双层电池模组及动力电池包的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术，尤其涉及一种双层电池模组及动力电池包。


背景技术：

2.随着新能源电动汽车的发展，作为核心部件的动力电池包，越来越向着集成化高、轻量化、高效热管理的方向发展。
3.为了提高电动汽车的续航里程，电池模组会设置为双层的形式。具体的，动力电池包包括支架和两个电池模组，支架上具有两层支撑部，两个电池模组分别设置在不同的支撑部上。
4.但是，双层形式的电池模组高度方向的尺寸较大，进而导致动力电池包的整体高度较大。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种双层电池模组及动力电池包，以克服双层形式的电池模组高度方向的尺寸较大，进而导致动力电池包的整体高度较大的问题。
6.本实用新型提供一种双层电池模组，包括支撑组件和两个电池模组主体，电池模组主体包括多个并排设置的电芯，相邻的电芯连接；
7.支撑组件包括第一支撑板、至少两个端板和至少两个侧板，两个端板分别连接在第一支撑板的延伸方向的两端，各侧板与第一支撑板平行设置，第一支撑板的一侧的侧板和部分端板共同围成第一容置腔，第一支撑板的另一侧的侧板和部分端板共同围成第二容置腔，两个电池模组主体分别位于第一容置腔内和第二容置腔内，第一容置腔内和第二容置腔内的电芯的极柱的朝向相同，且均朝向第一容置腔的外侧和第二容置腔的外侧。
8.作为一种可选的方式，本实用新型提供的双层电池模组，第一支撑板内具有供流体流通的第一流通通道，第一支撑板上具有与第一流通通道连通的第一入口接头和第一出口接头。
9.作为一种可选的方式，本实用新型提供的双层电池模组，第一入口接头和第一出口接头位于第一支撑板的同一端部，第一入口接头和第一出口接头朝向同一端板延伸，且第一入口接头和第一出口接头分别位于该端板的相对的两侧。
10.作为一种可选的方式，本实用新型提供的双层电池模组，侧板和与其相对的电池模组主体之间具有第一绝缘件，第一绝缘件覆盖电池模组主体朝向侧板的一侧；端板和与其相对的电池模组主体之间具有第二绝缘件，第二绝缘件覆盖电池模组主体朝向端板的一侧；第一支撑板和与其相对的电池模组主体之间具有第一导热件，第一导热件覆盖电池模组主体朝向第一支撑板的一侧。
11.作为一种可选的方式，本实用新型提供的双层电池模组，第一支撑板的端部与端板通过螺钉连接，两个端板的同一延伸方向上的相同的端部与侧板延伸方向的端部焊接。
12.作为一种可选的方式，本实用新型提供的双层电池模组，还包括汇流排，同一电池
模组主体中两两相邻的电芯通过汇流排并联，以形成电芯组，两个电池模组主体中电芯组通过汇流排依次串联。
13.本实用新型提供还一种动力电池包，包括箱体、箱盖和至少两个上述的双层电池模组；
14.箱盖盖设在箱体上，且与箱体共同围成封闭的腔体，各双层电池模组并排设置在腔体内；
15.相邻两个双层电池模组的第一侧相对，第一侧与双层电池模组上的电芯的极柱相对，且相邻两个双层电池模组之间具有第二支撑板。
16.作为一种可选的方式，本实用新型提供的一种动力电池包，第二支撑板内具有供流体流通的第二流通通道，第二支撑板上具有与第二流通通道连通的第二入口接头和第二出口接头。
17.作为一种可选的方式，本实用新型提供的一种动力电池包，相邻两个双层电池模组中同侧的端板通过至少一个螺栓连接；
18.双层电池模组和与其相对的第二支撑板之间具有第二导热件；
19.端板延伸方向的两端具有第一连接孔，第二支撑板上具有第二连接孔，第二导热件上具有第三连接孔，螺栓依次穿过一双层电池模组上的第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔和另一双层电池模组上的第一连接孔，以连接相邻两个双层电池模组。
20.作为一种可选的方式，本实用新型提供的一种动力电池包，双层电池模组中的电芯的极柱上覆盖有第三绝缘件；
21.端板延伸方向的一端具有至少一个连接部，连接部与箱体的内底部连接。
22.本实用新型提供的双层电池模组及动力电池包，双层电池模组通过两个端板分别连接在第一支撑板的延伸方向的两端，各侧板与第一支撑板平行设置，第一支撑板的一侧的侧板和部分端板共同围成第一容置腔，第一支撑板的另一侧的侧板和部分端板共同围成第二容置腔，两个电池模组主体分别位于第一容置腔内和第二容置腔内，第一容置腔内和第二容置腔内的电芯的极柱的朝向相同，且均朝向第一容置腔的外侧和第二容置腔的外侧，从而实现将电芯较短的边沿高度方向设置，降低双层电池模组的高度，同时电芯的极柱朝向同一侧面，在侧面进行电连接，侧板、电池模组主体、第一支撑板可以实现抵接，进而降低双层电池模组的高度，提高了能量密度。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的双层电池模组的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例提供的双层电池模组的爆炸图；
26.图3为本实用新型实施例提供的双层电池模组中第一支撑板的结构示意图；
27.图4为本实用新型实施例提供的动力电池包的结构示意图；
28.图5为本实用新型实施例提供的动力电池包的爆炸图。
29.附图标记说明：
30.1000
‑
双层电池模组；1100
‑
支撑组件；1110
‑
第一支撑板；1111
‑
矩形板；1112
‑
挡板；1113
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流通口；1114
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封板；1120
‑
端板；1121
‑
第一连接孔；1122
‑
连接部；1130
‑
侧板；1140
‑
第一流通通道；1150
‑
第一入口接头；1160
‑
第一出口接头；1200
‑
电池模组主体；1210
‑
电芯；1211
‑
极柱；1220
‑
电芯组；1300
‑
第一绝缘件；1400
‑
第二绝缘件；1500
‑
第一导热件；1600
‑
汇流排；
31.2000
‑
动力电池包；2100
‑
箱体；2200
‑
箱盖；2300
‑
第二支撑板；2310
‑
第二入口接头；2320
‑
第二出口接头；2400
‑
第三绝缘件。
具体实施方式
32.为了提高动力电池包的整体空间利用率和能量密度，往往需要将电池模组叠加，以制作成双层的形式。当前动力电池包包括支架和两个电池模组，支架上具有两层支撑部，两个电池模组分别设置在不同的支撑部上。其中，每个电池模组中电芯极柱沿高度方向设置，极柱上部还需设置汇流排以及绝缘盖板，即这种双层形式的电池模组需要两层汇流排以及两个绝缘盖板。同时支架与电池模组的绝缘盖板间需留有一定的间隙，从而使得这种双层形式的电池模组高度方向的尺寸较大，进而导致动力电池包的整体高度较大。这种双层形式的电池模组装配时需要先将两个单层的电池模组组装起来，每个电池模组都包括两个端板与两个侧板，然后将两个电池模组分别与支架连接，装配工作量较大、效率低。
33.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种双层电池模组及动力电池包，通过将电芯极柱水平放置，使得长方体电芯中尺寸较短的边朝高度方向延伸，从而降低单层电芯高度尺寸，且沿高度方向上下设置的两层电芯的极柱朝向同一侧面，在侧面设置一层汇流排与一个绝缘盖板，使得两层电芯间仅需设置支架板，支架板可以与电芯抵接，从而降低整个双层电池模组的高度，进而减少了动力电池包的高度尺寸，提高了能量密度，整个双层电池模组只有两块端板、两个侧板减少了装配工作量。
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.图1为本实用新型实施例提供的双层电池模组的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的双层电池模组的爆炸图。参见图1到图2所示，本实用新型提供的双层电池模组1000，包括支撑组件1100和两个电池模组主体1200，电池模组主体1200包括多个并排设置的电芯1210，相邻的电芯1210连接。
36.支撑组件1100包括第一支撑板1110、至少两个端板1120和至少两个侧板1130，端板1120与侧板1130的数量为两个，两个端板1120分别连接在第一支撑板1110的延伸方向的两端，各侧板1130与第一支撑板1110平行设置，第一支撑板1110的一侧的侧板1130和部分端板1120共同围成第一容置腔，第一支撑板1110的另一侧的侧板1130和部分端板1120共同围成第二容置腔，两个电池模组主体1200分别位于第一容置腔内和第二容置腔内，第一容置腔内和第二容置腔内的电芯1210的极柱1211的朝向相同，且均朝向第一容置腔的外侧和
第二容置腔的外侧。
37.具体的，多个电芯1210并排设置，相邻的电芯1210的极柱1211朝向一致，多个电芯1210通过胶层粘接的方式形成电池模组主体1200，即电池模组主体1200中所有电芯1210的极柱1211都设置在同一平面上。
38.沿z轴方向上下设置两个电池模组主体1200，且两个电池模组主体1200中电芯1210的极柱1211沿x轴放置，组成双层电池模组1000。两个电池模组主体1200中间的第一支撑板1110的端部与端板1120通过螺钉连接，两个端板1120与两个侧板1130通过激光焊接，以对模组起支撑加强作用。侧板1130、电池模组主体1200、第一支撑板1110依次抵接，以减小双层电池模组1000的高度值。
39.其中，第一支撑板1110连接在端板1120的中部，从而使第一容置腔和第二容置腔大小相同，以容纳相同的电池模组主体1200，在一些实施例中，可以改变第一支撑板1110与端板1120的连接位置，以形成大小不同的第一容置腔和第二容置腔，容纳不同型号的电池模组主体1200。
40.可以理解的，电芯1210通常为长方体，电芯1210沿z轴方向的尺寸值小于沿x轴方向的尺寸值，所以将电芯1210的极柱1211朝x轴方向放置可以减小电池模组主体1200的高度值。
41.本实施例通过两个端板1120分别连接在第一支撑板1110的延伸方向的两端，各侧板1130与第一支撑板1110平行设置，第一支撑板1110的一侧的侧板1130和部分端板1120共同围成第一容置腔，第一支撑板1110的另一侧的侧板1130和部分端板1120共同围成第二容置腔，两个电池模组主体1200分别位于第一容置腔内和第二容置腔内，第一容置腔内和第二容置腔内的电芯1210的极柱1211的朝向相同，且均朝向第一容置腔的外侧和第二容置腔的外侧，从而实现将电芯1210较短的边沿高度方向设置，降低双层电池模组1000的高度，同时电芯1210的极柱1211朝向同一侧面，在侧面进行电连接，侧板1130、电池模组主体1200、第一支撑板1110可以实现抵接，进而降低双层电池模组1000的高度，提高了能量密度。
42.可以理解的，电芯1210易受到温度影响而无法正常工作，为了实现双层电池模组1000的高效热管理，在一些实施例中，第一支撑板1110内具有供流体流通的第一流通通道1140，第一支撑板1110上具有与第一流通通道1140连通的第一入口接头1150和第一出口接头1160，通过第一入口接头1150向第一流通通道1140内通流体(气体、液体等)，这样，流体可以带走电芯1210的热量或者给将流体的热量传递给电芯1210，从而提高或者降低电芯1210的温度，保证电芯1210在适宜的温度下高效工作。其中，采用液冷/液热的方式热效率更高，对于增强双层电池模组1000稳定性、提升寿命有很大帮助。
43.具体的，为了便于热管理系统中其他部件与第一支撑板1110的连接以及连接管路的布局，第一入口接头1150和第一出口接头1160位于第一支撑板1110的同一端部，第一入口接头1150和第一出口接头1160朝向同一端板1120延伸，端板1120开设凹槽或者通孔，以使第一入口接头1150和第一出口接头1160延伸至端板1120外，且第一入口接头1150和第一出口接头1160分别位于该端板1120的相对的两侧。
44.图3为本实用新型实施例提供的双层电池模组中第一支撑板的结构示意图。参见图3所示，第一支撑板1110包括空心的矩形板1111，矩形板1111两个端面贯通，内部平行设置多个挡板1112，挡板1112使矩形板1111内部形成多个均匀的矩形空腔。挡板1112依次在
不同端部开设流通口1113，使多个矩形空腔形成连通的第一流通通道1140。矩形板1111的两个端面上均设置有封板1114，以封闭第一流通通道1140。其中矩形板1111的一端的封板1114上设置有两个与内部第一流通通道1140连通的通孔，将管接头插设在通孔中，形成第一入口接头1150和第一出口接头1160。液体通过第一入口接头1150进入到第一流通通道1140内，沿挡板1112呈s型路线流动，然后从第一出口接头1160流出第一支撑板1110。
45.为了保证双层电池模组1000除了正负极柱，其他位置不和外界导电接触，以防止双层电池模组1000短路造成损坏。在一些实施例中，侧板1130和与其相对的电池模组主体1200之间具有第一绝缘件1300，第一绝缘件1300覆盖电池模组主体1200朝向侧板1130的一侧；端板1120和与其相对的电池模组主体1200之间具有第二绝缘件1400，第二绝缘件1400覆盖电池模组主体1200朝向端板1120的一侧；其中，第一绝缘件1300、第二绝缘件1400的尺寸大小与所需要覆盖电池模组主体1200表面尺寸相同，可以通过粘贴的方式固定，在本实施例中对第一绝缘件1300，第二绝缘件1400的具体材质与连接方式不做限定，第一支撑板1110和与其相对的电池模组主体1200之间具有第一导热件1500，第一导热件1500覆盖电池模组主体1200朝向第一支撑板1110的一侧，示例性的，第一导热件1500的可以是导热硅胶，导热硅胶同时具有导热与绝缘的效果，导热硅胶可以通过粘贴的方式固定在第一支撑板1110上或者电芯电池模组主体1200上，可以理解的，在重力的作用下，上层的电池模组主体1200和下层的电池模组主体1200的电芯1210能够通过导热硅胶与第一支撑板1110接触良好，从而保证液冷/液热的传热效果。
46.在本实施例中，双层电池模组1000还包括汇流排1600，同一电池模组主体1200中两两相邻的电芯1210通过汇流排1600并联，以形成电芯组1220，两个电池模组主体1200中电芯组1220通过汇流排1600依次串联。
47.汇流排1600上具有双层电池模组1000的正极和负极输出端。通过将电芯1210并联成电芯组1220使双层电池模组1000容量增加，通过将电芯组1220串联使双层电池模组1000电压增加。其中汇流排1600通过激光焊接的形式与电芯1210连接，两个电池模组主体1200的汇流排1600设置在同一侧面，可以一次性完成连接，提高了工作效率。
48.图4为本实用新型实施例提供的动力电池包的结构示意图，图5为本实用新型实施例提供的动力电池包的结构爆炸图。参见图4和图5所示，本实用新型实施例还提供了一种动力电池包2000，动力电池包2000包括箱体2100、箱盖2200和至少两个上述实施例中的双层电池模组1000。
49.其中，双层电池模组1000为两个。箱盖2200盖设在箱体2100上，且与箱体2100共同围成封闭的腔体，各双层电池模组1000并排设置在腔体内；相邻两个双层电池模组1000的第一侧相对，第一侧与双层电池模组1000上的电芯1210的极柱1211相对，且相邻两个双层电池模组1000之间具有第二支撑板2300。
50.在一些实施例中，第二支撑板2300内具有供流体流通的第二流通通道，第二支撑板2300上具有与第二流通通道连通的第二入口接头2310和第二出口接头2320。可以理解的，为了使结构布局紧凑，方便热管理系统中管路连接，第一入口接头1150、第一出口接头1160、第二入口接头2310和第二出口接头2320的朝向相同。
51.其中，第二支撑板2300与第一支撑板1110结构原理和技术效果类似，此处不再赘述。
52.在本实施例中，相邻两个双层电池模组1000中同侧的端板1120通过至少一个螺栓连接。双层电池模组1000和与其相对的第二支撑板2300之间具有第二导热件(图中未表示)。
53.端板1120延伸方向的两端具有第一连接孔1121，第二支撑板2300上具有第二连接孔，第二导热件上具有第三连接孔，螺栓依次穿过一双层电池模组1000上的第一连接孔1121、第二连接孔、第三连接孔和另一双层电池模组1000上的第一连接孔1121，以连接相邻两个双层电池模组1000，其中，双层电池模组1000、第二导热件与第二支撑板2300侧面尺寸相同，以保证液冷/液热的传热效果。
54.在一些实施例中，双层电池模组1000中的电芯1210的极柱1211上覆盖有第三绝缘件2400；示例性的，第三绝缘件2400可以为塑料绝缘盖板，通过粘接、按扣等方式固定在汇流排1600或者侧板1130上。
55.端板1120延伸方向的一端具有至少一个连接部1122，具体的，一个端板1120上的连接部1122为3个，连接部1122与箱体2100的内底部通过螺钉连接，安装简便。
56.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。