一種電池模組的制作方法
【專利摘要】本申請涉及電池領(lǐng)域，具體講，涉及一種電池模組。本申請的電池模組包括多個彈性板和多個用于固定電芯的框體，電芯固定于框體內(nèi)，彈性板和框體沿電芯厚度方向依次排布，彈性板上設(shè)置有至少一個彈片。本申請的電池模組不僅具有固定電池的功能，同時還提供良好的散熱性能，還可以有效補償鋰離子電池尺寸變化及模組內(nèi)部緊固力的變化，緩解電芯膨脹造成的電池堆疊方向負荷的變化。
【專利說明】
一種電池模組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本申請涉及電池領(lǐng)域，具體講，涉及一種電池模組。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年鋰電池行業(yè)發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，特別是隨著新能源汽車的崛起，使得鋰電池容量越做越大、功率越來越高，電池包和模組中容納的電芯數(shù)量也不斷增加，這就對電池模組的安全性形成很大的挑戰(zhàn)。影響電池模組安全性的兩個很重要的因素是溫度和結(jié)構(gòu)。
[0003]電芯在充放電過程中會產(chǎn)生熱量，很多電芯堆疊在一起所產(chǎn)生的熱量不能夠及時散出，溫度便會不斷升高，溫度過高會嚴重影響電芯循環(huán)壽命，嚴重時會造成電池起火，后果不堪設(shè)想，這就需要電池模組在設(shè)計中布置散熱結(jié)構(gòu)。另外，電芯隨著充放電的進行，在厚度方向上不斷膨脹，特別是在軟包和方形電芯上的表現(xiàn)格外明顯，模組中的電芯數(shù)量越多，電芯膨脹的影響就越大，可能影響電芯的電性能，甚至導(dǎo)致模組結(jié)構(gòu)的破壞，造成嚴重后果。
[0004]目前關(guān)于兼具散熱和補償膨脹的電池框架以及包括該框架的電池模塊的專利和技術(shù)報道為數(shù)不多。已公開一種鋰電池模組，每兩個電芯之間夾一導(dǎo)熱片，把熱量傳導(dǎo)至模組底部的冷卻機構(gòu)上；另外，在模組的一端設(shè)置有活動板及彈性元件，以此吸收電芯的膨脹。該技術(shù)方案存在如下缺點:1.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件較多，對制造和安裝工藝要求非常高，成本高;2.彈性件放置在模組的一端，電芯在充放電循環(huán)中膨脹，造成最靠近彈性件的電芯的位移是所有電芯位移之和，即偏移過大，可能導(dǎo)致極耳連接不可靠。
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特提出本申請。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請的發(fā)明目的在于提出一種電池模組。
[0007]為了完成本申請的目的，采用的技術(shù)方案為:
[0008]—種電池模組，所述電池模組包括多個彈性板和多個用于固定電芯的框體，所述彈性板和所述框體沿電芯厚度方向依次排布，所述彈性板上設(shè)置有至少一個彈片。
[0009]優(yōu)選的，所述彈片包括彈性彎折部和向遠離所述彈性板方向延伸的接觸部，所述接觸部與所述彈性板之間形成彈性間隙。
[0010]優(yōu)選的，所述彈性板上設(shè)置有通孔，所述彈性彎折部與所述通孔的一側(cè)邊相連接。
[0011]優(yōu)選的，所述彈片為多個并且每一個彈片的接觸部與所述彈性板之間形成彈性間隙的大小相同。
[0012]優(yōu)選的，所述彈片為多個并且所述彈片的接觸部分別設(shè)置于所述彈性板的厚度方向的同側(cè)或兩側(cè)。
[0013]優(yōu)選的，所述彈片的接觸部分別交錯設(shè)置于所述彈性板的厚度方向的兩側(cè)。
[0014]優(yōu)選的，所述框體包括框架主體和位于所述框架主體邊緣的側(cè)板，所述框架主體和所述側(cè)板合圍形成用于收容電芯的收容空間。
[0015]優(yōu)選的，所述側(cè)板與所述框架主體為一體設(shè)置，所述彈片與彈性板為一體設(shè)置。
[0016]優(yōu)選的，所述收容空間上具有至少一個用于電芯沿與所述電池框架平行方向裝配的開口。
[0017]優(yōu)選的，在所述框架主體上的靠近所述開口的一端的兩側(cè)分別設(shè)置有安裝孔。
[0018]本申請的技術(shù)方案能達到的有益技術(shù)效果為:
[0019]1、本申請通過對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新改進，使得電池框架既具有固定電池的功能，同時還提供良好的散熱結(jié)構(gòu)，提高了電池的使用壽命和模組的結(jié)構(gòu)安全性。通過在傳統(tǒng)的組裝結(jié)構(gòu)上增加彈性板結(jié)構(gòu)，有效補償鋰離子電池尺寸變化及模組內(nèi)部緊固力的變化，緩解了電芯膨脹造成的電池堆疊方向負荷的變化，提高了電池的性能，效果明顯，結(jié)構(gòu)簡單。
[0020]2、每個電芯的膨脹都會自動被自身相鄰的電池框架的彈片所吸收，不會對其他電芯造成影響，提高了電池模組電連接和結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0021 ] 3、本申請的結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，生產(chǎn)成本低。
[0022]4、本申請的電池模塊成組方便，適合自動化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0023]圖1為本申請電池模組中框體與彈性板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本申請電池模組中的彈性片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本申請電池模組的裝配示意圖；
[0026]圖4為本申請電池模組與電芯的裝配示意圖；
[0027]圖5為本申請電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為本申請某一【具體實施方式】中的框體與彈性板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]其中:
[0030]1-框體；
[0031]11-框體主體；
[0032]12-側(cè)板；
[0033]13-安裝孔；
[0034]2-電芯；
[0035]3-彈性板；
[0036]31-彈片；
[0037]311-彈性彎折部；
[0038]312-接觸部；
[0039]4-風(fēng)道。
[0040]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本申請。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本申請而不用于限制本申請的范圍。
【具體實施方式】
[0041]本申請?zhí)岢鲆环N電池模組，包括多個彈性板3和多個用于固定電芯的框體1，電芯2固定于框體I內(nèi)，彈性板3和框體I沿電芯2厚度方向依次排布，彈性板3上設(shè)置有至少一個彈片31，每個框體I均通過彈片31與彈性板3固定連接。該電池模組兼具散熱和補償膨脹效果。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
[0042]優(yōu)選的，框體包括框架主體11和位于框架主體11邊緣、用于固定電芯2的側(cè)板12，框架主體11和側(cè)板12合圍形成用于收容電芯2的收容空間。側(cè)板14可以只設(shè)置在框架主體11的一個側(cè)邊，或者只設(shè)置在框架主體11的兩個側(cè)邊，或者在框架主體11的三個側(cè)邊都設(shè)置，或者在框架主體11的四個側(cè)邊都設(shè)置。優(yōu)選地，在框架主體11的三個側(cè)邊都設(shè)置側(cè)板14，從而在收容空間上形成一個用于電芯2沿與所述電池框架11平行方向裝配的開口。在使用過程中，將電芯放置于收容空間內(nèi)，為了加強電芯2與電池框架I之間結(jié)合的穩(wěn)固性，可將電芯2粘貼與框架主體11上，位于框架主體邊緣的側(cè)板起到提高電池框架I強度以及對電芯2進行定位的作用。
[0043]優(yōu)選的，收容空間上具有至少一個用于電芯與電池框架11在平行方向上進行裝配的開口。
[0044]優(yōu)選的，在框架主體11上的靠近開口的一端的兩側(cè)分別設(shè)置有安裝孔13，用于安裝電池組匯流排支架。
[0045]優(yōu)選的，側(cè)板12與框架主體11為一體設(shè)置，彈片31與彈性板3為一體設(shè)置，并優(yōu)選由鋼板或鋁合金板直接沖壓成型制備而成。
[0046]優(yōu)選的，彈片31包括彈性彎折部311和從彈性板向上延伸的接觸部312，彈性彎折部311連接接觸部312與彈性板3，接觸部312與彈性板3之間形成彈性間隙。優(yōu)選的，接觸部312與彈性板3平行。彈性板3的示意圖如圖2所示。
[0047]優(yōu)選的，彈性板上設(shè)置有通孔，彈性彎折部311與通孔的一側(cè)邊相連接。
[0048]優(yōu)選的，彈片31為多個并且每一個彈片31的接觸部312與彈性板3之間形成彈性間隙的大小相同。
[0049]優(yōu)選的，彈性彎折部311與彈性板3之間形成的角度為10°?45°。
[0050]優(yōu)選的，彈片31為多個并且彈片的接觸部312分別設(shè)置于彈性板3的厚度方向的同側(cè)或兩側(cè)。
[0051]進一步優(yōu)選的，框架主體11與彈性板3均為矩形，側(cè)板12設(shè)置于框架主體11的三個側(cè)邊上，電芯2為板狀的二次電池，從而將電芯2收納于框架主體11內(nèi)。其裝配的示意圖如圖4所示，裝配后的側(cè)視圖如圖3所示。
[0052]優(yōu)選的，彈片31沿彈性板3的長度方向成排設(shè)置。
[0053]優(yōu)選的，當(dāng)彈片31的接觸部312設(shè)置于彈性板3的厚度方向的兩側(cè)時，優(yōu)選交錯設(shè)置，即第一個接觸部312位于彈性板3左側(cè)時，第二個接觸部312與之相反，位于彈性板3的右側(cè)，這樣設(shè)置可提高框體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如圖6所示。
[0054]在電池模塊中，電池模塊單元的排布方式有如下幾種，彈性板3和框體I沿電芯2厚度方向依次排布，每個框體I均通過彈片31與彈性板3固定連接；即，彈片31的接觸部132與框體I的框架主體11固定連接。
[0055]S卩，彈性板3和框體I的排布方式有如下幾種:其一為:一個具有單側(cè)彈片的彈性板3和一個框架主體11之間通過彈片31固定連接，構(gòu)成一個電池模塊單元，電池模塊單元之間由可由電芯外露面之間緊密貼合、彈性板之間緊密貼合，依次排布而成;或者由電芯外露面與彈性板之間緊密貼合，依次排布而成。其二為:一個具有雙側(cè)彈片的彈性板通過彈片分別固定有一個框架主體11，從而形成構(gòu)成一個電池模塊單元，再將各個電池模塊單元的電芯外露面緊密貼合，依次排布。
[0056]在上述電池模塊應(yīng)用中，兩塊框體I因為電芯的膨脹向彈性板3擠壓，彈性板3發(fā)生塑性變形，接觸部312與彈性彎折部311之間的夾角變大，彈性彎折部311與彈性板的夾角變小，兩塊框體I之間的距離減小，從而補償電芯厚度方向上的膨脹。避免了模組因為電芯膨脹而脹潰，同時還保證足夠的模組緊固力。另外，彈性板3與框體I之間的間隙也提供了空氣流道，彈性板3和彈性彎折部311也起到翅片的作用，強化模組的散熱。
[0057]實施例1
[0058]—種兼具散熱和補償膨脹的電池模塊，如圖1和圖5所示，包括彈性板3和框體1，電芯2固定于框體I內(nèi)，彈性板3和框體I沿電芯2厚度方向依次排布，彈性板3上設(shè)置有至少一個彈片31，每個框體I均通過彈片31與彈性板3采用焊接固定連接?？蝮wI包括框架主體11和用于固定電芯的側(cè)板12，側(cè)板12是從框架主體直接沖壓成型，側(cè)板12分布在框架主體11的三個邊上，并垂直于框架主體11，形成收納室，收納室內(nèi)可放置至少一個電芯。
[0059]彈性板3上設(shè)置有至少一個彈片31。彈片31分為彈性彎折311和接觸部312，彈性彎折311與框架主體11角度為10°?45°，接觸部312與框架主體11平行。
[0060]框架主體11上有兩個安裝孔12，安裝孔12靠近無翻邊的一端，且分布在兩側(cè)，用于安裝固定電池組匯流排支架支架。
[0061]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，因此本申請的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本申請權(quán)利要求所界定的范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種電池模組，其特征在于，所述電池模組包括多個彈性板和多個用于固定電芯的框體，所述彈性板和所述框體沿電芯厚度方向依次排布，所述彈性板上設(shè)置有至少一個彈片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組，其特征在于，所述彈片包括彈性彎折部和向遠離所述彈性板方向延伸的接觸部，所述接觸部與所述彈性板之間形成彈性間隙。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模組，其特征在于，所述彈性板上設(shè)置有通孔，所述彈性彎折部與所述通孔的一側(cè)邊相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模組，其特征在于，所述彈片為多個并且每一個彈片的接觸部與所述彈性板之間形成彈性間隙的大小相同。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模組，其特征在于，所述彈片為多個并且所述彈片的接觸部分別設(shè)置于所述彈性板的厚度方向的同側(cè)或兩側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模組，其特征在于，所述彈片的接觸部分別交錯設(shè)置于所述彈性板的厚度方向的兩側(cè)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模組，其特征在于，所述框體包括框架主體和位于所述框架主體邊緣的側(cè)板，所述框架主體和所述側(cè)板合圍形成用于收容電芯的收容空間。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池模組，其特征在于，所述側(cè)板與所述框架主體為一體設(shè)置，所述彈片與彈性板為一體設(shè)置。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池模組，其特征在于，所述收容空間上具有至少一個用于電芯沿與所述電池框架平行方向裝配的開口。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池框組，其特征在于，在所述框架主體上的靠近所述開口的一端的兩側(cè)分別設(shè)置有安裝孔。
【文檔編號】H01M2/10GK205429045SQ201620221151
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】葉永煌, 王岳利, 劉石磊
【申請人】寧德時代新能源科技股份有限公司