本体10端部的翻边时,翻边和固定侧耳20的相互造成干涉的问题。

请参阅图10和图11,本发明在第二实施例中还提供一种电池包300,包括箱体310、横梁320以及上述的电池模组200。

其中,侧板100中的固定侧耳20与箱体310连接。具体地,箱体310 中设有横梁320,电池模组200中的固定侧耳20搭接于横梁320上,并与横梁320连接。

从而,通过在电池模组200的侧板100上一体成型有固定侧耳20,固定侧耳20搭接于横梁320上以和横梁320连接,从而保证整个电池包300 的安装稳定性,需要说明的是,固定侧耳20也可以与箱体内的纵梁或者边梁连接,只要实现与箱体固定即可,在此不做限定。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术分类

06120115630909