端板、电池外壳及电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其提供一种端板、电池外壳及电池模组。


背景技术：

2.电池模组是动力电池中的核心部件，电池模组一般包括电芯组和电池外壳，通过将电芯组容置于电池外壳内以实现对电芯组进行保护。
3.电池外壳通常包括壳体和端板，端板盖设于壳体的端口位置且作为电池外壳的主要承力部件，然而，由于传统的端板的结构强度不足，当电池外壳的端部受到外力挤压时，端板容易出现较大幅度变形，这样，一方面容易导致电芯组中的电芯受压损坏，另一方面容易导致电芯组中的相邻两电芯的极耳接触或者相邻两汇流排接触，最终引发短路事故，给电池模组的工作安全性能带来不良影响。
4.目前，为提高结构强度，部分端板会在板体上设置加强件，但是，由于加强件与板体之间的连接稳定性较差，当端板受到外力挤压时，加强件容易脱离板体，导致加强件的加强作用失效，仍然无法有效保证端板的结构强度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种端板、电池外壳及电池模组，旨在解决现有的端板的结构强度不足的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：一种端板，应用于电池模组且包括板体和加强件，板体上开设有用于容置加强件的容置槽，容置槽的内周壁与加强件的边缘之间设有卡扣结构。
7.本实用新型提供的端板至少具有以下有益效果：通过在板体上设置加强件，可有效提高端板的结构强度，当电池外壳的端部受到外力挤压时，加强件可承受部分挤压力，从而可有效抑制端板的变形幅度；另外，通过将加强件容置于板体的容置槽内并且通过卡扣结构将加强件与板体相连接，可有效提高板体与加强件之间的连接稳定性，从而可有效防止端板在受到外力挤压时加强件脱离板体，以确保加强件的工作有效性；可见，上述端板具有较高的结构强度以及良好的结构稳定性，将上述端板应用到电池外壳后，可有效提高电池外壳的抗挤压能力，使容置于电池外壳内的电芯组和/或极耳支架能够得到有效保护，从而大幅提高了电池模组的工作安全性能。
8.在其中一实施例中，卡扣结构包括至少一个卡槽部和至少一个卡扣部；
9.卡槽部沿容置槽的内周壁依次间隔布置，卡扣部沿加强件的边缘依次间隔布置；
10.或者，卡槽部沿加强件的边缘依次间隔布置，卡扣部沿容置槽的内周壁依次间隔布置；
11.各卡扣部与对应的卡槽部相卡合连接。
12.通过采用上述技术方案，可进一步提高加强件与板体之间的连接稳定性，从而可更有效地防止加强件脱离板体，可进一步提高端板的结构稳定性。
13.在其中一实施例中，卡槽部和卡扣部均呈燕尾结构。
14.通过采用上述技术方案，可进一步提高加强件与板体之间的连接稳定性，从而可更有效地防止加强件脱离板体，可进一步提高端板的结构稳定性。
15.在其中一实施例中，加强件设于板体的中部位置。
16.通过采用上述技术方案，可进一步提高端板的结构强度，从而可进一步抑制端板的变形幅度。
17.在其中一实施例中，容置槽的深度为板体的厚度的0.4～0.6倍。
18.通过采用上述技术方案，将容置槽的深度限定在合适范围内，既不会因为容置槽的深度过大而导致板体的结构强度大幅下降，也不会因为容置槽的深度过小，导致加强件的厚度随之减小而使得加强件的强度下降，从而可有效保证端板的整体结构强度。
19.在其中一实施例中，板体具有朝向电池模组的电芯的第一表面，加强件设置于第一表面上。
20.通过采用上述技术方案，可避免加强件外露，一方面可防止加强件直接承受外力挤压而导致其快速变形，另一方面可有效提高端板的观感度。
21.在其中一实施例中，加强件由复合材料制成。
22.通过采用上述技术方案，在保证加强件具有足够的强度性能的前提下，可有效降低加强件的重量，从而实现对端板的轻量化设计。
23.在其中一实施例中，板体为金属板，板体与加强件共固化一体成型。
24.通过采用上述技术方案，可进一步提高加强件与板体之间的连接稳定性，从而可更有效地防止加强件脱离板体，可进一步提高端板的结构稳定性。
25.为实现上述目的，本实用新型还提供一种电池外壳，包括具有端口的壳体和上述端板，端板盖设于壳体的端口。
26.上述端板的结构强度较高，相应地，采用上述端板后的电池外壳的结构强度也得到了大幅提升，当电池外壳的端部受到外力挤压时，其变形幅度较小，从而可有效保护电芯组不被外力挤压而造成损坏，同时可避免电芯组中的相邻两电芯的极耳接触或者相邻两汇流排接触，可有效防止短路事故发生，从而提高电池模组的工作安全性能。
27.为实现上述目的，本实用新型还提供一种电池模组，包括电芯组和上述电池外壳，电芯组容置于电池外壳内。
28.当上述电池模组受到外力挤压时，由于采用了上述电池外壳，从而可有效避免热失控的情况发生，有效提高上述电池模组的工作安全性能。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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。
30.图1为本实用新型实施例提供的端板的结构示意图；
31.图2为图1所示端板的爆炸图；
32.图3为图2所示端板的a处放大结构示意图。
33.其中，图中各附图标记：
34.100、端板，110、板体，111、容置槽，112、第一表面，113、第二表面，114、底板，115、主体，116、安装部，1161、连接孔，120、加强件，130、卡扣结构，131、卡槽部，132、卡扣部。
具体实施方式
35.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“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。
37.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。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.首先需要说明的是，图1和图2所示的x轴方向为下述端板100的宽度方向，即下述电池外壳的宽度方向，y轴方向为下述端板100的厚度方向，即下述电池外壳的长度方向，z轴方向为下述端板100的高度方向，即下述电池外壳的高度方向。
40.一种电池模组，包括电芯组和电池外壳，电芯组容置于电池外壳内。电芯组包括多个电芯，各电芯依次叠堆设置，例如，当电芯采用软包电芯时，各电芯沿电池外壳的宽度方向x依次叠堆设置；又如，当电芯采用铝壳电芯时，各电芯沿电池外壳的长度方向y依次叠堆设置。
41.需要说明的是，上述电池模组可应用于电动汽车、电动自行车等用电装置中。
42.上述电池外壳，包括端板100和具有端口的壳体，端板100盖设于壳体的端口。
43.需要说明的是，根据不同的电芯种类，壳体可具有一个端口或者两个端口；
44.具体地，对于仅一端引出极耳的软包电芯而言，上述壳体可仅具有一端口，相应地，电池外壳也仅包括一端板100，端板100盖设于壳体的该端口上；
45.而对于两端均引出极耳的软包电芯而言，壳体可具有两相对设置的端口，可以理解地，壳体的两端口沿电池外壳的长度方向y相对设置，相应地，电池外壳包括两端板100，一端板100盖设于壳体的一端口上且另一端板100盖设于壳体的另一端口上。
46.而对于铝壳电芯而言，壳体可根据实际需要设置一个端口或两个端口，在此不再详述。
47.下面结合附图对上述端板100进行详细描述。
48.请结合图1和图2所示，一种端板100，应用于电池模组且包括板体110和加强件120，板体110上开设有用于容置加强件120的容置槽111，容置槽111的内周壁与加强件120的边缘之间设有卡扣结构130。
49.当传统的端板在受到外力挤压时，其容易朝电芯方向弯曲变形，变形后的端板100对壳体内的电芯组造成挤压，一方面容易导致电芯组中的电芯受压损坏，另一方面容易导致电芯组中的相邻两电芯的极耳接触，进而引发短路事故，另外，对于采用软包电芯的电池模组而言，由于电芯组与端板100之间通常设有极耳支架，而极耳支架上设有用于将电芯组的各电芯串联的多个汇流排，变形后的端板100挤压各汇流排容易导致相邻两汇流排接触，也会引发短路事故。
50.与传统的端板相比，上述端板100通过在板体110上设置加强件120，可有效提高端板100的结构强度，当电池外壳的端部受到外力挤压时，加强件120可承受部分挤压力，从而可有效抑制端板100的变形幅度；另外，通过将加强件120容置于板体110的容置槽111内并且通过卡扣结构130将加强件120与板体110相连接，可有效提高板体110与加强件120之间的连接稳定性，从而可有效防止端板100在受到外力挤压时加强件120脱离板体110，以确保加强件120的工作有效性；可见，上述端板100具有较高的结构强度以及良好的结构稳定性，将上述端板100应用到电池外壳后，可有效提高电池外壳的抗挤压能力，使容置于电池外壳内的电芯组和/或极耳支架能够得到有效保护，从而大幅提高了电池模组的工作安全性能。
51.具体地，加强件120可采用板状结构，如方形板结构、圆形板结构等，以最大限度地增加加强件120在板体110上的覆盖面积，从而可进一步提高端板100的结构强度。
52.具体地，请结合图1和图2所示，板体110包括底板114，设于底板114上的主体115，以及分别设于主体115沿x轴方向的相对两侧的两安装部116，加强件120固定地设置在主体115上，两安装部116与电池外壳的壳体相连接。
53.具体地，为确保板体110具有足够的结构强度，主体115可采用实心结构；
54.或者，为降低板体110的质量，实现端板100的轻量化设计，主体115可采用中空结构，如将主体115的边角部位设置成中空结构。
55.具体地，请结合图1和图2所示，两安装部116均开设有沿z轴方向延伸的连接孔1161，使用紧固件穿过连接孔1161后与壳体相连接，以将壳体和端板100连接固定。
56.在本实施例中，请结合图2和图3所示，卡扣结构130包括至少一个卡槽部131和至少一个卡扣部132；卡槽部131沿容置槽111的内周壁依次间隔布置，卡扣部132沿加强件120的边缘依次间隔布置；或者，卡槽部131沿加强件120的边缘依次间隔布置，卡扣部132沿容置槽111的内周壁依次间隔布置；各卡扣部132与对应的卡槽部131相卡合连接。
57.通过采用上述技术方案，可进一步提高加强件120与板体110之间的连接稳定性，从而可更有效地防止加强件120脱离板体110，可进一步提高端板100的结构稳定性。
58.具体地，请结合图3所示，卡槽部131和卡扣部132均呈燕尾结构，可以理解地，卡槽部131的横截面结构和卡扣部132的横截面结构均呈燕尾结构。通过将卡槽部131和卡扣部132设计成燕尾结构，可使板体110与加强件120更加稳固地连接，从而可进一步提高加强件120与板体110之间的连接稳定性，以防止加强件120脱离板体110。
59.当然，卡槽部131和卡扣部132还可采用其它结构，如圆形结构、方形结构等，在此
不作具体限定。
60.在本实施例中，请结合图1和图2所示，加强件120设于板体110的中部位置。
61.需要说明的是，定义板体110沿其宽度方向x的中线与沿其高度方向z的中线的交点为第一交点，定义加强件120沿其宽度方向x的中线与沿其高度方向z的中线的交点为第二交点，上述中部位置是指第一交点沿端板100厚度方向y的投影与第二交点沿端板100厚度方向y的投影相重合的位置。
62.当端板100受到外力挤压时，其中部位置的变形幅度一般大于端板100的端部的其它位置，通过将加强件120设于板体110的中部位置，可进一步提高端板100的结构强度，从而可进一步抑制端板100的变形幅度。
63.在本实施例中，容置槽111的深度为板体110的厚度的0.4～0.6倍，可以理解地，为使加强件120不凸出于板体110的表面，加强件120的厚度可与容置槽111的深度相等，即加强件120的厚度也为板体110的厚度的0.4～0.6倍，其中，容置槽111的深度是指容置槽111沿y轴方向的尺寸，加强件120的厚度是指加强件120沿y轴方向的尺寸，板体110的厚度是指板体110沿y轴方向的尺寸。
64.通过采用上述技术方案，将容置槽111的深度限定在合适范围内，既不会因为容置槽111的深度过大而导致板体110的结构强度大幅下降，也不会因为容置槽111的深度过小，导致加强件120的厚度随之减小而使得加强件120的强度性能下降，从而可有效保证端板100的整体结构强度。
65.经测试验证，当容置槽111的深度为板体110的厚度的0.4倍时，板体110不会因为开槽而造成自身强度大幅下降，同时，由于加强件120的厚度也为板体110的厚度的0.4倍，这样，可有效保证加强件120的强度，将加强件120固定地设置在板体110后，能够有效提高端板100的结构强度，从而抑制端板100受到外力挤压时的变形幅度。
66.当然，容置槽111的深度和加强件120的厚度也可根据实际应用需求进行不同设定，例如，容置槽111的深度和加强件120的厚度均为板体110的厚度的0.5倍；又如，容置槽111的深度和加强件120的厚度均为板体110的厚度的0.6倍，在此不作具体限定。
67.在一些示例中，加强件120也可凸出于板体110的表面，即加强件120的厚度大于容置槽111的深度，例如，容置槽111的深度为板体110的厚度的0.4倍，而加强件120的厚度为板体110的厚度的0.5倍；又如，容置槽111的深度为板体110的厚度的0.5倍，而加强件120的厚度为板体110的厚度的0.6倍。
68.在本实施例中，请结合图1和图2所示，板体110具有朝向电池模组的电芯的第一表面112和朝向外部的第二表面113，即第一表面112与第二表面113相背离设置，加强件120设置于第一表面112上。
69.通过采用上述技术方案，可避免加强件120外露，一方面可防止加强件120直接承受外力挤压而导致其快速变形，另一方面可有效提高端板100的观感度。
70.在本实施例中，加强件120由复合材料制成。
71.通过采用上述技术方案，在保证加强件120具有足够的强度性能的前提下，可有效降低加强件120的重量，从而实现对端板100的轻量化设计。
72.具体地，复合材料为碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、芳纶纤维复合材料或硼纤维复合材料。碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、芳纶纤维复合材料和硼纤维复合材料
均具备高强度且重量轻的特性，采用上述各种复合材料中的任意一种制造上述加强件120，在保证加强件120具有足够的强度性能的前提下，可有效实现对端板100的轻量化设计。
73.具体地，板体110为金属板，板体110与加强件120共固化一体成型。
74.具体地，板体110与加强件120的共固化成型步骤如下：在板体110的容置槽111内涂覆第一粘接层，将多层复合材料依次层叠在容置槽111内，相邻两层复合材料之间涂覆第二粘接层，得到预制件，将预制件放入热压罐中进行固化，最后得到上述端板100。
75.通过采用上述技术方案，可进一步提高加强件120与板体110之间的连接稳定性，从而可更有效地防止加强件120脱离板体110，可进一步提高端板100的结构稳定性。
76.经测试验证，在同等条件下，与传统的端板相比，本实用新型提供的端板100所能承受的最大挤压力约提升了10kn，可见，本实用新型提供的端板100具有较高的结构强度，电池外壳由于采用了该端板100，使置于电池外壳内的各电芯均能够得到有效保护，从而可有效提高电池模组的工作安全性能。
77.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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种端板，应用于电池模组且包括板体和加强件，其特征在于：所述板体上开设有用于容置所述加强件的容置槽，所述容置槽的内周壁与所述加强件的边缘之间设有卡扣结构。2.根据权利要求1所述的端板，其特征在于：所述卡扣结构包括至少一个卡槽部和至少一个卡扣部；所述卡槽部沿所述容置槽的内周壁依次间隔布置，所述卡扣部沿所述加强件的边缘依次间隔布置；或者，所述卡槽部沿所述加强件的边缘依次间隔布置，所述卡扣部沿所述容置槽的内周壁依次间隔布置；各所述卡扣部与对应的所述卡槽部相卡合连接。3.根据权利要求2所述的端板，其特征在于：所述卡槽部和所述卡扣部均呈燕尾结构。4.根据权利要求1所述的端板，其特征在于：所述加强件设于所述板体的中部位置。5.根据权利要求1所述的端板，其特征在于：所述容置槽的深度为所述板体的厚度的0.4～0.6倍。6.根据权利要求1所述的端板，其特征在于：所述板体具有朝向所述电池模组的电芯的第一表面，所述加强件设置于所述第一表面上。7.根据权利要求1至6任一项所述的端板，其特征在于：所述加强件由复合材料制成。8.根据权利要求7所述的端板，其特征在于：所述板体为金属板，所述板体与所述加强件共固化一体成型。9.一种电池外壳，其特征在于：所述电池外壳包括具有端口的壳体和如权利要求1-8任一项所述端板，所述端板盖设于所述壳体的所述端口。10.一种电池模组，其特征在于：所述电池模组包括电芯组和如权利要求9所述的电池外壳，所述电芯组容置于所述电池外壳内。

技术总结
本实用新型涉及电池技术领域，提供一种端板、电池外壳及电池模组，上述端板应用于电池模组且包括板体和加强件，板体上开设有用于容置加强件的容置槽，容置槽的内周壁与加强件的边缘之间设有卡扣结构，通过在板体上设置加强件，可有效提高端板的结构强度，当电池外壳的端部受到外力挤压时，加强件可承受部分挤压力，从而可有效抑制端板的变形幅度；另外，通过将加强件容置于板体的容置槽内并且通过卡扣结构将加强件与板体相连接，可有效提高板体与加强件之间的连接稳定性，从而可有效防止端板在受到外力挤压时加强件脱离板体，以确保加强件的工作有效性；可见，上述端板具有较高的结构强度以及良好的结构稳定性。构强度以及良好的结构稳定性。构强度以及良好的结构稳定性。


技术研发人员：蔡青 卢鑫
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