一種電芯模組的制作方法
【專利摘要】本申請涉及電池組技術(shù)領(lǐng)域，具體講，涉及一種電芯模組，包括基板、多個電池單元、一對端板、一對側(cè)板和多個緊固件；一對所述端板分別位于多個所述電池單元堆疊方向的兩側(cè)，且緊鄰最外部的所述電池單元，并沿所述電池單元的長度方向延伸；且所述端板在所述電池單元長度方向上的端部彎曲成管形成卷管段，所述卷管段的軸線方向與所述電池單元的高度方向同向；所述緊固件插于所述卷管段中，且在所述卷管段中朝向所述基板的方向延伸凸出至所述卷管段之外，并固定在所述基板上；通過在端板上設(shè)置卷管段，提高了緊固件的緊固強度、可實現(xiàn)電池組在基板上的可靠固定。
【專利說明】
一種電芯模組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請涉及儲能器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池組模組。
【背景技術(shù)】
[0002]動力電池組安裝在電動車上后，電動車在行車過程中的會產(chǎn)生晃動、振動等對模組不利的外力因素，如果不對電池組加以固定在某個位置，極易因為電池組與電池組之間產(chǎn)生相對位移而導(dǎo)致電池組間的沖擊、碰撞和擠壓而損傷電池組，久而久之將出現(xiàn)電池組性能減弱或失效，嚴(yán)重時將導(dǎo)致電池組短路起火等嚴(yán)重安全事故。通常，動力電芯模組的端板結(jié)構(gòu)為帶通孔的擠壓成型鋁件，端板帶孔使電池組能通過螺栓等緊固構(gòu)件牢固的固定在特定的基板上，如電池組箱體，從而減輕甚至避免電池組在行車過程中的相互機械作用，提高電池組的安全性能。
[0003]此外，現(xiàn)有端板在基板上的固定通常采用另外設(shè)置的套構(gòu)件，套構(gòu)件上設(shè)通孔并通過螺栓固定在基板上，而端板則焊接固定在套構(gòu)件上，從而連帶被固定在基板上，如此不可避免多組件連接造成的機械薄弱問題，使固定在基板上的端板抗壓能力不強。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本申請的目的在于提供一種電芯模組，無需另置連接套構(gòu)件，減少了多組件連接機械性能薄弱問題，且能有效增強端板剛性及抗壓能力，從而提高了電池組的使用可靠性。
[0005]本申請的具體方案如下:
[0006]—種電芯模組，包括基板、多個電池單元、一對端板、一對側(cè)板和多個緊固件；
[0007]所述多個電池單元位于所述基板上，并沿所述電池單元的厚度方向依次堆疊；
[0008]—對所述端板分別位于多個所述電池單元堆疊方向的兩側(cè)，且緊鄰最外部的所述電池單元，并沿所述電池單元的長度方向延伸；且所述端板在所述電池單元長度方向上的端部彎曲成管形成卷管段，所述卷管段的軸線方向與所述電池單元的高度方向同向；
[0009]—對所述側(cè)板分別位于多個所述電池單元在所述電池單元長度方向的兩側(cè)，且沿所述電池單元的厚度方向延伸，并與所述卷管段固定連接；
[0010]所述緊固件插于所述卷管段中，且在所述卷管段中朝向所述基板的方向延伸凸出至所述卷管段之外，并固定連接到所述基板上。
[0011]優(yōu)選的，所述卷管段位于所述端板背向所述電池單元的一側(cè)。
[0012]優(yōu)選的，所述側(cè)板沿所述電池單元厚度方向延伸至覆蓋在所述卷管段上，并與所述卷管段焊接固定。
[0013]優(yōu)選的，所述卷管段沿彎曲的曲線方向，包括與所述端板板面相連的卷管固定端和與所述卷管固定端相連的卷管自由端;所述卷管段自由端與所述端板的板面接觸連接并內(nèi)收于管內(nèi)。
[0014]優(yōu)選的，所述卷管自由端與所述端板的板面接觸連接，并在接觸連接處，貼合端板的板面朝管外延伸形成延伸段。
[0015]優(yōu)選的，所述延伸段與其貼合的端板的板面之間焊接固定。
[0016]優(yōu)選的，所述端板在所述電池單元高度方向的端部向所述卷管段所在的一側(cè)延伸形成包邊段，并包覆在所述卷管段上;所述包邊段在與所述卷管段的管孔對應(yīng)的位置上設(shè)有開孔;所述緊固件延伸穿過所述開孔至所述基板，并固定連接到所述基板上。
[0017]優(yōu)選的，所述卷管段和包邊段通過焊接固定連接。
[0018]優(yōu)選的，所述卷管段的橫截面為圓形，所述開孔為圓形孔，所述緊固件為與所述卷管段的管孔和所述開孔均相配合的緊固螺栓，所述緊固螺栓緊固于所述卷管段的管中。
[0019]優(yōu)選的，所述端板在所述電池單元高度方向的兩端設(shè)有一對所述的包邊段;所述包邊段包括與所述端板的板面連接的包邊固定端和與所述包邊固定端相連的包邊自由端；一對所述包邊段的包邊自由端分別沿所述卷管段的軸線方向相向延伸至相接，且在相接處通過焊接使兩包邊段形成牢固連接。
[0020]本申請技術(shù)方案還包括以上任意卷管段和任一包邊段的結(jié)構(gòu)設(shè)計組合形成的端板結(jié)構(gòu)。
[0021]本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果:
[0022](I)由于卷管段與端板為一體化結(jié)構(gòu)，無需另外設(shè)置連接套構(gòu)件，避免了不同組件連接工序帶來的中間機械性能薄弱問題，而且由于卷管段為曲面結(jié)構(gòu)，有利于分散來自于側(cè)板的垂直壓力，因此面對外界壓力時，使端板更加抗壓；
[0023](2)卷管段在端板上還起到了肋板的作用，增加端板剛度，防止端板鼓脹變形;卷管段的延伸段通過與端板貼合固定，更加增加了端板卷管段的承壓能力；
[0024](3)包邊段也具有增強端板抗壓能力的作用，而且包邊段增加了端板的整體厚度，使端板更抗壓，相比同厚度的端板結(jié)構(gòu)，減輕了端板的重量，從而減輕了電池組的重量，減少了電池組使用行車過程中的額外的能源消耗。
【附圖說明】
[0025]圖1為本申請實施例的電芯模組的整體結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
[0026]圖2為本申請實施例的具有卷管段的端板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本申請實施例的端板的一種卷管段的截面示意圖；
[0028]圖4為本申請實施例的端板的另一種卷管段的截面示意圖；
[0029]圖5為本申請實施例的一種具有卷管段和包邊段的端板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為圖5所示端板的A-A截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為圖5所示端板的B-B截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖8為本申請實施例的另一種具有卷管段和包邊段的端板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖9為本申請實施例的一種具有卷管段和包邊段的端板的板材展開示意圖；
[0034]附圖標(biāo)記:
[0035]1，端板；
[0036]2，側(cè)板；
[0037]3，電芯；
[0038]11，卷管段；
[0039]111，延伸段；
[0040]12，包邊段；
[0041]121，焊縫；
[0042]122，開孔；
[0043]123，焊縫；
[0044]11’，卷管段板材；
[0045]12’，包邊段板材；
[0046]X，電芯厚度方向；
[0047]y，電芯長度方向。
【具體實施方式】
[0048]為使本申請的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本申請實施例及附圖，對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾?zhí)峁┑募夹g(shù)方案及所給出的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0049]文中的“長”、“寬”、“高”均以附圖中的電芯3(電池單元)的放置狀態(tài)為參照。
[0050]—種電芯模組，如圖1所示，包括基板(位于電芯3底部，未示出)、多個電芯3、一對端板1、一對側(cè)板2和多個緊固件；
[0051]多個電芯3位于基板上，并沿電芯3的厚度方向依次堆疊；
[0052]—對端板I分別位于多個電芯3堆疊方向的兩側(cè)，并緊鄰最外部的電芯，并沿電芯3的長度方向延伸;且端板I在沿多個電池長度方向上的端部彎曲成管形成卷管段11，卷管段11的軸線方向與電芯3的高度方向同向，如圖2所示；
[0053]—對側(cè)板2分別位于多個電芯3在電芯3長度方向的兩側(cè)，且沿電芯3的厚度方向延伸，并與卷管段11固定連接；
[0054]緊固件插于卷管段11中，且在卷管段11中朝向基板的方向延伸凸出至卷管段11之夕卜，并固定在基板上。
[0055]本申請卷管段11為端板I延伸彎曲而成，與端板I為一體化結(jié)構(gòu)，使用緊固件插入卷管段11中即可實現(xiàn)端板I與基板的固定，因此無需另外再設(shè)置用于端板I和基板連接的套構(gòu)件，因此避免了不同組件連接工序帶來的中間機械性能薄弱問題，另外一體化的卷管段11為曲面結(jié)構(gòu)，還有利于分散來自于側(cè)板2的垂直壓力，因此面對外界壓力時，這種設(shè)計結(jié)構(gòu)的連接抗壓能力也更強。
[0056]作為本申請的一種改進(jìn)，各端板I在沿多個電池長度方向上的兩端設(shè)有一對卷管段11。
[0057]作為本申請的一種改進(jìn)，卷管段11位于端板I背向電芯3的一側(cè)。如此卷管段11在端板I上可起到肋板的作用，增加端板I剛度，防止端板I鼓脹變形;若卷管段11面向電芯，則一旦電池組充放電膨脹或因為實際工況中振動等因素電芯3對端板I施加力，則端板I的受力處為卷管段11，和電芯3面的切線處受力面積小，造成電芯3受的局部應(yīng)力大，易損傷電芯。
[0058]作為本申請的一種改進(jìn)，側(cè)板2沿電芯厚度方向延伸至覆蓋在卷管段11上，并與卷管段11焊接固定。焊接固定的方法可以是通過激光焊、電阻焊、CMT焊、等離子弧焊或高頻焊與端板I形成牢固結(jié)合。
[0059]作為本申請的一種改進(jìn)，卷管段11的橫截面可以是圓形、橢圓形或多邊形。
[0060]作為本申請的一種改進(jìn)，卷管段11沿彎曲的曲線方向，包括與端板I板面相連的卷管固定端和與卷管固定端相連的卷管自由端;卷管自由端與端板I的板面接觸連接并內(nèi)收于管內(nèi)，如圖3所示。
[0061]作為本申請的一種改進(jìn)，卷管自由端與端板I的板面接觸連接，并在接觸連接處，貼合端板I的板面朝管外延伸形成延伸段111，如圖4所示。
[0062]作為本申請的一種改進(jìn)，延伸段111與其貼合的端板I的板面之間焊接固定。焊接固定的方法可以是激光焊接、電阻焊、CMT焊、等離子弧焊或高頻焊焊接在端板I大平面上，形成牢固結(jié)合。
[0063]貼合端板的延伸段111，可應(yīng)用在強度要求更高的電池組生產(chǎn)中，在此處增加激光焊接、高頻焊接等焊接工序，使卷管段11牢固固定在端板I上，使卷管段11在鎖上螺栓后能承受更大的力。延伸段111同時還作為卷繞段11的一個支撐點，當(dāng)有外力壓向卷繞段11時，該延伸段111會起到支撐作用，讓卷繞段11更加抗壓。
[0064]作為本申請的一種改進(jìn)，端板I在電芯3高度方向的端部向卷管段11所在的一側(cè)延伸形成包邊段12，并包覆在卷管段11上;包邊段12在與卷管段11的管孔對應(yīng)的位置上設(shè)有開孔122;如圖7和圖8所示;緊固件延伸穿過開孔122至基板，并固定連接到基板上。包邊段12具有與卷管段11類似的作用，能增強端板I本身的抗壓性，只是承壓的方向與卷管段11不同；而且增設(shè)包邊段12還有助增加端板I的整體厚度，使端板I在厚度方向上就會更抗壓，相比等厚度的整塊端板11，有助減輕端板的重量，從而減輕了電池組的重量，減少了電池組使用行車過程中的額外的能源消耗。
[0065]作為本申請的一種改進(jìn)，卷管段11的橫截面為圓形、開孔122為圓形孔，使用的緊固件為與卷管段11的管孔和開孔122均相配合的緊固螺栓，緊固螺栓緊固于卷管段11的管中。
[0066]作為本申請的一種改進(jìn)，卷管段11和包邊段12通過焊接固定連接。卷管段11和包邊段12可以通過激光焊、電阻焊、CMT焊、等離子弧焊或高頻焊焊接在一起形成牢固結(jié)合。如圖5所示。
[0067]作為本申請的一種改進(jìn)，如圖8所示，端板I在電芯3高度方向的兩端設(shè)有一對包邊段12;包邊段12包括與端板I的板面連接的包邊固定端和與包邊固定端相連的包邊自由端；一對包邊段12的包邊自由端分別沿卷管段11的軸線方向相向延伸至相接，且在相接處通過焊接使兩包邊段12形成牢固連接。該處焊接可以是激光焊、電阻焊、CMT焊、等離子弧焊或高頻焊焊接等。
[0068]作為本申請前述技術(shù)方案的進(jìn)一步說明，如圖9所示，卷管段11與其所在的端板I之間連續(xù)無間斷;包邊段12與其所在的端板I之間連續(xù)無間斷。即卷管段11和端板I為一體化結(jié)構(gòu)、包邊段12與端板I為一體化結(jié)構(gòu)，有利于避免不同組件連接工序帶來的中間機械性能薄弱的問題，并易于實現(xiàn)大量自動化生產(chǎn)。
[0069]作為本申請的一種改進(jìn)，端板I和側(cè)板2的使用相同材質(zhì)的板材，優(yōu)選強度在200Mpa以上板材，如不銹鋼、鎂合金、鍍鋅鋼和碳鋼等。
[0070]作為本申請的一種改進(jìn)，端板I的卷管段11和包邊段12通過乳制、卷圓、折彎，沖壓等加工方式加工而成。
[0071]本申請的技術(shù)方案還包括以上任一種包邊段12和任一種卷管段11的組合。
[0072]本申請雖然以較佳實施例公開如上，但并不是用來限定權(quán)利要求，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本申請構(gòu)思的前提下，都可以做出若干可能的變動和修改，因此本申請的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種電芯模組，包括基板、多個電池單元、一對端板、一對側(cè)板和多個緊固件;其特征在于， 所述多個電池單元位于所述基板上，并沿所述電池單元的厚度方向依次堆疊； 一對所述端板分別位于多個所述電池單元堆疊方向的兩側(cè)，且緊鄰最外部的所述電池單元，并沿所述電池單元的長度方向延伸;且所述端板在所述電池單元長度方向上的端部彎曲成管形成卷管段，所述卷管段的軸線方向與所述電池單元的高度方向同向； 一對所述側(cè)板分別位于多個所述電池單元在所述電池單元長度方向的兩側(cè)，且沿所述電池單元的厚度方向延伸，并與所述卷管段固定連接； 所述緊固件插于所述卷管段中，且在所述卷管段中朝向所述基板的方向延伸凸出至所述卷管段之外，并固定連接到所述基板上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯模組，其特征在于，所述卷管段位于所述端板背向所述電池單元的一側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電芯模組，其特征在于，所述側(cè)板沿所述電池單元厚度方向延伸至覆蓋在所述卷管段上，并與所述卷管段焊接固定。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電芯模組，其特征在于，所述卷管段沿彎曲的曲線方向，包括與所述端板板面相連的卷管固定端和與所述卷管固定端相連的卷管自由端;所述卷管自由端與所述端板的板面接觸連接并內(nèi)收于管內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電芯模組，其特征在于，所述卷管自由端與所述端板的板面接觸連接，并在接觸連接處，貼合端板的板面朝管外延伸形成延伸段。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電芯模組，其特征在于，所述延伸段與其貼合的端板的板面之間焊接固定。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯模組，其特征在于，所述端板在所述電池單元高度方向的端部向所述卷管段所在的一側(cè)延伸形成包邊段，并包覆在所述卷管段上;所述包邊段在與所述卷管段的管孔對應(yīng)的位置上設(shè)有開孔;所述緊固件延伸穿過所述開孔至所述基板，并固定連接到所述基板上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電芯模組，其特征在于，所述卷管段和包邊段通過焊接固定連接。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電芯模組，其特征在于，所述卷管段的橫截面為圓形，所述開孔為圓形孔，所述緊固件為與所述卷管段的管孔和所述開孔均相配合的緊固螺栓，所述緊固螺栓緊固于所述卷管段的管中。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電芯模組，其特征在于，所述端板在所述電池單元高度方向的兩端設(shè)有一對所述的包邊段;所述包邊段包括與所述端板的板面連接的包邊固定端和與所述包邊固定端相連的包邊自由端;一對所述包邊段的包邊自由端分別沿所述卷管段的軸線方向相向延伸至相接，且在相接處通過焊接使兩包邊段形成牢固連接。
【文檔編號】H01M2/10GK205508915SQ201620338781
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】吳岸為, 趙賓, 姚瓊偉, 鐘光躍, 羅斯傳, 陳永城
【申請人】寧德時代新能源科技股份有限公司