用于电池模组的端板组件和电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种用于电池模组的端板组件和电池模组。


背景技术：

2.现有技术中，输出极防护座与模组端板之间的连接稳定性较差，导致电池模组的整体稳定性较差，且由于传统的输出极防护座的厚度较薄，在电池模组发生热扩散时，模组端板与汇流排周围的绝缘材料发生电极化，导致汇流排与模组端板之间发生短路，导致电池模组的热失控风险较大，影响电池模组的安全性，存在改进空间。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于电池模组的端板组件，该端板组件能够降低电池模组发生热失控的风险，并且端板组件的整体稳定性更好，从而能够提高电池模组的安全性。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种用于电池模组的端板组件，包括：模组端板，所述模组端板上开设有卡接孔；输出极防护座，所述输出极防护座卡接限位在所述卡接孔处，且所述输出极防护座与所述模组端板之间至少具有三个方向上的限位配合，所述输出极防护座具有座本体，所述座本体的厚度为t，t≥10mm。
6.进一步，所述座本体上具有沿竖向延伸的限位卡接组件，所述限位卡接组件分别与所述卡接孔的孔壁在电池模组的横向、纵向以及竖向上配合限位。
7.进一步，所述限位卡接组件包括：竖向卡爪，所述孔壁中的横向两侧壁分别向外凹陷以形成限位槽，所述竖向卡爪分别与所述限位槽配合限位。
8.进一步，所述限位卡接组件还包括：纵向卡爪和纵向凸筋，所述纵向卡爪与所述孔壁中的内壁配合限位，所述纵向凸筋与所述限位槽的远离所述内壁的一侧壁止抵限位。
9.进一步，所述限位卡接组件还包括：横向凸筋，所述横向凸筋为多段，多段所述横向凸筋分置于所述纵向凸筋的两侧，所述纵向凸筋连接在多段所述横向凸筋之间，多段所述横向凸筋分别与所述横向两侧壁止抵限位。
10.进一步，所述竖向卡爪包括：分置于横向两侧的第一卡爪和第二卡爪，所述第一卡爪与所述第二卡爪的宽度不同，两个所述限位槽的宽度不同，所述输出极防护座包括：正极防护座和负极防护座，所述正极防护座和所述负极防护座为轴对称结构件。
11.进一步，所述限位卡接组件与所述座本体的底面连接，所述座本体的底面上形成有朝向所述座本体的配合上表面凹陷的多个凹槽，多个所述凹槽避让开所述限位卡接组件设置。
12.进一步，所述座本体的配合上表面的外周边缘向上延伸以形成保护周壁，所述保护周壁在三个方向上开设有铜排插入口。
13.进一步，所述输出极防护座还具有嵌设螺母，所述嵌设螺母设置在所述座本体内，且所述嵌设螺母的至少一部分伸出所述座本体的配合上表面。
14.相对于现有技术，本实用新型所述的用于电池模组的端板组件具有以下优势：
15.本实用新型所述的用于电池模组的端板组件，该端板组件能够降低电池模组发生热失控的风险，并且端板组件的整体稳定性更好，从而能够提高电池模组的安全性。
16.本实用新型的另一目的在于提出一种电池模组，包括上述的用于电池模组的端板组件，该电池模组的安全性更高，整体稳定性更好。
附图说明
17.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1是根据本实用新型实施例的端板组件的爆炸图；
19.图2是根据本实用新型实施例的端板组件的结构示意图；
20.图3是根据本实用新型实施例的端板组件的局部结构剖面图；
21.图4是根据本实用新型实施例的正极防护座的结构示意图；
22.图5是根据本实用新型实施例的正极防护座的结构示意图；
23.图6是根据本实用新型实施例的负极防护座的结构示意图；
24.图7是根据本实用新型实施例的负极防护座的结构示意图；
25.图8是根据本实用新型实施例的正极防护座的结构示意图；
26.图9是根据本实用新型实施例的负极防护座的结构示意图；
27.图10是根据本实用新型实施例的正极防护座的结构示意图；
28.图11是根据本实用新型实施例的负极防护座的结构示意图；
29.图12是根据本实用新型实施例的端板组件的透视图。
30.附图标记说明：
31.100
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端板组件，1
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模组端板，11
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卡接孔，111
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孔壁，1111
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限位槽，11111
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第一卡爪限位槽，11112
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第二卡爪限位槽，1112
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内壁，1113
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远离内壁的一侧壁，1114
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横向两侧壁，112
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正极防护座卡接孔，113
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负极防护座卡接孔，2
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输出极防护座，21
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座本体，211
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限位卡接组件，2111
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竖向卡爪，21111
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第一卡爪，21112
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第二卡爪，2112
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纵向卡爪，2113
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纵向凸筋，2114
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横向凸筋，212
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配合上表面，2121
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保护周壁，21211
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铜排插入口，213
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凹槽，22
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嵌设螺母，23
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正极防护座，24
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负极防护座。
具体实施方式
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.下面参考图1
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图12描述根据本实用新型实施例的用于电池模组的端板组件100。
34.根据本实用新型实施例的用于电池模组的端板组件100可以包括：模组端板1和输出极防护座2。
35.如图1
‑
图3所示，电池包是电动汽车的主要供能部件，而电池模组为电池包内储存
能量的结构。电池模组装配完成后具有一个输出正极和一个输出负极，电池模组的两端设置有模组端板1，其中，一个输出正极和一个输出负极可以分别位于电池模组的两侧的模组端板1上，或者，一个输出正极和一个输出负极共同位于同一侧的模组端板1上。并且，电池模组通过螺栓将输出极连接件与电池模组的汇流排相连接，以将电池模组之间进行串联以及将汇集的电流输出以提供电能。为了保证在输出极连接件与汇流排的连接处能够安全输出电流，通常会在该连接处设置输出极防护座2。输出极防护座2大多采用固体绝缘材料，因此，输出极防护座2能够对输出极连接件与汇流排的连接处进行有效的防护，以避免发生短路的情况，从而保证电池模组以及电池包的安全性。
36.由于传统电池模组中的输出极防护座与模组端板之间的连接稳定性较差，导致电池模组的整体稳定性较差，且由于传统的输出极防护座的厚度较薄，在电池模组发生热扩散时，模组端板与汇流排周围的绝缘材料发生电极化，导致汇流排与模组端板之间发生短路，导致电池模组的热失控风险较大，影响电池模组的安全性。
37.为此，本实用新型实施例设计了一种在输出极防护座2与模组端板1之间至少具有三个方向上的限位配合关系的端板组件100，以使输出极防护座2与模组端板1之间的连接稳定性更好，并且通过设置厚度较大的输出极防护座2，来增加汇流排的爬电距离，从而降低热失控发生的风险。
38.其中，模组端板1上开设有卡接孔11，输出极防护座2卡接限位在卡接孔11处，即输出极防护座2卡接固定在模组端板1上，以便于与汇流排以及输出极连接件固定连接。并且，输出极防护座2与模组端板1之间至少具有三个方向上的限位配合。由此，提高了输出极防护座2与模组端板1之间的连接稳定性，以使输出极防护座2能够更稳定的安装在模组端板1上，从而避免了输出极防护座2脱离模组端板1而导致的短路等现象的发生，从而使得输出极防护座2能够起到更好的防护效果，进而使得电池模组以及电池包的安全性得到了提高。
39.进一步，输出极防护座2具有座本体21，座本体21的厚度为t，t≥10mm(参照图12)。即座本体21的厚度限定为不小于10mm。即本实用新型实施例将座本体21的厚度限定在不小于10mm的范围。换言之，模组端板1与汇流排之间沿固体绝缘材料表面的最短距离不小于10mm。由此，大幅度的增加了模组端板1与汇流排之间的爬电距离，以避免了在电池模组发生热扩散时，汇流排与模组端板1之间发生短路，进而降低了电池模组发生热失控的风险。
40.进一步，由于模组端板1与汇流排之间的爬电距离得到了进一步的增加，因此本实用新型实施例的端板组件100可满足更高电压的电池包的设计，进而提高了端板组件100的实用性。
41.根据本实用新型实施例的用于电池模组的端板组件100，该端板组件100能够降低电池模组发生热失控的风险，并且端板组件100的整体稳定性更好，从而能够提高电池模组的安全性。
42.结合图3
‑
图11所示实施例，座本体21上具有沿竖向延伸的限位卡接组件211，卡接孔11开设在模组端板1的顶壁上，以便于与卡接孔11配合，从而实现二者之间的稳定连接，其中，限位卡接组件211分别与卡接孔11的孔壁111在电池模组的横向、纵向以及竖向上配合限位，以达到在横向、纵向以及竖向上对输出极防护座2进行稳定限位的目的。因此，输出极防护座2能够稳定的固定在模组端板1上，以避免因输出极防护座2脱离模组端板1而导致的汇流排与模组端板1之间发生短路等现象，从而使得输出极防护座2能够起到更好的防护
效果，进而使电池模组的安全性得到了有效的提高。
43.如图3
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图7所示，限位卡接组件211包括：竖向卡爪2111，孔壁111中的横向两侧壁1114分别向外凹陷以形成限位槽1111，竖向卡爪2111分别与限位槽1111配合限位，以实现输出极防护座2与模组端板1之间的竖向限位配合。其中，竖向卡爪2111的外端具有导向壁，以在竖向卡爪2111与限位槽1111配合卡接的过程中起到有效的导向作用，从而使得卡接装配更方便。
44.具体的，在限位卡接组件211沿卡接孔11竖向插入到模组端板1内部时，竖向卡爪2111前端的导向壁首先与限位槽1111中的底壁接触，进一步，竖向卡爪2111在底壁的反作用力的作用下向内挤压，两侧竖向卡爪2111之间的宽度变窄，进而使得竖向卡爪2111前端能够通过限位槽1111。在竖向卡爪2111前端的倒三角形结构通过限位槽1111后，竖向卡爪2111失去反向力的作用，在自身弹性恢复力的作用下迅速回弹，并在下端与模组端板1的顶壁的下表面止抵限位，同时，座本体21的底面在上端与顶壁的上表面止抵限位。由此，座本体21的底面与竖向卡爪2111共同完成了输出极防护座2与模组端板1之间的竖向限位。
45.进一步，参照图3
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图7，限位卡接组件211还包括：纵向卡爪2112和纵向凸筋2113，其中，纵向卡爪2112与孔壁111中的内壁1112(朝向电芯的一侧壁)配合限位，也就是说，纵向卡爪2112与孔壁111中的内壁1112限位配合以对输出极防护座2的纵向一侧进行限位，同时，纵向凸筋2113与限位槽1111的远离内壁的一侧壁1113止抵限位，也就是说，纵向凸筋2113与限位槽1111远离内壁的一侧壁1113止抵限位能够在输出极防护座2的纵向另一侧对输出极防护座2进行限位。由此，在纵向上实现了力的平衡，以使纵向卡爪2112和纵向凸筋2113共同完成了输出极防护座2与模组端板1之间的纵向限位。
46.再进一步，限位卡接组件211还包括：横向凸筋2114，横向凸筋2114为多段，多段横向凸筋2114分置于纵向凸筋2113的两侧，且纵向凸筋2113连接在多段横向凸筋2114之间，其中，多段横向凸筋2114分别与横向两侧壁1114止抵限位，以使多段横向凸筋2114能够与卡接孔11的横向两侧壁1114在多处进行配合限位。由此，实现了输出极防护座2与模组端板1之间的横向限位，且可使限位稳定性更好。
47.综上，限位卡接组件211在电池模组的横向、纵向以及竖向上都具有限位结构与模组端板1进行配合限位。由此，确保了输出极防护座2与模组端板1之间的连接稳定性，进而使电池模组的整体稳定性更好。
48.结合图1
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图3所示实施例，竖向卡爪2111包括：分置于横向两侧的第一卡爪21111和第二卡爪21112，与之对应的，限位槽1111包括：第一卡爪限位槽11111和第二卡爪限位槽11112，第一卡爪21111与第二卡爪21112的宽度不同，例如，第一卡爪21111的宽度大于第二卡爪21112的宽度(参照图10和图11)，与之对应的，第一卡爪限位槽11111和第二卡爪限位槽11112的宽度也不同，例如，第一卡爪限位槽11111的宽度大于第二卡爪限位槽11112的宽度(参照图10和图11)。其中，第一卡爪21111适于与第一卡爪限位槽11111配合限位，而第二卡爪21112适于与第二卡爪限位槽11112配合限位，而由于第一卡爪21111与第二卡爪限位槽11112的宽度不匹配以及第二卡爪21112与第一卡爪限位槽11111的宽度也不匹配，因此实现了单个输出极防护座2与单个卡接孔11之间安装方向上的防错装。
49.进一步，参照图1
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图11，输出极防护座2包括：正极防护座23和负极防护座24，正极防护座23和负极防护座24为轴对称结构件。也就是说，正极防护座23和负极防护座24除了
两个竖向卡爪2111之间的设置位置相反，其他结构均相同。其中，一个模组端板1上至少具有一对卡接孔11，一对卡接孔11中包括：正极防护座卡接孔112和负极防护座卡接孔113，正极防护座23适于与正极防护座卡接孔112限位配合，而负极防护座24适于与负极防护座卡接孔113限位配合，并且在模组端板1上正极防护座卡接孔112和负极防护座卡接孔113呈轴对称分布，即正极防护座卡接孔112和负极防护座卡接孔113中的任意一个卡接孔11内皆具有一大一小的一对第一卡爪限位槽11111和第二卡爪限位槽11112，且正极防护座卡接孔112和负极防护座卡接孔113内的第一卡爪限位槽11111和第二卡爪限位槽11112开设方向相反。由此，正极防护座23和负极防护座24根据第一卡爪21111和第二卡爪21112的具体设置方向，只能安装到其对应的正极防护座卡接孔112和负极防护座卡接孔113内，因此，可起到有效的防错装作用，以避免发生错误安装的情况，从而提高了安装的准确性。
50.结合图4
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图11所示实施例，限位卡接组件211与座本体21的底面连接且沿竖向向下延伸，座本体21的底面上形成有朝向座本体21的配合上表面212凹陷的多个凹槽213，在输出极防护座2加工注塑过程中，座本体21的壁厚较大会造成注塑过程中座本体21出现局部凹陷的现象而导致注塑失效，增加加工成本，而在座本体21的底面上设置凹槽213能够减小座本体21的壁厚，避免局部凹陷的产生，并且还能够在满足强度要求的情况下减少用料，降低了输出极防护座2的整体重量以及制造成本。并且，多个凹槽213避让开限位卡接组件211设置，以避免凹槽213的开设影响限位卡接组件211的稳定设置以及限位卡接的功能。
51.参照图1，结合图8和图9所示，座本体21的配合上表面212的外周边缘向上延伸以形成保护周壁2121，保护周壁2121能够保护嵌设螺母22上连接的输出极连接件与汇流排，以提高电池模组的安全性。进一步，保护周壁2121在三个方向上开设有铜排插入口21211，每个铜排插入口21211均能够插入输出极连接件，从而实现了输出极连接件的多方向插入。由此，能够根据电池模组在电池包内的布置连接形式来实现多重功能的电池模组的输出极结构设计。
52.参照图8、图9和图12，输出极防护座2还具有嵌设螺母22，嵌设螺母22设置在座本体21内，且嵌设螺母22的至少一部分伸出座本体22的配合上表面212，以使输出极防护座2在注塑成型过程中，内部嵌设的嵌设螺母22与座本体21的配合上表面212之间无法形成塑料薄膜而影响导电效果，而且还避免了汇流排直接接触输出极防护座2而导致的输出极防护座2受热融化，从而提高了电池模组的安全性。
53.其中，嵌设螺母22适于与紧固螺栓配合以将输出极连接件以及汇流排固定在输出极防护座2上，其中，将嵌设螺母22的至少一部分伸出座本体21的配合上表面212，也就是说，使嵌设螺母22的上表面高于配合上表面212，可使通过螺栓连接的输出极连接件和汇流排与座本体21之间具有一定间隙，即汇流排与输出极防护座2之间不直接接触，因此，可有效避免座本体21因与汇流排直接接触而受热融化，导致的嵌件螺母22与模组端板1直接接触而引发的短路，进而避免了热失控的发生。
54.其中，嵌设螺母22上表面与配合上表面212之间的距离控制在1mm到2mm之间。以在不占用过多布置空间的情况下，保证端板组件100的安全性。
55.如图12所示，输出极防护座2中的嵌件螺母22的底面高于座本体21的底面。由此，可避免因嵌设螺母22与模组端板1相接触而引发的电池模组发生短路且发生热失控的现象，从而进一步有效的提高了电池模组以及电池包的安全性。
56.根据本实用新型另一方面实施例的电池模组，包括上述实施例中描述的用于电池模组的端板组件100。对于电池模组的其它构造均已为现有技术且为本领域的技术人员所熟知，因此这里对于电池模组的其它构造不做详细说明。
57.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。