一种电池模组的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组。


背景技术：

2.当前全球汽车工业面临着能源与环境问题的巨大挑战，能量利用率高、对环境无污染的纯电动汽车日益成为未来汽车工业发展的方向。作为纯电动汽车的核心部件，动力电池的性能将直接影响到纯电动汽车的整车性能。电池模组由多个电池单元组成，且各电池单元之间电连接，该电池模组工作过程中发生晃动时，各电池单元存在相对运动的风险，从而导致电池单元之间的电连接可靠性下降，进而导致电池模组失效。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种电池模组，该电池模组能够增加电池单元之间电连接的可靠性，提高电池模组工作的稳定性。
4.本技术实施例提供一种电池模组，该电池模组包括：
5.电池单元，多个电池单元沿长度方向堆叠；
6.限位件，位于至少两个相邻的电池单元之间，限位件用于限制相邻电池单元的相对运动；
7.其中，限位件还具有避让部，避让部用于避让电池单元沿长度方向的端面。
8.在本技术中，限位件用于限制电池单元的相对移动，防止电池模组工作过程中相邻电池单元因相对窜动而导致的电连接断开，从而提升电池模组工作的稳定性和使用寿命。位于相邻电池单元之间的限位件的避让部能够避让电池单元沿长度方向的端面，防止多个电池单元沿长度方向堆叠时导致尺寸偏差增大，从而便于安装该电池模组，降低对电池单元的尺寸精度要求，提高电池单元的成品率，降低成本。
9.在一种可能的设计中，限位件包括第一限位部、第二限位部和第三限位部，第一限位部、第二限位部和第三限位部分别用于限制电池单元沿长度方向、宽度方向和高度方向的运动。
10.在一种可能的设计中，限位件包括框架，沿长度方向，所述框架具有第一侧壁，第一侧壁为第一限位部，沿宽度方向，框架具有相对设置的第二侧壁，第二侧壁为第二限位部，沿高度方向，框架具有相对设置的顶壁和底壁，顶壁和底壁为第三限位部。
11.在一种可能的设计中，框架包围避让部。
12.在一种可能的设计中，限位件还包括过渡部，过渡部设置于第一侧壁和避让部之间；
13.其中，过渡部为弧面。
14.在一种可能的设计中，避让部为槽或通孔。
15.在一种可能的设计中，多个沿长度方向堆叠的电池单元形成电池串，电池模组包括多个沿宽度方向布置的电池串；
16.至少两个相邻电池串之间设置有连接杆，连接杆与电池串连接，并限制电池串的运动。
17.在一种可能的设计中，连接杆包括第四限位部和第五限位部；
18.其中，第四限位部限制电池串沿高度方向的运动，第五限位部限制电池串沿宽度方向的运动。
19.在一种可能的设计中，连接杆的截面为t形。
20.在一种可能的设计中，连接杆设置有一个或多个缓冲腔。
21.在一种可能的设计中，电池模组还包括位于电池单元沿长度方向的端部的端板；
22.端板设置有安装槽，连接杆安装于安装槽。
23.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。
附图说明
24.图1为本技术所提供电池模组在一种具体实施例中的结构示意图；
25.图2为图1中电池单元和限位件的结构示意图；
26.图3为图2中限位件的结构示意图；
27.图4为图3中i部分的放大图；
28.图5为图3的侧视图；
29.图6为图5中ii部分的放大图；
30.图7为图1中电池单元与限位件装配后的剖视图；
31.图8为图1中壳体与连接杆装配后的结构示意图；
32.图9为图8中连接杆的结构示意图；
33.图10为图9的剖视图；
34.图11为图1中连接杆与电池单元装配后的剖视图；
35.图12为图11中iii部分的放大图；
36.图13为图8的剖视图；
37.图14为图13中iv部分的放大图；
38.图15为图8中端板的结构示意图。
39.附图标记：
[0040]1‑
壳体；
[0041]
11
‑
端板；
[0042]
111
‑
安装槽；
[0043]
111a
‑
第二安装孔；
[0044]
12
‑
侧板；
[0045]
13
‑
容纳腔；
[0046]2‑
电池串；
[0047]
21
‑
电池单元；
[0048]3‑
限位件；
[0049]
31
‑
框架；
[0050]
32
‑
第一限位部；
[0051]
33
‑
第二限位部；
[0052]
34
‑
第三限位部；
[0053]
35
‑
避让部；
[0054]
36
‑
过渡部；
[0055]4‑
连接杆；
[0056]
41
‑
第四限位部；
[0057]
42
‑
第五限位部；
[0058]
43
‑
缓冲腔；
[0059]
44
‑
第一安装孔。
[0060]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
具体实施方式
[0061]
为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
[0062]
应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0063]
在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0064]
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0065]
需要注意的是，本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本技术实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
[0066]
电池包包括箱体(图中未示出)以及设置在箱体的电池模组，箱体可由铝、铝合金或其他金属材料制成，箱体内具有容置腔。在一种可能的设计中，箱体为顶部敞开的箱体结构，并包括上箱盖，上箱盖的尺寸与箱体顶部的开口的尺寸相当，上箱盖可通过螺栓等固定件固定于开口，从而形成容置腔。同时，为了提高箱体的密封性，在上箱盖与箱体之间还可设置密封件。
[0067]
箱体的容置腔内可容置个或两个以上的电池模组，电池模组在箱体内可以沿电池包的长度方向并排设置，也可以沿电池包的宽度方向并排设置，且各电池模组与箱体固定。
[0068]
具体地，如图1所示，电池模组包括多个电池单元21和壳体1，其中，电池单元21可以为能够重复充放电使用的二次电池，壳体1可以包括相互连接的端板11、侧板12、顶板和底板，多个电池单元位于壳体的容纳腔13，并在该容纳腔13中相互堆叠设置。本文中，定义
电池单元21的堆叠方向为长度方向y，且多个电池单元21沿长度方向堆叠后形成电池串2，该电池模组可以包括一个或多个电池串2，当包括多个电池串2时，各电池串2的排列方向定义为宽度方向x，与上述长度方向y和宽度方向x均垂直的方向定义为高度方向z。
[0069]
其中，电池单元21包括电极组件、顶盖组件和外壳，其中，外壳可为六面体形，也可为其他形状，且该外壳内部形成内腔，用于容纳电极组件和电解液，外壳的一端开口，使得电极组件可通过该开口放置于外壳的内腔，且内腔内可设置有多个电极组件，多个电极组件相互堆叠。其中，外壳可包括金属材料，例如铝或铝合金等，也可包括绝缘材料，例如塑胶等。
[0070]
当电池单元21为方形铝壳电池时，由于其本身构造的原因，方形铝壳电池一般都是中间厚，四周薄，如图7所示，即该电池单元21中间大面沿其厚度方向(以上所述的长度方向y)凸起，即该电池单元21的中间与四周的尺寸存在偏差。因此，多个电池单元21沿长度方向y堆叠时，中间与四周的尺寸的偏差累积增大，且电池模组的长度越大、电池单元21堆叠的数量越多，上述尺寸偏差越大，导致电池模组安装困难。为了避免该技术问题，需要尽量减小电池单元21中间与四周的尺寸偏差，即需要提高电池单元21的尺寸精度，导致电池单元21的成品率降低，成本增加。
[0071]
为了解决该技术问题，本技术提供一种电池模组，如图1所示，该电池模组还包括限位件3，如图2所示，该限位件3位于至少两个相邻的电池单元21之间，限位件3用于限制相邻电池单元21的相对运动；其中，如图3所示，限位件3还具有避让部35，避让部35用于避让电池单元21沿长度方向y的端面。
[0072]
在本实施例中，如图2所示，在电池单元21之间设置有限位件3，限位件3用于限制电池单元21的相对移动，防止电池模组工作过程中相邻电池单元21因相对窜动而导致的电连接断开，从而提升电池模组工作的稳定性和使用寿命。同时，如图3所示，电池单元21沿长度方向y堆叠后，位于相邻电池单元21之间的限位件3的避让部35能够避让电池单元21沿长度方向y的端面(电池单元21的大面)的至少部分，从而使得当电池单元21的中间部分凸起时，该凸起能够通过该避让部35避让，即能够吸收电池单元21的中间与四周的尺寸偏差，防止多个电池单元21沿长度方向y堆叠时导致尺寸偏差增大，从而便于安装该电池模组，且无需通过提高电池单元21的尺寸精度来解决该尺寸偏差，降低对电池单元21的尺寸精度要求，提高电池单元21的成品率，降低成本。
[0073]
其中，限位件3为绝缘件，从而防止相邻电池单元21通过该限位件3发生短路，例如，该限位件3可以为一体注塑结构，从而提升限位件3的强度，延长限位件3的使用寿命。
[0074]
具体地，如图3和图4所示，限位件3包括第一限位部32、第二限位部33和第三限位部34，第一限位部32、第二限位部33和第三限位部34分别用于限制电池单元21沿长度方向y、宽度方向x和高度方向z的运动。
[0075]
在本实施例中，限位件3同时从长度方向y、宽度方向x和高度方向z上限制电池单元21的移动，因此，该限位件3对电池单元21的限位效果较好，能够防止电池模组工作过程中相邻电池单元21发生相对运动而导致的电池单元21之间的电连接可靠性降低，并防止电池单元21工作过程中发生膨胀而导致的窜动，提高电池单元21安装的稳定性，保证了电池模组的使用安全性。
[0076]
更具体地，如图4所示，限位件3包括框架31，沿长度方向y，框架31具有相对设置的
第一侧壁，该第一侧壁为第一限位部32，沿宽度方向x，框架31具有相对设置的第二侧壁，第二侧壁为第二限位部33，沿高度方向z，框架31具有相对设置的顶壁和底壁，顶壁和底壁为第三限位部34。
[0077]
在本实施例中，该框架31的第一侧壁能够与位于其沿长度方向y的两侧的电池单元21抵接，从而通过该第一侧壁限制相邻电池单元21沿长度方向y的相对运动；电池单元21沿宽度方向x的两端能够与该框架31的第二侧壁抵接，从而通过该第二侧壁限制电池单元21沿宽度方向x的运动，且该框架31沿长度方向y的两端均设置有该第二侧壁；电池单元21沿高度方向z的两端能够与该框架31的第三侧壁抵接，从而通过该第三侧壁限制电池单元21沿高度方向z的运动，且该框架31沿长度方向y的两端均设置有该第三侧壁。
[0078]
其中，该框架31中，第一限位部32、第二限位部33和第三限位部34两两垂直，使得限位件3对电池单元21限位的同时便于限位件3的安装；将第一限位部32、第二限位部33和第三限位部34设置为侧壁，使得限位部与电池单元21通过面与面的接触而固定，从而增加限位部与电池单元21的接触面积，进而提升电池单元21安装的稳固性。
[0079]
具体地，如图3所示，框架31包围避让部35。
[0080]
在本实施例中，框架31包围避让部35，使得避让部35位于限位件3内部，即该限位件3的外周用于限位电池单元21，限位件3的内部用于避让电池单元21的大面，在保证电池单元21安装准确性的同时，能够加强限位件3的强度，从而延长限位件3的使用寿命，进而延长电池模组的使用寿命。
[0081]
具体地，如图3所示，限位件3还包括过渡部36，过渡部36设置于第一侧壁和避让部35之间；其中，过渡部36为弧面。
[0082]
在本实施例中，第一侧壁与避让部35通过过渡部36连接，使得第一侧壁与避让部35之间光滑过渡连接，从而提高限位件3的强度，延长限位件3的使用寿命。
[0083]
其中，如图5和图6所示，过渡部36为弧面，从而保证限位件3与电池单元21之间的接触为面与面的接触，避免二者之间发生线与面接触，从而减小电池单元21发生膨胀时电池单元21与限位件3之间的压强，防止造成电池单元21绝缘膜损坏甚至刺破电池单元21铝壳，从而提升电池单元21的使用寿命。
[0084]
更具体地，如图3所示，避让部35为槽或通孔。
[0085]
在本实施例中，避让部35可以为槽或通孔。当避让部35为槽时，避让部35能够对框架31起到支撑作用，从而提高限位件3的强度，防止限位件3在使用和安装过程中发生变形，使得限位件3的使用寿命得到延长；当避让部35为通孔时，能够确保避让部35与电池单元21存在预留间隙，在电池模组运行过程中，能够释放膨胀力，从而减轻壳体1受到的机械载荷，提高了电池模组的机械强度。
[0086]
其中，在本实施例中，避让部35为通孔。
[0087]
此外，如图7所示，该框架31中，其第一侧壁的厚度(沿长度方向y的尺寸)为a，即当上述避让部35为通孔时，该通孔沿长度方向y的尺寸为a，该电池单元21中间大面沿其厚度方向(以上所述的长度方向y)凸起的尺寸为b，在本实施例中，a>b，即上述通孔(避让部35)沿长度方向y的尺寸大于电池单元21凸起的尺寸，从而确保相邻电池单元21与限位件3安装时互不干涉，多个电池单元21成组时不会产生较大的累计公差，使得电池单元21的安装难度降低。
[0088]
以上各实施例中，如图1所示，多个沿长度方向y堆叠的电池单元21形成电池串2，电池模组包括多个沿宽度方向x布置的电池串2；至少两个相邻电池串2之间设置有连接杆4，如图12所示，连接杆4用于限制电池串2的运动。
[0089]
在本实施例中，连接杆4设置于相邻两个电池串2之间，从而限制相邻电池串2的相对运动，防止电池串2在安装和搬运的过程中发生位置偏移，从而提高电池串2安装的稳固性，进而提高电池模组工作的稳定性。
[0090]
其中，如图12所示，连接杆4与限位件3抵接，电池元件21安装在限位件3内部，连接杆4通过限制限位件3的移动，从而防止电池串2发生位置偏移，提高电池串2安装的稳固性。同时，连接杆4与限位件3直接接触，避免了连接杆4与电池单元21的直接接触，防止连接杆4对电池单元21造成损伤，从而提高电池单元21的使用寿命。
[0091]
更具体地，如图9所示，连接杆4包括第四限位部41和第五限位部42；其中，如图11和图12所示，第四限位部41限制电池串2沿高度方向z的运动，第五限位部42限制电池串2沿宽度方向x的运动。
[0092]
在本实施例中，该连接杆4的第四限位部41与电池串2沿高度方向z的端面抵接，第五限位部42分别与相邻电池串2沿宽度方向x的端面抵接，能够同时限制电池串2沿高度方向z和沿宽度方向x的运动，从而防止相邻两电池串2发生相对运动而导致的电池模组工作可靠性下降，且该连接杆4的结构简单，便于安装，同时能够降低连接杆4成本，进而降低电池模组的生产成本。
[0093]
其中，如图8所示，该电池模组可以包括多个连接杆4，且至少两个连接杆4沿高度方向z相对设置，从而通过两个相对设置的连接杆4从电池串2的顶部和底部固定电池串2，进一步提高电池串2安装的稳固性。
[0094]
更具体地，如图9所示，连接杆4的截面为t形。
[0095]
在本实施例中，连接杆4的截面为t形，即上述第四限位部41与第五限位部42相互垂直，从而简化了连接杆4的结构，降低了连接杆4的制作成本，同时简化了连接杆4与电池串2之间的连接方式，进而降低电池模组的生产成本。
[0096]
更具体地，如图9所示，连接杆4设置有一个或多个缓冲腔43。
[0097]
在本实施例中，电池模组工作过程中，当相邻电池串2具有沿宽度方向x相对运动的趋势时，会对该连接杆4施加作用力，该缓冲腔43能够吸收该外力，从而防止外力作用于电池串2导致电池串2损坏，提升电池单元21的使用寿命，提高电池模组的使用寿命。同时，该缓冲腔43还能够减小连接杆4的重量，从而提高电池模组的能量密度。
[0098]
其中，在本实施例中，连接杆4与电池单元21之间通过限位件3间接接触，避免连接杆4与电池单元21直接接触，防止电池单元21发生损坏。
[0099]
其中，连接杆4为铝合金一体挤出型材经过切割后成型，从而提高连接杆4的强度，延长连接杆4的使用寿命。同时，为了保证绝缘可靠性，连接杆4表面做绝缘处理。
[0100]
具体地，如图1所示，壳体1包括沿长度方向y相对设置的端板11；如图15所示，端板11设置有安装槽111，如图13和图14所示连接杆4安装于安装槽111。
[0101]
在本实施例中，安装过程中，连接杆4的第四限位部41和第五限位部42与端板11上的安装槽111间隙配合，在连接杆4与端板11完成安装时，安装槽111与连接杆4紧密配合，从而限制连接杆4的转动，保证连接杆4与端板11之间连接的稳固性。
[0102]
其中，如图10和图15所示，连接杆4上对称设置有至少两个第一安装孔44，端板11上设置有至少一个第二安装孔111a，连接杆4与端板11通过第一安装孔44和第二安装孔111a实现连接。
[0103]
如图1所示，壳体1还包括相对设置的侧板12。若干限位件3将相邻的电池单元21进行限位安装，两个侧板12与两个端板11通过机械焊接或紧固件连接的方式进行连接固定，至少两个连接杆4与端板11进行连接，从而形成电池模组。
[0104]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。