电芯模组和电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电芯模组和电池包。


背景技术：

2.电芯模组是动力电池包的能量存储单元，通过将多个电芯进行模组化，可以方便后续的安装和使用。现有的电芯模组结构复杂，零部件数量比较多，模组整体重量较重，成组效率低，成本较高，模组装配繁琐，生产效率较低，且电芯之间的串并连通过螺栓连接，安全可靠性较低。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的是提供一种电芯模组，该电芯模组的结构简单，易于组装。
4.为实现所述目的的电芯模组，包括多个电芯组件、ccs组件、第一板、第二板，其中：所述电芯组件包括电芯支架以及设置于所述电芯支架的电芯；所述ccs组件包括ccs支架以及设置于所述ccs支架的汇流排和柔性电路板；所述多个电芯组件沿第一方向堆叠设置，并由所述第一板和所述第二板夹紧，所述ccs组件设置于所述多个电芯组件的极耳侧；所述电芯组件、所述ccs组件分别构造成独立的组装单元。
5.在所述的电芯模组的一个或多个实施方式中，每个所述电芯组件包括多个电芯，所述多个电芯沿第二方向排列在所述电芯支架上，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第一方向为所述电芯的厚度方向。
6.在所述的电芯模组的一个或多个实施方式中，所述汇流排通过焊接固定在所述ccs支架上，并分别与所述柔性电路板以及所述电芯通过焊接进行电连接和固定。
7.在所述的电芯模组的一个或多个实施方式中，所述电芯模组还包括模组紧固件，所述第一板、所述电芯支架和所述第二板分别设置有第一板通孔、支架通孔和第二板通孔，所述模组紧固件穿过所述第一板通孔、所述支架通孔和所述第二板通孔，以将所述第一板、所述电芯组件和所述第二板固定和锁紧。
8.在所述的电芯模组的一个或多个实施方式中，所述第一板包括第一定位部，所述第二板包括第二定位部，所述电芯支架包括第三定位部和第四定位部，其中：所述第一板通过所述第一定位部与相邻的所述电芯支架的所述第三定位部相配合以实现定位；所述第二板通过所述第二定位部与相邻的所述电芯支架的所述第四定位部相配合以实现定位；两个相邻的所述电芯支架的其中一个的所述第三定位部与其中另一个的所述第四定位部相配合以实现定位。
9.在所述的电芯模组的一个或多个实施方式中，所述第一定位部提供所述第一板通孔，所述第二定位部提供所述第二板通孔，所述第三定位部和所述第四定位部提供所述支架通孔。
10.在所述的电芯模组的一个或多个实施方式中，所述电芯组件还包括导热板，所述导热板与所述电芯相接触，用于调节所述电芯的温度。
11.在所述的电芯模组的一个或多个实施方式中，所述电芯模组还包括加热膜，所述加热膜设置在所述多个电芯组件的侧面，并与每个所述电芯组件的所述导热板或所述电芯相接触，用于加热所述电芯。
12.在所述的电芯模组的一个或多个实施方式中，所述电芯模组还包括捆扎带，所述捆扎带环绕并压紧所述第一板、所述电芯组件和所述第二板。
13.该电芯模组的电芯组件和ccs组件分别构造成独立的组装单元，并通过ccs组件实现电芯之间的串并连，结构简单，安全可靠性较高，零部件数量较少，重量较轻，成组效率高，便于制造和装配，生产效率较高，成本较低。
14.本实用新型的另一个目的是提供一种电池包，该电池包的结构简单，易于组装。
15.为实现所述目的的电池包，包括前述的电芯模组。
16.该电池包通过采用该电芯模组，可以简化结构，减轻重量，提高成组效率，便于制造和装配，降低成本。
附图说明
17.本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
18.图1是电芯模组的立体示意图。
19.图2是电芯模组的省略模组紧固件的分解示意图。
20.图3是电芯组件的分解示意图。
21.图4和图5是从不同视角观察的电芯支架的示意图。
22.图6是第一板的示意图。
23.图7是第二板的示意图。
24.图8是第一ccs组件的示意图。
25.图9是第一ccs支架的示意图。
26.图10是第二ccs组件的示意图。
27.图11是第二ccs支架的示意图。
具体实施方式
28.下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本实用新型的保护范围进行限制。需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。此外，本技术的一个或多个实施方式中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
29.根据本实用新型的一个实施方式的电池包包括如图1和图2所示的电芯模组1。该电芯模组1包括第一板10、第二板20、多个电芯组件30、第一ccs(cell connection system，电芯连接系统)组件40、第二ccs组件50、模组紧固件60、捆扎带70和加热膜80。
30.多个电芯组件30沿第一方向a依次堆叠设置，每个电芯组件30包括电芯支架31以及设置于电芯支架31的电芯32。电芯支架31的四个角部310分别设置有支架通孔311，第一板10、第二板20分别设置有与支架通孔311相对应的第一板通孔101和第二板通孔201，模组
紧固件60穿过第一板通孔101、各电芯组件30的支架通孔311和第二板通孔201，以将第一板10、多个电芯组件30和第二板20固定并锁紧，使第一板10和第二板20夹紧该多个电芯组件30。
31.参照图1至图5，每个电芯组件30包括两个电芯32，两个电芯32沿第二方向b排列在电芯支架31上，该第二方向b垂直于第一方向a，该第一方向a为电芯32的厚度方向。电芯支架31包括电芯限位部312，用于对电芯32进行限位。
32.继续参照图1至图5，该电芯组件30还包括导热板33，用于对电芯32进行加热或冷却，例如导热板33采用铝板，并与电芯32的面积最大的表面相接触，以提高对电芯32进行加热或冷却的效率。电芯支架31还包括导热板限位部313，用于对导热板33进行限位。
33.可选地，该电芯组件30还包括隔热缓冲件(未图示)，例如为泡棉，隔热缓冲件设置在电芯32的第一方向a上的一侧，用于在电芯32热失控时对电芯32的膨胀起到缓冲作用，并起到隔热和阻燃的作用。
34.由此，每个电芯组件3构造成独立的组装单元，从而可以简化该电芯模组1的结构，便于制造和装配，提高生产效率。
35.加热膜80用于对电芯32进行加热，加热膜80设置在多个电芯组件30的侧面，并与每个电芯组件30的导热板33相接触，以通过导热板33加热电芯32。该电芯模组1包括两个加热膜80，分别位于多个电芯组件30的第二方向b上的两侧，以提高加热效率。在另一个实施方式中，加热膜80直接与电芯32相接触。
36.捆扎带70设置在该电芯模组1的中间部位，捆扎带70环绕并压紧第一板10、多个电芯组件30和第二板20，以进一步提高该电芯模组1的强度和整体性，限制电芯32沿第一方向a的膨胀，便于进行后续的焊接、搬运等工序处理，捆扎带70还起到固定加热膜80的作用，以进一步简化该电芯模组1的结构。可选地，第一板10和第二板20的朝向电芯模组1的外侧的表面设置有捆扎带限位槽90，用于对捆扎带70进行限位。
37.参照图1至图7，第一板10包括第一定位部102，第二板20包括第二定位部202，电芯支架31包括第三定位部314和第四定位部315。第一板10通过第一定位部102与相邻的电芯支架31的第三定位部314相配合，以实现第一板10与相邻的电芯支架31之间的定位，第二板20通过第二定位部202与相邻的电芯支架31的第四定位部315相配合，以实现第二板20与相邻的电芯支架31之间的定位，两个相邻的电芯支架31的其中一个的第三定位部314与其中另一个的第四定位部315相配合，以实现两个相邻的电芯支架31之间的定位，从而提高该电芯模组1的装配效率。
38.例如第一定位部102为定位孔，第二定位部202为定位柱，第三定位部314为定位柱，第四定位部315为定位孔，各定位柱分别插入对应的定位孔，以对相邻的两个部件起到安装导向和定位的作用，提高该电芯模组1的装配效率，且结构简单，易于加工制造。
39.进一步地，各定位柱和各定位孔的轴线沿第一方向a，各定位柱还设置有沿第一方向a延伸的通孔，第一定位部102提供第一板通孔101，第二定位部202提供第二板通孔201，第三定位部314和第四定位部315提供支架通孔311，从而进一步简化电芯模组1的结构，减轻重量，以便于加工制造和提高成组效率。
40.参照图1、图2、图8至图11，第一ccs组件40和第二ccs组件50设置在多个电芯组件30的极耳侧，即第三方向c上的两侧，该第三方向c分别垂直于第一方向a和第二方向b。
41.第一ccs组件40包括第一ccs支架401、第一汇流排402和第一柔性电路板403。第一ccs支架401用于安装第一汇流排402和第一柔性电路板403，并起到保护第一汇流排402和第一柔性电路板403的作用。
42.第一ccs支架401设置有第一汇流排限位柱4011，第一汇流排安装位4012和第一柔性电路板安装位4013。第一汇流排402通过激光焊接与第一柔性电路板403进行电连接和固定，通过第一汇流排限位柱4011实现在第一ccs支架401上的定位，并通过焊接固定在第一ccs支架401上，从而将第一ccs支架401、第一汇流排402和第一柔性电路板403构造成独立的组装单元，以便于装配。此外，通过第一汇流排402连接各电芯32，通过第一柔性电路板403连接第一汇流排402，可以不必安装复杂的线束，从而进一步提高安装效率。
43.第二ccs组件50包括第二ccs支架501、第二汇流排502和第二柔性电路板503。第二ccs支架501用于安装第二汇流排502和第二柔性电路板503，并起到保护第二汇流排502和第二柔性电路板503的作用。
44.第二ccs支架501设置有第二汇流排限位柱5011，第二汇流排安装位5012和第二柔性电路板安装位5013。第二汇流排502通过激光焊接与第二柔性电路板503进行电连接和固定，通过第二汇流排限位柱5011实现在第二ccs支架501上的定位，并通过焊接固定在第二ccs支架501上，从而将第二ccs支架501、第二汇流排502和第二柔性电路板503构造成独立的组装单元，以便于装配。此外，通过第二汇流排502连接各电芯32，通过第二柔性电路板503连接第二汇流排502，可以不必安装复杂的线束，从而进一步提高安装效率。
45.第一ccs支架401和第二ccs支架501采用绝缘材料制成，例如采用树脂材料。第一汇流排402和第二汇流排502可以采用铝、或铜或其他材料制成，并对表面进行镀镍或镀锡处理，以便于焊接并防止氧化。
46.第一汇流排402和第二汇流排502的类型、数量和位置根据该电芯模组1的电芯32的数量、位置和串并联关系而对应设置。例如第一汇流排402均为中间汇流排，第二汇流排502包括正负极汇流排5021、中间汇流排5022和跨接汇流排5023。
47.第一汇流排402、第二汇流排502分别与对应的电芯32的极耳321通过激光焊接进行电连接，并通过与极耳321的焊接将第一ccs组件40和第二ccs组件50固定于电芯组件30，从而实现第一ccs组件40和第二ccs组件50的安装，结构简单，连接安全可靠。正负极汇流排5021通过螺栓(未图示)连接到位于第一板10的正负极固定孔103，以提供该电芯模组1的总输出端。
48.可以理解的是，图1和图2所示的电芯组件30的数量、每个电芯组件30中的电芯32的数量、电芯32的结构形式等仅为示例。例如，在另一个实施方式中，每个电芯32的正、负极极耳321均位于该电芯32的同一侧，且该电芯模组1的所有电芯32的极耳321均朝向同一侧，则该电芯模组1仅需设置一个ccs组件；在又一个实施方式中，每个电芯组件30仅包含一个电芯32，则该电芯模组1的ccs组件不设置跨接汇流排，等等。
49.参照图6，第一板10采用绝缘材料制成，例如采用树脂材料，以减轻电芯模组1的重量，或者第一板10采用其他材料，例如采用铝合金等轻质金属材料制成，并对正负极固定孔103的周围做绝缘处理，保证爬电距离和电气间隙符合设计要求。
50.参照图7，第二板20采用铝合金材料，以具有较高的强度，且重量较轻。第二板20的外端203，即朝向电芯模组1的外侧的一端设置有捆扎带限位槽90和安装槽204，两个安装槽
204分别设置在外端203的两侧，以便于将电芯模组1安装在相邻的零部件上。
51.在图1和图2所示的实施方式中，电芯模组1的多个电芯组件30沿竖直方向堆叠，即第一方向a沿竖直方向，在另一些实施方式中，多个电芯组件30沿水平方向或其他方向堆叠，并对应调整第一板10和第二板20的结构。
52.该电芯模组1的电芯组件30和ccs组件分别构造成独立的组装单元，并通过ccs组件实现电芯32之间的串并连，结构简单，安全可靠性较高，零部件数量较少，重量较轻，成组效率高，便于制造和装配，生产效率较高，成本较低。
53.该电池包通过采用该电芯模组1，可以简化结构，减轻重量，提高成组效率，便于制造和装配，降低成本。
54.本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。