电池组、电池组的制造方法及用电设备与流程

1.本技术实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种可提高绝缘效果的电池组、电池组的制造方法及用电设备。


背景技术：

2.当前电池组的灌胶作业中，封胶大都是从电池壳体的顶部向壳体内部进行灌注，并需依靠封胶的自身重力沿流道水平流动或向下流动以填充流道，存在封胶流动效率低的问题。
3.此外，当封胶最终在电池壳体的底部结合时，在底部的结合区域容易形成空腔无胶的异常，存在灌胶效果不佳的问题，影响了电池组整体的绝缘性能。
4.有鉴于此，如何提高灌胶效率，并提升电池组的绝缘性能，即为本技术待解决的技术课题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本技术实施例提供了一种电池组、电池组的制造方法及用电设备，以至少部分地解决上述问题。
6.根据本技术实施例的第一方面，提供了一种电池组，包括：壳体，其设有通孔、第一结构件和壳体开口；电池模组，其设于所述壳体内；通道，其设于所述壳体与所述电池模组之间，所述通道和所述壳体开口连通；绝缘层，设于所述通道内，通过将绝缘材料设于所述通道后固化形成；其中，所述第一结构件设有开口，当所述开口处于闭合状态时，所述第一结构件封闭所述通孔，所述通孔与所述通道相互隔断；当所述开口处于开启状态时，所述第一结构件开启所述通孔，所述通孔与所述通道相互连通，所述开口和所述通孔用于在所述绝缘材料通过后设于所述通道。所述绝缘层可为电池模组提供绝缘和固定的保护。
7.可选地，所述第一结构件和所述壳体开口设于所述电池模组的相对两侧，有利于进一步排除绝缘材料固化过程中通道内的空气。
8.可选地，所述电池模组包括多个沿第一方向堆叠设置的电芯，沿所述第一方向，所述第一结构件和所述壳体开口设于所述电池模组的相对两侧。
9.可选地，所述壳体包括上壳单元和下壳单元；所述电池模组设于所述下壳单元中，所述上壳单元与所述下壳单元相互结合，所述壳体开口包括位于所述上壳单元与所述电池模组之间的空腔。
10.可选地，所述通道包括第一流道和第二流道，所述第一流道和所述第二流道位于所述第一结构件的相对两侧，进一步提升绝缘材料流动的效率。
11.可选地，其中，所述第一结构件在受力时弹性变形，以使得所述开口处于开启状态。
12.可选地，所述第一结构件贴附于所述壳体的内壁，并覆盖所述通孔。
13.可选地，所述下壳单元包括第一壁、第二壁、第三壁、第四壁、第五壁，所述第一壁、
所述第二壁、所述第三壁、所述第四壁、所述第五壁合围形成容置腔，所述电池模组设于所述容置腔，所述第一结构件的部分设于所述通孔内，所述第一结构件的部分位于所述容置腔。
14.可选地，所述第二壁和所述第三壁沿第二方向相对排列，所述第四壁和所述第五壁沿第三方向相对排列，沿所述第一方向，所述通道的部分位于所述电池模组和所述第一壁之间，沿所述第二方向，所述通道的部分位于所述电池模组和所述第二壁之间，所述通道的部分位于所述电池模组和所述第三壁之间，所述第一方向、所述第二方向、所述第三方向相互垂直。
15.可选的，所述绝缘材料包括发泡胶、热熔树脂、灌封胶种的至少一种。
16.根据本技术实施例的第二方面，提供一种电池组的制造方法，包括如下步骤：提供壳体，其设有通孔、第一结构件和壳体开口，所述第一结构件设有开口；提供电芯模组，将所述电池模组设于所述壳体内；所述壳体与所述电池模组之间形成有通道，所述通道和所述壳体开口连通；提供可流动的绝缘材料，对所述第一结构件的开口施加冲胶压力，使得所述开口受力产生弹性变形以处于开启状态，所述开口和所述通孔连通，可流动的所述绝缘材料经由所述通孔和所述开口被灌注于通道中，所述绝缘材料克服重力作用，并沿通道流动，在灌注过程中，所述壳体开口可排出所述通道内的气体，在绝缘材料的灌注操作完成后，停止对所述开口施加冲胶压力，所述开口在非受力时弹性恢复以处于闭合状态，素数第一结构件封闭所述通孔，所述绝缘材料固定形成绝缘层。
17.根据本技术实施例的第三方面，提供了一种用电设备，其包括如上述第一方面所述的电池组。
18.本技术实施例提供的电池组，通过设置连通第一结构件和壳体开口的通道，以利用第一结构件对通道执行灌胶，并利用壳体开口在灌胶过程中排出通道内的气体，从而减少通道中产生空腔无胶的异常，提高灌胶工艺处理效果，为电池模组提供较佳的绝缘效果。
19.本技术实施例提供的电池组，通过将第一结构件和壳体开口设于通道的相对两侧的设计，可供绝缘材料能够在壳体开口的位置处相结合，防止通道内困气的异常发生，提升灌胶处理效率。
20.本技术实施例提供的电池组，通过第一流道和第二流道的设计，可供绝缘材料同时沿第一流道、第二流道流动，以实现快速灌胶的技术功效。
21.本技术实施例提供的电池组，通过调节第一流道、第二流道各自的通道长度和/或通道直径，来确定第一结构件与壳体开口在壳体上的设置位置，可满足不同的灌胶工艺处理需求。
22.本技术实施例提供的电池组，通过在上壳单元与电池模组之间预留空腔，以于执行灌胶过程中，通道内的气体被挤压至预留的空腔内，不仅可避免通道内空腔无胶的异常，亦具有结构设计简单，制作成本低廉的优点。
23.本技术实施例提供的电池组，通过开口在非受力时处于闭合状态并在受力时处于开启状态的设计，使得第一结构件具备单向胶阀的功能，提高灌胶操作的可控性。
24.本技术实施例提供的电池组，通过在第一结构件设置多个开口，可提高灌胶速度。
25.本技术实施例提供的电池组，通过设计通孔相较于壳体的倾斜角度，可很好地满足不同的灌胶工艺处理需求。
附图说明
以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。
26.图1为本技术示例性实施例的电池组的整体结构分解示意图。
27.图2为本技术示例性实施例的电池组的局部结构分解示意图。
28.图3为本技术示例性实施例的电池组的局部结构侧面剖视图。
29.图4为本技术示例性实施例的电池组执行灌胶工艺过程中的绝缘材料流向示意图。
30.图5a至图5b为本技术示例性实施例的第一结构件示意图。
31.图6a至图6b为本技术示例性实施例的通孔示意图。
32.图7a至图7c为本技术另一示例性实施例的第一结构件示意图。
33.图8为本技术另一示例性实施例的电池组的整体结构侧面剖视图。附图标记说明：1：电池组；10：壳体；10a：内壁；11：通孔：12：第一结构件；12a：第一侧边；12b：第二侧边；12c：第三侧边；12d：第四侧边；120：灌胶本体；122：开口；14：壳体开口；142：空腔；20：电池模组；22：电芯；30：通道；32：第一流道；34：第二流道；40：绝缘层；42：绝缘材料；52：上壳单元；54：下壳单元；541：第一壁；542：第二壁；543：第三壁；544：第四壁；545：第五壁；540：容置腔。
具体实施方式
34.为了对本技术实施例的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术实施例的具体实施方式。
35.参照图1至图4，本实施例的电池组1包括壳体10、电池模组20、通道30、绝缘层40。壳体10设有通孔11、第一结构件12和壳体开口14；电池模组20设于壳体10内；通道30设于壳体10与电池模组20之间。绝缘层40设于通道30内。第一结构件12可在闭合状态与开启状态之间切换，第一结构件12设有开口122，第一结构件12处于开启状态时，开口122和通孔11连通。绝缘层40通过将可流动绝缘材料42设于壳体10后固化形成。开口122和通孔11用于将绝缘材料42设于通道30内。
36.可选地，壳体10可包括上壳单元52和下壳单元54，上壳单元52和下壳单元54可相互结合，以构成用于容置电池模组20的容置空间。上壳单元52和下壳单元54可通过螺丝等紧固件、卡扣结构、胶水等方式相互结合。
37.可选地，上壳单元52和下壳单元54沿第一方向x相对排列。
38.例如，下壳单元54包括容置腔540，用于容置电池模组20(参考图3)，上壳单元52可盖合于下壳单元54上，以遮蔽下壳单元54内部的电池模组20(参考图8)。
39.可选地，下壳单元54包括第一壁541、第二壁542、第三壁543、第四壁544、第五壁545。
40.参考图2、图7a至图7c，第一壁541和上壳单元52沿第一方向x相对排列，第二壁542和第三壁543沿第二方向y相对排列，第四壁544和第五壁545沿第三方向z相对排列，第一壁541、第二壁254、第三壁543、第四壁544、第五壁545可合围形成下壳单元54的容置腔540。第一方向x、第二方向y、第三方向z相互垂直。
41.在一些实施例中，第一结构件12可通过组装、二次注塑或者胶水粘接等方式，固定于壳体10上(例如下壳体54上)。可选地，第一结构件12的部分设于壳体开口14内，第一结构件12的部分位于容置腔540。
42.可选地，壳体10上的第一结构件12和壳体开口14可设于电池模组20的相对两侧。
43.在一些实施例中，第一结构件12设于下壳单元54的第一壁541上。壳体开口14设于上壳单元54。
44.可选地，壳体开口14也可以是由下壳单元54的第一壁541、第二壁542、第三壁543、第四壁544、第五壁545围合形成的开口。
45.可选地，第一结构件12可包括一个开口122(参考图6a)。
46.在一些实施例中，第一结构件12可包括位于第一结构件12的相对两侧的两个开口122(参考图6b)。
47.其中，第一结构件12可由弹性材料制成，使得开口122在受力时弹性变形，以处于开启状态，并在非受力时弹性恢复，以处于闭合状态。当开口122处于闭合状态时，第一结构件12封闭通孔11，以使通孔11与通道30相互隔断(参考图5a)；当开口122处于开启状态时，第一结构件12开启通孔11，以使通孔11与通道30相互连通(参考图5b)。
48.可选地，第一结构件12贴附于壳体10的内壁10a上，并完全覆盖通孔11。开口122可在非受力时弹性恢复，以处于闭合状态(参考图7a)，并在受力时弹性变形，以处于开启状态(参考图7b、图7c)。
49.在一些实施例中，通孔11的延伸方向可垂直于壳体10的内壁10a(参考图6a、图6b中箭头a所示方向)。
50.在另一些实施例中，通孔11的延伸方向可非垂直于壳体10的内壁10a(参考图5b或图7c所中箭头c所示方向)。
51.于本实施例中，开口122和通孔11用于在绝缘材料42通过后设于通道30(参考图2)。
52.可选地，壳体开口14可为设置在壳体20上的通孔(未示出)。其中，在执行灌胶工艺的过程中，壳体开口14用于排出通道30内的气体，降低灌胶过程中，由于通道30残留气体，导致在通道20内部形成无胶空腔的异常。
53.可选地，可在完成灌胶工艺后，针对壳体10上的壳体开口14进行封堵等加工处理。
54.在一些实施例中，壳体开口14包括位于上壳单元52与电池模组20之间的空腔142。例如，在图8所示实施例中，可在邻接上壳单元52的位置预留出空腔142，以于执行灌胶过程中，通道30内的气体可被挤压至预留的空腔142内，降低灌胶过程中，通道20内形成无胶空腔的异常。
55.在本实施例中，空腔142的位置应当位于胶水结合处的水平面以上(例如，图8中z线定义的水平面以上)，固化形成的绝缘层40位于胶水结合处的水平面以下(例如，图8中z线定义的水平面以下)。
56.可选地，第一结构件12和壳体开口14可分设于壳体10的相对两侧。
57.可选地，电池模组20可包括多个电芯22，各电芯22可沿第一方向x堆叠设置。
58.在一些实施例中，第一结构件12和壳体开口14可沿第一方向x设于电池模组20的相对两侧。例如，第一结构件12可设于电池模组20的底端,例如，第一结构件12设于下壳体
54上，壳体开口14可设于电池模组20的顶端,例如，壳体开口14设于上壳体10上。
59.在另一些实施例中，第一结构件12和壳体开口14也可沿垂直于第一方向的第二方向y(例如，图4所示的y轴向)，设置在电池模组20的相对两侧。例如，第一结构件12和壳体开口14可分设于电池模组20的左右两侧(未示出)。
60.电池模组20可例如悬空定位于壳体10内，借以定义形成在电池模组20与壳体10之间的通道30(参考图3)。
61.可选地，通道30可包括第一流道32和第二流道34(参考图4、图8)。
62.在一些实施例中，第一流道32和第二流道34可由第一结构件12的相对两侧，分别沿壳体10的内壁10a延伸，并在壳体开口14交汇。例如，在图4所示实施例中,沿第一方向x,第一流道32部分位于电池模组20和第一壁541之间，第二流道34部分位于电池模组20和第一壁541之间。沿第二方向y,第一流道32部分位于电池模组20和第三壁543之间。第二流道34部分位于电池模组20和第二壁542之间。
63.可选地，第一结构件12与壳体开口14在壳体10上的设置位置，可由第一流道32、第二流道34各自的通道长度和/或通道直径所确定。具体地，可通过调节第一流道32、第二流道34各自的通道长度和/或通道直径，以调整第一结构件12、壳体开口14在壳体10上的设置位置，借以满足不同的灌胶工艺制作需求。
64.绝缘层40可通过将流动的绝缘材料42设于通道30后固化形成，为电池模组20提供绝缘和固定保护。
65.可选地，绝缘材料42可包括但不限于：胶水、发泡胶、热熔树脂、灌封胶等。
66.本技术的第一结构件12可以通过多种设计方案来实现，以下将结合各附图示例性地描述第一结构件12的几种主要实现方案：
67.如图5a至图5b所示，于一实施例中，第一结构件12包括单向胶阀。
68.第一结构件12的灌胶本体120可例如通过组装、二次注塑、胶水粘接等方式，固定于下壳单元54的第一壁541上。其中，第一结构件12的灌胶本体120的与内壁10a的壁面之间的夹角小于90度。第一结构件12可包括设于灌胶本体120的端部的一个开口122。
69.于本实施例中，第一结构件12可由软胶材料制成，开口122可在闭合状态与开启状态之间切换，以开启或关闭壳体10的通孔11。具体地，可通过对第一结构件12的开口122施加冲胶压力，使得开口122受力产生弹性变形，以处于开启状态，并通过停止对开口122施加冲胶压力，使得开口122在非受力时弹性恢复，以处于闭合状态。
70.于本实施例中，当开口122处于开启状态时，绝缘材料42的流入方向(参考图5b所示的b方向)与第二方向y相互平行，此设计可提高绝缘材料42在通道30内的流动率，提高灌胶工艺的执行效率。
71.可选地，第一结构件12的开口122也可设计为斜面切口，以通过增加开口122处于开启状态下的开口面积，提高绝缘材料42的灌胶执行效率。
72.参考图6a至图6b，其显示了第一结构件12包括单向胶阀的另一实施例的结构图。
73.于本实施例中，第一结构件12的灌胶本体120可例如通过组装、二次注塑、胶水粘接等方式，固定于下壳单元54的第一壁541上。其中，第一结构件12的灌胶本体120的轴向与内壁10a的壁面之间的夹角为90度。
74.可选地，第一结构件12可包括设于灌胶本体120的端部的至少一个开口122。
75.于本实施例中，第一结构件12可由软胶材料制成，开口122可在闭合状态与开启状态之间切换，以开启或关闭壳体10的通孔11。具体地，可通过对第一结构件12的开口122施加冲胶压力，使得开口122受力产生弹性变形，以处于开启状态，并通过停止对开口122施加冲胶压力，使得开口122在非受力时弹性恢复，以处于闭合状态。
76.其中，于图6a所示实施例中，第一结构件12包括设于灌胶本体120的端部的两个开口122。
77.于本实施例中，当开口122处于开启状态时，绝缘材料42的流入方向(参考图6a所示的a方向)与第二方向y相互垂直，此设计可供绝缘材料42经由开口122流入后，沿位于开口122的两侧的第一流道32和第二流道34同时流动，以提高灌胶工艺的执行效率。
78.再者，于图6b所示实施例中，第一结构件12包括设于灌胶本体120的端部的相对两侧的两个开口122。
79.于本实施例中，当两个开口122处于开启状态时，绝缘材料42的流入方向(参考图6b所示的b方向)与(第二方向y)相互平行，此设计可供绝缘材料42经由两个开口122流入后，直接沿第一流道32和第二流道34的延伸方向流动，以进一步提高灌胶工艺的执行效率。
80.如图7a至7c所示，于另一实施例中，第一结构件12可设于壳体10(例如壳体10的第一壁541)的内壁10a上，并覆盖壳体10上的通孔11。
81.于本实施例中，第一结构件12可呈矩形、正方形、圆形、椭圆形等形状。
82.其中，第一结构件12的第一部分可与壳体10的内壁10a密封粘贴，第一结构件12的第二部分不与壳体10的内壁10a密封粘贴，以构成开口122。
83.例如，在图7a至图7c所示的实施例中，第一结构件12呈矩形形状，第一结构件12的第一侧边12a、第二侧边12b、第三侧边12c均与壳体10的内壁10a密封粘贴，使得未与壳体10的内壁10a密封粘贴的第四侧边12d，构成第一结构件12的一个开口122。
84.第一结构件12与壳体10的内壁10a之间的密封粘贴方式，并不以图7a至图7c所示实施例为限，例如，在其他实施例中，也可将第一结构件12的第一侧边12a和第三侧边12c与壳体10的内壁10a密封粘贴，使得未与壳体10的内壁10a密封粘贴的第二侧边12b和第四侧边12d，形成位于第一结构件12的相对两侧的两个开口122，本领域技术人员可根据灌胶工艺的实际需求进行任意调整，本技术对此不作限制。
85.于本实施例中，第一结构件12可由弹性膜制成，开口122可在闭合状态与开启状态之间切换，以开启或关闭壳体10的通孔11。
86.具体地，可通过对第一结构件12的开口122施加冲胶压力，使得开口122受力产生弹性变形，以处于开启状态(参考图7b或图7c所示状态)，并通过停止对开口122施加冲胶压力，使得开口122在非受力时弹性恢复，以处于闭合状态(参考图7a所示状态)。
87.于本实施例中，当开口122处于开启状态时，绝缘材料42的流入方向(参考图7b或图7c所示的b方向)与第二方向y相互平行，此设计不仅可提高绝缘材料42在通道30内的流动率，提高灌胶工艺的执行效率，并具有结构设计简单、便于加工制作、结构成本低廉等优点。
88.以下将示例性描述本技术电池组1的电池组的制造方法，包括如下步骤：
89.提供壳体10，其设有通孔11、第一结构件12和壳体开口14，第一结构件12设有开口122，
90.提供电芯模组20，将电池模组20设于壳体10内；壳体10与电池模组20之间形成有通道30，所述通道30和壳体开口14连通；
91.提供可流动的绝缘材料42，对第一结构件12的开口122施加冲胶压力，使得开口122受力产生弹性变形以处于开启状态，开口122和通孔11连通，将可流动的绝缘材料42经由通孔11和开口122被灌注于通道30中，绝缘材料42克服重力作用，并沿通道30流动，在灌注过程中，壳体开口14可排出通道30内的气体，进一步减少通道30内的空气。在绝缘材料42的灌注操作完成后，停止对开口122施加冲胶压力，使得开口122在非受力时弹性恢复以处于闭合状态，第一结构件12封闭通孔11。且绝缘材料42固化以形成绝缘层40。
92.其他的实施例中，可依据需求调整绝缘材料42流动的位置，比如，绝缘材料42流动到通道30沿第一方向x一半的位置。
93.在一些实施例中，当开口122处于闭合状态时，位于开口122附近的绝缘材料42可固化以密封开口122，从而限制通道30内的可流动绝缘材料42经由通孔11反向溢出。
94.于另一实施例中，在通道30包含有第一流道32和第二流道34的情况下，在第一结构件12开启通孔11后，绝缘材料42可经由位于第一结构件12相对两侧的开口122分别进入第一流道32和第二流道34中，且沿第一流道32和第二流道34的延伸方向流动，壳体开口提高绝缘材料42的灌注效率。
95.综上所述，本技术实施例提供的电池组，通过在设置连通第一结构件和壳体开口的通道，可在绝缘材料被灌注于通道内的过程中，借由壳体开口及时排出通道内的气体，防止通道内产生困气，借以减少通道内空腔无胶的异常，提高绝缘层的形成效果。
96.本技术还提供一种采用上述电池组1的用电设备。在一实施方式中，本技术的用电设备可以是，但不限于无人机、备用电源、电动汽车、电动摩托车、电动助力自行车、电动工具、家庭用大型蓄电池等。
97.应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
98.以上所述仅为本技术实施例示意性的具体实施方式，并非用以限定本技术实施例的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本技术实施例的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本技术实施例保护的范围。