一种电池框架板及电池装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤指一种电池框架板及电池装置。


背景技术：

2.电池模组一般可以包括：外框以及位于外框内的多个电池，外框一般包括两个侧板和两个端板，端板和侧板通过焊接连接。其中，端板一般采用金属材料制作，使得端板的刚性较大，当电池发生膨胀时，膨胀力大于端板与侧板之间的焊缝拉力时，焊缝会被撕裂，导致电池模组失效。
3.然而，现有的复合端板的强度低，不利于大规模的生产使用。
4.基于此，如何提高端板的性能，避免端板与侧板之间的焊缝撕裂，提高电池模组的可靠性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种电池框架板及电池装置，用以提高端板的性能，避免端板与侧板之间的焊缝撕裂，提高电池模组的可靠性。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池框架板，包括外壳和本体；
7.所述外壳包括：卡扣；
8.所述本体包括：非金属基板、以及位于所述非金属基板表面的第一金属加强件，所述第一金属加强件位于所述非金属基板面向所述外壳一侧；
9.其中，所述第一金属加强件包括：与所述卡扣对应设置且用于与所述卡扣卡接的第一缺口。
10.由于电池框架板包括外壳和本体，且本体包括非金属基板，使得电池框架板的刚性降低，对电池发生膨胀时产生的膨胀力起到一定的缓冲作用，进而可以避免电池框架板与其他板之间的焊缝撕裂。
11.并且，由于位于非金属基板表面的第一金属加强件具有第一缺口，外壳具有卡扣，在卡扣与第一缺口卡接时，形成了与金属的卡接，使得外壳与本体在装配后具有较强的抗疲劳能力，抗拉拔能力、以及抗剪切能力，大大提高了外壳与本体装配后的稳定性，从而提高了电池框架板的可靠性。
12.第二方面，本实用新型实施例提供了一种电池装置，包括：如本实用新型实施例提供的上述电池框架板。
13.通过对电池框架板的设置，可以使得电池框架板的刚性下降，对电池发生膨胀时产生的膨胀力起到一定的缓冲作用，进而可以避免电池框架板与其他板之间的焊缝撕裂；同时，还可以形成与金属的卡接，使得电池框架板具有较强的抗疲劳能力，抗拉拔能力、以及抗剪切能力，大大提高了电池框架板的稳定性，从而提高了电池框架板的可靠性，进而提高了电池装置的可靠性。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例中提供的一种电池框架板的结构示意图；
15.图2为本实用新型实施例中提供的一种本体的结构示意图；
16.图3为本实用新型实施例中提供的另一种本体的结构示意图；
17.图4为本实用新型实施例中提供的又一种本体的结构示意图；
18.图5为平行于图4中方向f1和方向f3形成的平面的第一金属加强件的示意图；
19.图6为本实用新型实施例中提供的一种第一金属加强件端部截面形状的示意图；
20.图7为本实用新型实施例中提供的另一种第一金属加强件端部截面形状的示意图；
21.图8为本实用新型实施例中提供的又一种第一金属加强件端部截面形状的示意图；
22.图9为本实用新型实施例中提供的再一种第一金属加强件端部截面形状的示意图；
23.图10为本实用新型实施例中提供的一种卡扣截面形状的示意图；
24.图11为本实用新型实施例中提供的另一种卡扣截面形状的示意图；
25.图12为本实用新型实施例中提供的又一种卡扣截面形状的示意图；
26.图13为本实用新型实施例中提供的另一种电池框架板的结构示意图；
27.图14为本实用新型实施例中提供的一种电池装置的结构示意图。
28.10a-端板或电池框架板、10b-侧板或电池框架板，11-外壳，11a-卡扣，12-本体，12a-非金属基板，12b-第一金属加强件，12c-支架，12d-第二金属加强件，12e-凹槽，13-保温件，20-电池，q1-第一缺口，q2-第二缺口，q3-第三缺口。
具体实施方式
29.下面将结合附图，对本实用新型实施例提供的一种电池框架板及电池装置的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，所描述的实施例仅仅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做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。
30.本实用新型实施例提供了一种电池框架板，如图1所示，可以包括：外壳11和本体12；
31.外壳11包括：卡扣11a；
32.本体12包括：非金属基板12a、以及位于非金属基板12a表面的第一金属加强件12b，第一金属加强件12b位于非金属基板12a面向外壳11一侧；
33.其中，第一金属加强件12b包括：与卡扣11a对应设置且用于与卡扣11a卡接的第一缺口q1。
34.如此，由于电池框架板包括外壳和本体，且本体包括非金属基板，使得电池框架板的刚性降低，对电池发生膨胀时产生的膨胀力起到一定的缓冲作用，进而可以避免电池框架板与其他板(其他板可以为具有上述结构的电池框架板，或者为其他结构的框架板)之间的焊缝撕裂。
35.并且，由于位于非金属基板表面的第一金属加强件具有第一缺口，外壳具有卡扣，
在卡扣与第一缺口卡接时，形成了与金属的卡接，使得外壳与本体在装配后具有较强的抗疲劳能力，抗拉拔能力、以及抗剪切能力，大大提高了外壳与本体装配后的稳定性，从而提高了电池框架板的可靠性。
36.此外，电池框架板中的外壳可以用于保护本体，避免本体中的结构受到外界的损坏，从而可以提高电池框架板的可靠性。
37.可选地，在本实用新型实施例中，以应用至电池模组中为例，电池框架板可以为端板，还可以为侧板；以应用至电池包中为例，电池框架板可以为用于容纳电池模组或电池组的箱体中的任何一块板子。
38.可选地，在本实用新型实施例中，所述卡扣采用金属材料制作。
39.如此，在卡扣与第一缺口卡接时，可以形成金属与金属的卡接，使得外壳与本体在装配后具有较强的抗疲劳能力，抗拉拔能力、以及抗剪切能力，大大提高了外壳与本体装配后的稳定性，从而提高了电池框架板的可靠性。
40.可选地，在本实用新型实施例中，如图2所示，本体12还包括：位于非金属基板12a表面的支架12c，第一金属加强件12b嵌入至支架12c内；
41.支架12c采用非金属材料制作；
42.支架12c设置有第二缺口q2，且第一缺口q1和第二缺口q2组合后形成与卡扣卡接的缺口。
43.如此，在卡扣与缺口卡接时，形成了与复合体(即金属与非金属的复合体)的卡接，使得外壳与本体在装配后具有较强的抗疲劳能力，抗拉拔能力、以及抗剪切能力，大大提高了外壳与本体装配后的稳定性，从而提高了电池框架板的可靠性。
44.说明一点，电池工作时会产生较大的膨胀力，电池不工作时或低功耗工作时产生较小的膨胀力，若电池框架板长期在高膨胀力和低膨胀力之间工作，会使得电池框架板处于疲劳工况；所以通过与复合体的卡接，可以提高电池框架板的抗疲劳能力，从而提高电池框架板的使用寿命，保证结构的完整性。
45.具体地，在本实用新型实施例中，支架和非金属基板的具体制作材料，可以但不限于为高分子材料，具体可以根据实际需要进行选择和设置，在此并不限定。
46.并且，卡扣在采用金属材料制作时，卡扣和第一金属加强件的具体制作材料，可以是采用硬度较大的金属，以避免外力作用下造成卡扣和第一金属加强件的变形，从而提高电池框架板的可靠性。
47.具体地，在本实用新型实施例中，支架的具体实现形式，并不限于上述图3中所示，可以是本领域技术人员所熟知的任何实现支架功能的结构，在此并不限定。
48.可选地，在本实用新型实施例中，如图3和图4所示，本体12还包括：第二金属加强件12d，第二金属加强件12d的延伸方向与第一金属加强件12b的延伸方向交叉；
49.第一金属加强件12b设置有第三缺口(如图5中q3所示)，第二金属加强件12d嵌入至第三缺口内。
50.其中，但在实际情况中，在设置第二金属加强件12d时，本体12中可以设置有支架12c(如图3所示)，还可以未设置支架(如图4所示)，可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。
51.并且，对于第三缺口的具体设置，并不限于图5中所示，第三缺口的形状、以及第三
缺口的深度，可以根据第二金属加强件的结构进行设置，此处只是说明而已，对于第三缺口的具体设置在此并不限定。
52.此外，如图3和图4所示，第一金属加强件12b可以沿着第一方向f1延伸，第二金属加强件12d可以沿着第二方向f2延伸；或者，第一金属加强件12b可以沿着第二方向f2延伸，第二金属加强件12d可以沿着第一方向f1延伸，未给出图示；其中，第一方向f1可以与第二方向f2垂直，或者交叉且不垂直(未给出图示)，在此并不限定。
53.并且，第一方向与第二方向的设置并不限于图3和图4所示，还可以根据实际需要设置为其他的方向，此处只是以图3和图4所示为例进行说明，对于第一方向和第二方向的设置(也即第一金属加强件的延伸方向和第二金属加强件的延伸方向)，在此并不做具体限定。
54.如此，在设置有第一金属加强件时，可以增强电池框架板在第一金属加强件的延伸方向上的强度，在设置有第二金属加强件时，可以增加电池框架板在第二金属加强件的延伸方向上的强度，使得电池框架板在两个方向上均具有一定的强度，再结合非金属基板，在提高电池框架板的缓冲作用的同时，避免电池框架板的强度下降的较大，在避免电池框架板与其他板之间的焊缝撕裂的同时，避免电池框架板发生变形，从而提高电池框架板的可靠性。
55.可选地，在本实用新型实施例中，第二金属加强件的结构与第一金属加强件的结构可以设置为相同(未给出图示)，如此，可以采用相同工艺制作出第一金属加强件和第二金属加强件，进而可以降低电池框架板的制作难度。
56.当然，第二金属加强件的结构与第一金属加强件的结构也可以设置为不同(如图3和图4所示)，以便于提高金属加强件的制作灵活性，进而提高电池框架板的制作灵活性，以满足不同情况的需要。
57.在具体实施时，在本实用新型实施例中，对于卡扣和对应缺口(如第一缺口，或第二缺口，或第一缺口和第二缺口的组合)的设置位置，可以采用以下方式设置：
58.方式1：
59.可选地，在本实用新型实施例中，如图1所示，第一缺口q1设置在第一金属加强件12b的端部；
60.卡扣11a设置在外壳11的端部。
61.也就是说，卡扣和对应缺口均设置在端部，如此可以避免卡扣和对应缺口对其他结构的设置位置的影响，从而便于其他结构的设置。
62.可选地，在本实用新型实施例中，如图1所示，卡扣11a设置有两个且分别设置在外壳11的两端；
63.第一缺口q1设置有多个且分别设置在第一金属加强件12b的两端。
64.如此，卡扣和对应缺口均设置在端部时，可以使得本体和外壳均匀地卡接，避免卡接后本体与外壳受力不均，同时还可以提高卡接后的电池框架板的稳定性，避免本体和外壳在外力作用下出现移位。
65.可选地，在本实用新型实施例中，如图1所示，卡扣11a沿着第二方向f2延伸；
66.第二方向f2为：与第一方向f1垂直且与非金属基板12a表面平行的方向。
67.如此，使得本体和外壳之间存在较大范围的卡接，进而使得卡接后的电池框架板
在整体上具有较好且较均匀地稳定性，从而可以提高电池框架板的可靠性。
68.方式2：
69.可选地，在本实用新型实施例中，卡扣设置在外壳的中间区域，第一缺口设置在第一金属加强件的中间区域，未给出图示。
70.也就是说，卡扣和对应缺口均设置在电池框架板的中间区域。
71.此时，可选地，在本实用新型实施例中，可以将卡扣设置为多个，对应地，第一缺口设置有多个，且卡扣和对应缺口在多点进行卡接，从而可以提高卡接后电池框架板的稳定性。
72.当然，可选地，在本实用新型实施例中，在卡扣设置有多个，且第一缺口设置有多个时，卡扣和第一缺口的设置位置可以包括：电池框架板的中间区域、以及端部区域，未给出图示。
73.说明一点，上述限定的卡扣和对应缺口的设置位置只是举例说明而已，对于多点卡接时具体的卡接处的设置位置，可以根据实际需要、稳定性要求、周边其他结构等因素进行设置，在此并不限定。
74.总之，在具体实施时，对于卡扣和对应缺口的设置，可以采用上述方式1和方式2中的任一种，具体可以根据实际需要进行选择，在此并不限定。
75.可选地，在本实用新型实施例中，垂直于第一金属加强件的延伸方向且与外壳表面相垂直的平面为第一参考平面，第一参考平面可以为图1中f2方向和f3方向形成的平面；
76.第一金属加强件平行于第一参考平面的端部截面形状为：n型(如图6所示)、ω型(如图7所示)、e字型(如图8所示)或波浪型(如图9所示)。
77.其中，第一金属加强件平行于第一参考平面的端部截面形状为n型时，便于加工制作，比较容易操作，有利于提高电池框架板的制作效率和降低制作难度。
78.第一金属加强件平行于第一参考平面的端部截面形状为波浪型时，使得第一金属加强件可以具有较好的强度，可以有效提高电池框架板的强度，避免电池框架板发生变形，提高电池框架板的可靠性。
79.当然，对于第一金属加强件平行于第一参考平面的端部截面形状，除了上述列举的形状之外，还可以为其他形状，具体可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。
80.具体地，在本实用新型实施例中，如图6至图9中虚线圈所示，截面形状的拐角为圆弧状。
81.其中，圆弧状的拐角较容易加工，且不易产生应力集中点，进而可以避免第一金属加强件发生损坏，从而提高第一金属加强件的可靠性。
82.可选地，在本实用新型实施例中，平行于第一金属加强件的延伸方向且与外壳表面相垂直的平面为第二参考平面，第二参考平面可以为图1中f1方向和f3方向形成的平面；
83.卡扣平行于第二参考平面的截面形状为：一字型(如图1所示)、l型(如图10所示中的虚线框内所示)、t字型(如图11所示中的虚线框内所示)或干字型(如图12所示中的虚线框内所示)。
84.当然，对于第二金属加强件平行于第二参考平面的截面形状，除了上述列举的形状之外，还可以为其他形状，具体可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。
85.如此，可以根据实际需要选择合适的截面形状，以提高设计的灵活性，满足不同场
景的需要。
86.并且，卡扣平行于第二参考平面的截面形状为l型、t字型或干字型时，可以增加卡接的强度，避免因外力作用导致卡扣从对应缺口中脱离或移位，从而可以保证卡接的稳定性，提高电池框架板的可靠性。
87.可选地，在本实用新型实施例中，如图13所示，电池框架板10a还包括保温件13，保温件13位于本体12背离外壳11的一侧。
88.通过设置保温件，可以对电池进行保温，避免冬天时不能保温而造成电池之间的温差较大而对电池工作造成不良影响，提高电池的使用寿命。
89.并且，在电池发生膨胀时，保温件和本体可以吸收一部分能量，减少传递至电池框架板与其他板之间焊缝的能量，提高焊缝的抗疲劳能力，避免焊缝被拉断。
90.此外，由于基板为非金属基板，其导热系数较低，再加之保温件，可以对电芯进行较好地保温隔热，使得保温件具有缓冲吸能、保温和控温的作用，从而有效提高电池框架板的性能。
91.具体地，在本实用新型实施例中，如图13所示，非金属基板12a靠近保温件13的一侧表面具有凹槽12e(即斜线填充区域)，保温件13可以嵌入至凹槽12e内，以实现保温件13与本体12的结合。
92.可选地，在本实用新型实施例中，以电池框架板应用至电池模组或电池包中为例，本体还可以包括：
93.高压支座，用于固定电池模组或电池包的输出极；
94.低压支座，用于固定电池模组或电池包中柔性线路板的输出端。
95.此时，可以将高压支座和低压支座集成在本体之上，不仅可以减少零部件的数量，还可以有利于减少电池框架板的重量，同时还可以提高装配效率。
96.当然，可选地，本体除了包括上述结构之外，还可以包括其他可以用于实现电池框架板功能的结构，在此不再详述。
97.可选地，在本实用新型实施例中，外壳还可以包括：环形凹槽，对于具体的环形凹槽的结构在此并不限定。
98.在外壳采用金属材料制作且厚度较小时，可能会容易发生变形，通过设置环形凹槽，可以增加外壳的强度，解决外壳易变形的问题，从而提高外壳的可靠性，进而提高电池框架板的可靠性。
99.基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种电池装置，如图14所示，可以包括：如本技术实施例提供的上述电池框架板(如10a或10b)。
100.说明一点，图14中所示的f1方向与前述图1、图3和图4中的f1方向相对应，图14中所示的f2方向与前述图1、图3和图4中的f2方向相对应，图14中所示的f3方向与前述图1、图3和图4中的f3方向相对应。
101.可选地，在本实用新型实施例中，如图14所示，电池装置还可以包括：电池20，且电池20的设置数量并不限于图14中所示，电池20的具体设置数量可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。
102.其中，在图14中，若将10a标记的结构定义为端板，将10b标记的结构定义为侧板时，那么电池框架板既可以为端板10a，还可以为侧板10b，在此并不限定。
103.也就是说，端板可以采用上述结构(即上述电池框架板的结构)进行设置，或侧板可以采用上述结构(即上述电池框架板的结构)进行设置，又或者端板和侧板均采用上述结构(即上述电池框架板的结构)进行设置。
104.可选地，如图14所示，以10a为例，11表示外壳，12表示本体，且本体12设置在外壳与电池20之间。
105.如此，通过对外壳和本体的设置，使得本体可以在电池膨胀时起到一定的缓冲能力，进而可以避免电池框架板与其他板之间的焊缝撕裂；同时，外壳还可以对本体形成保护，在外壳与本体装配后，可以形成与金属的卡接，使得电池框架板具有较强的抗疲劳能力，抗拉拔能力、以及抗剪切能力，还可以对电池进行很好地保护和固定，有效提高电池框架板的性能，从而有效提高电池装置的性能。
106.可选地，在本实用新型实施例中，电池装置可以为电池模组，或者电池装置还可以为电池包，或者电池装置还可以为其他具有电池框架板和电池的结构，在此并不限定。
107.可选地，在本实用新型实施例中，电池装置除了包括电池框架板和电池之外，还可以包括其他用于实现电池装置功能的结构，在此不再详述。
108.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。