一种电池模组及电子装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及电子装置。


背景技术：

2.随着新能源汽车普及，动力电池的发展也越来越迅猛。传统锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成，在受到外力冲击时容易发生电解液泄漏现象，并且电解液中含有易燃的有机溶剂，发生内部短路时温度骤升容易引起燃烧，甚至爆炸，为了克服锂离子电池的上述缺点，研发人员正投入固态电池的开发。
3.固态电池就是使用固体电解质的锂离子电池，在工作原理上，固态电池与传统的锂离子电池并无差别。固态电池所采用的固体电解质在稳定性和安全性上都有改善，用固态电解质替代电解液，具有高安全性。但固态电池模组的电芯在充放电过程中其金属电极会发生膨胀，造成模组内部电芯互相挤压，该挤压力最终传导至模组侧板。模组侧板在受到电芯膨胀力的作用下，会使得模组侧板与模组壳体的连接处发生开裂、形变失效等现象，甚至造成模组侧板形变、破裂，造成电池模组损坏，影响其使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种电池模组，其模组壳体结构简单、机械强度高，在内部电芯膨胀时不易发生变形或破损。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.该电池模组包括多个电芯和模组壳体，多个电芯平行堆叠设置；模组壳体包括一体成型的框架，框架具有相对设置的两个开口，多个电芯容纳在框架内，框架外壁面沿多个电芯平行堆叠设置的方向设置有加强结构。
7.可选地，加强结构包括加强筋，加强筋沿多个电芯堆叠方向设置于框架上。
8.可选地，加强筋设置有多个，多个加强筋间隔设置。
9.可选地，加强结构还包括加强斜筋，加强斜筋用于连接相邻的两个加强筋。
10.可选地，模组壳体还包括用于封闭开口的端板，框架上设置有螺纹安装孔，端板与框架螺栓连接。
11.可选地，框架沿多个电芯堆叠方向的两侧一体分别成型设置有两个安装部，安装部上开设有多个连接孔，框架通过连接孔安装于外部设备。
12.可选地，模组壳体还包括两个内侧板，两个内侧板沿多个电芯堆叠方向相对设置，内侧板一侧抵接于框架内壁面，另一侧抵接于电芯侧壁面。
13.可选地，内侧板上设置有工装孔，工装孔用于装配电池模组时与装配工装配合安装。
14.可选地，内侧板为中空结构，多个电芯膨胀时，内侧板能够在多个电芯堆叠方向发生塑性变形。
15.本实用新型的另一个目的在于提供一种电子装置，该电子装置包括如上述任一方
案所述的电池模组。
16.有益效果：
17.该电池模组的框架为一体成型的，具有放置多个电芯的开口，其结构简单，取消了模组侧板的设置，因此不易发生框架侧面的变形、破裂现象；并且通过设置加强结构，能够在电芯堆叠方向产生束缚作用，进一步防止电芯膨胀挤压力过大造成的框架侧面发生的变形、破裂等现象的产生，提高了该电池模组使用的安全性。
附图说明
18.图1是本实用新型具体实施方式提供的电池模组的爆炸图；
19.图2是本实用新型具体实施方式提供的电池模组的侧视图；
20.图3是图2中a处的局部放大图。
21.图中：
22.100、电芯；110、集流片；120、缓冲件；130、间隔件；
23.210、框架；211、加强筋；212、加强斜筋；213、螺纹安装孔；214、安装部；2141、连接孔；215、散热翅片；220、端板；221、安装通孔；222、连接螺栓；230、内侧板；231、加强板。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
25.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
28.请参考图1，在本实施例中，该电池模组包括多个电芯100和模组壳体，多个电芯100平行堆叠设置；模组壳体包括一体成型的框架210，框架210具有相对设置的两个开口，多个电芯100容纳在框架210内，框架210外壁面沿多个电芯100平行堆叠设置的方向设置有加强结构。电芯100堆叠时，相邻两个电芯100的大面互相贴合，堆叠完成的多个电芯100被
放置于框架210内。具体地，该加强结构能够加强该框架210沿电芯100堆叠方向的机械强度，电芯100在膨胀时，能够沿电芯100堆叠方向产生较大的膨胀挤压力，该挤压力经过传导，最终作用到框架210的两侧，对框架210的两侧产生一个向外的作用力。
29.由于该模组壳体的框架210为一体成型的，具有放置多个电芯100的开口，其结构简单，取消了模组侧板的设置，因此不易发生框架210侧面的变形、破裂现象；并且通过设置该加强结构，能够在电芯100堆叠方向产生束缚作用，进一步防止膨胀挤压力过大造成的框架210侧面发生的变形、破裂等现象的产生，提高了该电池模组使用的安全性。
30.请继续参考图1，在本实施例中，加强结构包括加强筋211，加强筋211沿多个电芯100堆叠方向设置于框架210上。进一步地，加强筋211设置于框架的上部外壁面上，加强筋211设置有多个，多个加强筋211间隔设置。加强筋211可以是与框架210一体成型的，如塑料制成的框架210，直接采用注塑成型的工艺；也可以是事先制作成型的金属筋条型材，首先沿着框架210外表面弯折成型，然后使用焊接的方式将加强筋211固定于金属框架210上，如铝合金制成的框架210和加强筋211，可直接将加强筋211焊接于框架210上，降低金属件的加工难度。本领域技术人员可以根据实际需求来选择成型方法，本实施例不作具体限制。
31.进一步地，加强结构还包括加强斜筋212，加强斜筋212用于连接相邻的两个加强筋211。加强斜筋212能够将相邻的两个加强筋211连接，使得两个相邻的加强筋211之间能够由加强斜筋212提供拉力，提高了加强筋211的机械强度；并且。该加强斜筋212设置有两个，两个加强斜筋212交叉设置形成x型，该加强斜筋212还能提供一定的沿电芯100堆叠方向的拉力，进一步增强了框架210沿电芯100堆叠方向的机械强度，防止框架210侧面发生的变形、破裂等现象的产生，提高了该电池模组使用的安全性。
32.可选地，模组壳体还包括用于封闭开口的端板220，框架210上设置有螺纹安装孔213，端板220与框架210螺栓连接。具体地，端板220设置有两个，两个端板220一一对应用于封闭框架210的开口。在框架210端口的四个侧边上，左右侧边各设置有2个螺纹安装孔213，上下侧边各设置有3个螺纹安装孔213，与之对应的，端板220上的左右两边各设置有2个安装通孔221，端板220的上下两边各设置有3个安装通孔221，连接螺栓222穿过该安装通孔221伸入螺纹安装孔213并与螺纹安装孔213螺纹连接，通过拧紧该连接螺栓222，从而将端板220固定于框架210上。
33.请参考图2，可选地，框架210沿多个电芯100堆叠方向的两侧分别一体成型设置有两个安装部214，安装部214上开设有多个连接孔2141，框架210通过连接孔2141安装于外部设备。具体地，该框架210通过在连接孔2141内穿设螺栓，从而将电池模组螺栓安装于外部设备。该安装部214上设置有3个间隔分布的连接孔2141，每个安装部214能够使用3个螺栓将电池模组安装于外部设备，提高了安装的稳定性。
34.进一步地，框架210的底部外壁面上沿多个电芯堆叠方向设置有散热翅片215，该散热翅片215设置有多个并间隔分布。该散热翅片215不仅能够为框架210提供沿电芯100堆叠方向的机械强度，还能起到散热作用，防止电芯100过热，进一步提高了电池模组的使用安全性与可靠性。
35.可选地，模组壳体还包括两个内侧板230，两个内侧板230沿多个电芯100堆叠方向相对设置，内侧板230一侧抵接于框架210内壁面，另一侧抵接于电芯100侧壁面。通过该内侧板230的设置，可以防止电芯100直接与框架210接触，避免电芯100膨胀产生的膨胀力直
接作用于框架210，防止膨胀力过大挤压框架210侧壁面产生的变形、破裂等现象的产生。
36.在本实施例中，内侧板230上设置有工装孔，工装孔用于装配电池模组时与装配工装配合安装。该工装孔的设置降低了电池模组组装时的难度，该电池模组时，需要将多个电芯100堆叠设置，使用两个内侧板230挤压、压缩多个电芯100，并且沿着框架210上的开口放入框架210内，安装完成的电芯100为固态电芯，其本身即受到来自于内侧板230的挤压力，该挤压力能够使得固态电芯的固态电解质与极片直接接触，从而才可正常工作。
37.如图3所示，本实施例中的内侧板230为中空结构，多个电芯100膨胀时，内侧板230能够在多个电芯100堆叠方向发生塑性变形。为了在电芯100膨胀的初期产生较小的挤压力时，内侧板230即发生塑性变形，该内侧板230的中空腔内设置有多个加强板231，多个加强板231呈m型首尾连接并固定于内侧板230的中空腔内壁上，提供一定的沿电芯100堆叠方向的机械强度，当电芯100膨胀时，内侧板230发生沿电芯100堆叠方向上的坍塌和塑性变形，为电芯100膨胀后的体积提供容纳空间，防止膨胀造成的挤压力过大造成的框架210侧面的变形和破裂，提高了电池模组使用时的安全性。
38.具体地，多个电芯100在堆叠完成后，每两个电芯100的电极互相连接形成一个电芯单元，每两个相邻的电芯单元再通过集流片110互相连接，形成一个电芯集合；两个相邻的电芯单元之间、最外侧电芯单元与内侧板230之间均设置有缓冲件120。该缓冲件120可以是泡棉、毛毡、橡胶垫片等弹性材料制成的垫片，不仅能够起到保护电芯100的侧壁面的作用，还能起到缓冲作用。该缓冲件120用于保护电芯100能够不受内侧板230的损坏，能够防止电芯100被内侧板230刮伤，同时在两电芯100之间设置缓冲件120，还能够起到缓冲作用，能够防止两相邻电芯100之间互相剐蹭而发生损坏，提高电池模组使用时的安全性。
39.同时，在电芯200堆叠完成后，在堆叠的电芯100的高度方向的两侧和框架210之间还设置有间隔件130，该间隔件130为绝缘橡胶、绝缘泡棉等绝缘弹性材料制成的垫片，不仅能够起到缓冲作用，防止电芯100直接与框架210接触造成的损伤，还能起到绝缘作用，防止电芯100漏电传导至框架210上，提高了电芯100使用时的安全性和可靠性。
40.本实用新型的另一个目的在于提供一种电子装置，该电子装置包括如上述任一方案所述的电池模组。该电池模组结构简单，框架210机械强度高，能够提高使用时的安全性和可靠性，降低维护成本。
41.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。