一种电池装置及其电池组的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种电池装置及其电池组。


背景技术：

2.随着电池模组的大型化发展，相应增大的电芯仓空间内需要配置固定梁，以增强系统整体强度。对于无模组cir(cell in room)电池系统来说，电芯仓内空间无法实现固定梁的配置。另外，需要合理控制该梁两侧物理空间的热量传递，以提高使用安全性。
3.有鉴于此，亟待针对电池装置的箱体内分隔梁进行结构优化，以提高使用安全性。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种电池装置及其电池组，通过结构优化提高分隔梁的组装工艺性，为提升电池装置的安全性提供了良好的技术保障。
5.本技术实施例提供的电池组，用于组装在电池装置的电池仓内，该电池组由分隔梁和多个电芯单元集成为一个总成体；具体地，多个电芯单元沿第二方向依次层叠布置，该分隔梁沿第一方向延伸设置且位于相邻的两个电芯单元之间，分隔梁在第一方向上的两端分别设置有可拆卸连接部，以与电池仓的侧部结构连接；该分隔梁在第一方向上的两端分别具有内凹部，该内凹部在第二方向上贯通分隔梁的本体，且在第三方向上位于所在端的中部；其中，第一方向、第二方向和第三方向分别垂直，第二方向为电芯单元的层叠布置方向。
6.与现有技术相比，上述的技术方案具有如下的优点：基于集成有分隔梁的结构设计，与电芯单元进行集成形成总成体后再安装在电池箱体的电池仓内，且分隔梁与电池仓的侧部结构可拆卸连接。如此设置，充分利用了电池仓内空间实现分隔梁及电芯单元的装配，在不占用第二方向尺寸空间的基础上，对箱体框架的纵梁提供可靠支撑力，提高了箱体框架的挤压、碰撞薄弱区的承载能力，能够有效规避电芯变形导致的安全风险；与此同时，基于分隔梁的可拆卸连接关系，还能够进一步便于执行检修维护操作。另外，电池发生热失控时，可经由分隔梁两端的内凹部实现两侧物理空间的热量传递，基于该分隔梁获得有堵有疏的效果，保证电池包中的热量的有效传递，进一步提高使用安全性。
附图说明
7.图1为具体实施方式中所述的一种电池装置的装配关系爆炸图；
8.图2为图1中所示电池组的组装关系示意图；
9.图3为具体实施方式中所述的一种电池装置的结构示意图；
10.图4为具体实施方案中所述分隔梁的一种组装关系示图；
11.图5为具体实施方式中所述分隔梁的示意图；
12.图6为图5中所示分隔梁的a向视图；
13.图7为图6的b部放大图；
14.图8为图6中所示分隔梁的底部装配关系示意图；
15.图9为图2的c部放大示意图。
16.图中：
17.电池装置100、箱体框架10、纵梁101、内纵梁102、电池组20、电芯单元1、分隔梁2、内凹部21、第一胶槽22、第二胶槽23、转接件3、紧固件穿装口31、定位孔32、螺纹紧固件4、定位销5、电池仓30、冷板40、导电排50。
具体实施方式
18.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
19.不失一般性，本技术实施例以图1中所示电池装置100作为描述基础，详细说明关于电池仓内分隔梁的实现方案。应当理解，该电池装置100的电芯单元等其他功能构成的具体实现，可以采用现有技术实现，且对本技术请求保护的技术方案未构成实质性的限制。
20.请参见图1，该图为本实施方式所述的一种电池装置的装配关系爆炸示意图。
21.该电池装置100包括箱体和电池组20，为了清楚示意电池组20的装配关系，图1中仅示出了箱体框架10。四个电池组20阵列布置在箱体中形成的电池仓30内，也即图中所示的两行两列。每个电池组20的多个电芯单元1依次层叠布置，且箱体框架10的底部配置有冷板(图中未示出)，以与电池组20换热并将工作产生的热量带走。
22.为了清楚描述各构成及结构之间的相对位置关系，这里，定义电芯单元1的长度方向为第一方向x，定义电芯单元1的层叠布置方向为第二方向y，第一方向x和第二方向y也即电池组20的阵列排布方向，定义垂直于各电池组的阵列排布平面的方向为第三方向z，第三方向z分别与第一方向x和第二方向y相垂直。
23.请一并参见图1和图2，其中，图2为图1中所示电池组的组装关系示意图。本实施方案中，分隔梁2沿第一方向x延伸设置，位于电池组20的两个相邻电芯单元1之间，且与各电芯单元1集成为一个总成体，再将该电池组20组装在电池仓30内。其中，分隔梁2在第一方向x上的两端分别与电池仓30的侧部结构连接，且分隔梁2与电池仓30的侧部结构为可拆卸连接，以方便组装操作。请一并参见图3和图4，其中，图3为具体实施方式中所述的一种电池装置的结构示意图，该图中未示出箱体框架的纵梁，图4为具体实施方案中所述分隔梁的一种组装关系示图。
24.这样，可充分利用电池仓内空间实现分隔梁及电芯单元的装配，在不占用第二方向尺寸空间的基础上，对箱体框架10的纵梁101提供可靠支撑力，提高了箱体框架10的挤压、碰撞薄弱区的承载能力，能够有效规避电芯变形导致的安全风险。另外，基于分隔梁2的可拆卸连接关系，还能够进一步便于执行检修维护操作。
25.需要说明的是，对于电池组20来说，分隔梁2在各电芯单元1之间的具体设置位置，可以根据实际产品总体设计要求进行确定，而非局限于图中所示的分隔梁2在第二方向y上的相对位置；换言之，分隔梁2可以针对性地配置在箱体框架10的挤压、碰撞薄弱区，以充分发挥其支撑承载能力。
26.如图2所示，本实施方案中的电池组20集成配置有一个分隔梁2。在其他具体实现中，每个电池组20可以根据需要配置多个分隔梁2，且沿第二方向y间隔设置在电芯单元1之
间，以进一步提高承载能力，符合电池模组大型化发展的趋势性要求。
27.此外，分隔梁2将电池组20的电芯单元1进行了分隔，也即将相应电池仓30的物理空间进行了划分，电池发生热失控时，分隔梁2可以有效切断电池与电池连接面的热量传递；本实施方案中，该分隔梁2在第一方向x上的两端分别具有内凹部21，该内凹部21在第二方向y上贯通分隔梁2的本体，内凹部21在第三方向z上位于所在端的中部。这样，电池发生热失控时，可经由分隔梁2两端的内凹部21实现两侧物理空间的热量传递，基于该分隔梁获得有堵有疏的效果，保证电池包中的热量的有效传递。
28.请一并参见图5，该图为本实施方式中所述分隔梁的示意图。本实施方案，在第三方向z上，该内凹部21的长度尺寸l可以为分隔梁2的高度尺寸h的30％-80％；在第一方向x上，该内凹部21的深度尺寸w可以为10mm-45mm。
29.在此基础上，结合图3所示，分隔梁2两端的导电排50可以通过该内凹部21与相邻的电芯单元1相连，实现电芯的高低压串并联走线。当然，对于内凹部21中布置导电排50的情形，同样需要满足实现两侧物理空间热量传递的功能需要。
30.对于该集成电池组20来说，分隔梁2与相邻电芯单元1之间的固定连接方式可以采用不同的方式实现。例如可以采用机械结构获得可靠的基础组装关系，也可以采用胶接的方式与两侧相邻的电芯单元1胶接固定。
31.本实施方案中，分隔梁2采用胶接固定。
32.为了进一步提高分隔梁2与电池仓底部结构之间的可靠连接关系，在第三方向z上，该分隔梁2与电池仓底部结构相对端的端面具有第一胶槽22，以便容纳粘接胶得以形成可与箱体底部结构可靠固定的胶层厚度。请一并参见图6、图7和图8，其中，图6为图5中所示分隔梁的a向视图，图7为图6的b部放大图，图8为图6中所示分隔梁的底部装配关系示意图。
33.本实施方案的电池仓底部结构为冷板40，粘接胶优选采用导热结构胶，以快速将热量传递至冷板。进一步地，在第三方向z上，该分隔梁2与电池仓底部结构相对端的两侧面，分别具有第二胶槽23，可容纳第一胶槽22溢出的粘接胶，兼具一定程度的散热效果，同时，基于第一胶槽22的设置，可避让相邻的电芯支架，从而提高整体集成度。
34.在具体实现中，该第一胶槽22的槽深m和第二胶槽23的槽深n可根据实际需要进行确定，例如但不限于可以为0.2mm-1mm，在获得所需容胶空间的基础上，不影响分隔梁2的自体强度。
35.对于分隔梁2与电池仓30的侧部结构的可拆卸连接，本实施方案基于配置在分隔梁2上的转接件3实现。请一并参见图2、图3、图4、图5和图9，其中，图9为图2的c部放大示意图。
36.如图所示，该转接件3设置在分隔梁2的端部，且在第三方向z上，位于内凹部21的远离第一胶槽22的一侧；也就是说，基于图示相对位置关系，第一胶槽22位于分隔梁2的底部，转接件3位于分隔梁的顶部，以便于操作者进行组装拆卸操作。
37.如图所示，分隔梁2的一端侧通过转接件3与纵梁101相连，另一端侧通过转接件3与箱体框架10的内纵梁102相连，具体通过螺纹紧固件4实现相应的可拆卸连接。
38.本实施方案中，每个转接件3可配置两个螺纹紧固件4，且转接件3的沿第二方向y延伸，且两个紧固件穿装口31沿第二方向y间隔布置，以充分利用装配空间实现可靠连接。在其他具体实现中，每个转接件3的螺纹紧固件4配置数量，可以根据实际承载要求进行确
定，例如但不限于，一个或其他多数个螺纹紧固件4。
39.为了进一步提高装配工艺性，转接件3上的紧固件穿装口31为长形开口，以吸收装配累积误差，在不影响整体装配精度要求的基础上，提高可适应性。
40.另外，转接件3上还设置有定位孔32，相应地，纵梁101和内纵梁102上也相应配置有适配定位销5。这样，电池组20置于相应电池仓30时，先通过定位孔32和定位销5实现基础定位，再通过螺纹紧固件4旋紧固定。
41.在其他具体实现中，相适配的定位孔32和定位销5也可以反向配置(图中未示出)，也即，转接件3上设置有定位销，纵梁101和内纵梁102上配置有适配定位孔，同样可以实现基础定位。可以理解的是，定位孔32作为分隔板侧的第一定位部，定位销5作为框架侧的第二定位部，也可以采用其他结构实现方式，例如但不限于，第二定位部和第二定位部均为定位孔的结构形式，另外配置与两者插装适配的定位销。
42.需要说明的是，本实施方式提供的电池装置100，其箱体框架10内以四组阵列排布的电池组20为示例。在其他具体实现中，电池组20可以仅配置一组电池组20，或者其他数量的多组电池组20，而非局限采用图中所示的四组阵列排布方式。
43.应当理解，该电池装置的其他功能构成的具体实现方式非本技术的核心发明点，且本领域的技术人员能够基于现有技术实现，故本文不再赘述。
44.本文所使用的序数词“第一”和“第二”，仅用于在描述技术方案中相同功能的构成或结构。可以理解的是，上述序数词“第一”和“第二”的使用，对本技术请求保护的技术方案未构成理解上的限制。
45.以上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：
1.一种电池组，用于组装在电池装置的电池仓内，其特征在于，包括分隔梁和多个电芯单元；所述多个电芯单元沿第二方向依次层叠布置，所述分隔梁沿第一方向延伸设置；所述分隔梁位于相邻的两个所述电芯单元之间，且与所述多个电芯单元集成为总成体；所述分隔梁在第一方向上的两端分别设置有可拆卸连接部，以与电池仓的侧部结构连接；所述分隔梁在第一方向上的两端分别具有内凹部，所述内凹部在第二方向上贯通所述分隔梁的本体，且在第三方向上位于所在端的中部；其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向分别垂直，所述第二方向为电芯单元的层叠布置方向。2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，在第二方向上，连接所述分隔梁两侧的电芯单元的导电排穿过所述内凹部。3.根据权利要求1或2所述的电池组，其特征在于，所述分隔梁的两端设置有转接件，并通过所述转接件与电池仓的侧部结构可拆卸连接。4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述转接件的本体沿第二方向延伸，且所述转接件上开设有紧固件穿装口，以通过螺纹紧固件与电池仓的侧部结构相连。5.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，所述转接件上还设置有第一定位部，以与电池仓的侧部结构上的第二定位部适配。6.根据权利要求1或2所述的电池组，其特征在于，在第三方向上，所述分隔梁与电池仓底部结构相对端的端面具有第一胶槽；其中，所述第三方向分别垂直于所述第一方向和所述第二方向。7.根据权利要求6所述的电池组，其特征在于，在第三方向上，所述分隔梁与电池仓底部结构相对端的两侧面均具有第二胶槽。8.一种电池装置，其特征在于，包括箱体和权利要求1至7中任一项所述的电池组，所述箱体具有电池仓，所述电池组内置于所述电池仓内，且所述电池组的分隔梁与所述电池仓的侧部结构可拆卸连接。9.根据权利要求8所述的电池装置，其特征在于，在第三方向上，所述分隔梁与电池仓底部结构相对端与所述电池仓的底部结构胶接。10.根据权利要求9所述的电池装置，其特征在于，所述电池仓的侧部结构为所述电池装置的箱体框架，所述电池仓的底部结构为冷板。

技术总结
本实用新型公开一种电池装置及其电池组，该电池组由分隔梁和多个电芯单元集成为一个总成体；多个电芯单元沿第二方向依次层叠布置，分隔梁沿第一方向延伸设置且位于相邻的两个电芯单元之间，分隔梁在第一方向上的两端分别设置有可拆卸连接部，以与电池仓的侧部结构连接；该分隔梁在第一方向上的两端分别具有内凹部，该内凹部在第二方向上贯通分隔梁的本体，且在第三方向上位于所在端的中部。第一方向、第二方向和第三方向分别相垂直，第二方向为电芯单元的层叠布置方向。应用本方案，电池发生热失控时，可经由分隔梁两端的内凹部实现两侧物理空间的热量传递，基于该分隔梁获得有堵有疏的效果，可保证电池包中的热量的有效传递，提高使用安全性。提高使用安全性。提高使用安全性。


技术研发人员：邓风 杨帆 田瑞生 尹旭铖
受保护的技术使用者：中创新航科技集团股份有限公司
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/7/12