CN107394095A - 一种软包电芯模组及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种软包电芯模组及其组装方法。所述软包电芯模组通过设置所述并联连接排和串联连接排，可组成多种串并联结构的电池组，提供了竖放和平放的成组方法，以适应多种尺寸规格及不同输出要求的电池模组的需要。进一步地，串并联使用焊接的方式进行连接固定，有效避免连接松动产生的高温风险。

Description

一种软包电芯模组及其组装方法
技术领域
本发明涉及储能电池中的软包电芯模组领域，具体地，涉及一种软包电芯模组及其组装方法。
背景技术
在当今世界环境污染日益严重、石油资源日益枯竭的背景下，具有零排放、能量转化效率高等特点的电动汽车逐渐进入人们的视野，然而，受制于电池技术的发展，电动汽车还远没有得到普及。电动汽车的各车型动力需求不同，导致各车型的电池箱对应电池模块并串联数不同。当前电池模块中的软包电芯的成组大多以竖放的模式固定，在箱体高度较小的情况下，大大限制了其使用场合。另外，电池模块固定模式单一，不能适应尺寸多变的电池箱体。再者，一些软包电芯模组连接时仅使用螺钉紧固的方式来实现模组的串并联，经过长期振动，螺钉容易松动，以致连接内阻增大，电芯大电流放电时的高温风险大大增加，存在安全隐患。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种软包电芯模组。
本发明的另一个目的是提供所述软包电芯模组的组装方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种软包电芯模组，包括多个电芯组、用于与串联各个电芯组的串联连接排；
所述电芯组包括多个电芯单元组、并联连接排；所述电芯单元组包括电芯支架、分别置于所述电芯支架两侧面的两个电芯，所述两个电芯的正极极耳/负极极耳相对；
所述并联连接排上设有极耳穿槽，各所述电芯单元组的正极极耳/负极极耳置于所述极耳穿槽以与所述并联连接排连接，实现各所述电芯单元组并联，并分别形成所述电芯单元组的正极部、负极部；
所述电芯组的正极部与相邻的电芯组的负极部相邻；所述串联连接排分别连接所述电芯组的正极部和相邻的电芯组的负极部，以实现各个电芯组的串联。
本发明还提供一种竖放的软包电芯模组。进一步地，所述电芯单元组竖直设置，各所述电芯组并排设置并通过所述串联连接排实现各电芯组的串联。
进一步地，所述串联连接排设有软连接结构，以实现连接振动缓冲作用。
进一步地，所述并联连接排上设有采集部，用于电压和温度采集。
本发明还提供一种平放的软包电芯模组。进一步地，所述电芯单元组水平设置，并使每两个电芯单元组的正极部/负极部相对且并联，以形成电芯单元组层，所述电芯组由多层所述电芯单元组层纵向排列而成，所述多层电芯单元组层通过所述并联连接排并联连接；各所述电芯组并排设置并通过所述串联连接排实现各电芯组的串联。
为了便于串联连接排连接。进一步地，所述并联连接排设有供所述串联连接排连接的弯折片。
进一步地，所述软包电芯模组还包括保护机构，所述保护机构包括用于分隔各所述电芯单元组的绝缘板。绝缘板置于各所述电芯单元组之间。
进一步地，所述保护机构还包括用于连接固定所述绝缘板和电芯支架的连接杆，所述连接杆的两端设有紧固螺母，以固定所述软包电芯模组的两端。
进一步地，所述电芯支架上设有定位块，所述并联连接排上设有与所述定位块相配合的定位槽，以实现所述并联连接排与各个电芯支架连接固定；所述并联连接排上焊接块，所述串联连接排上设有与所述焊接块相配合的焊接槽，以实现所述串联连接排与各并联连接排连接固定。串并联使用焊接的方式进行连接固定，有效避免连接松动产生的高温风险。
为了进一步加强所述电芯单元组、并联连接排以及串联连接排的紧固程度，更进一步地，所述电芯支架上设有第一固定孔，所述并联连接排上设有与所述第一固定孔相对应的第二固定孔，所述串联连接排上与所述第二固定孔相对应的设有第三固定孔。
本发明所述软包电芯模组的组装方法包括以下步骤：
S1. 将两个电芯分别置于电芯支架的两侧面，并使所述两个电芯的正极极耳/负极极耳相对，以形成电芯单元组；
S2. 将多个所述电芯单元组的正极极耳/负极极耳置于并联连接排的极耳穿槽以与所述并联连接排连接，并分别形成所述电芯单元组的正极部、负极部，实现各所述电芯单元组并联，以形成电芯组；
S3. 使所述电芯组的正极部与相邻的电芯组的负极部相相邻，并通过串联连接排分别连接所述电芯组的正极部和相邻的电芯组的负极部，以实现各个电芯组的串联。
对应于竖放的软包电芯模组，所述组装方法进一步包括：在步骤S2中，还包括将所述电芯单元组竖直设置；在步骤S3中，还包括将各所述电芯组并排设置。
对应于平放的软包电芯模组，所述组装方法进一步包括：在步骤S2中，还包括将所述电芯单元组水平设置，并使每两个电芯单元组的正极部/负极部相对且并联，以形成电芯单元组层，将多层所述电芯单元组层纵向排列并通过所述并联连接排并联连接，以构成所述电芯组；在步骤S3中，还包括将各所述电芯组并排设置并通过所述串联连接排实现各电芯组的串联。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种新的软包电芯模组的成组方式，通过所述并联连接排以及串联连接排，可组成多种串并联结构的电池组，提供了竖放和平放的成组方法，以适应多种尺寸规格及不同输出要求的电池模组的需要。进一步地，串并联使用焊接的方式进行连接固定，有效避免连接松动产生的高温风险。
附图说明
图1为实施例1所述软包电芯模组的结构示意图。
图2为实施例1所述软包电芯模组的展开示意图。
图3为实施例1所述并联连接排的结构示意图。
图4为实施例1所述串联连接排的结构示意图。
图5为实施例2所述软包电芯模组的结构示意图。
图6为实施例2所述软包电芯模组的展开示意图。
图7为实施例2所述并联连接排的结构示意图。
图8为实施例2所述串联连接排的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际物品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1~4所示，一种软包电芯模组，包括多个电芯组、用于与串联各个电芯组的串联连接排200、保护机构。
电芯组包括多个电芯单元组900、并联连接排100，电芯单元组900包括电芯支架600、分别置于电芯支架600两侧面的两个电芯400，两个电芯400的正极极耳/负极极耳410相对。
并联连接排100上设有极耳穿槽120，各电芯单元组的正极极耳/负极极耳置于极耳穿槽120以与并联连接排连接，实现各电芯单元组900并联，并分别形成电芯单元组900的正极部、负极部。本实施例的软包电芯模组为竖放的形式，电芯单元组竖直设置，各电芯组并排设置并通过串联连接排200实现各电芯组的串联。串联连接排200设有软连接结构220，以实现连接振动缓冲作用。
电芯组的正极部与相邻的电芯组的负极部相邻；串联连接排100分别连接电芯组的正极部和相邻的电芯组的负极部，以实现各个电芯组的串联。
电芯支架600上设有定位块620，并联连接排100上设有与定位块相配合的定位槽130，以实现并联连接排100与各个电芯支架600连接固定。并联连接排100上焊接块140，串联连接排200上设有与焊接块相配合的焊接槽230，以实现串联连接排200与各并联连接排100连接固定。串并联使用焊接的方式进行连接固定，有效避免连接松动产生的高温风险。进一步地，电芯支架600上设有第一固定孔610，并联连接排100上设有与第一固定孔610相对应的第二固定孔110，串联连接排200上与第二固定孔110相对应的设有第三固定孔210。
具体地，并联连接排100通过第二固定孔110和定位槽130固定在电芯支架600上，电芯的正、负极极耳穿过的极耳穿槽120，通过极耳焊接面平整，然后焊接固定在并联连接排100上。串联连接排200上的第三固定孔210和焊接槽配合并联连接排100上的第二固定孔110和焊接块，通过螺钉连接和焊接方式实现两个并联的电芯单元组的串联连接。
保护机构包括用于分隔各电芯单元组的绝缘板500、和用于连接固定绝缘板500和电芯支架的连接杆700，绝缘板置于各电芯单元组之间，连接杆700的两端设有紧固螺母，以固定软包电芯模组的两端。
上述软包电芯模组的组装方法包括以下步骤：
S1. 将两个电芯400分别置于电芯支架600的两侧面，并使两个电芯400的正极极耳/负极极耳相对，以形成电芯单元组；
S2. 将电芯单元组竖直设置，并将多个电芯单元组900的正极极耳/负极极耳置于并联连接排100的极耳穿槽120以与并联连接排连接，并分别形成电芯单元组的正极部、负极部，实现各电芯单元组并联，以形成电芯组；
S3. 将各电芯组并排设置，使电芯组的正极部与相邻的电芯组的负极部相相邻，并通过串联连接排200分别连接电芯组的正极部和相邻的电芯组的负极部，以实现各个电芯组的串联。
实施例2
本实施例为本发明的第二实施例，如图5~8所示，与实施例1不同的是，本实施例的软包电芯模组为平放的形式，电芯单元组水平设置，并使每两个电芯单元组的正极部/负极部相对且并联，以形成电芯单元组900层，电芯组由多层电芯单元组层纵向排列而成，多层电芯单元组层通过并联连接排并联连接，各电芯组并排设置并通过串联连接排200实现各电芯组的串联，同时软包电芯模组还设有正、负极连接排800。
与实施例1相同的是，并联连接排100通过第二固定孔110和定位槽130固定在电芯支架600上，电芯的正、负极极耳穿过的极耳穿槽120，通过极耳焊接面平整，然后焊接固定在并联连接排100上。不同的是，并联连接排100一端还设有一个与极耳焊接面垂直的弯折片150，弯折片150也设有第二固定孔，以与串联连接排200的固定孔210和定位槽230连接。
其它部件及其连接关系与实施1相同。
上述软包电芯模组的组装方法包括以下步骤：
S1. 将两个电芯分别置于电芯支架600的两侧面，并使两个电芯400的正极极耳/负极极耳相对，以形成电芯单元组；
S2. 将电芯单元组水平设置，并将多个电芯单元组的正极极耳/负极极耳置于并联连接排的极耳穿槽120以与并联连接排连接，并分别形成电芯单元组的正极部、负极部，使每两个电芯单元组的正极部/负极部相对且并联，以形成电芯单元组层，将多层电芯单元组层纵向排列并通过并联连接排并联连接，以构成电芯组；
S3. 将各电芯组并排设置，使电芯组的正极部与相邻的电芯组的负极部相相邻，并通过串联连接排分别连接电芯组的正极部和相邻的电芯组的负极部，以实现各个电芯组的串联。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软包电芯模组，其特征在于，包括多个电芯组、用于与串联各个电芯组的串联连接排；
所述电芯组包括多个电芯单元组、并联连接排；所述电芯单元组包括电芯支架、分别置于所述电芯支架两侧面的两个电芯，所述两个电芯的正极极耳/负极极耳相对；
所述并联连接排上设有极耳穿槽，各所述电芯单元组的正极极耳/负极极耳置于所述极耳穿槽以与所述并联连接排连接，实现各所述电芯单元组并联，并分别形成所述电芯单元组的正极部、负极部；
所述电芯组的正极部与相邻的电芯组的负极部相邻；所述串联连接排分别连接所述电芯组的正极部和相邻的电芯组的负极部，以实现各个电芯组的串联。
2.根据权利要求1所述的软包电芯模组，其特征在于，所述电芯单元组竖直设置，各所述电芯组并排设置并通过所述串联连接排实现各电芯组的串联。
3.根据权利要求1所述的软包电芯模组，其特征在于，所述电芯单元组水平设置，并使每两个电芯单元组的正极部/负极部相对且并联，以形成电芯单元组层，所述电芯组由多层所述电芯单元组层纵向排列而成，所述多层电芯单元组层通过所述并联连接排并联连接；各所述电芯组并排设置并通过所述串联连接排实现各电芯组的串联。
4.根据权利要求1~3任一项所述的软包电芯模组，其特征在于，所述软包电芯模组还包括保护机构，所述保护机构包括用于分隔各所述电芯单元组的绝缘板。
5.根据权利要求4所述的软包电芯模组，其特征在于，所述保护机构还包括用于连接固定所述绝缘板和电芯支架的连接杆，所述连接杆的两端设有紧固螺母，以固定所述软包电芯模组的两端。
6.根据权利要求1~3任一项所述的软包电芯模组，其特征在于，所述电芯支架上设有定位块，所述并联连接排上设有与所述定位块相配合的定位槽，以实现所述并联连接排与各个电芯支架连接固定；
所述并联连接排上焊接块，所述串联连接排上设有与所述焊接块相配合的焊接槽，以实现所述串联连接排与各并联连接排连接固定。
7.根据权利要求1~3任一项所述的软包电芯模组，其特征在于，所述电芯支架上设有第一固定孔，所述并联连接排上设有与所述第一固定孔相对应的第二固定孔，所述串联连接排上与所述第二固定孔相对应的设有第三固定孔。
8.权利要求1所述软包电芯模组的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 将两个电芯分别置于电芯支架的两侧面，并使所述两个电芯的正极极耳/负极极耳相对，以形成电芯单元组；
S2. 将多个所述电芯单元组的正极极耳/负极极耳置于并联连接排的极耳穿槽以与所述并联连接排连接，并分别形成所述电芯单元组的正极部、负极部，实现各所述电芯单元组并联，以形成电芯组；
S3. 使所述电芯组的正极部与相邻的电芯组的负极部相邻，并通过串联连接排分别连接所述电芯组的正极部和相邻的电芯组的负极部，以实现各个电芯组的串联。
9.根据权利要求8所述的组装方法，其特征在于，步骤S2中，还包括将所述电芯单元组竖直设置；在步骤S3中，还包括将各所述电芯组并排设置。
10.根据权利要求8所述的组装方法，其特征在于，步骤S2中，还包括将所述电芯单元组水平设置，并使每两个电芯单元组的正极部/负极部相对且并联，以形成电芯单元组层，将多层所述电芯单元组层纵向排列并通过所述并联连接排并联连接，以构成所述电芯组；在步骤S3中，还包括将各所述电芯组并排设置并通过所述串联连接排实现各电芯组的串联。
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