技术领域
[0001] 本
发明涉及圆柱形电池测试设备技术领域，更具体地说，它涉及一种免焊接的电池模块支架。
背景技术
[0002] 电池是一种
能量转化与存储装置，随着国家对环境
质量的要求越来越高，相对而言，由于锂电池具有环保、能量
密度高和使用寿命长的优点，成为动
力电池的首选；在锂电池模组设计过程中对锂电池的成组固定方式、空间利用率、电池
电压和
温度的
信号采集和控制作为评价电池模组结构的好坏。
[0003] 目前，
现有技术针对圆柱电芯的模组结构主要是由电芯固定支架、汇流排和电芯组成，先将成组电芯放置于电芯固定支架的固定孔内，然后将汇流排放置于电芯两端，最后通过
电阻点焊于电芯两端的方式将汇流排固定于电芯固定支架，实现电芯与电芯
串联或并联一起从而形成电池模块；然而，此圆柱电芯的模组结构存在以下问题：一、由于汇流排和电芯固定支架均为独立个体，长期使用晃动后，焊点极易存在疲劳断裂的
风险，从而造成电池的报废率提高；二、电芯固定支架功能单一，不能满足复杂多功能的需要，尤其是在
能量密度较高时，需另增添
散热结构于电芯固定支架内，造成整体结生产结构繁杂，安装不便，造成电池模块成组效率低且成本高的问题。
发明内容
[0004] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种免焊接的电池模块支架，集散热、固定电芯和导电功能于一体
注塑成型，免焊接，具有制造成本低、安装方便且散热性好的优点。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
[0006] 一种免焊接的电池模块支架，包括两个支架，两个所述支架通过
螺栓将电芯压合固定于所述支架之间，所述支架包括固定支架和嵌于所述固定支架内的汇流
铝板，所述固定支架采用
相变材料制成，并与所述汇流铝板一体注塑成型，所述固定支架开设有若干个供电芯容纳的电芯孔，所述汇流铝板开设有与所述电芯孔相通的
定位孔，所述定位孔的直径小于电芯的直径，电芯的导电端穿过所述电芯孔后并与所述汇流铝板紧密
接触，汇流铝板还设有朝电芯的长度方向延伸的连接部，所述固定支架一侧开设有保护所述连接部的限位凹槽部。
[0007] 进一步设置：所述汇流铝板与所述固定支架接触的表面粗糙度大于6.3μm。
[0008] 包括以下制造步骤：
[0009] 步骤一，首先，采用铝板模具制备汇流铝板一体成型，通过铝板模具内部的粗糙面控制汇流铝板形成粗糙度大于6.3μm的粗糙面，使汇流铝板与后续支架之间的接触面的表面粗糙度大于6.3μm；
[0010] 步骤二，待汇流铝板成型后，对定位孔周边与电芯导电端接触表面进行
抛光磨平；
[0011] 步骤三，将步骤二中处理好的铝板放入支架模具内，通过对支架模具和汇流铝板同时加热，使支架模具和汇流铝板的
温度控制在[145℃,200℃]，最后通过支架
注塑模具的注塑口将
相变材料注塑至支架模具内，实现固定支架与铝板一体成型。
[0012] 进一步设置：其中一个所述支架靠近所述连接部的两侧均开设有便于抓放的第一让位凹口，另一个所述支架靠近所述连接部的两侧开设有便于抓放的第二让位凹口，所述第一让位凹口与所述第二让位凹口相通。
[0013] 进一步设置：所述支架一侧的所述第一让位凹口的一侧设置有卡扣部，另一侧的所述第一让位凹口的一侧开设有供所述卡扣部卡接的卡槽部，所述第二让位凹口设置有与所述第一让位凹口相同的上述结构。
[0014] 进一步设置：所述限位凹槽部的
槽口两侧均设置有用于保护所述连接部的限位
挡板部。
[0015] 进一步设置：所述固定支架靠近所述汇流铝板的一端均匀布设有散热孔。
[0016] 进一步设置：所述固定支架远离所述汇流铝板的一端设置有呈三棱柱型设置的
支撑凸台，所述支撑凸台外套有防护软垫。
[0017] 综上所述，本发明通过将汇流铝板和相变材料制成的固定支架一体注塑成型以及电芯孔、定位孔和螺栓，将电芯紧紧压合于汇流铝板和固定支架之间，实现免焊接式固定电芯功能，避免了由于点焊及相对运动对电芯造成的二次伤害；同时，整体制造、安装方便，降低了电池模块制造成本和提高了电芯成组的效率；通过连接部将电芯的正负极
电流汇集，实现导电的功能；利用铝和相变材料的导热性好的优点，能够更好地将电池模块内部的热量多方位散出，起到提升整体支架的散热效果，保证了电池模块工作的
稳定性；另外，通过开设于固定支架一侧的限位凹槽部，避免连接部在组装或使用过程中受损，起到保护连接部的作用，进而提高整体的使用寿命。
附图说明
[0018] 图1为本发明
实施例整体的结构示意图；
[0019] 图2为本发明实施例的局部剖视图；
[0020] 图3为本发明实施例中支架的结构示意图；
[0021] 图4为本发明中汇流铝板的结构示意图。
[0022] 图中：1、支架；2、电芯；3、电芯孔；4、固定支架；5、汇流铝板；6、电芯孔；7、定位孔；8、连接部；9、限位凹槽部；10、第一让位凹口；11、第二让位凹口；12、卡扣部；13、卡槽部；14、限位挡板部；15、散热孔；16、支撑凸台；17、防护软垫。
具体实施方式
[0023] 为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0024] 本发明最关键的构思在于：通过将通过支架1、电芯孔3、定位孔7和螺栓6，实现固定电芯2的功能；支架1由汇流铝板5和相变材料制成的固定支架4一体注塑成型，通过螺栓6将电芯2紧紧压合于汇流铝板5和固定支架4之间，实现免焊接式固定电芯2功能，避免了由于点焊及相对运动对电芯2造成的二次伤害；同时，降低了电池模块制造成本和提高了电芯2成组的效率；通过汇流铝板5的连接部8将电芯2的正负极电流汇集，实现导电的功能；利用铝和相变材料的导热性好的优点，能够更好地将电池模块内部的热量多方位散出，起到提升整体支架1的散热效果，保证了电池模块工作的稳定性；另外，通过开设于固定支架4一侧的限位凹槽部9，避免连接部8在组装或使用过程中受损，起到保护连接部8的作用，进而提高了整体的使用寿命。
[0025] 请参照图1至图3所示，一种免焊接的电池模块支架，包括两个支架1，两个支架1通过螺栓6将电芯2压合固定于支架1之间，支架1包括固定支架4和嵌于固定支架4内的汇流铝板5，固定支架4采用相变材料制成，并与汇流铝板5一体注塑成型，固定支架4开设有若干个供电芯2容纳的电芯孔3，汇流铝板5开设有与电芯孔3相通的定位孔7，定位孔7的直径小于电芯2的直径，电芯2的导电端穿过电芯孔3后并与汇流铝板5紧密接触，汇流铝板5还设有朝电芯2的长度方向延伸的连接部8，固定支架4一侧开设有保护连接部8的限位凹槽部9。
[0026] 从上述描述可知，当需要组装电池模块时，首先通过将电芯2放置于开设于固定支架4的电芯孔3、汇流铝板5和定位孔7形成的容纳电芯2的腔内，然后，通过螺栓6将电芯2压合于一体注塑成型的固定支架4和汇流铝板5，在电池模块组装时，免去电芯2点焊工序，实现免焊接式固定电芯2功能，安装方便，且避免由于点焊及相对运动对电芯2造成的二次伤害，同时，无需购买昂贵的焊接设备，降低了电池模块制造成本；通过汇流铝板5朝电芯2的长度方向延伸设置的连接部8将电芯2的正负极电流汇集，实现导电的功能；利用铝和相变材料的导热性好的优点，能够更好地将电池模块内部的热量多方位散出，起到提升整体支架1的散热效果，保证了电池模块工作的稳定性；另外，通过开设于固定支架4一侧的限位凹槽部9，避免连接部8在组装或使用过程中受损，起到保护连接部8的作用，进而提高整体的使用寿命。
[0027] 进一步的：汇流铝板5与固定支架4接触的表面粗糙度大于6.3μm。
[0028] 从上述描述可知，通过将汇流铝板5和固定支架4接触的表面粗糙度大于6.3μm，保证后续汇流铝板5和固定支架4一体注塑成型的过程中，增大汇流铝板5的表面粗糙度，以实现保证塑料与铝板之间的
附着力。
[0029] 包括以下制造步骤：
[0030] 步骤一，首先，采用铝板模具制备汇流铝板5一体成型，通过铝板模具内部的粗糙面控制汇流铝板5形成粗糙度大于6.3μm的粗糙面，使汇流铝板5与后续支架1之间的接触面的表面粗糙度大于6.3μm；
[0031] 步骤二，待汇流铝板5成型后，对定位孔7周边与电芯2导电端接触表面进行抛光磨平；
[0032] 步骤三，将步骤二中处理好的铝板放入支架模具内，通过对支架模具和汇流铝板5同时加热，使支架模具和汇流铝板5的温度控制在[145℃,200℃]，最后通过支架注塑模具的注塑口将相变材料注塑至支架模具内，实现固定支架4与铝板一体成型。
[0033] 从上述描述可知，本发明电芯2的固定支架4通过注塑与汇流铝板5一体成型为支架1，支架1内的汇流铝板5与电芯2正负极紧密接触的部分面通过抛光磨平，在电池模组成型时，只需通过螺栓6将支架1与电芯2压紧，就能使电芯2与电芯2之间形成串并联的关系，起到避免因汇流铝板5与电芯2正负极接触造成电芯2的损坏的作用；固定支架4采用的是相变材料，汇流铝板5的导热性较好，两者结合在一起形成的支架1，能有效的提高电池模块内电芯2温度的一致性，保证电芯2的使用寿命及性能；另外，通过对支架1模具和汇流铝板5同时加热并控制温度在[145℃,200℃]范围内，起到避免支架1表面温度控制不当造成的溢料毛边和表面光泽度不足等问题；进一步增强支架1的稳定性的作用；支架1整体结构简单，制造且安装方便且成本低。
[0034] 进一步的：其中一个支架1靠近连接部8的两侧均开设有便于抓放的第一让位凹口10，另一个支架1靠近连接部8的两侧开设有便于抓放的第二让位凹口11，第一让位凹口10与第二让位凹口11相通。
[0035] 从上述描述可知，通过相通的第一让位凹口10和第二让位凹口11，在电池模块的组装和拆卸的过程中，起到便于支架1抓拿的同时，减轻整体重量的作用。
[0036] 进一步的：支架1一侧的第一让位凹口10的一侧设置有卡扣部12，另一侧的第一让位凹口10的一侧开设有供卡扣部12卡接的卡槽部13，第二让位凹口11设置有与第一让位凹口10相同的上述结构。
[0037] 从上述描述可知，通过设置于第一让位凹口10一端的卡扣部12卡接于开设于第二让位凹口11一端的卡槽部13，起到进一步加强两个支架1之间的可拆卸连接，保证电芯2与汇流铝板5的紧密接触的作用；通过在支架1两侧的第一让位凹口10分别设置卡扣部12和卡槽部13，另一个支架1两侧的第二让位凹口也分别设置卡扣部12和卡槽部13，在制造支架1的过程中，只需一个支架模具即能实现电池模块上、下支架1的制造的功能，进一步降低了整体的制造成本。
[0038] 进一步的：限位凹槽部9的槽口两侧均设置有用于保护连接部8的限位挡板部14。
[0039] 从上述描述可知，通过设置于限位凹槽部9槽口两侧的限位挡板部14，使连接部8紧密置于限位凹槽部9内，避免因支架1晃动造成连接部8的损坏，起到保护连接部8的作用。
[0040] 进一步的：固定支架4靠近汇流铝板5的一端均匀布设有散热孔15。
[0041] 从上述描述可知，通过均匀布设于固定支架4靠近汇流铝板5的散热孔15，能够将模块内部热量及时散出，起到进一步提升整体支架1的散热效果，保证电池模块工作的稳定性，同时减轻整体重量的作用。
[0042] 进一步的：固定支架4远离汇流铝板5的一端设置有呈三棱柱型设置的支撑凸台16，支撑凸台16外套有防护软垫17。
[0043] 从上述描述可知，通过设置于固定支架4远离汇流铝板5一端的支撑凸台16，起到支撑两支架1的作用；同时，通外套设于支撑凸台16的防护软垫17，避免在螺栓6将两支架1压合过程中，因压力过紧对电芯2和支架1造成损害，起到缓冲支架1之间压力的作用。
[0044] 参照图1至图4，本发明提供的实施例为：
[0045] 一种免焊接的电池模块支架，如图1和图2所示，包括两个支架1，两个支架1通过螺栓6将电芯2压合固定于支架1之间；支架1包括固定支架4和嵌于固定支架4内的汇流铝板5，固定支架4与汇流铝板5注塑成型于一体。
[0046] 如图2和图4所示，汇流铝板5还设有朝电芯2的长度方向延伸的连接部8，汇流铝板5开设有定位孔7；汇流铝板5与固定支架4接触的表面粗糙度大于6.3μm。
[0047] 如图2和图3所示，固定支架4开设有若干个供电芯2容纳的电芯孔3；电芯孔3与定位孔7相通，定位孔7的直径小于电芯2的直径；电芯2的导电端穿过电芯孔3后并与汇流铝板5紧密接触；固定支架4一侧开设有保护连接部8的限位凹槽部9；限位凹槽部9的槽口两侧均设置有用于保护连接部8的限位挡板部14。
[0048] 如图1和图3所示，其中一个支架1靠近连接部8的两侧开设有便于抓放的第一让位凹口10，支架1一侧的第一让位凹口10的一侧设置有卡扣部12，另一侧的第一让位凹口10的一侧开设有供卡扣部12卡接的卡槽部13；另一个支架1靠近连接部8的两侧开设有便于抓放的第二让位凹口11，第一让位凹口10与第二让位凹口11相通，第二让位凹口11设置有与第一让位凹口10相同的卡扣部12和卡槽部13。
[0049] 如图1和图2所示，固定支架4靠近汇流铝板5的一端均匀布设有散热孔15；固定支架4远离汇流铝板5的一端设置有呈三棱柱型设置的支撑凸台16，支撑凸台16外套有防护软垫17。
[0050] 综上所述，本发明与现有技术相比安装方便、制造成本低且散热性好的优点，通过支架1、电芯孔3、定位孔7和螺栓6，实现固定电芯2的功能；支架1由汇流铝板5和相变材料制成的固定支架4一体注塑成型，通过螺栓6将电芯2紧紧压合于汇流铝板5和固定支架4之间，实现免焊接式固定电芯2功能，避免了由于点焊及相对运动对电芯2造成的二次伤害；同时，降低了电池模块制造成本和提高了电芯2成组的效率；通过连接部8将电芯2的正负极电流汇集，实现导电的功能；利用铝和相变材料的导热性好的优点，能够更好地将电池模块内部的热量多方位散出，起到提升整体支架1的散热效果，保证了电池模块工作的稳定性；另外，通过开设于固定支架4一侧的限位凹槽部9，避免连接部8在组装或使用过程中受损，起到保护连接部8的作用，进而提高整体的使用寿命。
[0051] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
