CN108511660A - 电池模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池模组，其包括下壳体；电芯组，收容于下壳体内，电芯组包括多个电芯；以及顶盖，密封连接于下壳体上，包括上塑胶、下塑胶，以及位于上塑胶和下塑胶之间的金属盖板，其中，顶盖上设有防爆阀和与电芯组电性连接的模组输出极。相对于现有技术，本发明电池模组具有以下优点：1)将翻转片、防爆阀等安全结构设置在顶盖上，取消单个电芯上盖的安全结构，可简化工艺，节约成本，提高安全性能和能量密度；2)金属顶盖与金属下壳体密封连接，可满足IP67防护等级的要求，实现电芯模组一体化；3)使用耐电解液非金属绝缘材料封装电芯，可节约成本，提高模组的密封可靠性，满足绝缘耐压的要求，增强水汽阻隔性能。

Description

电池模组
技术领域
本发明属于电池技术领域，更具体地说，本发明涉及一种电池模组。
背景技术
目前，因为无法满足IP67防护等级的要求，传统的电池模组的安全性能备受关注。此外，电芯成组和固定方式也是电池模组开发的难题之一。
相关技术中，单个电芯的顶盖都安装有防爆阀、翻转片等安全结构，并且单个电芯之间通过粘贴蓝膜绝缘，然后多个铝壳电芯通过串并联组装成电池模组。这不仅增加了生产工序和制备成本，而且降低了电池的能量密度。
现有技术通常采用加大铝壳电芯尺寸的做法以提高能量密度，但却带来了安全性能上的风险。
此外，现有技术中使用铝塑膜对电芯进行封装。
但是，使用铝塑膜进行电芯封装也存在一些问题：电芯绝缘耐压无法满足要求，铝塑膜密封可靠性低，易造成电芯漏液；铝塑膜封装出极耳的侧边为确保密封可靠性，不允许出极耳外封边弯折，造成了空间浪费，降低了电池能量密度。
有鉴于此，确有必要提供一种安全、能量密度高的电池模组。
发明内容
本发明的发明目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种安全、能量密度高的电池模组。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种电池模组，其包括：
下壳体；
电芯组，收容于下壳体内，电芯组包括多个电芯；以及
顶盖，密封连接于下壳体上，包括上塑胶、下塑胶，以及位于上塑胶和下塑胶之间的金属盖板，其中，顶盖上设有防爆阀和与电芯组电性连接的模组输出极。
作为本发明电池模组的一种改进，所述电芯包括电芯下壳体、收容于电芯下壳体中的裸电芯，以及密封连接于电芯下壳体的上盖。
作为本发明电池模组的一种改进，所述下壳体为金属下壳体，所述电芯下壳体和上盖由耐电解液非金属绝缘材料制成。
作为本发明电池模组的一种改进，所述裸电芯通过软连接与电芯上设置的极柱电连接，极柱穿过上盖并与上盖通过第一铆接铝块固定，极柱与上盖之间设有密封圈。
作为本发明电池模组的一种改进，所述电芯电连接有连接片。
作为本发明电池模组的一种改进，所述连接片上设有电压采样端子，电压采样端子穿过顶盖并与顶盖通过螺母固定密封，电压采样端子与顶盖之间设有密封圈。
作为本发明电池模组的一种改进，所述下塑胶为中空框形结构，下塑胶对应连接片和电压采样端子的位置覆盖有绝缘隔离板。
作为本发明电池模组的一种改进，所述模组输出极包括模组极柱，模组极柱穿过顶盖并与顶盖通过第二铆接铝块固定密封，模组极柱与顶盖之间设有绝缘密封圈。
作为本发明电池模组的一种改进，所述顶盖还包括翻转片，翻转片被设置为当电池模组内部压力增大时，翻转片向上翻转与所述第二铆接铝块电连接，与所述模组极柱电连接形成保护回路。
作为本发明电池模组的一种改进，所述下壳体与所述电芯组的间隙填充有灌封胶或有机树脂。
相对于现有技术，本发明电池模组具有以下有益效果：1)将翻转片、防爆阀等安全结构设置在顶盖上，取消单个电芯上盖的安全结构，可简化工艺，节约成本，提高安全性能和能量密度；2)顶盖与金属下壳体密封连接，可满足IP67防护等级的要求，实现电芯模组一体化；3)使用耐电解液非金属绝缘材料封装电芯，可节约成本，提高模组的密封可靠性，满足绝缘耐压的要求，增强水汽阻隔性能；4)在模组下壳体与电芯组的间隙填充灌封胶或有机树脂，可固定电芯和连接片，防止电芯与下壳体摩擦而导致电芯包覆材料破裂。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明电池模组及其有益技术效果进行详细说明，其中：
图1为本发明电池模组的组装示意图。
图2为本发明电池模组的分解示意图。
图3为本发明电池模组中顶盖的分解示意图。
图4为本发明电池模组中电芯的分解示意图。
图5为本发明电池模组中电芯组的示意图。
图6为本发明电池模组中电压采样端子的示意图。
图7为本发明电池模组中下塑胶与电芯组的装配示意图。
图8为本发明电池模组中顶盖的示意图。
图9为沿着图8中沿A-A线的剖视示意图。
图10为沿着图8中沿B-B线的剖视示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非是为了限定本发明。
请参阅图1至图3所示，本发明电池模组包括：
下壳体10；
电芯组20，收容于下壳体10内，电芯组20包括多个电芯200；
顶盖30，密封连接于下壳体10上，包括上塑胶312、下塑胶316，以及位于上塑胶312和下塑胶316之间的金属盖板314，其中，顶盖30上设有防爆阀306和与电芯组20电性连接的模组输出极302。下壳体10的两端设有端板102。
请参阅图4和图5所示，电芯200包括电芯下壳体202、收容于电芯下壳体202中的裸电芯(未图示)，以及密封连接于电芯下壳体202的上盖206。下壳体10由金属制成，电芯下壳体202和上盖206均由耐电解液塑料制成，这样的封装方式可达到密封阻水的效果，从而保证整个电池模组的安全性能。裸电芯通过软连接208与电芯200上设置的极柱210电连接，极柱210穿过上盖206并与上盖206通过第一铆接铝块214固定，极柱210与上盖206之间设有密封圈212。软连接208采用焊接的方式实现极耳与极柱210的电连接，第一铆接铝块214与极柱210采用铆接的方式装配，压缩密封圈212，实现极柱210穿过上盖206位置的密封，上盖206和电芯下壳体202装配后采用焊接实现整个电芯外壳的密封。电芯200通过第一铆接铝块214沿上盖206的长边伸出一个矩形凸台218电连接有连接片216。
请参阅图5、图6、图8和图9所示，连接片216上设有电压采样端子220，电压采样端子220穿过顶盖30并与顶盖30通过螺母224固定密封，电压采样端子220与顶盖30之间设有绝缘密封圈222，螺母224与电压采样端子220通过旋紧装配压缩绝缘密封圈222，达到密封顶盖30上的电压采样端子220的开口的目的。电压采样端子220与顶盖30的绝缘由绝缘密封圈222、下塑胶316、上塑胶312共同来保证。
请参阅图7所示，下塑胶316为中空框形结构，下塑胶316上对应连接片216和电压采样端子220的位置覆盖有绝缘隔离板，用以保证金属盖板314与连接片216、电压采样端子220之间的绝缘。
请参阅图3、图8和图10所示，模组输出极302包括模组极柱320，模组极柱320穿过顶盖30并与顶盖30通过第二铆接铝块324固定密封，模组极柱320与顶盖30之间设有绝缘密封圈322。顶盖30上设有翻转片326，翻转片326被设置为当电池模组内部压力增大时，翻转片326向上翻转与第二铆接铝块324电连接，与模组极柱320电连接形成保护回路。
当电池模组装配完成后，在下壳体10与电芯组20的间隙填充灌封胶或其他有机树脂，填满除去下壳体10内的电芯200和其他结构件后剩余的自由空间，起到固定电芯200和导热的作用。
结合以上对本发明实施方式的描述可知，相对于现有技术，本发明电池模组具有以下有益效果：1)将翻转片326、防爆阀306等安全结构设置在顶盖30上，取消单个电芯上盖206的安全结构，可简化工艺，节约成本，提高安全性能和能量密度；2)顶盖30与下壳体10密封连接，可满足IP67防护等级的要求，实现电芯模组一体化；3)使用耐电解液非金属绝缘材料封装电芯200，可节约成本，提高模组的密封可靠性，满足绝缘耐压的要求，增强水汽阻隔性能；4)在下壳体10与电芯组20的间隙填充灌封胶或有机树脂，可固定电芯200和连接片216，防止电芯200与下壳体10摩擦而导致电芯包覆材料破裂。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：
下壳体；
电芯组，收容于下壳体内，电芯组包括多个电芯；以及
顶盖，密封连接于下壳体上，包括上塑胶、下塑胶，以及位于上塑胶和下塑胶之间的金属盖板，其中，顶盖上设有防爆阀和与电芯组电性连接的模组输出极。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯包括电芯下壳体、收容于电芯下壳体中的裸电芯，以及密封连接于电芯下壳体的上盖。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述下壳体为金属下壳体，所述电芯下壳体和上盖由耐电解液非金属绝缘材料制成。
4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述裸电芯通过软连接与电芯上设置的极柱电连接，极柱穿过上盖并与上盖通过第一铆接铝块固定，极柱与上盖之间设有密封圈。
5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电芯电连接有连接片。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述连接片上设有电压采样端子，电压采样端子穿过顶盖并与顶盖通过螺母固定密封，电压采样端子与顶盖之间设有密封圈。
7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述下塑胶为中空框形结构，下塑胶对应连接片和电压采样端子的位置覆盖有绝缘隔离板。
8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述模组输出极包括模组极柱，模组极柱穿过顶盖并与顶盖通过第二铆接铝块固定密封，模组极柱与顶盖之间设有绝缘密封圈。
9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述顶盖上设有翻转片，翻转片被设置为当电池模组内部压力增大时，翻转片向上翻转与所述第二铆接铝块电连接，与所述模组极柱电连接形成保护回路。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述下壳体与所述电芯组的间隙填充有灌封胶或有机树脂。
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