电芯安装结构、电池包和电动汽车的制作方法

1.本技术涉及动力电池系统技术领域，尤其是涉及一种电芯安装结构、电池包和电动汽车。


背景技术：

2.目前的动力电池系统领域中的电池包的安装方式通常为模组安装，即先将若干个电芯组装成模组，再将若干个电芯组装成电池包，这种电池包的安装方式导致电池的体积大、安装需要的零部件较多和安装效率低。而ctp电池包(cell to pack,无模组电池包)的安装方式为则是电芯直接组成ctp电池包，因此ctp电池包能够有效地提高电池包的能量密度、降低电池包的零部件使用数量以及提高电池包安装效率。
3.电池包在固定单个电芯时，需要在单个电芯之间预留间隙，以保证电池包的使用寿命。现有的电池包的在固定电芯时的耗材较高、安装效率较低。


技术实现要素：

4.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，本技术提出一种电芯安装结构，能够降低电芯安装时的材料消耗，提高电芯的组装效率。
5.本技术还提出一种具有上述电芯安装结构的电池包。
6.本技术还提出一种具有上述电池包的电动汽车。
7.根据本技术第一方面实施例的电芯安装结构，所述电芯安装结构包括底座和电芯固定件，所述电芯固定件包括底板和两个安装侧板，所述安装侧板能够连接于所述底座，两个所述安装侧板分布于所述底板长度方向的两侧，两个所述安装侧板和所述底板能够共同与所述底座限制形成一容纳腔，沿所述底板的朝向所述容纳腔的面和/或所述安装侧板朝向所述容纳腔的表面，设有多个分隔部，所述分隔部将所述容纳腔分隔为多个电芯容纳腔。
8.根据本技术中实施例的电芯安装结构，至少具有如下技术效果：由于电芯安装结构具有电芯固定件和底座，而电芯固定件的底板、两个安装侧板能够与底座限制形成一容纳腔，多个分隔部将容纳腔分隔为多个电芯容纳腔，因此多个电芯能够分别固定于多个电芯容纳腔，被电芯固定件与底座固定，并且被分隔部隔开，以保证相邻电芯之间具有间隙。所以本实施例中的电芯安装结构在组装电芯时无需添加零件，能够降低电芯安装的材耗，提高电芯的组装效率。
9.根据本技术实施例的一些实施例，所述底座沿所述底座的长度方向，设置有多个电芯固定槽，所述电芯固定槽以及所述电芯容纳腔二者的横截面的形状和大小均相等。
10.根据本技术实施例的一些实施例，所述底座包括凸台，所述凸台设置于所述底座的连接有所述电芯固定件的一面，所述凸台设置有连接孔，所述连接孔的长度方向为所述凸台的凸起方向。
11.根据本技术实施例的一些实施例，所述电芯固定件设置有多个注塑口，所述注塑口设置于所述底板的沿所述底板的长度方向的两侧，并连通所述电芯容纳腔与外界环境。
12.根据本技术第二方面实施例的电池包，所述电池包包括上述第一方面实施例中的所述电芯安装结构和多个电芯，多个所述电芯设置于多个所述电芯容纳腔中，相邻所述电芯之间有所述分隔部。
13.根据本技术中实施例的电池包，至少具有如下技术效果：由于电池包包括上述第一方面实施例中的电芯安装结构，因此多个电芯能够分别固定于多个电芯容纳腔，被电芯固定件与底座固定，并且被分隔部隔开，以保证相邻电芯之间具有间隙。所以本实施例中的电池包在组装电芯时无需添加零件，能够降低电芯安装的材耗，提高电芯的组装效率。
14.根据本技术实施例的一些实施例，所述电池包还包括导电排，所述导电排连接于所述底板的相对于所述容纳腔的面，所述导电排包括多个连接片，多个所述连接片沿着所述导电排的长度方向设置于所述导电排的两侧，能够与所述电芯电性连接。
15.根据本技术实施例的一些实施例，所述底板的靠近所述安装侧板的两端设置有多个第一通孔，所述第一通孔位于相邻所述分隔部之间，所述电芯包括极柱，所述极柱穿设于所述第一通孔，所述电池包还包括导电件，所述导电件设置于所述第一通孔，所述连接片将所述导电件压合于所述电芯。
16.根据本技术实施例的一些实施例，所述电池包还包括电池控制模块，所述电池控制模块连接于所述电芯安装结构，所述导电排的一端设置有控制模块连接器，所述控制模块连接器连接于所述电池控制模块。
17.根据本技术实施例的一些实施例，所述电池包包括有两个所述导电排，两个所述导电排的朝向所述底板的中部的一端，共同连接于同一个所述控制模块连接器。
18.根据本技术实施例的一些实施例，所述电芯固定件具有两个，且对称分布于所述底座沿所述底座的长度方向的两侧，所述电池包还包括第一风道板和两个第二风道板，所述第一风道板、所述底座、两个所述第二风道板和两个所述电芯固定件限制出一风道，所述第一风道板设置有第三通孔，所述第三通孔连通所述风道与外界环境。
19.根据本技术实施例的一些实施例，所述安装侧板设置有多个第二通孔，所述第二通孔设置于相邻所述电芯之间，相邻所述电芯之间设置有绝缘片。
20.根据本技术第三方面实施例的电动汽车，所述电动汽车包括上述第二方面实施例中的所述电池包。
21.根据本技术中实施例的电动汽车，至少具有如下技术效果：由于电动汽车包括上述第二方面实施例中的所述电池包，因此电动汽车中的多个电芯能够分别固定于多个电芯容纳腔，被电芯固定件与底座固定，并且被分隔部隔开，以保证相邻电芯之间具有间隙。所以本实施例中的电动汽车在组装电芯时无需添加零件，能够降低电芯安装的材耗，提高电芯的组装效率。
22.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
23.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是本技术一个实施例的电芯安装结构中的电芯固定件的结构示意图；
25.图2是本技术一个实施例的电芯安装结构中的底座的结构示意图；
26.图3是本技术另一个实施例的电芯安装结构中的电芯固定件的结构示意图；
27.图4是本技术一个实施例的电池包的结构示意图；
28.图5是图4中a处的放大示意图；
29.图6是本技术另一个实施例的电池包的结构示意图；
30.图7是图6中的b处的放大示意图；
31.图8是本技术另一个实施例的电池包的结构示意图；
32.图9是图8中的电池包的侧视图；
33.图10是本技术另一个实施例的电池包的结构示意图。
34.附图标记：
35.电池包10、电芯固定件100、底板110、分隔部111、凹槽112、第一通孔113、安装侧板120、第二通孔121、侧面凸起122、注塑口123；
36.底座200、电芯固定槽210、凸台220、连接孔221、导电排300、采集线束310、控制模块连接器320、连接片330、导电件340、电池分配单元400、高压输出极410、电芯500、极柱510、控制模块600、加热固化工装件700、第一风道板810、第二风道板820、第三通孔830。
具体实施方式
37.以下将结合实施例对本技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本技术保护的范围。
38.在本技术实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“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。
39.在本技术实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、在另一个特征上。横截面为垂直于上下方向的面。
40.根据本技术第一方面实施例的电芯安装结构(图中未标记)，电芯安装结构包括底座200和电芯固定件100，电芯固定件100能够连接于底座200，电芯固定件100包括底板110、两个安装侧板120和多个分隔部111。沿底板110的长度方向，安装侧板120分布于底板110的两侧，安装侧板120和底板110能够共同与底座200限制形成一容纳腔(图中未标记)，多个分隔部111沿底板110的长度方向，设置于底板110的朝向容纳腔的面和/或安装侧板120的朝向容纳腔的面，以将容纳腔分隔为多个电芯容纳腔(图中未标记)。
41.具体地，参考图1、图2和图4。长度方向为图1和图2中的前后方向。底板110的左右两侧各设置有一个安装侧板120。当电芯固定件100连接于底座200时，电芯固定件100能够与底座200一同限制出一容纳腔，底板110的下表面设置有多个分隔部111，分隔部111将容纳腔分隔为多个电芯容纳腔。当电芯500需要固定时，可将电芯500的带有极柱510的一端朝向底板110，放入电芯容纳腔，此时，分隔部111能够分隔相邻的电芯500，以此保证电芯500
之间带有间隙，并限制电芯500的前后方向的移动。参考图4，底座200连接于电芯固定件100，由此底座200和电芯固定件100一同限制电芯500的上下方向的移动。安装侧板120限制电芯500左右方向移动。此时，电芯500实现六个自由度的固定。因此本实施例中的电芯安装结构能够低材耗、高效率地进行电芯500的组装。
42.可以理解的是，底座200和电芯固定件100之间的连接可以为销键连接、螺纹连接和焊接等。电芯500在安装于电芯容纳腔前，可在安装侧板120的朝向容纳腔的一面打结构胶，以此通过结构胶进一步固定电芯500。在底座200安装至电芯固定件100时，可在电芯500的朝向底座200的一面打结构胶，由此进一步固定电芯500。底板110的前后两端均可以设置挡板，以限制安装于电芯固定件100最前端和最后端的电芯500的移动。分隔部111的下表面可以设置为圆弧面，由此引导电芯500进入电芯容纳腔。
43.在一些实施例中，底座200沿底座200的长度方向，设置有多个电芯固定槽210，电芯固定槽210以及电芯容纳腔二者的横截面的形状和大小均相等。具体地，参考图2。底座200设置有多个电芯固定槽210，由于电芯固定槽210的横截面的形状和大小与电芯容纳腔的形状和大小相等，因此，在进行安装电芯500时，能够先将多个电芯500固定于多个电芯固定槽210，使得电芯500能够被电芯固定槽210限制五个自由度，再将电芯固定件100安装于底座200，以限制电芯500的六个自由度。相对于先将电芯500安装于电芯固定件100，先将电芯500安装于底座200能够便于工作人员进行电芯固定件100与底座200的安装，从而提高电芯500的安装效率。可以理解的是，电芯固定槽210的槽口可以设置圆角，由此起到引导电芯500进入电芯固定槽210的作用，也能够避免电芯500底部与电芯固定槽210碰触而造成电芯500的损坏。
44.在一些实施例中，底座200包括凸台220，凸台220设置于底座200的连接有电芯固定件100的一面，凸台220设置有连接孔221，连接孔221的长度方向为凸台220的凸出方向。具体地，参考图2和图5。电芯安装结构设置有多个连接片330，连接片330连接各个电芯500。靠近凸台220的一端的连接片330能够搭设于凸台220。电芯安装结构需要与电池分配单元400连接。电池分配单元400包括高压输出极410，高压输出极410搭设于凸台220，并与连接片330接触。因此，当需要将电芯500与电池分配单元400连接时，可通过螺纹连接，使得螺钉将连接片330和高压输出极410一同压合于凸台220。从而达到无需增设连接零件即可连接电芯500与电池分配单元400的效果，进而提高电芯500与电池分配单元400的连接效率以及降低材耗。
45.可以理解的是，凸台220的形状可以是长方台型，以此在保证凸台220的稳定性的同时，减少凸台220的材耗，同时便于凸台220拔模。
46.在一些实施例中，电芯固定件100设置有多个注塑口123，注塑口123设置于底板110的沿底板110的长度方向的两侧，并连通电芯容纳腔与外界环境。具体地，参考图3和图5。电芯固定件100设置有多个注塑口123，注塑口123位于电芯容纳腔的左右两侧。注塑口123贯穿底板110，并连通电芯容纳腔与外界环境。当电芯500被固定于电芯容纳腔后，能够通过注塑口123注入结构胶，以使结构胶进入电芯500侧面与安装侧板120之间的缝隙，从而使得电芯500的固定更稳定。可以理解的是，安装侧板120的相对于容纳腔的一面可以设置有侧面凸起122，侧面凸起122能够增大安装侧板120的壁厚，由此避免因设置注塑口123而降低安装侧板120的结构强度。
47.根据本技术第二方面实施例的电池包10，电池包10包括上述第一方面实施例中的电芯安装结构和多个电芯500，多个电芯500设置于多个电芯容纳腔中，相邻电芯500之间有分隔部111。具体地，参考图4，由于本实施例中的电池包10包括上述第一方面实施例中的电芯安装结构，因此本实施例中的电芯500能够低材耗、高效率的进行组装为一个整体，即实现电池包的ctp组装，进而提高电池包10的安装效率、降低电池包10的材料消耗。
48.在一些实施例中，电池包10还包括导电排300，导电排300连接于底板110的相对于容纳腔的面，导电排300包括多个连接片330，多个连接片330沿着导电排300的长度方向设置于导电排300的两侧，能够与电芯500电性连接。具体地，参考图6和图7，底板110的上表面设置有凹槽112，导电排300安装于凹槽112。底板110的左右两侧设置有连接孔221，连接片330穿设于连接孔221，并连接于电芯500的极柱510，以将各个电芯500连接在一起。因此，本实施例中的电池包10无需添加专门用于固定导电排300的零件，从而能够降低电池包10的材料消耗，并提高电池包10的空间利用率和集成度。
49.在一些实施例中，底板110的靠近安装侧板120的两端设置有多个第一通孔113，第一通孔113位于相邻分隔部111之间，电芯500包括极柱510，极柱510穿设于第一通孔113，电池包10还包括导电件340，导电件340设置于第一通孔113，连接片330将导电件340压合于电芯500。具体地，参考图6和图7。底板110的左右两侧设置有多个第一通孔113，每个第一通孔113均穿设有两个电池的极柱510，导电件340的横截面的形状和大小与第一通孔113的横截面的形状和大小相等，由此使得导电件340能够固定于第一通孔113。导电件上340设置有两个极柱孔，当导电件340安装于第一通孔113时，两个极柱孔对齐电芯500的极柱，以此起到定位的效果。导电件340连接同一第一通孔113中的极柱510，连接片330连接于导电件340，由此使得各电芯500相连。相对于连接片330一对一地直接连接于各个电池的极柱510的电池包10，本实施例中的电池包10能够通过导电件340，使连接片330一次连接于多个极柱510，并且连接片330的材料通常相对于导电件340较为昂贵，例如连接片330为铜巴，导电件340为铝巴。因此本实施例中的电池包10能够提高电池包10的安装效率以及降低电池包10的材料消耗。
50.在一些实施例中，电池包10还包括控制模块600，控制模块600连接于电芯安装结构，导电排300的一端设置有控制模块连接器320，控制模块连接器320连接于控制模块600。具体地，参考图8。控制模块600通过螺纹连接连接于电芯安装结构。导电排300具有采集线束310，电芯500可通过采集线束310与控制模块600连接。导电排300的一端设置有控制模块连接器320，控制模块连接器320的一端连接于采集线束310，另一端连接于控制模块600，由此实现电芯500与控制模块600的电性连接。相对于现有的电池包10，本实施例中的电池包10通过导电排300某一端的采集线束310完成电芯500与控制模组600的连接，无需增加额外增加线束以连接电芯500与控制模块600，因此能够减小采集线束310与控制模块600之间的振动距离，并降低电池包10的材料消耗。可以理解的是，导电排300可通过覆盖件(图中未标记)压合于底板110，由此避免导电排300外露。
51.在一些实施例中，电池包10包括有两个导电排300，两个导电排300的朝向底板110的中部的一端，共同连接于同一个控制模块连接器320。具体地，参考图8。由于需要保证电池包10的平衡性，因此控制模块600需要安装于电芯安装结构的中部位置。若电池包10为单一导电排300，则导电排300安装于凹槽112后，导电排300的前端或后端需要使用较长的采
集线束310，以连接位于电芯安装结构的中部位置的控制模块600。本实施例中的电池包10的单个电芯安装结构设置有两个导电排300，导电排300朝向底板110的中部的位置均设置有采集线束310，两条采集线束310与控制模块连接器320相连，控制模块连接器320连接于控制模块600，由此在保证电芯500与控制模块连接器320的连接的情况下，缩短了采集线束310的长度，减小了采集线束310与控制模块600之间的振动距离，并降低电池包10的材料消耗。
52.在一些实施例中，电芯固定件100具有两个，且对称分布于底座200沿底座200的长度方向的两侧，电池包10还包括第一风道板810和两个第二风道板820，第一风道板810、底座200、两个第二风道板820和两个电芯固定件100限制出一风道(图中未示出)，第一风道板810设置有第三通孔830，第三通孔830连通风道与外界环境。具体地，参考图4和图10，两个电芯固定件100和底座200限制出一通道。两个第二风道板820将封堵通道前后两个方向，第一风道板810封堵通道的上方，并与两个第二风道板820、底座200和两个电芯固定件100，一同限制出一风道，风可由第三通孔830进入风道，并从第二通孔121朝向电池包10的左右两侧吹出，从而使得风能够与电芯500的被分隔部111所抵持的面进行接触，以此达到对电芯500的冷却的效果。
53.在一些实施例中，安装侧板120设置有多个第二通孔121，第二通孔121设置于相邻电芯500之间，相邻电芯500之间设置有绝缘片(图中未示出)。具体地，参考图9，安装侧板120设置有多个第二通孔121，第二通孔121设置于相邻电芯500之间，因此，工作人员能够通过第二通孔121将绝缘片安装于相邻电芯500之间。由此提高电池包10的绝缘片的安装效率。可以理解的是，绝缘片可以是弹性绝缘片或非弹性四周渐薄的绝缘片。
54.在一些实施例中，参考图10，电池包10可设置有加热固化工装件700，加热固化工装板能够覆盖电芯安装结构，并设置有一风道通孔(图中未标记)。风道通孔连通风道。工作人员可通过压合使得加热固化工装板压合与安装侧板120，从而使得电芯500与结构胶贴合更紧密，并可通过加热，使得结构胶熔化，以使电芯500与安装侧板120紧密连接。
55.根据本技术第三方面实施例的电动汽车，电动汽车包括上述第二方面实施例中的电池包10。具体地，由于电动汽车包括上述第二方面实施例中的电池包10，因此电动汽车生产时的安装效率得到了提高并且材料消耗得到了降低。
56.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”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。
57.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。