一种电芯模组、电池包结构及电动汽车的制作方法

1.本发明涉及电动汽车领域，更为具体的说涉及一种电芯模组、电池包结构及电动汽车。


背景技术：

2.近年来，新能源行业迅猛发展，对动力电池组的要求也越来越高，电池模组的安全性能、机械强度也成为评价动力电池模组结构好坏的重要标准。目前，常用技术中，大多数的电芯模组需要严格的对位才能通过吊装作业的方式装入箱体中，并且在装入箱体后，通常会注入大量的结构胶填充电芯与电芯底部、大面、小面等形成的间隙中，此种方式使用胶水量较多，粘接过剩不利于电池系统的轻量化和降低成本。
3.因此，亟需设计一种电芯模组，以解决现有技术中存在的上述电芯模组装入箱体需要严格的对位以及粘接过剩等问题。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电芯模组、电池包结构及电动汽车。
5.本发明的目的采用以下技术方案实现：
6.根据本发明的一方面，提供一种电芯模组，包括：电芯组件，所述电芯组件包括多个依序固定连接的电芯组，所述多个依序固定连接的电芯组形成两个相对的第一侧面和两个相对的第二侧面，每个所述电芯组包括多个阵列排布的电芯；壳体，所述壳体包括两个第一侧板和两个第二侧板，所述电芯组件的两个所述第一侧面分别与两个所述第一侧板粘合连接，所述电芯组件的两个所述第二侧面分别与两个所述第二侧板粘合连接；其中，所述第一侧板远离所述电芯组件的一侧表面沿所述第一侧板的长度方向设置有凸起结构，并且所述凸起结构远离所述电芯组件的一侧表面是斜面。
7.进一步地，所述凸起结构包括平行的第一平面和第二平面，所述斜面位于所述第一平面和所述第二平面之间，并且所述第一平面的宽度大于所述第二平面的宽度，以使所述凸起结构的横截面呈直角梯形，其中，所述斜面构成所述直角梯形的斜边，所述第一平面和所述第二平面分别构成所述直角梯形的两个底边。
8.进一步地，所述凸起结构的所述第二平面上设置有第一弹性部件，所述第一弹性部件的横截面呈矩形状，其中，所述第一弹性部件的长度与所述第二平面的长度相同，所述第一弹性部件的宽度大于或者等于所述第二平面的宽度。
9.进一步地，所述斜面上设置有至少一个第二弹性部件，每个所述第二弹性部件与所述斜面固定连接，并且每个所述第二弹性部件与所述斜面的接触面是水平面。
10.进一步地，所述斜面上设置有两个所述第二弹性部件，两个所述第二弹性部件分别位于所述斜面的两端，其中，每个所述第二弹性部件在长边上的延伸方向与所述第一弹性部件的延伸方向交叉，并且每个所述第二弹性部件与所述第一弹性部件密封接触。
11.进一步地，在两个所述第二弹性部件之间还设置有至少一个第三弹性部件，其中，每个所述第三弹性部件在长边上的延伸方向与所述第一弹性部件的延伸方向交叉，并且每个所述第三弹性部件与所述第一弹性部件密封接触。
12.进一步地，所述凸起结构具有至少一个在所述凸起结构的延伸方向上贯通所述凸起结构的镂空结构。
13.根据本发明的另一方面，还提供了一种电池包结构，所述电池包结构包括箱体以及至少一个前述实施例所述的电芯模组，所述箱体包括边框以及至少一个纵梁，所述边框以及所述至少一个纵梁形成多个容纳槽；所述箱体还包括至少一个横梁，所述至少一个横梁辅助支撑所述电芯模组；其中，所述边框以及所述至少一个纵梁上设置有在位置和形状上与所述电芯模组的所述凸起结构相适配的台阶结构；或，所述横梁上设置有在位置和形状上与所述电芯模组的所述凸起结构相适配的台阶结构。
14.所述电芯模组以一一对应的方式置于所述多个容纳槽中，并且所述电芯模组通过所述凸起结构与所述箱体固定连接。
15.进一步地，所述台阶结构包括第一台阶面和第二台阶面以及位于所述第一台阶面和所述第二台阶面之间的倾斜表面，其中，所述电芯模组的所述凸起结构由对应的台阶结构的所述第一台阶面支撑，并且所述凸起结构的所述斜面与对应的台阶结构的所述倾斜表面平行。
16.进一步地，所述凸起结构上的所述第一弹性部件位于对应的所述台阶结构的所述第一台阶面上并与所述第一台阶面以发生弹性变形的方式压紧抵接，并且所述凸起结构上的所述第二弹性部件与对应的所述台阶结构的所述倾斜表面以发生弹性变形的方式压紧抵接，以在所述第二台阶面之上形成具有一个开口且其余面密闭的注胶空间。
17.根据本发明的另一方面，还提供了一种电动汽车，包括前述实施例所述的电池包结构。
18.采用本发明实施例提供的电芯模组、电池包结构及电动汽车，旨在通过在在与电芯模组粘接固定的第一侧板的远离电芯模组的一侧设置有具有斜面的凸起结构，能够使得电芯模组在入箱吊装作业时工装精度无需太高，便于电芯模组后续很容易地装配于的箱体的容纳槽中，并且此结构设计可覆盖较大公差，可大幅减少工装成本；而且在电芯模组装入箱体后，电芯模组与箱体之间的粘胶区域可控，能够解决常规的注胶需要填充所述第一侧板与箱体之间的所有缝隙的缺点，防止粘接过剩以及溢胶等问题。
19.进一步地，所述凸起结构上的第一弹性部件与第二弹性部件在与所述台阶结构压紧抵接后能够形成一个顶部开口，其余面密闭的注胶空间，故使得所述第一侧板与所述箱体之间的粘胶区域可控，根据注胶空间的最小尺寸选择粘度适宜的胶粘剂，胶粘剂可自由流淌并填充满注胶空间，且不会渗出注胶空间以外，从而解决了常规注胶需填充所述第一侧板与所述箱体之间的所有间隙的缺点，并且所述第一侧板的所述凸起结构的形状及尺寸可以定制，以避免粘结过剩及溢胶等问题。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于
本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施方式。
21.图1为本技术实施例的电芯模组的立体结构示意图；
22.图2为图1实施例中的电芯模组的爆炸图；
23.图3为图1实施例中侧板的立体结构示意图；
24.图4为本技术实施例的电池包结构的组装示意图；
25.图5为本技术实施例的电池包结构的侧视结构示意图；
26.图6为图5实施例中的侧板与箱体边框粘合部位的局部放大结构示意图；
27.图7为图5实施例中的侧板与箱体纵梁粘合部位的局部放大结构示意图；
28.图8为本技术一实施例提供的在凸起结构的斜面上设置第二弹性部件的示意图；
29.图9为本技术又一实施例提供的在凸起结构的斜面上设置第二弹性部件的示意图；
30.图10为图9中的第二弹性部件与第一弹性部件密封接触的平面结构示意图；
31.图11为图9中的在两个第二弹性部件之间设置至少一个第三弹性部件并与第一弹性部件密封接触的平面结构示意图。
具体实施方式
32.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
33.在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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技术和简化描述，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技术的限制。
34.在本技术的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
35.本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。本技术的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.图1为本技术实施例的电芯模组的立体结构示意图，图2为图1实施例中的电芯模组的爆炸图，图3为图1实施例中侧板的立体结构示意图。
37.参照图1-图3所示，本技术实施例提供了一种电芯模组1000，包括：电芯组件100，所述电芯组件100包括多个依序固定连接的电芯组110，所述多个依序固定连接的电芯组
110形成两个相对的第一侧面100a和两个相对的第二侧面100b，每个所述电芯组110包括多个阵列排布的电芯1；壳体200，所述壳体200包括两个第一侧板210和两个第二侧板220，所述电芯组件100的两个所述第一侧面100a分别与两个所述第一侧板210粘合连接，所述电芯组件100的两个所述第二侧面100b分别与两个所述第二侧板220粘合连接；其中，所述第一侧板210远离所述电芯组件100的一侧表面沿所述第一侧板210的长度方向设置有凸起结构212，并且所述凸起结构212远离所述电芯组件100的一侧表面是斜面212c。
38.在本技术实施例中，每个所述电芯组110包括多个阵列排布的电芯1，并且相邻的电芯1粘接固定，由此，多个零散的电芯1相互固定，连成一个整体。示例性地，多个电芯1在电芯的宽度方向上排成一列，当然，在其它实施例中，也可以是多个电芯1在电芯的长度方向上排成一列，本发明在此不做限制。需要说明的是，在本技术实施例中，多个的含义是两个以上，在实际使用中，所述多个电芯1，例如2个、3个、4个或者更多，可以根据实际需要灵活选择。
39.其中，所述第一侧板210在靠近所述电芯组件100的一侧光整平面处均匀打上胶水，以与电芯组件100的侧面相贴合粘接，待胶水固化后，形成简易的电芯模组1000；在所述第一侧板210远离所述电芯组件100的一侧表面上设置有沿所述第一侧板210的长度方向延伸的凸起结构212，并且所述凸起结构212远离所述电芯组件100的一侧表面是斜面212c，能够使得电芯模组1000在入箱吊装作业时工装精度无需太高，以便于电芯模组1000后续很容易地装配于的箱体的对应的容纳槽中。
40.应理解，在上述壳体200中，所述第一侧板210作为侧板，所述第二侧板220作为端板，也可以是所述第一侧板210作为端板，所述第二侧板220作为侧板。本技术实施例提供的实施方式，在侧板上或者在端板上都可以设置有凸起结构212。
41.可选地，在本技术一实施例中，所述凸起结构212可以是柔性材料，柔性材料在受到外力作用后会发生变形，而且不易损坏。并且采用柔性材料制作的凸起结构212，由于具有变形度，在实际使用中，也更易安装。
42.可选地，在本技术又一实施例中，所述凸起结构212可以是刚性材料，例如塑胶、金属等。采用刚性材料制作的凸起结构212能够具备一定的机械强度。优选地，选用刚性材料的凸起结构212以便于与所述第一侧板210一体成型，并且在成型后不容易发生变形或弯曲。例如，通过模塑加工工艺直接制作出一侧表面具有凸起结构212的第一侧板210，无需后续再进行组装，故节省了装配时间。
43.相比于常用技术，采用本技术实施例的技术方案，一方面，能够使得电芯模组在入箱吊装作业时工装精度无需太高，便于电芯模组后续很容易地装配于的箱体的容纳槽中，并且此结构设计可覆盖较大公差，可大幅减少工装成本；另一方面，使得所述电芯模组装入箱体后，所述电芯模组与所述箱体之间的粘胶区域可控，能够解决常规的注胶需要填充所述第一侧板与箱体之间的所有缝隙的缺点，防止粘接过剩以及溢胶等问题。示例性地，所述凸起结构212包括平行的第一平面212a和第二平面212b，所述斜面212c位于所述第一平面212a和所述第二平面212b之间，并且所述第一平面212a的宽度大于所述第二平面212b的宽度，以使所述性凸起结构212的横截面呈直角梯形，其中，所述斜面212c构成所述直角梯形的斜边，所述第一平面212a和所述第二平面212b分别构成所述直角梯形的两个底边。应理解，在其它实施例中，所述凸起结构212的横截面也可以呈非直角梯形，此时，所述第一平面
212a和所述第二平面212b与所述第一侧板210所在的平面具有一定的倾斜角度。
44.进一步地，所述凸起结构212的所述第二平面212b上设置有第一弹性部件10，所述第一弹性部件10由弹性材料制成，例如，采用泡棉、橡胶类材质，使其在受到应力挤压时，具有一定的压缩变形量。所述第一弹性部件10的横截面呈长条状矩形，其中，所述第一弹性部件10的长度与所述第二平面212b的长度相同，所述第一弹性部件10的宽度大于或者等于所述第二平面212b的宽度。
45.进一步地，如图8所示，所述斜面212c上设置有至少一个第二弹性部件9，每个所述第二弹性部件9与所述斜面212c固定连接，并且每个所述第二弹性部件9与所述斜面212c的接触面是水平面。所述第二弹性部件9同样由弹性材料制成，例如，采用泡棉、橡胶类材质，使其在受到应力挤压时，具有一定的压缩变形量。一方面，可以对凸起结构212的斜面212c起到弹性防护的作用，防止刚性接触产生磨损；另一方面，在所述电芯模组1000通过吊装作业装入箱体后，能够填补箱体与所述第一侧板210之间的一部分缝隙。
46.可选地，如图9和图10所示，所述至少一个第二弹性部件9包括两个第二弹性部件9，两个所述第二弹性部件9分别位于所述斜面212c的两端，其中，每个所述第二弹性部件9在长边上的延伸方向与所述第一弹性部件10的延伸方向交叉，并且每个所述第二弹性部件9与所述第一弹性部件10密封接触。
47.可选地，如图11所示，除了在所述斜面212c两端各设置有第二弹性部件9之外，在该两个所述第二弹性部件9之间还设置有至少一个第三弹性部件11，其中，每个所述第三弹性部件11在长边上的延伸方向与所述第一弹性部件10的延伸方向交叉，并且每个所述第三弹性部件11与所述第一弹性部件10密封接触。一方面可以增强对凸起结构212的斜面212c的弹性防护作用，另一方面，后续在与箱体进行粘合时，额外设置的至少一个第二弹性部件9还可以用于将所述凸起结构212的斜面212c与箱体之间的粘胶区域进行分隔，以便于根据注胶空间的最小尺寸选择粘度适宜的胶粘剂，更好的控制填充胶水的使用量。
48.进一步地，所述凸起结构212具有至少一个在所述凸起结构212的延伸方向上贯通所述凸起结构212的镂空结构，采用镂空的方式，可以节省所述凸起结构212材料，减轻重量，提高电池包的能量密度。
49.示例性地，所述凸起结构212与所述第一侧板210均为铝材质，在所述第一侧板210的一侧表面通过挤塑成型形成特性稳定(铝的表面自带一层氧化铝的保护膜层，能够耐水汽腐蚀)并具有镂空结构的凸起结构212，并且所述镂空结构的凸起结构212在各个位置的壁厚均匀，使得所述凸起结构212在制作成型受到外界冷却后能够具有恒定的收缩率，防止该具有镂空结构的所述凸起结构212的外表面出现不必要的坑洼等缺陷。
50.根据本技术的另一方面，还提供一种电池包结构，所述电池包结构包括箱体以及至少一个如上述实施例所述的电芯模组。
51.图4为本技术实施例的电池包结构的组装示意图，图5为本技术实施例的电池包结构的侧视结构示意图。
52.如图4和图5所示，所述箱体300中设置有至少一个容纳槽，所述电芯模组1000以一一对应的方式置于所述至少一个容纳槽中，并且所述电芯模组1000通过所述凸起结构212与所述箱体300固定连接。
53.具体地，所述箱体300包括边框5以及至少一个纵梁61，所述边框5以及所述至少一
个纵梁61形成多个所述容纳槽；所述箱体300还包括至少一个横梁62，所述至少一个横梁62辅助支撑所述电芯模组1000；其中，所述边框5以及所述至少一个纵梁61上设置有在位置和形状上与所述电芯模组1000的所述凸起结构212相适配的台阶结构310；或者，所述横梁62上设置有在位置和形状上与所述电芯模组1000的所述凸起结构212相适配的台阶结构310。
54.图6为图5实施例中的侧板与箱体边框粘合部位的局部放大结构示意图，图7为图5实施例中的侧板与箱体纵梁粘合部位的局部放大结构示意图。
55.示例性地，所述箱体300的边框5上以及至少一个纵梁61上均设置有在位置和形状上与所述电芯模组1000的所述凸起结构212相适配的台阶结构310。所述台阶结构310包括第一台阶面311和第二台阶面312以及位于所述第一台阶面311和所述第二台阶面312之间的倾斜表面313，其中，所述电芯模组1000的所述凸起结构212由对应的台阶结构310的所述第一台阶面311支撑，并且所述凸起结构212的所述斜面212c与对应的台阶结构310的所述倾斜表面313平行，使得所述电芯模组1000通过吊装作业置于所述箱体300的多个容纳槽的过程中，无需严苛的对位公差，仅通过所述凸起结构212的所述斜面212c与所述台阶结构310的所述倾斜表面313配合，即可以实现将电芯模组1000很容易地装配于箱体300对应的容纳槽中，因此，可以大幅减少工装成本。
56.示例性地，在所述至少一个电芯模组1000通过吊装作业置于所述箱体300的多个容纳槽的过程中，通过所述凸起结构212的所述斜面212c与位于所述箱体300的边框5以及纵梁61上的所述台阶结构310的所述倾斜表面313相配合，使得所述凸起结构212上的所述第一弹性部件10刚好能够由对应的所述台阶结构310的所述第一台阶面311进行支撑，并与所述第一台阶面311以发生弹性变形的方式压紧抵接，并且所述凸起结构212上的所述第二弹性部件9刚好能够由对应的所述台阶结构310的所述倾斜表面313进行接触，并与所述倾斜表面313以发生弹性变形的方式压紧抵接，以在所述第二台阶面312之上形成具有一个开口且其余面密闭的注胶空间。示例性地，例如，图10和图11示出的第一弹性部件10、第二弹性部件9密封接触，第一弹性部件10和第二弹性部件9在与所述台阶结构310压紧抵接后，形成具有5个面密封，一个面具有开口的注胶腔体。从而使得所述第一侧板210与所述箱体300之间的粘胶区域可控，根据注胶空间的最小尺寸选择粘度适宜的胶粘剂，胶粘剂可自由流淌并填充满注胶空间，且不会渗出注胶空间以外，从而解决了常规注胶需填充所述第一侧板210与所述箱体300之间的所有间隙的缺点，并且所述第一侧板210的所述凸起结构212的形状及尺寸可以定制，以避免粘结过剩及溢胶等问题。
57.具体地，所述凸起结构212上的所述第一弹性部件10在所述电芯模组的重力作用下在与对应的所述台阶结构310的所述第一台阶面311接触后下压导致弹性变形，所述凸起结构212上的所述第二弹性部件9在与对应的所述台阶结构310的所述倾斜表面313接触后受力压缩导致弹性变形。
58.应理解，在其它实施方式中，也可以通过所述第一侧板210的所述凸起结构212与所述箱体300的边框5上的台阶结构310以及所述箱体300的横梁62上的台阶结构310相配合，以实现电芯模组1000在箱体300内进行固化，其具体实现方式与上述实施例所述类似，在此不再赘述。
59.最后，通过注胶仪器在所述注胶空间内填充有胶粘剂，使用胶粘剂将所述电芯模组1000与所述箱体300固定连接。
60.在本技术实施例中，旨在通过在与电芯模组粘接固定的第一侧板的远离电芯模组的一侧设置有具有斜面的凸起结构，能够使得电芯模组在入箱吊装作业时工装精度无需太高，便于电芯模组后续很容易地装配于的箱体的容纳槽中，并且此结构设计可覆盖较大公差，可大幅减少工装成本；而且在电芯模组装入箱体后，电芯模组与箱体之间的粘胶区域可控，能够解决常规的注胶需要填充所述第一侧板与箱体之间的所有缝隙的缺点，防止粘接过剩以及溢胶等问题。
61.进一步地，所述凸起结构上的第一弹性部件与第二弹性部件在与所述台阶结构压紧抵接后能够形成一个顶部开口，其余面密闭的注胶空间，故使得所述第一侧板与所述箱体之间的粘胶区域可控，根据注胶空间的最小尺寸选择粘度适宜的胶粘剂，胶粘剂可自由流淌并填充满注胶空间，且不会渗出注胶空间以外，从而解决了常规注胶需填充所述第一侧板与所述箱体之间的所有间隙的缺点，并且所述第一侧板的所述凸起结构的形状及尺寸可以定制，以避免粘结过剩及溢胶等问题。
62.进一步地，通过所述第一侧板的所述凸起结构与所述箱体的边框上的台阶结构以及所述箱体的纵梁上的台阶结构相配合，可实现电芯模组在箱体内进行固化，无需多余的工装以及加速固化的设施，也不需要占用额外的场地，减少工装设施的成本，降低生产制作过程中对场地资源的依赖。
63.进一步地，电芯模组可与箱体的梁结构直接粘接，接触面积大，传力途径短，力学性能更优良，从而保证良好的电池系统模态，结构更为稳定。
64.根据本技术的另一方面，还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括如上述实施例所述的电池包结构。通过使用上述的电池包结构，有利于降低电动汽车的成本，提升电动汽车的续航能力。
65.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。