支撑架和电池模组的制作方法

1.本技术涉及动力电池领域，尤其涉及支撑架和电池模组。


背景技术：

2.相关技术中，先通过对单体电池进行堆叠，然后将首尾的单体电池与铝端板粘接，再将侧板与铝端板焊接形成电池模组，上述电池模组堆叠复杂，且容易累积装配误差。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种支撑架，通过在开口框内间隔设置分隔组件，能够简化电池模组的装配过程且能够在相邻的单体电池之间形成气流通道，进而提高电池模组的散热性能。
4.本技术还提出一种具有上述支撑架的电池模组。
5.根据本技术的第一方面实施例的支撑架，用于容纳多个单体电池，包括：
6.开口框，所述开口框上设置有第一开口和第二开口；
7.分隔组件，所述分隔组件包括第一分隔件和第二分隔件，所述第一分隔件和所述第二分隔件均与所述开口框固定连接，所述第一分隔件和所述第二分隔件之间限定出第一通道，多个所述分隔组件沿第一方向间隔设置且用于分隔相邻的所述单体电池；
8.其中，所述第一开口和所述第二开口位于所述第一分隔件的两侧，且气流能够经所述第一开口进入所述开口框内，并在所述第一通道内流动后经所述第二开口排出。
9.根据本技术实施例的一体式壳体，至少具有如下有益效果：通过在开口框内间隔设置多个分隔组件，能够简化电池模组的装配过程，减少电池堆叠的累积误差，提高电池模组的装配精度，此外能够使相邻的单体电池之间形成气流通道，进而提高电池模组的散热性能。
10.根据本技术的一些实施例，所述第一分隔件与所述开口框的底构件固定连接。
11.根据本技术的一些实施例，所述第二分隔件包括第一分隔部，第二分隔部和第三分隔部，所述第一分隔部和所述第二分隔部相对设置，所述第三分隔部连接所述第一分隔部和所述第二分隔部。
12.根据本技术的一些实施例，还包括弹性组件，所述弹性组件设置在所述第二分隔件上，沿所述第一方向，所述弹性组件伸出所述第二分隔件，所述弹性组件用于抵接所述单体电池。
13.根据本技术的一些实施例，所述弹性组件包括第一抵接部和第二抵接部，所述第一抵接部和所述第二抵接部相对设置且具有间隙，所述第一抵接部和所述第二抵接部在所述单体电池膨胀的作用下能够相互靠拢。
14.根据本技术的一些实施例，所述第二分隔件与所述开口框的连接处通过圆弧过渡连接。
15.根据本技术的一些实施例，所述第一分隔件的外边沿至少部分呈弧形。
16.根据本技术的一些实施例，所述开口框为多个，多个所述开口框沿第二方向设置，其中所述第一方向为所述支撑架的长度方向，所述第二方向为所述支撑架的宽度方向。
17.根据本技术的一些实施例，所述分隔组件为多列，多列所述分隔组件沿第二方向间隔设置，所述第二方向为所述支撑架的宽度方向。
18.根据本技术的第二方面实施例的电池模组，包括多个单体电池和上述第一方面实施例的支撑架。
19.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明，其中：
21.图1为本技术一实施例电池模组展开示意图；
22.图2为本技术一实施例支撑架及侧安装板结构示意图；
23.图3为图2的仰视图；
24.图4至图6示出了图3中a
‑
a截面的不同实施例的剖视图；
25.图7为图3中b
‑
b截面的部分剖视图；
26.附图标记：
27.支撑架100、开口框110、第一侧构件111、第二侧构件112、底构件113、第一开口1131、第二开口1132、第一分隔件120、第二分隔件130、第一分隔部131、第二分隔部132、第三分隔部133、第一通道140、弹性组件150、第一抵接部151、第二抵接部152、通孔160；
28.单体电池200、上盖300、侧安装板400、第一安装部410、第二安装部420；
具体实施方式
29.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
30.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。
31.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。
32.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。
33.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。
34.下面结合附图来描述本技术第一方面实施例的支撑架100。
35.支撑架100用于容纳多个单体电池200，包括开口框110和分隔组件，开口框110上设置有第一开口1131和第二开口1132，分隔组件包括第一分隔件120和第二分隔件130，第一分隔件120和第二分隔件130均与开口框110固定连接，第一分隔件120和第二分隔件130限定出第一通道140，多个分隔组件沿第一方向间隔设置且用于分隔相邻的单体电池，第一开口1131和第二开口1132位于第一分隔件120两侧，且气流能够经第一开口1131进入开口框110内，并在第一通道140内流动后经第二开口1132排出。
36.具体的，如图1至图3所示，开口框110包括底构件113、两个相对设置的第一侧构件111和两个相对设置的第二侧构件112，第一侧构件111沿x方向延伸，第二侧构件112沿y方向延伸，其中x方向为单体电池200的堆叠方向(即第一方向)，也是支撑架100的长度方向，y方向为支撑架100的宽度方向。如图1所示，分隔组件包括第一分隔件120和第二分隔件130，第一分隔件120与底构件113固定连接，第二分隔件130与第一侧构件111固定连接，第一分隔件120和第二分隔件130之间具有间距，即第一分隔件120和第二分隔件130之间形成第一通道140。多个分隔组件沿第一方向间隔设置，分隔组件将开口框110分隔成多个子空间，单体电池置于子空间内，从而使支撑架100能够容纳(或支撑)多个单体电池。相邻的单体电池之间采用分隔组件分隔，从而使相邻的单体电池不直接接触。底构件113上设置有第一开口1131和第二开口1132，在y方向上，第一开口1131和第二开口1132位于每一个第一分隔件120的两侧。第一开口1131和第二开口1132的具体结构可以是一体式的开口结构，即底构件113的第一开口1131和第二开口1132均只有一个，第一开口1131为长条形开口，所有的第一分隔件120的两侧都具有第一开口1131和第二开口1132。可以理解的是，第一开口1131和第二开口1132可以是多个间隔分布的开口，第一开口1131的数量、第二开口1132的数量均与第一分隔件120的数量相同，使每个第一分隔件120的两侧都具有一个第一开口1131和一个第二开口1132。
37.每个分隔组件中的第一分隔件120和第二分隔件130均限定出第一通道140，第一分隔件120和第二分隔件130之间具有设定的间隔。当将单体电池200全部放置在支撑架100内，由于分隔组件的设置，相邻的两个单体电池200之间具有一定的间距。即空气能够从第一开口1131和第二开口1132中一个进入，经第一通道140，从第一开口1131和第二开口1132中另一个流出，使空气能够在相邻的单体电池200之间流通。空气在第一通道140内流动的过程中，能够与相邻的两个单体电池200的表面接触，与单体电池200发生热交换，从而带走单体电池200的热量，对单体电池200降温。第一分隔件120、第二分隔件130以及开口框110共同作用，从而将单体电池200固定在开口框110的子空间中，通过上述结构的设置，能够将单体电池200固定得更加牢固，有效的避免单体电池200在电池模组中晃动。
38.本实施例示出了支撑架100结构为，第一分隔件120与底构件113固定连接。在另外一些实施例中，支撑架100的结构可以是，第一分隔件120与一第一侧构件111固定连接，相应的第一开口1131和第二开口1132也设置在该第一侧构件111上。
39.通过采用上述结构的支撑架100支撑多个单体电池200，能够简化电池模组的装配
过程，将单体电池直接放入开口框110的子空间中即可，能够减少单体电池200堆叠过程中的累计误差，进而提高电池模组的装配精度，更进一步的，能够在相邻的单体电池200之间形成气流通道，进而提高电池模组的散热性能。
40.在本技术的一些具体实施例中，第二分隔件130包括第一分隔部131、第二分隔部132和第三分隔部133，第一分隔部131和第二分隔部132相对设置，第三分隔部133连接第一分隔部131和第二分隔部132。
41.具体的，第二分隔件130整体呈门框型结构，第一分隔部131和第二分隔部132相对设置，第三分隔部133的一端与第一分隔部131的端部固定连接，第三分隔部133的另一端与第二分隔部132的端部固定连接，第一分隔件120置于门框内部，并与第一分隔部131、第二分隔部132和第三分隔部133之间均具有一定的间距。当第一分隔件120与底构件113固定连接时，第二分隔件130的第一分隔部131与一第一侧构件111固定连接，第二分隔件130的第二分隔部132与另一第一侧构件111固定连接，第二分隔件130的第三分隔部133与开口框110的顶部齐平。当第一分隔件120与第一侧构件111固定连接时，第二分隔件130的第一分隔部131与底构件113固定连接，第二分隔件130的第三分隔部133与另一第一侧构件111固定连接，第二分隔件130的第二分隔部132与开口框110的顶部齐平。通过上述设置方式，第二分隔件130第一分隔件120以及开口框110共同作用，能够对单体电池200的多个位置抵持或支撑，从而将单体电池200稳定的固定在开口框110内，能够有效的避免单体电池200晃动，进而能够提高电池模组的安全性。上述实施例中示出了第二分隔件130为具有三个分隔部的门框型结构，可以理解的是，在另外一些实施例中，第二分隔件130仅包括第一分隔部131和第二分隔部132，第一分隔部131和第二分隔部132相对设置，第一分隔部131与一第一侧构件111固定连接，第二分隔部132与另一第一侧构件111固定连接，第一侧构件111与其上相邻的两个第一分隔部131形成卡槽，用于卡接单体电池200的一侧，另一第一侧构件111与其上相邻的两个第一分隔部131形成卡槽，用于卡接单体电池200的另一侧，从而实现对单体电池200的固定。
42.在本技术的一些具体实施例中，还包括弹性组件150，弹性组件150设置在第二分隔件130上，沿第一方向，弹性组件150伸出第二分隔件130，弹性组件150用于抵接单体电池200。
43.具体的，如图4至图7所示，弹性组件150设置在第二分隔件130上，沿第一方向(即x方向，也是单体电池的堆叠方向)，弹性组件150向第二分隔件130的两侧伸出，用于抵接单体电池200。由于单体电池200在充放电的过程中会受热膨胀，为了保证单体电池200的工作性能，避免由于没有膨胀空间而导致热失控的情况发生，沿x方向，相邻的两个第二分隔件130之间的间距略大于单体电池200在x方向上的厚度，从而给单体电池200提供一定的膨胀空间，但是由于相邻两个第二分隔件130之间的间距大于单体电池200的厚度，单体电池200可能会发生晃动，为了确保单体电池200的稳定性，通过在第二分隔件130上设置弹性组件150。单体电池200在没有膨胀的情况下，弹性组件150抵接单体电池200，从而将单体电池200固定。当单体电池200膨胀的过程中，单体电池200施加给弹性组件150作用力，使弹性组件150发生弹性变形，进而使单体电池200能够抵接第二分隔件130。通过上述设置方式，即能够给单体电池200提供一定的膨胀空间，也能够保证单体电池200的稳定性。
44.在一些具体的实施例中，如图7所示，弹性组件150包括第一抵接部151和第二抵接
部152，第一抵接部151和第二抵接部152相对设置且具有间隙，沿单体电池200的堆叠方向(即沿x方向)，第一抵接部151和第二抵接部152伸出第二分隔件130，单体电池200没有发生膨胀的情况下，单体电池距离第二分隔件130具有一定的间隙，相邻的两单体电池200分别与第一抵接部151和第二抵接部152相抵接，当单体电池200发生膨胀的情况下，相邻的两单体电池200分别挤压第一抵接部151和第二抵接部152，第一抵接部151和第二抵接部152发生弹性变形，即在x方向上二者相互靠拢，进而使单体电池200能够与第二分隔件130抵接，通过设置弹性组件，使单体电池200在温度较低的状态下避免由于间隙晃动，在温度较高的状态下能够具有膨胀空间。如图4至图6中所示，当第二分隔部132为门型结构时，第一分隔部131和第二分隔部132的下端各设置一个弹性组件150，第三分隔部133的下方设置有两个间隔设置的弹性组件150。可以理解的是，第一分隔部131和第二分隔部132上的弹性组件150也可以沿y方向延伸，即第一分隔部131上的弹性组件150伸出第一分隔部131并朝向第二分隔部132延伸，第二分隔部132上的弹性组件150伸出第二分隔部132并朝向第一分隔部131延伸。可以理解的是，第二分隔件130上弹性组件150的数量可以根据单体电池200的大小来设置。
45.在本技术的一些具体实施例中，第二分隔件130与开口框110的连接处通过圆弧过渡连接。
46.具体的，图2中示出了第二分隔件130的第一分隔部131与一侧的第一侧构件111固定连接，第一分隔部131与第一测构件111的连接处设置有圆角，即二者通过圆弧过渡。同样的，第二分隔部132与另一侧的第一侧构件111固定连接，第二分隔部132与同侧的第一侧构件111的连接处设置有圆角，即二者通过圆弧过渡。在其他一些实施例中，当第一分隔件120设置在一第一侧构件111上时，第二分隔件130与第一侧构件111连接的部分、以及第二分隔件130与底构件113连接的部分均是通过圆弧过渡连接。通过上述方式，能够使第一侧构件111、底构件113以及第二分隔件130之间形成的容纳腔能够更好的匹配单体电池200的外形，此外也能够避免开口框110出现应力集中，提高开口框110的结构强度，进而提高电池模组的安全性。
47.在本技术的一些具体实施例中，第一分隔件120的外边沿至少部分呈弧形。具体的，如图4所示，在yz平面内，第一分隔件120的外边沿整体呈弧形结构，空气经第一开口1131和第二开口1132之一流入，沿着第一分隔件120的外边沿流动，再经过第一开口1131和第二开口1132另一流出，使空气路径呈u形。可以理解的，在另一些实施例中，如图5所示，在yz平面内，第一分隔件120的外边沿呈扇形，空气经第一开口1131和第二开口1132之一流入，沿第一分隔件120的外边沿流动，再经第一开口1131和第二开口1132另一流出，空气的路径也大致呈u形。在另外一些实施例中，如图6所示，在yz平面内，第一分隔件120的外边沿由方形部(其为正方形或长方形)和弧形部组成，空气沿第一分隔件120的边缘流过，空气路径呈u形。通过将第一分隔件120设置为上述结构，空气沿第一分隔件120的外边缘流动时，能够减少空气流动的阻力，从而提高空气流动的速度，进而提高冷却的效果。在一些具体实施例中，当第一分隔件120固定安装在底构件113上时，第一分隔件120沿z方向上的高度不超过单体电池200沿z方向高度的一半；当第一分隔件120固定在一第一侧构件111上时，第一分隔件120沿y方向的长度不超过单体电池200沿y方向长度的一半。由于单体电池200在充放电的过程中，单体电池200的中部区域膨胀量最大，空气能够流经单体电池200的中部
区域，使单体电池200的中部也能得到冷却，进而提高电池模组的散热性能。
48.在本技术的一些具体实施例中，开口框110为多个，多个开口框110沿第二方向设置，其中第一方向为支撑架100的长度方向，第二方向为支撑架100的宽度方向。
49.具体的，图1中示出的支撑架100仅能容纳沿x方向(即支撑架的长度方向)堆叠的一列单体电池，可以理解的是，根据实际的需要，将多个图1中所示的开口框110沿支撑架100的宽度方向布置(即图1中示出的y方向)排布，多个开口框110形成一体式开口框。在每个开口框110内沿x方向间隔设置有分隔组件(第一分隔件120和第二分隔件130)。每个开口框110中的第一分隔件120均与开口框110的底构件113固定连接，每个开口框110中的第二分隔件130均与开口框110的第一侧构件111固定连接，从而形成一体式的支撑架100。每个开口框110可以容纳一列单体电池，当支撑架100放满单体电池200时，单体电池200在支撑架100内呈矩形阵列分布。
50.在本技术的一些具体实施例中，第一分隔组件为多列，多列第一分隔组件沿第二方向间隔设置，第二方向为支撑架的宽度方向。
51.具体的，支撑架具有一个开口框110，在该开口框110中设置多列分隔组件，多列分隔组件沿支撑架100的宽度方向(即图1中示出的y方向)间隔设置。分隔组件的列数可以是2列，2列分隔组件中的第一分隔件120可以同时设置在开口框110的底构件113上，2列分隔组件中的第一分隔件120也可以是1列第一分隔件120设置在一第一侧构件111上，另一列第一分隔件120设置在另一第一侧构件111上。上述具有2列分隔组件的支撑架100可以用来放置2列单体电池(2列单体电池沿支撑架100的宽度方向分布)，分隔组件中的第一分隔件120和第二分隔件130均用于分隔每列单体电池中相邻的单体电池。可以理解的是，分隔组件还可以是3列以上。当分隔组件的列数为3列以上时，3列以上的分隔组件中的第一分隔件120可以同时设置在开口框110的底构件113上，也可以是宽度方向两侧的两列分隔组件中的第一分隔件120分别设置在相应侧的第一侧构件111上，其余列的分隔组件中的第一分隔件120均设置在开口框110的底构件113上。上述具有3列以上分隔组件的支撑架100可以用来放置3列以上的单体电池，每列分隔组件中的第一分隔件120和第二分隔件130用来分隔每列单体电池中相邻的单体电池。
52.本技术第二方面实施例的电池模组，包括多个单体电池和第一方面实施例的支撑架100。分隔组件(第一分隔件120和第二分隔件130)将开口框110分成多个子空间，将单体电池置于开口框110的子空间中，从而完成电池模组的组装。相比于通过电池堆叠形成的电池模组，本技术的电池模组能够减少堆叠误差，提高了电池模组的装配精度。由于第一分隔件120和第二分隔件130之间形成第一通道140，使得单体电池与支撑架之间具有间隙，气流能够在上述间隙(即第一通道140)中流动，进而能够提高电池模组的散热性能。
53.具体的，如图2和图4所示，当分隔组件中的第一分隔件120与底构件113固定安装时，两个第一侧构件111的外侧均设置有侧安装板400，侧安装板400呈l型结构，具有第一安装部410和第二安装部420，第一安装部410与第一侧构件111固定连接，第二安装部420用于与电池包壳体固定连接。通过在支撑架100外侧设置安装板，能够便于将电池模组安装在电池包壳体上。在一些具体的实施例中，第一侧构件111上设置有通孔160，第一侧构件111与侧安装板400通过胶粘接固定。第一侧构件111上设置有多个通孔160，每一侧的第一侧构件111上通孔160的数量与单体电池200的数量相同，电池模组的组装过程中，先将单体电池
200放置在支撑架100内的子空间中，然后在第一侧构件111上涂胶，之后再将侧安装板400放置在第一侧构件111的外侧，胶将单体电池200、第一侧构件111以及侧安装板400固定连接。通过上述设置方式，使单体电池200与支撑架100固定连接，单体电池不易相对于支撑架100发生晃动。
54.上面结合附图对本技术实施例作了详细说明，但是本技术不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。