CN108039518A - 一种软包锂离子电池安装定位结构 - Google Patents

一种软包锂离子电池安装定位结构 Download PDF

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CN108039518A CN201711406428.6A CN201711406428A CN108039518A CN 108039518 A CN108039518 A CN 108039518A CN 201711406428 A CN201711406428 A CN 201711406428A CN 108039518 A CN108039518 A CN 108039518A
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Abstract

本发明提供了一种软包锂离子电池安装定位结构，涉及软包锂离子电池的安装技术领域，通过设置隔板为导热材料制成，散热效果好；软包锂离子电池电芯之间还设有导热硅胶，通过设置导热硅胶，不仅实现对软包锂离子电池电芯之间进行隔挡，同时还能起到缓冲作用，有效避免软包锂离子电池电芯之间的碰撞，更加安全可靠；同时通过设置导热硅胶和隔板紧密贴合，可实现对电池模组的电池电芯进行快速的热量传导；且结构简单且紧凑，体积小，减少了成本的投入，经济实用，设置合理，适合广泛推广。

Description

一种软包锂离子电池安装定位结构
技术领域
本发明涉及软包锂离子电池的安装技术领域，具体涉及一种软包锂离子电池安装定位结构。
背景技术
软包锂离子电池由正负极材料、电解液、隔膜、极耳和外壳组成，为了让锂离子电池能正常充电放电，电池内腔必须无水真空。极耳是电池用来导电的部件，它的一端在电池内腔，另一端露在电池外面。软包锂离子电池的正极用铝转镍带，负极用纯镍带，便于软包锂离子电池工作需要加装电池保护板时焊锡。中间用可热熔的极耳胶贴附，极耳金属带上下表面各有一层极耳胶包裹，当极耳穿过电池外壳时起密封作用。
现有的软包动力锂离子电池模组支撑框板采用聚苯乙烯或者聚乙烯材质的塑质料，电池电芯置于支撑框板之间，通过支撑框板夹紧电池电芯起到对电池电芯的支撑和装配。而现有的材料和结构的支撑框板热量传导较差，电池的加热以及散热效果较差。这里解释下，由于温度对电池模组寿命的影响较大，通常情况下，电池模组的温度需要控制在20℃-35℃。由于电池模组的各结构是紧密包装在一起的，这样电池模组在自然条件长期工作的散热以及寒冷条件下的预热功率就较大，所以电池模组通过设置温度传感器来感应电池模组的温度，将传感温度传至MCN，通过MCN控制与紧贴电池模组侧壁的电导热块来对电池模组加热或者降温，以使电池模组的温度控制在适合温度下，从而降低电池模组功率的损耗。而现有的电池模组的侧壁即支撑框板的侧壁，塑质材料的热传导效果，加上现有的支撑框板采用密封夹紧电池电芯的结构，这种安装结构进一步影响电池模组自身的加热和散热，软包动力锂离子电池的安装定位设置不合理，亟待改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提供一种软包锂离子电池安装定位结构，设计合理，结构紧凑。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种软包锂离子电池安装定位结构，软包锂离子电池电芯设置在隔板阵列紧密排布形成的容纳腔内，且左、右两端设置用于夹紧的侧压板；通过隔板包围设在软包锂离子电池电芯外，且隔板依次阵列排布；所述软包锂离子电池电芯之间还设有导热硅胶，通过导热硅胶实现对软包锂离子电池电芯之间的紧密接触，并通过两侧边隔板来夹紧电池电芯。
进一步地，所述导热硅胶的左、右两面还设有粘合剂，用于实现通过导热硅胶将设置在隔板内的两个软包锂离子电池电芯粘合。
进一步地，所述隔板为顶部和一侧边为开口的盒体结构；所述隔板的底部四边设有均向内收口的台阶状结构；通过后部隔板的顶部开口套设在前部隔板的台阶状结构上，以此实现前、后隔板的套接限位。
进一步地，所述隔板相对两侧边还设有对应的通槽孔，并通过顶板上的倒钩三与所述隔板上的通槽孔卡接，实现对所述隔板的挂接限位，同时可实现空气在电池模组中的流通。
进一步地，还设有定位块，所述定位块的一端与电池模组的软包锂离子电池电芯和隔板紧密组合构成的整体组件两端的部件定位连接，且定位块的另一端设在所述侧压板的定位槽孔内；通过定位块设在定位槽孔内，以此实现软包锂离子电池电芯和隔板与侧压板的定位安装。
进一步地，所述隔板为导热合金铝板。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过设置隔板为导热材料制成，散热效果好；软包锂离子电池电芯之间还设有导热硅胶，通过设置导热硅胶，不仅实现对软包锂离子电池电芯之间进行隔挡，同时还能起到缓冲作用，有效避免软包锂离子电池电芯之间的碰撞，更加安全可靠；同时通过设置导热硅胶和隔板紧密贴合，可实现对电池模组的电池电芯进行快速的热量传导；且结构简单且紧凑，体积小，减少了成本的投入，经济实用，设置合理，适合广泛推广。
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简单地介绍，显而易见，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实施例中的爆炸结构立体结构示意图；
图2是实施例的电池模组和绝缘盖安装立体结构示意图；
图3是实施例的电池模组和绝缘盖安装前视图；
图4是实施例的电池模组和绝缘盖安装俯视图；
图5是实施例的电池模组和绝缘盖安装A-A剖面图；
图6是实施例的电池模组和绝缘盖安装B-B剖面图；
图7是实施例的电池模组立体结构示意图；
图8是实施例的电池模组俯视图；
图9是实施例的电池模组C-C剖面图；
图10是实施例的侧压板立体结构示意图；
图11是实施例的侧压板立体结构示意图；
图12是实施例的软包锂离子电池电芯立体结构示意图；
图13是实施例的软包锂离子电池电芯侧视图；
图14是实施例的顶板立体结构示意图；
图15是实施例的顶板立体结构示意图；
图16是实施例的顶板侧视图；
图17是实施例的隔板和顶板的安装立体结构示意图；
图18是实施例的复合排立体结构示意图；
图19是实施例的隔板立体结构示意图；
图20是实施例的隔板立体结构示意图；
图21是实施例的绝缘盖立体结构示意图；
图22是实施例的绝缘盖立体结构示意图；
图中标号说明：
1、软包锂离子电池电芯；11、正极耳；12、负极耳；13、电芯本体；2、容置组件；21、隔板；211、放置槽；212、通槽孔；22、侧压板；221、圆管；222、定位槽孔；223、放置卡槽；23、顶板；231、绝缘防护隔条；232、倒钩一；233、倒钩二；234、倒钩三；235、线卡；236、限位凸块；24、绑带；2000、连接部；2001、勾头；3、汇流排；32、复合排；31、接线排；300、铜板；301、铝板；302、端子；3000、折弯翻边；4、绝缘盖；41、开口槽；5、导热硅胶；6、定位块；7、螺栓。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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。
结合附图，对本发明作进一步地说明：
结合附图1、图2、图3、图4、图5和图6，一种软包锂离子电池模组结构，包括软包锂离子电池电芯1和容置组件2；所述软包锂离子电池电芯1直立整列分别设置在容置组件2形成的多个容纳腔内，所述软包锂离子电池电芯1的极耳从所述容置组件2的顶板23穿出，并向外延伸；所述容置组件2包括隔板21、侧压板22、顶板23和绑带24；所述软包锂离子电池电芯1设置在所述隔板21阵列紧密排布形成的容纳腔内，且左、右两端设置用于夹紧的所述侧压板22，并通过所述绑带24周向绑缚在多个隔板21和两端侧压板22的外侧，用于实现将软包锂离子电池电芯1和容置组件2连接为一整体结构。
结合附图12和图13，所述软包锂离子电池电芯1的顶端间隔设有竖直的正极耳11和负极耳12，且所述正极耳11和负极耳12分别从所述顶板23的槽孔穿出；所述软包锂离子电池电芯1的电芯本体13顶部与所述顶板23上的凸起部抵接，用于实现对设置在隔板21内所述软包锂离子电池电芯1的上下限位。
所述顶板23采用70％ABS树脂和30％聚碳酸酯注塑制成；在实现对电芯本体13的上下限位的同时，还可实现对在设置在同于隔板21的容纳空间内的两个软包锂离子电池电芯1的相邻的极耳的隔离，更加安全可靠；由于ABS树脂的抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，是一种热塑性工程塑料。聚碳酸酯(也简称PC)是一种强韧的热塑性树脂，聚碳酸酯耐弱酸，耐弱碱，耐中性油，具有强度高、耐疲劳性等特点。70％ABS树脂和30％聚碳酸酯注塑得到的支撑框板支撑强度高、支撑塑性稳定、绝缘性能好。
结合附图7、图8、图9、图14、图15、图16和图17，所述顶板23上还设有汇流排3；所述汇流排3包括设置在电池模组长度方向两端的接线排31和中间位置的复合排32；两端的接线排31分别设置在电池模组长度方向的一侧，且分别为铜板300和铝板301结构；所述复合排32为包括铜板300和铝板301一侧板面紧贴布置的复合汇流排。
所述接线排31和复合排32的铜板300和铝板301上均设有折弯翻边3000，且折弯翻边3000与所述软包锂离子电池电芯1的极耳的宽度尺寸匹配，用于实现对极耳的紧密卡接。
所述接线排31和复合排32的铜板300和铝板301均为形结构；所述复合排32的铜板300和铝板301呈对称结构，且铜板300和铝板301折弯翻边3000设置在两端，用于实现对在隔板21内的两个沿电池模组长度方向相邻的两个极耳的连接；且所述复合排32的铜板300和铝板301的中间横板上下搭接固定连接形成凹陷部，同时沿复合排32长度方向两端的中间凹陷部通过设置在顶板23的倒钩一232卡接限位；通过所述接线排31和复合排32的卡接限位连接，使汇流排的安装更加方便，操作简单，限位效果好，大大提高了工作效率；且该汇流排只要将铜材和铝材冲压成型即可，结构简单，大大提高了生产和工艺的投入成本。
结合附图18，还设有绝缘防护隔条231，所述绝缘防护隔条231设置在所述顶板23上，并设在复合排32和接线排31之间；所述绝缘防护隔条231为长条状隔挡部，并与所述顶板23为一体结构；通过绝缘防护隔条231可以实现对复合排32与接线排31之间的隔离，同时实现两两复合排32之间的隔离，有效防止电芯短路，结构简单实用，便于安装和加工，大大减少投入成本。
所述顶板23与所述侧压板22和隔板21形成的电池模组结构的顶部的尺寸匹配；所述顶板23的顶部长度方向的前后两侧边分别设有多个倒钩二233；所述顶板23沿长度方向的中间位置设有多个线卡235，且线束穿设在中间线卡235内，用于实现接线有序，便于后期维护；所述顶板23的底部长度方向的前后两侧边分别设有多个勾头2001向外的倒钩三234，所述倒钩三234与所述隔板21上的槽孔卡接，实现对所述隔板21的卡接限位。
所述线卡235为U形条状结构，且所述线卡235的开口端设在所述顶板23上，实现线卡235上设有接线的通道，实现对接线的隔挡，同时便于接线的有序布置，整体美观，便于后期检修。
所述顶板23上还设有限位凸块236，所述限位凸块236与所述隔板21顶部板面抵接；通过所述限位凸块236用于实现对隔板21的限位安装。
结合附图21和图22，还设有绝缘盖4，所述绝缘盖4设在汇流排3的上部，并通过侧边的凹陷部与侧压板22连接，实现所述绝缘盖4盖设在所述顶板23上，同时实现对汇流排3的隔离防护；所述绝缘盖4通过长度方向侧边的开口槽41与所述倒钩二233抵接，实现对所述绝缘盖4的上下限位，并通过侧边的螺栓7实现绝缘盖4的定位安装。
所述倒钩一232、倒钩二233和倒钩三234均包括连接部2000和勾头2001，所述连接部2000的一端设在所述顶板23上，另一端设有所述勾头2001；所述勾头2001为斜块结构，且通过勾头2001为热塑性工程塑料支撑，具有一定的弹性，可通过勾头2000的斜块结构进行挤压，来实现与待安装部件的边角的卡接限位，操作方便快捷，卡接效果好。
所述软包锂离子电池电芯1之间还设有导热硅胶5，通过设置导热硅胶5，不仅实现对软包锂离子电池电芯1之间进行隔挡，同时还能起到缓冲作用，有效避免软包锂离子电池电芯1之间的碰撞；同时通过设置导热硅胶5和隔板紧密贴合，可实现对电池模组的电池电芯进行快速的热量传导；同时通过导热硅胶5实现对软包锂离子电池电芯1之间的紧密接触，并通过隔板来夹紧所述电池电芯，有效防止软包锂离子电池出现胀气情况；且导热硅胶5的左、右两面还设有粘合剂如双面胶，用于实现通过导热硅胶5将设置在隔板21内的两个软包锂离子电池电芯1粘合。
结合附图19和图20，所述隔板21为导热材料制成，散热效果好；所述隔板21为顶部和一侧边为开口的盒体结构；所述隔板21的底部四边设有均向内收口的台阶状结构；通过后部隔板21的顶部开口套设在前部隔板21的台阶状结构上，以此实现前、后隔板21的套接限位；所述隔板21相对两侧边还设有对应的通槽孔212，所述倒钩三234与所述隔板21上的通槽孔212卡接，实现对所述隔板21的挂接限位，同时可实现空气在电池模组中的流通。
还设有定位块6，所述定位块6的一端与电池模组的软包锂离子电池电芯1和隔板21紧密组合构成的整体组件两端的部件定位连接，且定位块6的另一端设在所述侧压板22的定位槽孔222内；通过定位块6设在定位槽孔6内，以此实现软包锂离子电池电芯1和隔板21与侧压板22的定位安装。
所述绑带24周向套设在容置组外围，实现对电池模组的周向绑缚；所述绑带24设置在所述隔板21侧边和侧压板22的放置槽211内，通过绑带24设置在所述放置槽211内，可有效避免绑带24的偏移；两个所述绑带24分别设置在电池模组结构高度方向的上、下部，且两个所述绑带24平行设置，用于实现电池模组的绑带24内的部件的紧密贴合。
结合附图10和图11，所述侧压板22上设有支撑格栅，通过设置开口朝外的支撑格栅，在实现加大侧边的散热效果的同时，结构更加牢靠，还起到减重的作用，大大提高了原料的利用率。
所述侧压板22上还沿宽度方向还设有贯穿的通孔，所述通孔内设置圆管221，通过对圆管221的挂接可实现对整个电池模组的吊运和卡接安装定位；所述侧压板上还设有接线排的接线连接端子302的放置卡槽223，通过在侧压板上设置接线卡槽，不但巧妙的解决了接线排32的接线连接端的接线设置问题，同时通过侧边接线，可以在组装好整体电池模组结构后再对接线排32进行接线，接线更加方便，整体更加美观，设置合理，结构紧凑。
优选的，所述隔板21为导热合金铝板，铝合金的密度低，质量轻，当强度比较高，具有良好的导热性；通过隔板21包围设在软包锂离子电池电芯1外，且隔板依次阵列排布，不会造成彼此干扰，方便导热块与隔板的外侧边紧贴的布置，使得对电池模组的导热更加方便快捷。
本发明通过软包锂离子电池电芯设置在隔板阵列紧密排布形成的容纳腔内，从电池模块的两侧面紧密夹紧隔板进行限位并阵列组装成一整体结构；结构简单，通过零部件的组装方式，安装快捷方便，维护更加方便，大大提高了工作效率；通过设置接线排和复合排的卡接限位连接，使汇流排的安装更加方便，操作简单，限位效果好，大大提高了工作效率；且该汇流排只要将铜材和铝材冲压成型即可，结构简单，大大提高了生产和工艺的投入成本，接线更加方便快捷，大大提高了操作人员工作效率同时降低了操作的技术难度；通过采用绝缘塑料材料制成的安装组件，同时减重孔或镂空结构，大大减少了整体电池模组的重量，同时便于散热，便于运输和管理；通过设置隔板为导热材料制成，散热效果好；软包锂离子电池电芯之间还设有导热硅胶，通过设置导热硅胶，不仅实现对软包锂离子电池电芯之间进行隔挡，同时还能起到缓冲作用，有效避免软包锂离子电池电芯之间的碰撞，更加安全可靠；同时通过设置导热硅胶和隔板紧密贴合，可实现对电池模组的电池电芯进行快速的热量传导；通过软包锂离子电池电芯在间隔的空间内竖向紧贴设置，可有效避免软包长时间使用后的包装变形，更加安全可靠，且结构简单且紧凑，体积小，减少了成本的投入，经济实用，空间利用率高，设置合理，适合广泛推广。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种软包锂离子电池安装定位结构，其特征在于：软包锂离子电池电芯(1)设置在隔板(21)阵列紧密排布形成的容纳腔内，且左、右两端设置用于夹紧的侧压板(22)；通过隔板(21)包围设在软包锂离子电池电芯(1)外，且隔板(21)依次阵列排布；所述软包锂离子电池电芯(1)之间还设有导热硅胶(5)，通过导热硅胶(5)实现对软包锂离子电池电芯(1)之间的紧密接触，并通过两侧边隔板(21)来夹紧电池电芯。
2.根据权利要求1所述的软包锂离子电池安装定位结构，其特征在于：所述导热硅胶(5)的左、右两面还设有粘合剂，用于实现通过导热硅胶(5)将设置在隔板(21)内的两个软包锂离子电池电芯(1)粘合。
3.根据权利要求1所述的软包锂离子电池安装定位结构，其特征在于：所述隔板(21)为顶部和一侧边为开口的盒体结构；所述隔板(21)的底部四边设有均向内收口的台阶状结构；通过后部隔板(21)的顶部开口套设在前部隔板(21)的台阶状结构上，以此实现前、后隔板(21)的套接限位。
4.根据权利要求1所述的软包锂离子电池安装定位结构，其特征在于：所述隔板(21)相对两侧边还设有对应的通槽孔(212)，并通过顶板(23)上的倒钩三(234)与所述隔板(21)上的通槽孔(212)卡接，实现对所述隔板(21)的挂接限位，同时可实现空气在电池模组中的流通。
5.根据权利要求1所述的软包锂离子电池安装定位结构，其特征在于：还设有定位块(6)，所述定位块(6)的一端与电池模组的软包锂离子电池电芯(1)和隔板(21)紧密组合构成的整体组件两端的部件定位连接，且定位块(6)的另一端设在所述侧压板(22)的定位槽孔(222)内；通过定位块(6)设在定位槽孔(6)内，以此实现软包锂离子电池电芯(1)和隔板(21)与侧压板(22)的定位安装。
6.根据权利要求1所述的软包锂离子电池安装定位结构，其特征在于：所述隔板(21)为导热合金铝板。
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