CN107452933A - 一种软包锂电池模组及绝缘组件及电源模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及软包锂电池领域，特别涉及一种软包锂电池模组及绝缘组件及电源模块。软包锂电池模组包括电池组件，所述电池组件包括两个以上叠加的框架单元，框架单元的电芯两端分别设有极耳，各电芯的极耳串联和/或并联在一起，所述电池组件于极耳侧设有绝缘组件，所述绝缘组件包括绝缘板和汇流排，绝缘组件与电池组件之间设有定位结构。金属汇流片实现了各电池之间的汇流，但是金属汇流片裸露在外，其绝缘性能不好，而在电池组件的总成件两侧设有对应装配正、负金属汇流片的绝缘组件，解决了汇流金属片外露绝缘性能差的问题。

Description

一种软包锂电池模组及绝缘组件及电源模块
技术领域
本发明涉及软包锂电池领域，特别涉及一种软包锂电池模组及绝缘组件及电源模块。
背景技术
近年来新能源行业迅猛发展，而其中锂电子电池因为其具有重量轻、储能大、无污染、寿命长以及自放电系数小等优点而被广泛应用。而在电动汽车领域为了能满足电动汽车的长时间行驶，需要对若干锂电子电池进行串联或并联形成模组，进而通过模组的串联及并联形成整个电池系统以满足需求。
对于软包锂电池而言，当需要高能量和高电压电池的时候，就需要把数个软包锂电池的极耳串联或并联起来形成软包锂电池模组，但是形成的模组的各个软包锂电池之间由于采取堆叠的方式，在散热和安全方面都比较差。针对散热差这种情况，申请公布号为CN106328855A，申请公布日为2017.01.11的中国专利申请文件公开了一种电池组件及电池模组，电池组件包括固定支架，所述固定支架包括框架和散热板，框架和散热板一体成型，散热板包括位于框体内部的第一部分和相对于框体露出的第二部分，第一部分与第二部分固定连接，所述第一部分与电池接触并传导热量，第二部分用于散热，该电池组件散热效果较好。
在安全方面，锂电子电池的极耳是通过汇流排串联或并联在一起，形成一个模组单元，在模组形成后汇流排由于裸露在外部，会存在漏电产生安全隐患的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种软包锂电池模组，解决了软包锂电池的极耳在汇流排处串联或并联形成模组之后会存在漏电产生安全隐患的问题；目的还在于提供一种用于该软包锂电池模组的绝缘组件；目的还在于提供一种用该软包锂电池模组的电源模块。
为实现上述目的，本发明软包锂电池模组的第一种技术方案是：一种软包锂电池模组，包括电池组件，所述电池组件包括两个以上叠加的框架单元，框架单元的电芯两端分别设有极耳，各电芯的极耳串联和/或并联在一起，所述电池组件于极耳侧设有绝缘组件，所述绝缘组件包括绝缘板和汇流排，绝缘组件与电池组件之间设有定位结构。
本发明软包锂电池模组的第二种技术方案是：在本发明软包锂电池模组的第一种技术方案的基础上，所述框架单元的框架两侧预埋有金属汇流片。
本发明软包锂电池模组的第三种技术方案是：在本发明软包锂电池模组的第二种技术方案的基础上，所述汇流金属片的一端设有用于信号采集的螺纹孔。
本发明软包锂电池模组的第四种技术方案是：在本发明软包锂电池模组的第二种技术方案的基础上，所述定位结构设于绝缘组件与金属汇流片之间。
本发明软包锂电池模组的第五种技术方案是：在本发明软包锂电池模组的第一种到第四种任意一种技术方案的基础上，所述定位结构为定位凸台和/或定位孔。
本发明软包锂电池模组的第六种技术方案是：在本发明软包锂电池模组的第一种到第三种任意一种技术方案的基础上，所述定位结构设于汇流排与电池组件之间。
本发明软包锂电池模组的第七种技术方案是：在本发明软包锂电池模组的第一种技术方案的基础上，所述绝缘组件的汇流排预埋在其绝缘组件中。
本发明软包锂电池模组的第八种技术方案是：在本发明软包锂电池模组的第一种技术方案的基础上，所述绝缘组件上设有用于信号采集的通过孔。
为实现上述目的，本发明绝缘组件的第一种技术方案是：所述绝缘组件包括绝缘板和汇流排。
本发明绝缘组件的第二种技术方案是：在本发明绝缘组件的第一种技术方案的基础上，所述绝缘组件的汇流排预埋在其绝缘组件中。
本发明绝缘组件的第三种技术方案是：在本发明绝缘组件的第一种技术方案的基础上，所述绝缘组件上设有用于信号采集的孔。
为实现上述目的，本发明的电源模块的第一种技术方案：电源模块包括外壳，所述外壳中设有软包锂电池模组，所述软包锂电池模组包括电池组件，所述电池组件包括两个以上叠加的框架单元，框架单元的电芯两端分别设有极耳，各电芯的极耳串联和/或并联在一起，所述电池组件于极耳侧设有绝缘组件，所述绝缘组件包括绝缘板和汇流排，绝缘组件与电池组件之间设有定位结构。
本发明电源模块的第二种技术方案是：在本发明电源模块的第一种技术方案的基础上，所述框架单元的框架两侧预埋有金属汇流片。
本发明电源模块的第三种技术方案是：在本发明电源模块的第二种技术方案的基础上，所述汇流金属片的一端设有用于信号采集的螺纹孔。
本发明软电源模块的第四种技术方案是：在本发明电源模块的第二种技术方案的基础上，所述定位结构设于绝缘组件与金属汇流片之间。
本发明软电源模块的第五种技术方案是：在本发明电源模块的第一种到第四种任意一种技术方案的基础上，所述定位结构为定位凸台和/或定位孔。
本发明电源模块的第六种技术方案是：在本发明电源模块的第一种到第三种任意一种技术方案的基础上，所述定位结构设于汇流排与电池组件之间。
本发明电源模块的第七种技术方案是：在本发明电源模块的第一种技术方案的基础上，所述绝缘组件的汇流排预埋在其绝缘组件中。
本发明电源模块的第八种技术方案是：在本发明电源模块的第一种技术方案的基础上，所述绝缘组件上设有用于信号采集的通过孔。
本发明的有益效果是：在电池组件的两侧分别设有绝缘组件，所述绝缘组件上设有汇流排，解决了极耳外露绝缘性能差的问题，且通过汇流排也能构成串并联。绝缘组件中预埋有用于总成件串联和并联的汇流排，汇流排预埋在绝缘组件中也实现了与外界绝缘，汇流排通过焊接的方式与正极汇流金属片和负极汇流金属片上定位凸台焊接在一起，实现电池模组的串联和并联。
附图说明
图1为本发明软包锂电池模组的绝缘组件与总成件的装配示意图；
图2为本发明软包锂电池模组的电池固定示意图；
图3为本发明软包锂电池模组的极耳焊接后示意图；
图4为本发明软包锂电池模组的电池组件堆叠示意图；
图5为图1中绝缘组件的示意图；
图6为本发明软包锂电池模组的绝缘组件焊接后示意图；
图7为本发明软包锂电池模组的爆炸图；
图8为本发明电池模组的外观轴测图。
图中：1-电池；2-框架；3-铝板；4-正极金属汇流片；5定位凸台；6-螺纹孔；7-汇流排；71-正极汇流排；72-负极汇流排；73-过渡汇流排；8-信号采集孔；9-正极引出件；10-负极引出件；11-正极极耳；12-负极金属汇流片；13-负极极耳；14-上固定组件；15-下固定组件；16-固定孔；17-中空结构；18-焊缝；19-总成件；20-绝缘组件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的软包锂电池模组的具体实施例，如图1至图8所示，一种软包锂电池模组，包括总成件19、绝缘组件20、上固定组件14及下固定组件15。总成件19由电池组件堆叠而成，电池组件由电池1、框架2和铝板3组成，电池1通过粘贴的形式固定在框架2中，其中框架2是塑胶件，铝板3通过注塑预埋的形式固定在塑胶件形成的框架2内，铝板3为U型结构，U型结构的两折边分别从框架2的上下两侧露出，电池1通过导热材料粘贴在铝板3上，电池1在充放电的过程中产生的热量通过铝板3的U型底壁传导出去，再通过U型折边扩散出去，方便了电池1的导热和散热，且散热效果较好。框架2的两侧分别设有正极汇流金属片4和负极金属汇流片12，正极汇流金属片4和负极金属汇流片12上都设有定位凸台5和螺纹孔6，正极金属汇流片4和负极金属汇流片12分别与装在框架2一侧或两侧的电池1左右两端的正极耳11和负极耳13通过焊接连接，装有电池1的框架形成了电池组件，多个电池组件堆叠形成总成件19。在总成件19的左右两端分别装上绝缘组件20，绝缘组件20可以对总成件19金属汇流片实现绝缘，防止其漏电出现安全隐患。绝缘组件20也为塑胶件，汇流排7通过预埋的方式固定在塑胶件形成的绝缘组件20中，绝缘组件20与总成件19是通过汇流排7与定位凸台5对应焊接在一起，定位凸台5由于设在金属汇流片上，因此它就相当于一个电池组件的接口，然后与汇流排7配合实现模组的串联及并联，绝缘组件20上还设有用于信号采集的信号采集孔8，信号采集孔8与金属汇流片上的螺纹孔6相对应，螺纹孔6也设在金属汇流片上，相当于一个电池组件的接口，通过与信号采集孔8配合，信号采集器插入不同的信号采集孔8就可以测任意一块或多块电池之间的电压或电流，可以检测电池的稳定性。
本实施例中，电池组件为八个，其中一宽一窄的电池组件为一组，每一组的电池组件之间为并联连接，相邻两组之间的正负金属汇流片的位置相反，如图4所示，正极金属汇流片4之间的两个电池组件为并联，并联之后四组电池组件之间呈S形串联起来，最后在负极金属汇流片12处结束，形成了一个完整的串并联电路。在形成的串并联电路的两端加上绝缘组件20，正极汇流排71与正极金属汇流片4连接，负极汇流排72与负极金属汇流片12连接，正极汇流排71与负极汇流排72之间设有过渡汇流排73，其中，正极汇流排71与正极引出件9通过绝缘组件20内部连接，负极汇流排72与正极引出件10通过绝缘组件20内部连接，这样就能使电池模组串联和并联后的接口通过绝缘组件20传递出去，这样不仅绝缘性能好而且还充分利用了绝缘组件的内部空间，使模组整体重量较轻，提高了模组的能量密度。
本实施例中，总成件19与绝缘组件20一起放入下固定组件15中，下固定组件15的上表面上涂有导热硅胶等导热固体材料，总成件19中的各个电池组件的导热铝板3的折边通过导热硅胶与下固定组件15固定在一起，下固定组件15为U型，在U型折边上设有固定孔16，固定孔16用于把组装好的模组螺栓或螺钉固定在电池箱内，固定孔16的中间为中空结构17，中空结构17能够减少模组的重量，从而提高能量密度。下固定组件15的上方设有与其对应装配的U型上固定组件14，上固定组件14的U型折边的内部贴有绝缘减震材料，绝缘减震材料既能实现电池模组的绝缘又能在车辆运动过程中起到减震的效果，U型折边的内部顶部涂有导热硅胶等导热固体材料，导热铝板3的折边通过导热硅胶与上固定组件14固定在一起，如图8所示，最后通过把上固定组件14与下固定组件15通过他们之间的缝隙18焊接起来，通过模组两端的绝缘组件20和上固定组件14的U型折边内部贴有的绝缘减震材料实现模组对外的绝缘，通过上固定组件的内部顶部和下固定组件的内部底部涂有导热硅胶来实现各个电池组件的热量的导热及散热，使该模组结构绝缘性能好、结构紧凑、导热和散热性能好。
本发明的软包锂电池模组的实施例二：与实施例一的不同之处在于，所述汇流排通过焊接或锁螺栓的方式固定于绝缘组件与金属汇流片相接触的位置。
本发明的软包锂电池模组的实施例三：与实施例一的不同之处在于，所述金属汇流片上信号采集的位置为凸台，绝缘组件中用于信号采集的孔为螺纹孔。
本发明的软包锂电池模组的实施例四：与实施例一的不同之处在于，所述软包锂电池模组的下固定组件为没有上盖的箱体，箱体上与绝缘组件对应装配的位置设有固定孔，固定孔中间为中空结构，底部设有导热硅胶用于传导热量，其余两侧设有绝缘减震材料，上固定组件为箱盖，箱盖与箱体可以通过螺纹连接也可以通过焊接的方式连接。
本发明的软包锂电池模组的实施例五：与实施例一的不同之处在于，所述每组电池组件可以为一个，相邻两组之间的正负金属汇流片的位置相反。
本发明在电池组件的两侧上设置金属汇流片，金属汇流片把每个电池组件的电池的极耳连接在一起，使电池的电压和电流通过金属汇流片传导，在堆叠在一起的电池组件的两侧设有绝缘组件，绝缘组件中预埋有汇流排，汇流排与金属汇流片相接触，既能实现金属汇流片的绝缘，又能实现模组的串并联，提高了能量密度。
本发明的绝缘组件的具体实施例，该绝缘组件与上述电池模组的具体实施例一至具体实施例五中的任意一个中所述的绝缘组件的结构相同，不予赘述。
本发明的电源模块的具体实施例，该电源模块包括电池模组和设置在电池模组外的外壳，其中电池模组与上述电池模组的具体实施例一至具体实施例五中的任意一个中所述的电池模组的结构相同，不予赘述。

Claims (10)

1.一种软包锂电池模组，包括电池组件，所述电池组件包括两个以上叠加的框架单元，框架单元的电芯两端分别设有极耳，各电芯的极耳串联和/或并联在一起，其特征在于：所述电池组件于极耳侧设有绝缘组件，所述绝缘组件包括绝缘板和汇流排，绝缘组件与电池组件之间设有定位结构。
2.根据权利要求1所述的软包锂电池模组，其特征在于：所述框架单元的框架两侧预埋有金属汇流片。
3.根据权利要求2所述的软包锂电池模组，其特征在于：所述汇流金属片的一端设有用于信号采集的螺纹孔。
4.根据权利要求2所述的软包锂电池模组，其特征在于：所述定位结构设于绝缘组件与金属汇流片之间。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的软包锂电池模组，其特征在于：所述定位结构为定位凸台和/或定位孔。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的软包锂电池模组，其特征在于：所述定位结构设于汇流排与电池组件之间。
7.根据权利要求1所述的软包锂电池模组，其特征在于：所述绝缘组件的汇流排预埋在其绝缘组件中。
8.根据权利要求1所述的软包锂电池模组，其特征在于：所述绝缘组件上设有用于信号采集的通过孔。
9.绝缘组件，其特征在于：所述绝缘组件为权利要求1、7或8中任意一项所述的绝缘组件。
10.电源模块，包括外壳，所述外壳中设有软包锂电池模组，其特征在于：所述软包锂电池模组为1-8任意一项所述的软包锂电池模组。
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