CN107302074B - 软包电池模块以及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种软包电池模块以及电动汽车，其中的软包电池模块包括：导电排、至少两个电池模组；电池模组包括：软包电芯；导电排与软包电芯的极耳连接；至少两个电池模组通过导电排之间的可拆卸连接进行串联或并联。本发明的软包电池模块以及电动汽车，能够以电池模组为最小可更换单位实现拆解，将由单个电芯报废引起的电池模块报废风险降至电池模组级别的报废风险；不影响电池模组整体充放电性能，并能够提升电池模组的利用效率、降低资源浪费，也为电池回收提供了较好的借鉴意义，能够提高资源利用率、降低环境污染，具有十分重要的社会意义。

Description

软包电池模块以及电动汽车
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种软包电池模块以及电动汽车。
背景技术
随着新能源技术在汽车领域的广泛应用，电动汽车以绿色环保为出行理念，正受到越来越多人的支持和关注，其数量也越来越多。电池模块是电动汽车的核心部件，约占整个电动汽车成本的一半左右。电池模组是电芯经串、并联方式组合并加固定装置后能够提供电能的组件，电芯主要分为圆柱电芯，方壳电芯和软包电芯。软包电芯内阻较低、充放电特性优异、封装采用材质较轻、电池能量密度高、循环寿命长久。随着市场发展，由于软包电池具备安全性能好、重量轻、电池容量大、循环性能好、内阻小、设计灵活等多重优势，其已占据50％的乘用车市场，市场前景广阔。
目前，一个软包电池模块通常由10-30个软包电池通过焊接极耳、胶接电芯的方式实现电池成组。软包电芯的并联是通过激光焊机或摩擦焊接的方式将极耳焊接在一块导电排上，电芯的串联也是通过导电排之间的焊接实现，电芯与电芯之间通过胶粘剂连接在一起，导电排之间采用焊接。这种电芯成组方式，具有连接牢固可靠的优点，但其缺点是并联电芯之间、导电排串联之间无法拆解、更换电芯，一旦模块中的一个电芯出现问题，如果要将电芯拆下，就会撕裂电芯极耳，造成拆解下来的电芯报废，同时导电排上由于残余极耳也无法继续焊接其他极耳，造成整个模块报废。由于一个电芯损坏造成整个模块所有剩余电芯报废，这会对资源造成极大的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种软包电池模块以及电动汽车，可以电池模组通过导电排之间的可拆卸连接进行串联或并联。
根据本发明实施例的一个方面，提供一种软包电池模块，包括：导电排、至少两个电池模组；所述电池模组包括：软包电芯；所述导电排与所述软包电芯的极耳连接；所述至少两个电池模组通过所述导电排之间的可拆卸连接进行串联或并联。
可选地，还包括：模组固定装置；所述模组固定装置与所述电池模组可拆卸连接。
可选地，还包括：模块端板；在所述软包电池模块的最外侧两端分别设置所述模块端板，所述模块端板与所述模组固定装置可拆卸连接。
可选地，所述导电排之间的可拆卸连接、所述模组固定装置与所述电池模组的可拆卸连接、所述模块端板与所述模组固定装置的可拆卸连接包括：螺纹连接、铆接、卡扣连接。
可选地，所述电池模组包括：多个软包电芯；所述导电排连接所述多个软包电芯的正极极耳或负极极耳，以使所述多个软包电芯的正极极耳或负极极耳并联或串联。
可选地，所述导电排设置有极耳凹槽，所述多个软包电芯的正极极耳或负极极耳插入所述极耳凹槽中，并与所述极耳凹槽连接。
可选地，所述多个软包电芯沿软包电芯的厚度方向排列，多个软包电芯的正极极耳和负极极耳分别形成第一极耳叠合结构和第二极耳叠合结构；所述导电排设置有多个平行的极耳凹槽，所述第一极耳叠合结构的各正极极耳分别插在对应的所述极耳凹槽中，或者，所述第二极耳叠合结构的各负极极耳分别插在对应的所述极耳凹槽中。
可选地，所述导电排包括导电排连接部，在所述导电排连接部上设置有连接孔。
可选地，所述导电排与所述正极极耳或所述负极极耳的连接包括：螺纹连接、焊接、铆接。
可选地，所述电池模组包括模组框架，所述软包电芯固定连接在所述模组框架内。
根据本发明实施例的一个方面，本发明提供一种电动汽车，包括如上所述的软包电池模块。
本发明的软包电池模块以及电动汽车，导电排与电池模组中软包电芯的极耳连接，电池模组通过导电排之间的可拆卸连接进行串联或并联，并且，模组固定装置与电池模组可拆卸连接，能够以电池模组为最小可更换单位实现拆解，将由单个电芯报废引起的电池模块报废风险降至电池模组级别(例如两个电芯)的报废风险；不影响电池模组整体充放电性能，并能够提升电池模组的利用效率、降低资源浪费，降低环境污染，具有十分重要的社会意义。
本发明实施例附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图：
图1为根据本发明的软包电池模块的一个实施例的示意图；
图2为根据本发明的软包电池模块的一个实施例中的电池模组的示意图；
图3为根据本发明的软包电池模块的一个实施例中的模块端板的示意图；
图4为根据本发明的软包电池模块的一个实施例中的模组固定装置的示意图；
图5为根据本发明的软包电池模块的一个实施例中的导电排的示意图；
图6为根据本发明的软包电池模块的一个实施例中的模组固定装置的连接示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
下文中的“第一”、“第二”等仅用于描述上相区别，并没有其它特殊的含义。
图1为根据本发明的软包电池模块的一个实施例的示意图，如图1所示：本发明提供一种软包电池模块，包括：至少两个电池模组1、导电排4。电池模组1包括：软包电芯，也可以是其它类型的电芯。软包电芯的数量可以为一个或多个。导电排4与软包电芯的正极极耳、负极极耳连接。至少两个电池模组1通过导电排4之间的可拆卸连接可以进行串联或并联，导电排4之间的可拆卸连接包括螺纹连接、铆接、卡扣连接等。
电池模组1可以包括多个软包电芯。如图2所示，电池模组1包括软包电芯11、软包电芯12和模组框架13。软包电芯11和软包电芯12固定连接在模组框架13内。软包电芯11和软包电芯12之间可以采用胶结等连接方式进行组合，软包电芯11和软包电芯12可以分别与模组框架13采用螺纹连接、焊接、铆接等连接方式。
模组固定装置3用于固定支撑电池模组1，模组固定装置3可以有多种结构，例如模组固定装置3为连接杆结构等。模组固定装置3与电池模组1可拆卸连接，模组固定装置3与电池模组1的可拆卸连接包括：螺纹连接、铆接、卡扣连接等。如图4所示，模组固定装置3包括用于与电池模组1进行固定连接的固定孔31，通过固定孔31可以将模组固定装置3与电池模组1螺纹连接、铆接等。
在软包电池模块最外侧两端分别设置模块端板2，模块端板2可以对软包电池模块进行支撑和固定，模块端板2可以为金属模块端板等。模块端板2与模组固定装置3可拆卸连接，可拆卸连接包括螺纹连接、铆接、卡扣连接等。如图3所示，模块端板2上设置有端板固定孔21和模组固定孔22，螺杆可以穿过端板固定孔21将位于软包电池模块最外侧两端的两块模块端板2螺纹连接，通过模组固定孔22可以将模组固定装置3与模块端板2螺纹连接、铆接等。
上述实施例中的软包电池模块，能够在满足软包电池模块整体要求的前提下，实现对电池模组的自由拆解、更换，解决了电芯浪费的问题，能够提高资源的利用率。
导电排可以有多种结构。例如，如图5所示，导电排设置有极耳凹槽41。软包电芯的正极极耳或负极极耳可以插入极耳凹槽41中，并与极耳凹槽41连接，可以采用焊接、铆接等连接方式。导电排设置有导电排连接部，在导电排连接部上设置有连接孔42，导电排4之间可以通过连接孔42进行螺纹连接、铆接等。
在一个实施例中，软包电芯11和软包电芯12通过胶结或其他物理连接方式固定于模组框架13内，形成一个电池模组。软包电芯11和软包电芯12的极耳分别通过铆接、焊接等方式与导电排4连接，导电排4通过连接孔42采用铆接、螺栓等连接方式连接，在电池模组之间形成串联或并联。
例如，软包电芯11和软包电芯12可以沿软包电芯的厚度方向排列，软包电芯11和软包电芯12的正极极耳和负极极耳相重叠，分别形成第一极耳叠合结构和第二极耳叠合结构。对于一个电池模组1可以设置两个导电排4，每个导电排4设置有两个平行的极耳凹槽41。一个电池模组1的第一极耳叠合结构的两个正极极耳可以分别插在对应的一个导电排4的两个极耳凹槽41中，两个正极极耳分别与两个极耳凹槽焊接。一个电池模组1的第二极耳叠合结构的两个负极极耳分别插在对应的另一个导电排4的两个极耳凹槽41中，两个负极极耳分别与两个极耳凹槽焊接。
软包电池模块可以有多个电池模组1，多个电池模组1沿厚度方向进行排列，例如，相邻的电池模组1之间可以按照正极极耳与负极极耳相对、负极极耳与正极极耳相对的方式进行排列。将一个电池模组1的极耳所连接的两个导电排4分别与相邻的电池模组1的的极耳连接的两个导电排4进行螺纹连接、铆接等可拆卸连接，将多个电池模组1进行并联或串联。
如图6所示，电池模组包括多个电芯，电芯与导电排之间可以通过焊接或铆接的方式实现连接。根据设计的要求，软包电池模块包括多个电池模组，每个电池模组之间通过导电排的可拆卸连接方式实现并联或串联。在软包电池模块的两端装上模块端板，模组固定装置分别与模块端板、各个电池模组用铆钉或螺栓连接起来，形成软包电池模块。例如，模组固定装置通过连接孔32与模块端板用铆钉或螺栓连接起来，模组固定装置通过固定孔31与电池模组用铆钉或螺栓连接起来。
如果是其中一个电池模组出现问题，只需要更换一个电池模组(包括两个电芯)即可实现电芯更换，避免整个电池模块的报废。
在一个实施例中，本发明提供一种电动汽车，包括如上任一实施例中的软包电池模块。
上述实施例中的软包电池模块以及电动汽车，导电排与电池模组的软包电芯的极耳连接，电池模组通过导电排之间的可拆卸连接进行串联或并联，并且，模组固定装置与电池模组可拆卸连接，能够以电池模组为最小可更换单位实现拆解，将由单个电芯报废引起的电池模块报废风险，降至电池模组级别的报废风险，大大减少了整个模块报废风险；不影响电池模组整体充放电性能，并能够提升电池模组的利用效率、降低资源浪费，具有十分重大的经济价值和社会价值；随着电动汽车的广泛使用，废旧电池模组也越来越多，本发明的实施也为电池回收提供了较好的借鉴意义，能够提高资源利用率、降低环境污染，也具有十分重要的社会意义。
上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种软包电池模块，其特征在于，包括：
导电排、模组固定装置、模块端板、至少两个电池模组；所述电池模组包括：软包电芯；所述导电排与所述软包电芯的极耳连接；所述至少两个电池模组通过所述导电排之间的可拆卸连接进行串联或并联；所述模组固定装置与所述电池模组可拆卸连接；在所述软包电池模块的最外侧两端分别设置所述模块端板，所述模块端板与所述模组固定装置可拆卸连接；所述导电排之间的可拆卸连接、所述模组固定装置与所述电池模组的可拆卸连接、所述模块端板与所述模组固定装置的可拆卸连接包括：螺纹连接、铆接、卡扣连接；其中，所述模组固定装置通过固定孔与所述电池模组螺纹连接、铆接。
2.如权利要求1所述的软包电池模块，其特征在于，
所述电池模组包括：多个软包电芯；所述导电排连接所述多个软包电芯的正极极耳或负极极耳，以使所述多个软包电芯的正极极耳或负极极耳并联或串联。
3.如权利要求2所述的软包电池模块，其特征在于，
所述导电排设置有极耳凹槽，所述多个软包电芯的正极极耳或负极极耳插入所述极耳凹槽中，并与所述极耳凹槽连接。
4.如权利要求3所述的软包电池模块，其特征在于，
所述多个软包电芯沿软包电芯的厚度方向排列，多个软包电芯的正极极耳和负极极耳分别形成第一极耳叠合结构和第二极耳叠合结构；所述导电排设置有多个平行的极耳凹槽，所述第一极耳叠合结构的各正极极耳分别插在对应的所述极耳凹槽中，或者，所述第二极耳叠合结构的各负极极耳分别插在对应的所述极耳凹槽中。
5.如权利要求2所述的软包电池模块，其特征在于，
所述导电排包括导电排连接部，在所述导电排连接部上设置有连接孔。
6.如权利要求2所述的软包电池模块，其特征在于，
所述导电排与所述正极极耳或所述负极极耳的连接包括：螺纹连接、焊接、铆接。
7.如权利要求1所述的软包电池模块，其特征在于，
所述电池模组包括模组框架，所述软包电芯固定连接在所述模组框架内。
8.一种电动汽车，其特征在于，
包括如权利要求1至7任一项所述的软包电池模块。
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