一种集成式电池模组的制作方法

1.本实用新型属于动力电池技术领域，更具体地说，涉及一种集成式电池模组。


背景技术：

2.动力电池系统是新能源汽车中最重要的组成部分。随着新能源汽车的发展，其对动力电池系统的能量密度的要求越来越高。而单体电芯由于电压低、容量低，不能直接作为动力电源为汽车提供动力，故需要将多个电芯组装成电池模组来满足能量需求。
3.但现有的电池模组中，系统零件数量较多，导致系统成组效率低下且成本较高。另外，现有的电池模组对空间的利用率还有待进一步提升。
4.经检索，中国专利申请号为201720261028.x的申请案，公开了一种大巴车电池模组，该申请案的电池模组包括侧板、底板、电芯、绝缘板、汇流排、盖板，所述侧板采用钣金材质，与所述底板组装固定，数个所述电芯竖向置于所述侧板内侧，所述绝缘板设于所述侧板与所述电芯之间，所述汇流排分别与所述电芯的正极柱、负极柱固定，所述盖板采用塑料材质，并与所述侧板固定。该申请案的电池模组，成本较低，适用于中小批量生产规模，且组装方便快捷。但该申请案的电池模组对箱体空间的利用率有待进一步提高。


技术实现要素：

5.1、要解决的问题
6.针对现有的电池模组，零件数量较多，导致系统成组效率低下且成本较高的问题，本实用新型提供了一种集成式电池模组。采用本实用新型的技术方案，可减少零部件的数量，提高装配效率。另外，本实用新型的电池模组易于组装且能够充分利用箱体空间。
7.2、技术方案
8.为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
9.本实用新型的一种集成式电池模组，包括上盖板、下盖板以及端板，多个单体电池设置于上盖板、下盖板以及端板围成的空间内，所述的多个单体电池沿下盖板的长度方向，横向排列于下盖板上，且单体电池的正负极极柱分别位于单体电池本体的两侧，位于两侧的多个极柱分别通过汇流集成件连接，该汇流集成件的引出汇流排位于端板上。
10.进一步地，所述的汇流集成件还包括汇流结构件、汇流排以及电路板，汇流结构件表面设有多个限位卡扣，汇流排和引出汇流排均通过限位卡扣与汇流结构件相连接，电池的电极穿过汇流结构件与汇流排连接，电路板固定于汇流结构件上，且该电路板同时连接汇流排和引出汇流排。
11.进一步地，所述的电路板通过汇流结构件上的塑料熔钉与汇流结构件连接，电路板通过超声波焊接与汇流排、引出汇流排进行连接。
12.进一步地，所述的上盖板、下盖板上设有折耳翻边，该折耳翻边均搭接在端板上，并采用激光焊接与端板进行固定。
13.进一步地，所述的单体电池之间，单体电池与端板之间均设有泡棉，且该泡棉与单
体电池、端板之间均采用粘接方式进行连接。
14.进一步地，电池模组的两侧设有绝缘片，所述的绝缘片通过咬接螺栓与汇流集成件进行连接。
15.进一步地，所述的上盖板与单体电池之间同样设有泡棉，且该泡棉的两侧均贴附有双面胶，所述的下盖板上设有导热胶。
16.进一步地，所述的端板上设有保护盖，该保护盖位于引出汇流排的上方。
17.进一步地，所述的上盖板、下盖板以及端板均采用金属材质，汇流结构件采用塑料材质。
18.3、有益效果
19.相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
20.(1)本实用新型的一种集成式电池模组，多个单体电池沿下盖板的长度方向，横向排列于下盖板上，且单体电池的正负极极柱分别位于单体电池本体的两侧，位于两侧的多个极柱分别通过汇流集成件连接，该汇流集成件的引出汇流排位于端板上；通过汇流集成件的设置，减少了电池模组的零部件数量，提高了装配效率，降低了成本；另外，单体电池采用两侧出极耳的方式，保证了汇流集成件可以设置在电池模组的侧面，较传统的将主要部件设置在电池模组的上部；本实用新型的设计，有利于进一步提高空间的利用率，同时降低了电池的重心，从而保证了单体电池本身在z向的钢性；
21.(2)本实用新型的一种集成式电池模组，通过对汇流集成件具体结构的进一步优化设计，该汇流集成件包括汇流结构件，汇流结构件表面设有多个限位卡扣，汇流排和引出汇流排均通过限位卡扣与汇流结构件相连接，这种嵌入式安装方式，便于汇流结构件与引出汇流排、汇流排之间的贴合装配，同时，依靠汇流结构件的撑托，将引出汇流排设置于端板两侧，将正负极引出至模组两端，减少了其他部件的使用，进一步提高了空间的利用率；
22.(3)本实用新型的一种集成式电池模组，上盖板、下盖板上设有折耳翻边，该折耳翻边均搭接在端板上，并采用激光焊接与端板进行固定，折耳翻边的设计，分别从上、下两端对端板进行包覆，实现了模组整体闭环固联，可提升模组整体结构刚度；
23.(4)本实用新型的一种集成式电池模组，单体电池之间设有泡棉，有效解决了模组长期使用下的膨胀力以及单体电池间的热传导问题；同时，泡棉能有效吸收模组装配过程中产生的公差问题；另外，保护盖的设置，可有效减少在装配过程中以及模组运输过程中，引出汇流排接触导电颗粒物质的可能性，避免发生短路事件。
附图说明
24.图1是本实用新型的一种集成式电池模组的结构爆炸图；
25.图2是本实用新型的电池模组的整体结构图；
26.图3是本实用新型的电池模组的俯视图；
27.图4是本实用新型的电池模组的侧视图；
28.图5是本实用新型的电池模组去除绝缘件的结构示意图；
29.图6是本实用新型的端板的局部放大示意图；
30.图7是本实用新型的汇流结构件的局部放大示意图。
31.图中：1、上盖板；2、下盖板；3、端板；4、单体电池；
32.5、汇流集成件；51、汇流结构件；511、限位卡扣；512、塑料熔钉；52、汇流排；53、电路板；54、引出汇流排；
33.6、泡棉；7、导热胶；8、绝缘片；9、保护盖。
具体实施方式
34.下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。
35.实施例1
36.结合图1-图3所示，本实施例的一种集成式电池模组，包括上盖板1、下盖板2以及端板3，多个单体电池4设置于上盖板1、下盖板2以及端板3围成的空间内，所述的多个单体电池4沿下盖板2的长度方向，横向排列于下盖板2上，且单体电池4的正负极极柱分别位于单体电池本体的两侧，位于两侧的多个极柱分别通过汇流集成件5连接，该汇流集成件5将模组的正负极引出至模组两端与外部串接。
37.通过汇流集成件5的设置，减少了电池模组零部件的数量，提高了装配效率，降低了成本。另外，单体电池4采用两侧出极耳的方式，保证了汇流集成件5可以设置在电池模组的两侧，且能够将电池模组的正负极引出至模组两端。较传统的将主要部件设置在电池模组的上部，本实施例的设计，有利于进一步提高空间的利用率，同时降低了电池的重心，从而保证了单体电池4本身在z向的钢性。另外得益于单体电池4高度的下降，电池包系统的高度进而得到控制，从而有利于整车的空间布局及立地间隙的释放等。
38.具体地，如图1、图5、图7所示，所述的汇流集成件5包括汇流结构件51、汇流排52、电路板53以及引出汇流排54。其中，汇流结构件51选优为塑料材质，其表面设有多个限位卡扣，汇流排52和引出汇流排54均通过限位卡扣与汇流结构件51相连接，电池的电极穿过汇流结构件与汇流排52焊接。
39.这种嵌入式安装方式，便于汇流结构件51与引出汇流排54、汇流排52间的贴合装配。同时，依靠汇流结构件51的撑托，将引出汇流排54设置于模组两侧，从而将正负极引出至模组两端与外部串接，减少了其他部件的使用，进一步提高了空间的利用率。具体到本实施例中，汇流排52为汇流铝排，电路板53为fpc电路板，引出汇流排54为引出汇流铜排。
40.所述的电路板53固定于汇流结构件51上，且该电路板53同时连接汇流排52和引出汇流排54。具体到本实施例中，所述的电路板53通过汇流结构件51上的塑料熔钉512与汇流结构件51连接，电路板53通过超声波焊接与汇流排52、引出汇流排54进行连接，保证了单体电池4状态信息的传输。
41.所述的上盖板1、下盖板2上设有折耳翻边，该折耳翻边均搭接在端板3上。其中，上盖板1、下盖板2以及端板3均采用金属材质，并采用激光焊接进行固定。折耳翻边的设计，分别从上、下两端对端板3进行包覆，实现了模组整体闭环固联，可提升模组整体结构刚度。
42.本实施例的一种集成式电池模组，电池模组的两侧设有绝缘片8，保证了模组与模组间装配的绝缘性能，同时，在电池模组发生热失控时能有效进行缓冲控制。所述的绝缘片8通过咬接螺栓与汇流集成件5进行连接。
43.所述的单体电池4之间，单体电池4与端板3之间均设有泡棉6。泡棉6的设置，有效解决了模组长期使用下的膨胀力以及单体电池4间的热传导问题。同时，泡棉6能有效吸收模组装配过程中产生的公差问题。另外，该泡棉6与单体电池4、端板3之间均采用粘接方式
进行连接，例如在泡棉6的两侧设有双面胶或胶水，从而保证单体电池4之间连接的稳定性。
44.所述的上盖板1与单体电池4之间同样设有泡棉6，且该泡棉6的两侧均贴附有双面胶或结构胶水，从而对单体电池4的移动起到约束作用。所述的下盖板2上设有导热胶7，导热胶7一方面保证了模组的导热性能，一方面，辅助单体电池4进行排列固定，保证了模组结构的整体稳定性。
45.如图6所示，所述的端板3上设有保护盖9，该保护盖9位于引出汇流排54的上方。保护盖9采用绝缘材质，可有效减少在装配过程中以及模组运输过程中，引出汇流排54接触导电颗粒物质的可能性，避免发生短路事件。
46.本实施例的一种集成式电池模组，除了设置在模组两端的端板3，在多个单体电池4之间也可以设有端板3，借用中间的端板3，可加强汇流集成件5与模组框架结构之间连接的稳定性。
47.另外，上盖板1、下盖板2以及端板3上均开设有对应的功能孔。该功能孔主要是为了配合后期电池模组的装箱操作(将单个电池模组装入整个动力电池系统中)，主要起到两个方面的作用，第一、在装配过程中，可通过该功能孔对电池模组进行起吊操作；第二、将电池模组装配在整个电池系统的箱体内时，可通过该功能孔进行限位、固定，从而保证了电池模组与箱体间连接的稳定性，进而确保了动力电池系统的整体结构稳定性。
48.本实施例的一种集成式电池模组，将汇流结构件51、汇流排52、电路板53以及引出汇流排54采用集成一体设计，减少了零部件的数量，降低了成本，还提高了装配效率。同时，将汇流结构件51置于模组两侧，区别于当前主流设计置于顶部的设计，能够更好的利用箱体的空间以及对热失控的处理。
49.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。