一种电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及储能装置技术领域，尤其是涉及一种电池模组。


背景技术：

2.随着新能源技术的不断发展，电动汽车凭借着节能环保的优点逐渐受到消费者的青睐，作为电动汽车的动力来源，动力电池的好坏不仅关系到整车行驶里程的长短，而且与电动汽车的安全性和可靠性息息相关。
3.近年来，为了适应市场需求，提升电动汽车的续航能力，动力电池逐渐朝着多模组的方向翻然改进。现有的pack结构是将多个电芯封装在同一个外壳框架中形成电池模组，再将数个电池模组紧密排列，由bms和热管理系统共同控制或管理形成动力电池包，但这样会导致电池模组内的电芯温度升高较快，容易造成热量堆积，降低电池的使用寿命，严重时会影响动力电池的正常使用，甚至引发电动汽车的安全事故。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种电池模组，以解决现有的电池模组由于散热性能较差，从而导致电芯温度升高较快的技术问题，通过设计由散热隔离件与电池的电芯单元相互配合的电池模组结构，在保证结构稳定的同时，提高了电池模组的散热能力，降低了电芯热量的热失控风险，保障了电池模组的整体性能。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种电池模组，包括电池阵列、底板和至少一个散热隔离件；
6.所述电池阵列包括至少两个电芯单元，至少两个电芯单元沿所述底板的长度方向排布于所述底板的顶面上；
7.任意相邻两个所述电芯单元之间对应设有一个所述散热隔离件。
8.作为其中一种优选方案，所述散热隔离件为散热隔板，在所述散热隔板靠近所述电芯单元的侧面上设有第一绝缘部；
9.所述第一绝缘部由绝缘涂层或若干数量的绝缘片构成。
10.作为其中一种优选方案，所述电池模组还包括与所述电芯单元数量相同的顶板，每一所述顶板盖合在对应所述电芯单元的顶面上。
11.作为其中一种优选方案，所述底板的长度方向上的两侧部均设有侧板，所述侧板向所述底板的顶面的上方延伸出来。
12.作为其中一种优选方案，所述侧板与所述电芯单元之间设有结构胶。
13.作为其中一种优选方案，所述侧板与所述散热隔离件之间通过第一紧固件连接。
14.作为其中一种优选方案，所述电芯单元与所述底板的顶面之间设有结构胶。
15.作为其中一种优选方案，所述电池阵列的首尾两个所述电芯单元的外侧均设有端板，且所述电池阵列的首尾两个所述电芯单元与对应的所述端板之间均设有第二绝缘部；
16.所述第二绝缘部由绝缘涂层或若干数量的绝缘片构成。
17.作为其中一种优选方案，所述端板与所述侧板之间通过第二紧固件连接。
18.作为其中一种优选方案，所述第一紧固件为铆钉或螺栓；所述第二紧固件为铆钉或螺栓。
19.相比于现有技术，本实用新型实施例的有益效果在于，构建由电池阵列、底板和至少一个散热隔离件共同组成的电池模组，其中所述电池阵列包括至少两个电芯单元，至少两个电芯单元沿所述底板的长度方向排布于所述底板的顶面上；任意相邻两个所述电芯单元之间对应设有一个所述散热隔离件，在这其中，散热隔离件能够起到散热和隔离的作用，与现有技术中的紧密排列不同，额外增加的散热隔离件不仅能够保证电池模组的结构稳定，而且能够提高各电芯单元的散热性能，防止电芯温度过高，保证电芯温差的一致性。由此可见，本实用新型提供的整个电池模组，在保证结构稳定的同时，提高了电池模组的散热能力，降低了电芯热量的热失控风险，保障了电池模组的整体性能。
附图说明
20.图1是本实用新型其中一种实施例中的电池模组的爆炸图；
21.图2是本实用新型其中一种实施例中的电池模组的结构示意图；
22.附图标记：
23.其中，1、底板；2、散热隔离件；3、电芯单元；3’、电芯单元；4、顶板；4’、顶板；5、侧板；51、固定点；52、第一紧固件；6、端板；6’、端板。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本技术描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
26.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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技术中的具体含义。
27.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有定义，本实用新型所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实用新型中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，不是旨在于限制本实用新型，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技术中的具体含义。
28.本实用新型一实施例提供了一种电池模组，具体的，请参见图1～图2，其中图1示出为本实用新型其中一种实施例中的电池模组的爆炸图，图2示出为本实用新型其中一种
实施例中的电池模组的结构示意图，其中包括电池阵列、底板1和至少一个散热隔离件2。
29.应当说明的是，在本实用新型实施例中，底板1的材质优选为液冷板(水冷板)，其能够在保证模组强度的同时，减少电池包的结构件重量。当然，电池模组对于液冷板的性能指标有着一定的要求：首先是散热功率大，能够快速把电池模组产生的热量带走，防止温度的急剧攀升；其次是具有较高的密封性能，由于电动汽车在道路中行走时，处于工作状态的电池包要经过各种诸如振动、冲击、高低温等比较严酷的工作环境，导致电池模组的工作电压动辄达到几百伏，冷却液的泄露势必会成为一个非常严峻的问题(即使使用绝缘性能好的冷却液，在遇到外部物质的掺杂后，也会立即降低它的绝缘性能，造成一定的安全风险)，因此，液冷板密封可靠性就显得尤为重要；再者是散热设计要精准，避免电池系统内温差过大(工作温度对电池的性能和老化有着很重要的影响)；最后是对重量的要求，电池模组目前注重轻量化，如果液冷板占取太多的重量，会直接影响电池模组的能量密度，不符合轻量化的设计要求。
30.本实施例中的电池阵列包括至少两个电芯单元(包括电芯单元3和电芯单元3’)，至少两个电芯单元沿所述底板1的长度方向排布于所述底板1的顶面上。
31.电芯是动力电池的最小单位，也是电能存储单元，其具有较高的能量密度，以尽可能多的存储电能，使电动汽车拥有更远的续航里程。当然，本实施例中的电芯单元3包括一定数量的电芯，如图1所述，一个电芯单元3由两列多个电芯构成，考虑到电芯是电池模组在工作过程中的主要热量来源，因此，每一电芯单元3内的电芯数量及其排列方式都需要综合考虑不同的车型与产品设计要求，在此不再赘述。
32.在本实施例中，任意相邻两个所述电芯单元3之间对应设有一个所述散热隔离件2。散热隔离件2能够起到散热和隔离的作用，与现有技术中的紧密排列或增加隔热垫不同，额外增加散热隔离件2不仅能够保证电池模组的结构稳定，而且能够提高各电芯单元3的散热性能，防止电芯温度过高，保证电芯温差的一致性。
33.进一步地，在上述实施例中，所述散热隔离件2为散热隔板，在所述散热隔板靠近所述电芯单元3的侧面上设有第一绝缘部；所述第一绝缘部由绝缘涂层或若干数量的绝缘片构成。第一绝缘部的设计结构能够进一步地优化各电芯单元3之间的独立性，使得每一电芯单元3和对应的散热隔板之间都存在绝缘片或绝缘涂层，从而通过挤压产生的摩擦力提高构件之间的连接紧密，优选地，散热隔板的材质可以为金属材料，也可以为非金属材料或其他复合材料。
34.进一步地，在上述实施例中，所述电池模组还包括与所述电芯单元3数量相同的顶板(包括顶板4和顶板4’)，每一所述顶板盖合在对应所述电芯单元3的顶面上。顶板的作用相当于盖板将电池模组的顶侧包覆起来，能够保证结构的稳定性，优选地，顶板的结构包括fpc(柔性电路版)和盖板组件，其中，fpc(柔性电路版)可通过相关的焊接工艺焊接于盖板内，从而使得顶板与外界的电池管理系统连接，盖板组件的材质优选为铝巴，铝巴与双面金属片的结合工艺以及被广泛应用于材料学中，能够优化本实施例中的焊接效果。
35.进一步地，在上述实施例中，所述底板1的长度方向上的两侧部均设有侧板5，所述侧板5向所述底板1的顶面的上方延伸出来。侧板5的设计能够保证电池模组的整体结构的稳定性，同时能够对电池模组内部的电芯单元起到较佳的保护作用，提高电池模组的安全可靠性。
36.优选地，在本实施例中，考虑到侧板5的长度较长，在侧板的外侧设有若干数量的固定点51(沿侧板5的长度方向分布)，固定点51的作用是将一整个电池模组与外界的相关设备进行连接，或是将多个电池模组通过固定点51进行卡接，从而提高由电池模组形成的动力电池包的结构稳定性，增加电池模组安装到pack后的强度。
37.为了进一步优化电池模组的整体结构稳定性，所述侧板5与所述电芯单元3之间设有结构胶。本实施例中的结构胶是指强度高(压缩强度》65mpa，钢-钢正拉粘接强度》30mpa，抗剪强度》18mpa)，能承受较大荷载，且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，适用于承受强力的结构件粘接的胶粘剂。
38.在上述实施例中，所述侧板5与所述散热隔离件2之间通过第一紧固件52连接，进而保证侧板5与散热隔离件2之间不会产生晃动，提高电池模组的稳定性。
39.同理，在本实施例中，所述电芯单元3与所述底板1的顶面之间也设有结构胶。结构胶的设置也需要综合考虑不同车型的设计要求与成本因素限制，在此不再赘述。
40.优选地，在上述实施例中，所述电池阵列的首尾两个所述电芯单元3的外侧均设有端板(包括前侧端板6和后侧端板6’)，且所述电池阵列的首尾两个所述电芯单元3与对应的所述端板6之间均设有第二绝缘部；所述第二绝缘部由绝缘涂层或若干数量的绝缘片构成。电池阵列的前后两个电芯单元和对应的端板之间(即电芯单元3和端板6之间，电芯单元3’和端板6’之间)存在绝缘片或绝缘涂层，通过挤压产生的摩擦力连接，进而保证电池模组的结构稳定。
41.此外，本实施例中的端板6与上述底板1之间可通过焊接工艺进行连接，端板和上述侧板5之间也可通过焊接工艺连接在一起，从而使得端板6、底板3、侧板5三者之间具有一定的机械稳定性，当然，在焊接的同时也可增设相关的固定件，以增强连接的紧密性，例如增加铆接和螺栓连接等；除了焊接工艺，本实施例也可通过设计相关的卡接结构，通过卡接实现上述端板6、底板1、侧板5三者之间的稳定连接，具体的卡接形式再次不再赘述。
42.进一步地，在上述实施例中，所述端板6与所述侧板3之间通过第二紧固件连接。
43.本实施例中的所述第一紧固件52为铆钉或螺栓；所述第二紧固件为铆钉或螺栓，即，用于连接侧板5和散热隔离件2的第一紧固件52可以为铆钉或螺栓，用于连接端板6和侧板5的第二紧固件也可以为铆钉或螺栓，第一紧固件52和第二紧固件可以为相同的紧固件亦可以区别设置。
44.当多个电芯单元3通过上述底板1、端板6、顶板4、侧板5、散热隔离件2的结构封装在一起时，就形成了对应的电池模组，而当数个上述电池模组被bms和热管理系统共同控制或管理起来后，这个统一的整体就叫做动力电池包，本实用新型另一实施例提供了一种动力电池包，其包括若干数量的上述电池模组。
45.本实用新型实施例提供的电池模组，有益效果在于以下所述中的至少一点：
46.(1)底板起到支撑电芯重量的稳固作用；
47.(2)侧板、顶板和端板能够起到良好的电芯包覆作用；
48.(3)散热隔离件能够将两部分电芯单元隔开，形成对应的独立单元，减少电芯热失控后的热蔓延作用；
49.(4)各散热隔离件与侧板之间、各侧板与端板之间通过对应的紧固件进行紧密连接，从而提高了电池模组的强度；
50.(5)构建由电池阵列、底板和至少一个散热隔离件共同组成的电池模组，其中所述电池阵列包括至少两个电芯单元，至少两个电芯单元沿所述底板的长度方向排布于所述底板的顶面上；任意相邻两个所述电芯单元之间对应设有一个所述散热隔离件，在这其中，散热隔离件能够起到散热和隔离的作用，与现有技术中的紧密排列不同，额外增加的散热隔离件不仅能够保证电池模组的结构稳定，而且能够提高各电芯单元的散热性能，防止电芯温度过高，保证电芯温差的一致性。由此可见，本实用新型提供的整个电池模组，在保证结构稳定的同时，提高了电池模组的散热能力，降低了电芯热量的热失控风险，保障了电池模组的整体性能。
51.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。