电芯单体、电芯组件和电池模组的制作方法

1.本实用新型属于动力电池领域，尤其涉及一种电芯单体、电芯组件和电池模组。


背景技术：

2.现有的电池模组由多个电芯结构顺次排列连接形成，电芯结构包括定位框和设于定位框内的电芯本体。装配时，将电芯本体固定于定位框内，再将固定有电芯本体的定位框顺次排列并连接，实现电池模组的装配。定位框的设置，占据电池模组的空间，增加电池模组重量，并增加了结构制作成本、增加装配工序、降低装配效率，进而增加电池模组的生产装配成本。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种电芯单体、电芯组件和电池模组，其旨在解决现有电池模组生产装配成本高、装配效率低的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案：
5.第一方面，一种电芯单体，包括电芯本体和设于电芯本体厚度方向的端侧的第一插接部和\或第二插接部，电芯本体上的第一插接部能够与相邻的电芯本体上的第二插接部相插接配合以限位相邻两个电芯本体在厚度方向的相对移动。
6.通过采用上述技术方案，通过第一插接部和第二插接部的设置，使得相邻两个电芯单体能够以相互插接的方式进行连接，不需要通过其它辅助或外部结构件进行固定或配合连接，从而能够有效减少电池模组的零件数量，减少辅助或外部结构件所占用的空间和重量，减少装配工序，提高装配效率，进而降低电池模组的生产装配成本。
7.可选的，第一插接部的数量和第二插接部的数量为多个，且任一电芯本体的同一侧至少设有一个第一插接部和一个第二插接部。
8.通过采用上述技术方案，相邻两个电芯单体存在两个连接位置，而有利于提高两个电芯单体连接稳固性。
9.第二方面，一种电芯组件，包括多个沿厚度方向顺次排列的电芯单体，将相邻的两个电芯单体分别命名为第一单体和第二单体，第一单体朝向第二单体的表面设有第一插接部，第二单体朝向第一单体的表面设有第二插接部，第一插接部和第二插接部插接配合而限定第一单体和第二单体在厚度方向的相对移动。
10.通过采用上述技术方案，能够有效减少电池模组的零件数量，减少辅助或外部结构件所占用的空间和重量，减少装配工序，提高装配效率，进而降低电池模组的生产装配成本。
11.可选的，第一插接部朝向第二单体的表面开设有与第二插接部配合的插接槽，插接槽的槽口沿第一单体的宽度方向延伸，插接槽具有第一槽端，第一槽端与外部相连通，以供第二插接部从第一单体的宽度方向置入。
12.通过采用上述技术方案，简化结构并便利装配。
13.可选的，插接槽具有与第一槽端相对的第二槽端，第二槽端处设有限位封边，限位封边限制置于插接槽内的第二插接部通过第二槽端离开插接槽。
14.通过采用上述技术方案，在多个电芯单体顺次插接装配而形成一个整体，并对该整体进行转移时，各电芯单体间能够维持其相对静止的状态，而无需其它辅助固定工作，为电池包的装配作业提供便利。
15.可选的，第一插接部朝向第二单体的表面开设有与第二插接部配合的插接槽，插接槽的槽口沿第一单体的长度方向延伸，插接槽具有第一槽端，第一槽端与外部相连通，以供第二插接部从第一单体的长度方向置入。
16.通过采用上述技术方案，简化结构并便利装配。
17.可选的，插接槽的截面形状为t形，第二插接部与插接槽配合设置。
18.通过采用上述技术方案，采用t形截面设计，能够增加插接槽与第二插接部的接触面积，并限制两个第一单体和第二单体在厚度方向的自由度，有利于第一插接部和第二插接部的紧凑配合，结构简单，成本低。
19.可选的，第一插接部在插接槽的槽底设有缓冲垫。
20.通过采用上述技术方案，缓解第一单体和第二单体装配时，第二插接部对第一插接部的冲击，对电芯本体起到保护的作用。
21.可选的，第一插接部的数量为多个，第二插接部的数量为多个。
22.通过采用上述技术方案，第一单体和第二单体存在两个连接位置，而有利于提高两个电芯单体连接稳固性。
23.第三方面，一种电池模组，包括如上述的电芯组件。
24.通过采用上述技术方案，多个电芯单体沿前后方向顺次排列，相邻两个电芯单体通过相对设置的第一插接部和第二插接部插接连接，不需要通过其它辅助或外部结构件进行固定或配合连接，从而能够有效减少电池模组的零件数量，减少辅助或外部结构件所占用的空间和重量，减少装配工序，提高装配效率，进而降低电池模组的生产装配成本。电芯单体的装配数量根据电池模组的空间进行调整，组装数量灵活。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型实施例中多个电芯单体的装配示意图；
27.图2为本实用新型实施例中电芯单体的示意图一；
28.图3为本实用新型实施例中电芯单体的示意图二；
29.图4为本实用新型实施例中两个电芯单体的装配关系示意图；
30.图5为本实用新型实施例中两个电芯单体的连接状态示意图；
31.图6为图5结构的剖视图；
32.图7为本实用新型实施例提供的电芯单体的局部结构示意图一；
33.图8为本实用新型实施例提供的电芯单体的局部结构示意图二。
34.其中，图中各附图标记：
35.10、电芯单体；11、电芯本体；12、第一插接部；13、第二插接部；121、插接槽；122、限位封边。
具体实施方式
36.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
37.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
38.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
40.请参照图1至图8，现对本技术提供的电芯单体10，以及采用该电芯单体10的电芯组件和电池模组进行示例性说明。
41.请参照2和图3，电芯单体10包括电芯本体11和设于电芯本体11厚度方向的端侧的第一插接部12和/或第二插接部13。图2和图3分别示出一个电芯单体10两个视角的视图，以便展示第二插接部12和第三插接部13的结构。请一并参照图4至图6，电芯本体11上的第一插接部12能够与相邻的电芯本体11上的第二插接部13相插接配合以限位相邻两个电芯本体11在厚度方向的相对移动。
42.电芯本体11呈板状，为便于描述，将电芯本体11的长度方向定义为左右方向，宽度方向定义为上下方向，厚度方向定义为前后方向。
43.为便于描述，将相邻两个电芯单体10区分命名为第一单体和第二单体。第一单体朝向第二单体的表面设有第一插接部12，第二单体朝向第一单体的表面设有第二插接部13，第一插接部12和第二插接部13插接配合而限定第一单体和第二单体在厚度方向的相对移动。
44.第一插接部12和第二插接部13成对设置，并分别设于电芯本体11厚度的两侧。或者，相邻的两个电芯单体10中，第一单体的两侧均设置第一插接部12，而第二单体的两侧均设置第二插接部13，第一插接部12和第二插接部13成对配合设置。
45.请参照图5，第一插接部12、第二插接部13与电芯本体11长度方向(左右方向)的距离相同，使得第一单体的第一插接部12与第二单体的第二插接部13插接配合的状态下，第一单体和第二单体平齐，即第一单体的左表面和第二单体的左表面平齐，且第一单体的右表面和第二单体的右表面平齐。
46.可以理解，电芯单体10还包括设于电芯本体11的极耳，图1所示结构中，极耳的数量有两个，并位于电芯本体11长度方向的同一侧。
47.本实施例提供的电芯单体10，通过第一插接部12和第二插接部13的设置，使得相邻两个电芯单体10能够以相互插接的方式进行连接。多个电芯单体10沿前后方向顺次排列，相邻两个电芯单体10的电芯本体11通过相对设置的第一插接部12和第二插接部13插接连接，并限制其在前后方向的移动，使得多个电芯单体10连接成为一体，构成电池模组的主要部分。换言之，各电芯单体10之间仅通过第一插接部12和第二插接部13相配合连接，而不需要通过其它辅助或外部结构件进行固定或配合连接，从而能够有效减少电池模组的零件数量，减少辅助或外部结构件所占用的空间和重量，减少装配工序，提高装配效率，进而降低电池模组的生产装配成本。
48.此外，电芯单体10的装配数量根据电池模组的空间进行调整，组装数量灵活。成组后，多个电池模组连接组装成电池包。此时，电池模组中位于首部的电芯单体10的第一插接部12与另一电池模组位于尾部的电芯单体10的第二插接部13插接配合，无需辅助或外部结构件而实现电池模组件的连接，装配方便并有效降低生产装配成本。
49.需要说明的是，第一单体和第二单体通过第一插接部12和第二插接部13的插接配合，第一单体和第二单体在前后方向上处于相互限制移动的状态。但不要求在第一插接部12和第二插接部13插接状态下，其对应的两个电芯单体10在上下或左右方向上均达到相互限制移动的效果。结合电池包的装配，各电芯单体10顺次插接连接并整体转移至电池包的箱体内后，如果在上下或左右方向上存在移动自由度，可由电池包的箱体结构对上述移动自由度进行限制，而达到固定效果。
50.再说明的是，现有电芯结构包括电芯本体和用于固定电芯本体的定位框，在电芯本体的定位框固定连接形成电芯结构后，多个电芯结构顺次排列并连接，实现电池模组的装配。多个电池模组再置入电池包是箱体结构内。换言之，现有的电池包内的电芯本体的固定与箱体结构没有关系。本方案中，电池模组内的各电芯单体10在前后方向是相对固定的，而其它方向上可以是活动或固定状态。在各电芯单体10处于活动状态的情况下，由电池包的箱体结构承担对电芯单体10最终的固定作用。
51.本实施例中，请参照图2和图3，第一插接部12的数量有多个，并间隔设于电芯本体11的同一侧，第二插接部13的数量有多个，并间隔设于电芯本体11的另一侧。换言之，第一单体朝向第二单体的表面设有多个第一插接部12，第二单体朝向第一单体的表面设有多个第二插接部13。该设置下，第一单体和第二单体插接连接时，第一单体和第二单体之间存在多个连接位置，而有利于提高第一单体和第二单体的连接稳固性。图示结构中，第一插接部12和第二插接部13的数量为两个。优选的，两个第一插接部12分别靠近电芯本体11的两端部设置，同时，两第二插接部13也分别靠近电芯本体11的两端部设置，以进一步提高第一单体和第二单体的连接稳固性。可以理解，也可以在第一单体的电芯本体11的两侧均设有多个第一插接部12，而在第二单体的电芯本体11的两侧均设有多个第二插接部13，各相对的第一插接部12和第二插接部13插接配合而实现第一单体和第二单体插接连接。
52.在另一实施例中，第一插接部12和第二插接部13均有多个，且任一电芯本体11的一侧至少设有一个第一插接部12和一个第二插接部13。换言之，第一单体朝向第二单体的表面设有至少一个第一插接部12和至少一个第二插接部13，第二单体朝向第一单体的表面
设有至少一个第一插接部12和至少一个第二插接部13。该设置下，第一单体和第二单体插接连接时，第一单体和第二单体之间存在多个连接位置，而有利于提高第一单体和第二单体的连接稳固性。
53.在本技术另一实施例中，请参照图7，第一插接部12背离电芯本体11的表面开设有与第二插接部13配合的插接槽121，插接槽121的槽口沿电芯本体11的宽度方向延伸，插接槽121具有第一槽端，第一槽端贯通至第一插接部12沿电芯本体11宽度方向的一侧表面(与外部相连通)，第一槽端供另一电芯单体10的第二插接部13从电芯本体11宽度的一侧置入。
54.结合方向定义，在第一插接部12位于电芯本体11前侧表面的情况下，插接槽121开设于第一插接部12的前侧表面，插接槽121的延伸方向为上下延伸方向，插接槽121向上延伸至第一插接部12的上表面，使得另一电芯单体10的第二插接部13能够从第一插接部12的上方通过第一槽端进入插接槽121。可以理解，插接槽121也可以设为向下延伸至第一插接部12的下表面，以供另一电芯单体10的第二插接部13从下方置入。
55.插接槽121的槽口向上延伸至第一插接部12的上表面，请一并参照图4至图6，图4示出相邻两个电芯单体10的装配关系示意图，图5示相邻两个电芯单体10装配后的连接示意图，图6示出该两个电芯单体10装配后的剖视图。装配时，将第二单体的第二插接部13从第一单体的第一插接部12的上方置入插接槽121即可完成第一单体和第二单体的装配，操作非常方便。此外，插接槽121上下延伸，第一单体的插接槽121的周侧槽壁限制第二单体的第二插接部13在前后和左右方向的移动，而避免第一单体和第二单体在左右方向上产生晃动而不便搬运转移。
56.优选的，请参照图7和图8，插接槽121具有与第一槽端相对的第二槽端，第一插接部12在第二槽端设有限位封边122，限位封边122限制置于插接槽121内的第二插接部13通过第二槽端离开插接槽121。
57.结合实际装配环境，第二单体的第二插接部13置入插接槽121后，第二插接部13的下表面抵接限位封边122并由限位封边122所支撑。此时，第一单体和第二单体在左右、前后方向相对固定，在上下方向上，限位封边122限制第二单体向下的移动自由度。虽然此时第二单体仍具有向上的移动自由度，但由于重力作用，在非外力作用下第二单体与第一单体处于相对静止状态。在多个电芯单体10顺次插接装配而形成一个整体，并对该整体进行转移时，各电芯单体10之间能够维持其相对静止的状态，而无需其它辅助固定工作，为电池包的装配作业提供便利。
58.优选的，请参照图5，在第二单体的第二插接部13与限位封边122抵接时，第二单体的电芯本体11的上表面与第一单体的电芯本体11的上表面共面，第二单体的电芯本体11的下表面与第一单体的电芯本体11的下表面共面。该设置，使得各电芯单体10顺次插接配合后，各电芯单体10的电芯本体11处于同一水平位，达到自动对齐的效果，从而便利电池模组的装配。
59.在本技术另一实施例中，第一插接部12背离电芯本体11的表面开设有与第二插接部13配合的插接槽121，插接槽121的槽口沿电芯本体11的长度方向延伸，插接槽121具有贯通至第一插接部12沿电芯本体11长度方向的一侧以供另一电芯单体10的第二插接部13从第一插接部12的一侧置入。
60.插接槽121开设于第一插接部12背离电芯本体11的表面并沿左右方向延伸。插接
槽121具有第一槽端和第二槽端，第一槽端向左延伸至第一插接部12的左侧表面，使得第二单体的第二插接部13能够从第一插接部12的左方通过第一槽端置入插接槽121。可以理解，第一槽端也可以设为向右延伸至第一插接部12的右侧表面，使得第二单体的第二插接部13能够从第一插接部12的右方通过第一槽端置入插接槽121。
61.优选的，第二槽端不与外界连通，第二槽端处的槽壁限制第二单体的第二插接部13通过第二槽端离开插接槽121。第二槽端为插接槽121的右端时，第一单体的插接槽121限制第二单体在向前、向后、向上、向下和向右方向的移动，仅具有向左方向的移动自由度。
62.本实施例中，请参照图6，插接槽121的截面形状为t形。第二插接部13与插接槽121配合，而其截面呈由腹板和翼板连接形成的t形，腹板的相对两端分别连接电芯本体11和翼板。第二插接部13与插接槽121配合设置。第二单体的第二插接部13置于第一单体的插接槽121时，翼板与插接槽121的槽壁抵接而限制第二单体在前后方向的移动，从而使第一单体和第二单体在前后方向上相对固定。采用t形截面设计，能够增加插接槽121与第二插接部13的接触面积，并限制两个电芯单体10在前后方向的自由度，有利于第一插接部12和第二插接部13的紧凑配合，结构简单，成本低。在其它实施例中，插接槽121和第二插接部13的截面也可以为半圆形、工字型、半边工字型或其它形状，在此不作唯一限定。
63.在本技术另一实施例中，第一插接部12在插接槽121的槽底设有缓冲垫。缓冲垫具有弹性，能够缓解第一单体和第二单体装配时，第二插接部13对第一插接部12的冲击，对电芯本体11起到保护的作用。优选的，缓冲垫由橡胶材料制成。
64.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电芯单体，其特征在于，包括电芯本体和设于所述电芯本体厚度方向的端侧的第一插接部和\或第二插接部，所述电芯本体上的所述第一插接部能够与相邻的所述电芯本体上的所述第二插接部相插接配合以限位相邻两个所述电芯本体在厚度方向的相对移动。2.如权利要求1所述的电芯单体，其特征在于，所述第一插接部的数量和所述第二插接部的数量为多个，且任一所述电芯本体的同一侧至少设有一个所述第一插接部和一个所述第二插接部。3.一种电芯组件，其特征在于，包括多个沿厚度方向顺次排列的电芯单体，将相邻的两个所述电芯单体分别命名为第一单体和第二单体，所述第一单体朝向所述第二单体的表面设有第一插接部，所述第二单体朝向所述第一单体的表面设有第二插接部，所述第一插接部和所述第二插接部插接配合而限定所述第一单体和所述第二单体在厚度方向的相对移动。4.如权利要求3所述的电芯组件，其特征在于，所述第一插接部朝向所述第二单体的表面开设有与所述第二插接部配合的插接槽，所述插接槽的槽口沿所述第一单体的宽度方向延伸，所述插接槽具有第一槽端，所述第一槽端与外部相连通，以供所述第二插接部从所述第一单体的宽度方向置入。5.如权利要求4所述的电芯组件，其特征在于，所述插接槽具有与所述第一槽端相对的第二槽端，所述第二槽端处设有限位封边，所述限位封边限制置于所述插接槽内的所述第二插接部通过所述第二槽端离开所述插接槽。6.如权利要求4所述的电芯组件，其特征在于，所述第一插接部朝向所述第二单体的表面开设有与所述第二插接部配合的插接槽，所述插接槽的槽口沿所述第一单体的长度方向延伸，所述插接槽具有第一槽端，所述第一槽端与外部相连通，以供所述第二插接部从所述第一单体的长度方向置入。7.如权利要求4至6任一所述的电芯组件，其特征在于，所述插接槽的截面形状为t形，所述第二插接部与所述插接槽配合设置。8.如权利要求4至6任一所述的电芯组件，其特征在于，所述插接槽的槽底设有缓冲垫。9.如权利要求3至6任一所述的电芯组件，其特征在于，所述第一插接部的数量为多个，所述第二插接部的数量为多个。10.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的电芯单体，或如权利要求3至9任一所述的电芯组件。

技术总结
本实用新型适用于动力电池领域，提供了电芯单体、电芯组件和电池模组。其中，电芯单体包括电芯本体和设于电芯本体厚度方向的端侧的第一插接部和\或第二插接部，电芯本体上的第一插接部能够与相邻的电芯本体上的第二插接部相插接配合以限位相邻两个电芯本体在厚度方向的相对移动。本实用新型提供的电芯单体，通过第一插接部和第二插接部的设置，使得相邻两个电芯单体能够以相互插接的方式进行连接，从而减少电池模组的零件数量，提高装配效率，进而降低电池模组的生产装配成本。进而降低电池模组的生产装配成本。进而降低电池模组的生产装配成本。


技术研发人员：邹富启 谢炫辉 马洪涛
受保护的技术使用者：恒大新能源技术（深圳）有限公司
技术研发日：2021.04.28
技术公布日：2022/5/25