一种圆柱电池模组端板及电池模组的制作方法

1.本发明涉及锂离子电池模组技术领域，具体涉及一种圆柱电池模组端板及电池模组。


背景技术：

2.在现有的电池模组中，电芯之间的电连接采用巴片实现，巴片相当于高压电路板，巴片进一步与外部设备电连接，进而实现电芯与外部电气设备的电连接。现有的输出极巴片多为引出式结构，即电芯模块组的端板顶部固定有锁附件，输出极巴片沿模组高度方向弯折叠置于锁附件的顶面上，通过螺栓等可拆卸式结构连接，并通常另设有输出级保护盖等部件。
3.输出极巴片与端板的引出式结构缺陷在于：第一、端板具有预定的厚度，以满足巴片与锁附件的螺栓锁付；端板厚度增加导致其在电池模组中的占用空间增大，基于相同体积的电池模组，电芯占用空间小，电池模组空间利用率不足；第二、巴片与端板的连接结构部件多，相应的装配工序趋多。


技术实现要素：

4.本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种圆柱电池模组端板，利用插槽固定输出极巴片和输出极锁附件的第一方向位置，使端板厚度趋小设置，提升电池模组的空间利用率。
5.为了实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种圆柱电池模组端板，所述圆柱电池模组端板具有挡设于电池模组中外缘电芯第一方向侧方的第一表面，开设有容纳输出极巴片的第一插槽以及容纳输出极锁附件的第二插槽；所述第一插槽和第二插槽沿第一方向叠设。
6.优选的技术方案为，所述第一插槽和第二插槽沿第一方向贯通邻接。
7.优选的技术方案为，所述圆柱电池模组端板的第一表面设置有凸起部，所述凸起部配置为与外缘电芯组合成的侧面凹陷凹凸配合；所述第二插槽设置于所述凸起部中。
8.优选的技术方案为，所述圆柱电池模组端板具有沿模组高度方向相对的第二表面和第三表面，所述第一插槽和第二插槽的插接口位于第二表面或第三表面。
9.优选的技术方案为，所述第一插槽设置于所述第二插槽远离所述第一表面的侧方。
10.优选的技术方案为，沿第一方向所述圆柱电池模组端板的第四表面和第一表面相对，所述第一插槽或第二插槽在所述第二表面设置有侧向开口。
11.优选的技术方案为，圆柱电池模组端板包括侧挡板，所述侧挡板具有沿第一方向远离边缘电芯的第一板面；所述第一插槽或第二插槽凸起设置于所述第一板面。
12.优选的技术方案为，凸起于所述第一板面的所述第一插槽或第二插槽具有相对的
插接口和底壁，所述底壁与所述侧挡板之间设置有加强斜撑。
13.优选的技术方案为，所述凸起部具有位于电池模组底端的第一端部，所述凸起部的第一端部突出于所述圆柱电池模组端板设置。
14.本发明的目的之二在于提供一种圆柱电池模组，包括多个电芯、输出极巴片和输出极锁附件，还包括上述的圆柱电池模组端板，所述输出极巴片插接于所述第一插槽，所述输出极锁附件插接于所述第二插槽，所述输出极巴片和输出极锁附件连接。
15.优选的技术方案为，还包括限位件，所述限位件挡设于所述第一插槽和/或第二插槽的插接口。
16.本发明的优点和有益效果在于：该发明圆柱电池模组端板中设置有第一方向叠置的第一插槽和第二插槽，安装于插槽中的输出极巴片和输出极锁附件沿第一方向相叠连接，叠合面沿模组的高度方向延伸，在满足输出极巴片和输出极锁附件连接的基础上，减小端板的厚度，进一步降低电池模组中端板的占用空间，提升电池模组的空间利用率，提高电池模组的体积能量密度。
附图说明
17.图1是实施例圆柱电池模组端板的立体结构示意图；图2是图1中a的局部放大图；图3是实施例圆柱电池模组端板的另一立体结构示意图；图4是实施例圆柱电池模组的立体结构示意图；图5是图4中b的局部放大图；图6是实施例圆柱电池模组的另一立体结构示意图；图中：1、圆柱电池模组端板；101、第一插槽；102、第二插槽；103、凸条；104、凸起部；104a、第一端部；105、侧挡板；106、加强斜撑；107、侧向开口；a、第一表面；b、第二表面；c、第三表面；d、第四表面；2、电芯；3、输出极巴片；4、输出极锁附件。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
19.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指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。
20.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
21.如图1-3所示，实施例的圆柱电池模组端板1具有挡设于电池模组中外缘电芯第一
方向侧方的第一表面a，开设有容纳输出极巴片的第一插槽101以及容纳输出极锁附件的第二插槽102；第一插槽101和第二插槽102沿第一方向叠设。图1中第一方向为y方向。
22.进一步的，为了固定插接于圆柱电池模组端板1中的输出极锁附件的第一方向位置，端板还设置有阻挡部，阻挡部具有阻挡输出极锁附件第一方向位移的阻挡面。图中，第二插槽102内的挡板包括凸起方向与第一方向相交的凸条103，凸条103用于与输出极锁附件的凹陷凹凸配合。
23.在电池模组中，输出极巴片插接于第一插槽101，通过第一插槽101以及与输出极锁附件连接固定其在第一方向上的位置。可选的，第一插槽101和第二插槽102之间间隔设置，或者无间隔叠合设置（也即第一插槽101和第二插槽102沿第一方向贯通邻接）。
24.圆柱电池模组中，同一层的圆柱形电芯呈行列排列，相邻行（列）的电芯中心轴错位设置，外缘电芯是指行列排列的多个电芯中位于行列边缘的电芯。圆柱电池模组端板1的形状取决于边缘电芯的排列形状。通常的，同行（同列）的电芯沿直线排列，因此相适应的，圆柱电池模组端板1的外轮廓常见为直板状。
25.第二插槽102可选设置于第一插槽101接近或者远离外缘电芯的一侧。如图1中所示，第一插槽101为具有周向侧壁和底壁的槽体，输出极巴片的容纳腔尺寸根据输出级巴片的尺寸确定，x方向上容纳腔与电池模组中多个电芯的行长度相近，y方向（第一方向）上在容纳腔的尺寸等于或者略大于输出极巴片的厚度；z方向上容纳腔的尺寸满足输出级巴片、输出极锁附件螺栓连接叠合面积的要求。
26.如图2所示，在另一优选的实施例中，第一插槽101和第二插槽102沿第一方向贯通邻接。与在第一插槽101和第二插槽102之间设置间隔相比，贯通邻接利于形成输出极巴片与输出极锁附件紧密叠合的连接结构；以减小端板在第一方向上的尺寸，也即端板厚度。当巴片连接至少一个电芯和输出极锁附件时，输出极锁附件/巴片的预定叠合面与电芯的间距越短，所需巴片的长度也就越短，插槽贯通邻接利于缩短预定叠合面与电芯的间距。
27.如图1、3所示，在另一优选的实施例中，圆柱电池模组端板1的第一表面a设置有凸起部104，凸起部104配置为与外缘电芯组合成的侧面凹陷凹凸配合；第二插槽102设置于凸起部104中。
28.第一表面a为接近边缘电芯的圆柱电池模组端板1表面，凸起部104凹凸配合设置于外缘电芯组合成的侧面凹陷中，沿边缘电芯的排布方向圆柱电池模组端板1保持直线延伸。与第二插槽102设置于远离边缘电芯的主体侧挡表面相比，凸起部104中的第二插槽102利于进一步减小端板的整体厚度。
29.可以理解的是，凸起部104为具有凸起轮廓的薄片状，利于减小端板的自重，进而减小电池模组的自重。凸起部104与圆柱电池模组端板1之间可选为一体式固定连接。
30.以图1中圆柱电池模组端板1的取向为例，圆柱电池模组端板1具有沿模组高度方向相对的第二表面b和第三表面c，第一插槽101和第二插槽102的插接口同时位于第二表面b，电池模组的汇流排和盖板定位输出极巴片和输出极锁附件。而当第一插槽101和第二插槽102的插接口朝向位于圆柱电池模组端板1的不同表面时，则需要考虑另设置侧板、底板等限位巴片和输出极锁附件。
31.作为替代，第一插槽101和第二插槽102的插接口可同时位于第三表面c。又或者，圆柱电池模组端板1中第一插槽101和第二插槽102的插接口朝向不一致，例如第一插槽101
的插接口位于第二表面b，第二插槽102的插接口位于边缘电池排布方向相对的侧面上。
32.如图1所示，在另一优选的实施例中，第一插槽101设置于第二插槽102远离第一表面a的侧方。图中第一插槽101沿容纳腔与电池模组中多个电芯的行长度相近，满足不同电池模组的巴片位置差异，通用性强。
33.如图1所示，在另一优选的实施例中，沿第一方向圆柱电池模组端板1的第四表面d和第一表面a相对，第一插槽101或第二插槽102在第二表面b设置有侧向开口107。经由侧向开口处连接巴片和输出极锁附件，例如拧入螺栓，可操作性更强。侧向开口与第一插槽101在第二表面b的正投影重合，或者侧向开口的第二表面b正投影位于第一插槽101的第二表面b正投影轮廓内。
34.如图1所示，在另一优选的实施例中，圆柱电池模组端板1包括侧挡板105，侧挡板105具有沿第一方向远离边缘电芯的第一板面；第一插槽101凸起设置于第一板面。
35.与在较厚的基板上设置插槽相比，以侧挡板105为基板凸起设置插槽，可使圆柱电池模组端板1的整体自重进一步减小。
36.如图3所示，在另一优选的实施例中，凸起于第一板面的第一插槽101或第二插槽102具有相对的插接口和底壁，底壁与侧挡板105之间设置有加强斜撑106。图中加强斜撑106沿z向延伸设置，在侧挡板105的基础上，进一步提升圆柱电池模组端板1的强度。
37.如图3所示，在另一优选的实施例中，凸起部104具有位于电池模组底端的第一端部104a，凸起部104的第一端部104a突出于圆柱电池模组端板1设置。凸起部104与电芯贴合或者间隙配合，基于现有的电芯底端插接于底壳定位孔的电池模组结构，便于将凸起部104与电芯底端一起装配于底壳凹陷中。
38.如图4-6所示，实施例圆柱电池模组包括多个电芯2、输出极巴片3和输出极锁附件4，还包括以上实施例的圆柱电池模组端板1，输出极巴片3插接于第一插槽101，输出极锁附件4插接于第二插槽102，输出极巴片3和输出极锁附件4连接。
39.在本实施例中，输出极巴片3和输出极锁附件4设置有螺孔，螺孔的孔长方向为y方向，螺栓连接输出极巴片3和输出极锁附件4。
40.在一些圆柱电池模组实施例中，限位件挡设于第一插槽101和/或第二插槽102的插接口。
41.限位件根据电池模组中第一插槽101和/或第二插槽102的插接口以及巴片连接位置具体确定，可选为电池模组的盖板、底壳或者y向延伸的侧板，其目的在于限制输出极巴片3和输出极锁附件4从各自的插槽中脱离。
42.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种圆柱电池模组端板，其特征在于：具有挡设于电池模组中外缘电芯第一方向侧方的第一表面，所述圆柱电池模组端板开设有容纳输出极巴片的第一插槽以及容纳输出极锁附件的第二插槽；所述第一插槽和第二插槽沿第一方向叠设。2.根据权利要求1所述的圆柱电池模组端板，其特征在于，所述第一插槽和第二插槽沿第一方向贯通邻接。3.根据权利要求1所述的圆柱电池模组端板，其特征在于，所述圆柱电池模组端板的第一表面设置有凸起部，所述凸起部配置为与外缘电芯组合成的侧面凹陷凹凸配合；所述第二插槽设置于所述凸起部中。4.根据权利要求1所述的圆柱电池模组端板，其特征在于，所述圆柱电池模组端板具有沿模组高度方向相对的第二表面和第三表面，所述第一插槽和第二插槽的插接口均位于第二表面或第三表面。5.根据权利要求1所述的圆柱电池模组端板，其特征在于，所述第一插槽设置于所述第二插槽远离所述第一表面的侧方。6.根据权利要求1所述的圆柱电池模组端板，其特征在于，沿第一方向所述圆柱电池模组端板的第四表面和第一表面相对，所述第一插槽或第二插槽在所述第二表面设置有侧向开口。7.根据权利要求1所述的圆柱电池模组端板，其特征在于，所述圆柱电池模组端板包括侧挡板，所述侧挡板具有沿第一方向远离边缘电芯的第一板面；所述第一插槽或第二插槽凸起设置于所述第一板面。8.根据权利要求7所述的圆柱电池模组端板，其特征在于，凸起于所述第一板面的所述第一插槽或第二插槽具有相对的插接口和底壁，所述底壁与所述侧挡板之间设置有加强斜撑。9.根据权利要求3所述的圆柱电池模组端板，其特征在于，所述凸起部具有位于电池模组底端的第一端部，所述凸起部的第一端部突出于所述圆柱电池模组端板设置。10.一种圆柱电池模组，包括多个电芯、输出极巴片和输出极锁附件，其特征在于，还包括权利要求1至9中任意一项所述的圆柱电池模组端板，所述输出极巴片插接于所述第一插槽，所述输出极锁附件插接于所述第二插槽，所述输出极巴片和输出极锁附件连接。11.根据权利要求10所述的圆柱电池模组，其特征在于，还包括限位件，所述限位件挡设于所述第一插槽和/或第二插槽的插接口。

技术总结
本发明公开了一种圆柱电池模组端板，具有挡设于电池模组中外缘电芯第一方向侧方的第一表面，开设有容纳输出极巴片的第一插槽以及容纳输出极锁附件的第二插槽；第一插槽和第二插槽沿第一方向叠设。该发明圆柱电池模组端板中设置有第一方向叠置的第一插槽和第二插槽，安装于插槽中的输出极巴片和输出极锁附件沿第一方向相叠连接，叠合面沿模组的高度方向延伸，在满足输出极巴片和输出极锁附件连接的基础上，减小端板的厚度，进一步降低电池模组中端板的占用空间，提升电池模组的空间利用率，提高电池模组的体积能量密度。本发明还公开了一种基于圆柱电池模组端板的圆柱电池模组。一种基于圆柱电池模组端板的圆柱电池模组。一种基于圆柱电池模组端板的圆柱电池模组。


技术研发人员：孙猛
受保护的技术使用者：联动天翼新能源有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/10/11