CN110085900A - 一种软包电池模组及组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种软包电池模组及组装方法，包括壳体及安装在壳体内的电池模块，所述电池壳体包括整体形状大致为U型的罩壳，所述罩壳的上端设有与其固定连接的上侧板，所述罩壳的两端设有与其固定连接的端板，所述电池模块与端板之间由外向内依次设有侧盖板、集成盖板、高压盖，所述侧盖板、集成盖板及高压盖相互卡接固定；所述电池模块包括水平设置的电芯组件，所述电芯组件的下端设有底部侧护板，其上端设有顶部侧护板，以使所述电芯组件通过底部侧护板及顶部侧护板压紧在壳体内。本发明实现所有电芯之间以及电芯与模组外框的热交互传递，电芯与罩壳通过导热结构胶固定，所有外壳焊接为全封闭的整体，提高了电池模组的强度和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池模组，具体涉及一种软包电池模组及组装方法。
背景技术
电芯负极材料主要有石墨和硅碳等，其中硅碳相比于石墨具有更高的比容量和比能量，是未来300Wh/kg甚至更高能量密度电池负极的主要载体。但同时，硅在充放电过程中容易产生体积膨胀，相比于石墨负极，硅碳负极体积膨胀更大，实验证明，若不对电芯施加约束压力，硅碳负极的电芯充放电性能很差，因此设计出一款能够预先对电池模组内的电芯给予一定约束力的软包模组模组显得尤为重要。
目前所采用的软包电池模组其外部的罩壳为封闭的筒状金属结构，在安装时，需要给予电池模组内部的电芯一定的约束力，而未加压之前的电池模块厚度大于筒状外壳内部尺寸，这就对制造工艺提出了非常严峻的挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种软包电池模组及组装方法，保证模组组装后电芯的初始压力维持在最佳，提高了电池模组的强度和安全性。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种软包电池模组，包括壳体及安装在壳体内的电池模块，所述电池壳体包括整体形状大致为U型的罩壳，所述罩壳的上端设有与其固定连接的上侧板，所述罩壳的两端设有与其固定连接的端板，所述电池模块与端板之间由外向内依次设有侧盖板、集成盖板、高压盖，所述侧盖板、集成盖板及高压盖相互卡接固定；所述电池模块包括水平设置的电芯组件，所述电芯组件的下端设有底部侧护板，其上端设有顶部侧护板，以使所述电芯组件通过底部侧护板及顶部侧护板压紧在壳体内。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述电芯组件包括层叠设置的单体电芯，所述单体电芯之间设有缓冲隔热片。
所述集成盖板的侧面设有卡扣及第一卡槽，所述顶部侧护板上设有与所述卡扣卡接配合的第二卡槽以及与所述第一卡槽大小相适配的卡柱。
所述侧盖板的内侧边缘上设有卡勾，所述集成盖板上设有与所述卡勾大小相适配的第三卡槽。
所述罩壳的底部还设有过线槽，所述过线槽通过固定胶与罩壳固定连接。
所述侧盖板的边缘设有挡块，所述集成盖板的外侧设有线束保护套，所述线束保护套与所述挡块相对贴紧设置。
所述罩壳的内表面均贴有绝缘膜。
所述集成盖板的内侧设有多个与所述单体电芯相对应的凸台，所述凸台上粘贴有缓冲泡棉。
本发明的模组组装方法，包括以下步骤：
步骤1、将粘贴好绝缘膜的罩壳开口朝上置于工作台上；
步骤2、安装第一个侧护板，将第一个侧护板空腔朝上置于U形罩壳内；
步骤3、组装电芯组件，将单体电芯按照设定的正负极顺序层叠放置于底部侧护板的空腔内，在放置单体电芯过程中，单体电芯之间放置有缓冲隔热片；
步骤4、组装顶部侧护板，将顶部侧护板的空腔朝下，扣在最上方的单体电芯上；
步骤5、组装上侧板，将上侧板伸出筋朝下与罩壳两端对齐，通过焊接工装挤压上侧板压缩下方的电池模块使电池模块压到罩壳内；
步骤6、通过激光焊接将上侧板与罩壳焊接为一筒形外框，保持对内部电池模块的压力。
并对两端端板与罩壳、上侧板组成的筒形外框搭接处进行激光封口焊接；
步骤8、焊接完成后进行外观、电池性能等检验。
由上述技术方案可知，本发明所示的软包电池模组及组装方法，其罩壳和侧板通过激光焊接连接成一个整体，先在罩壳中组装电池模块，再利用侧板挤压电池模块到合适尺寸，这样侧板与罩壳激光焊接形成的筒形外框就对内部的电池产生了初始的约束压力；通过在电芯之间设置缓冲隔泡棉，通过实验数据得出的最佳初始约束压力，根据不出厚度缓冲隔热泡棉的压缩曲线和由尺寸链分析得出的压缩尺寸确定出缓冲隔热泡棉的厚度，从而保证模组组装后电芯的初始压力维持在最佳。本发明所述的电池模块中除电芯外仅包含两侧的侧护板和缓冲隔热片，通过在模组的罩壳底面打导热结构胶实现所有电芯之间以及电芯与模组外框的热交互传递，电芯与罩壳通过导热结构胶固定，所有外壳焊接为全封闭的整体，也提高了电池模组的强度和安全性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的分解结构示意图；
图3是本发明侧盖板的结构示意图；
图4是本发明集成盖板的结构示意图；
图5是本发明集成盖板与侧盖板配合安装后的结构示意图；
图6是本发明顶部侧护板的结构示意图；
图7是本发明电芯组件与集成盖板配合安装后的结构示意图；
图8是本发明电芯组件的分解图；
其中：1、壳体；11、罩壳；12、上侧板；13、端板；2、电池模块；21、电芯组件；211、单体电芯；22、底部侧护板；222、缓冲隔热片；23、顶部侧护板；231、第二卡槽；232、卡柱；3、侧盖板；31、卡勾；32、挡块；4、集成盖板；41、卡扣；42、第一卡槽；43、第三卡槽；5、高压盖；6、线束保护套；7、过线槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1-8所示，本实施例的软包电池模组，包括壳体1及安装在壳体1内的电池模块2，电池壳体1包括整体形状大致为U型的罩壳11，为保障与内部的电池模块之间的绝缘安全，罩壳11的三个内表面上均贴有绝缘膜12。在罩壳11的上端设有与其相适配的上侧板12，罩壳11的两端设有端板13，罩壳11与上侧板12、端板13可以通过螺栓连接也可以通过焊接连接，本实施例采用焊接固定一起。罩壳11与金属上侧板12焊接成的外框对内部的电池模块施加一定的预压力，从而使内部电芯的充放电性能达到最佳。
如图2、3所示，在电池模块2与端板13之间由外向内依次设有侧盖板3、集成盖板4、高压盖5，在侧盖板3的内侧边缘上设有卡勾31，集成盖板4上设有与卡勾31大小相适配的第三卡槽43，该侧盖板3通过卡勾31卡在第三卡槽43内与集成盖板4卡接配合。在侧盖板3的边缘设有挡块32，集成盖板4的外侧设有线束保护套6，该线束保护套6与挡块32相对贴紧设置，以使挡块32能够挡住线束保护套6，避免线束保护套裸露在外，达到更加美观的效果。
如图4、6、7所示，本实施例的集成盖板4在其侧面设有卡扣41及第一卡槽42，在顶部侧护板23上设有与该卡扣41卡接配合的第二卡槽231以及与第一卡槽42大小相适配的卡柱232。集成盖板4与顶部侧护板23通过卡扣和卡槽相互卡接固定。在集成盖板4的内侧设有多个与所述单体电芯211相对应的凸台44，该凸台44上粘贴有缓冲泡棉45，集成盖板4装配后该凸台44正好抵在电芯211两端，用于辅助内部电芯211的固定限位，缓冲泡棉45能够保证集成盖板充分接触电芯211并吸收振动能量。
在罩壳11的底部还设有过线槽7，过线槽7通过固定胶与罩壳11固定连接，壳体1内部的线束可以安装在线槽7中，避免线束分散凌乱。
如图8所示，电池模块2包括水平设置的电芯组件21，电芯组件21的下端设有底部侧护板22，电芯组件21的上端设有顶部侧护板23，以使电芯组件21通过底部侧护板22及顶部侧护板23压紧在壳体1内。该电芯组件21包括层叠设置的单体电芯211，单体电芯211之间设有缓冲隔热片222。
组装步骤如下：
步骤1、将粘贴好绝缘膜的罩壳11开口朝上置于工作台上；
步骤2、安装第一个侧护板22，将第一个侧护板22空腔朝上置于U形罩壳11内；
步骤3、组装电芯组件21，将单体电芯211按照设定的正负极顺序层叠放置于底部侧护板22的空腔内，在放置单体电芯211过程中，单体电芯211之间放置有缓冲隔热片222；
步骤4、组装顶部侧护板23，将顶部侧护板23的空腔朝下，扣在最上方的单体电芯211上；
步骤5、组装上侧板12，将上侧板12伸出筋朝下与罩壳11两端对齐，通过焊接工装挤压上侧板12压缩下方的电池模块1使电池模块1压到罩壳11内；
步骤6、通过激光焊接将上侧板12与罩壳11焊接为一筒形外框，保持对内部电池模块1的压力。
并对两端端板13与罩壳11、上侧板12组成的筒形外框搭接处进行激光封口焊接；
步骤8、焊接完成后进行外观、电池性能等检验。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种软包电池模组，包括壳体(1)及安装在壳体(1)内的电池模块(2)，其特征在于：所述电池壳体(1)包括整体形状大致为U型的罩壳(11)，所述罩壳(11)的上端设有与其固定连接的上侧板(12)，所述罩壳(11)的两端设有与其固定连接的端板(13)，所述电池模块(2)与端板(13)之间由外向内依次设有侧盖板(3)、集成盖板(4)、高压盖(5)，所述侧盖板(3)、集成盖板(4)及高压盖(5)相互卡接固定；所述电池模块(2)包括水平设置的电芯组件(21)，所述电芯组件(21)的下端设有底部侧护板(22)，其上端设有顶部侧护板(23)，以使所述电芯组件(21)通过底部侧护板(22)及顶部侧护板(23)压紧在壳体(1)内。
2.根据权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于：所述电芯组件(21)包括层叠设置的单体电芯(211)，所述单体电芯(211)之间设有缓冲隔热片(222)。
3.根据权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于：所述集成盖板(4)的侧面设有卡扣(41)及第一卡槽(42)，所述顶部侧护板(23)上设有与所述卡扣(41)卡接配合的第二卡槽(231)以及与所述第一卡槽(42)大小相适配的卡柱(232)。
4.根据权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于：所述侧盖板(3)的内侧边缘上设有卡勾(31)，所述集成盖板(4)上设有与所述卡勾(31)大小相适配的第三卡槽(43)。
5.根据权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于：所述罩壳(11)的底部还设有过线槽(7)，所述过线槽(7)通过固定胶与罩壳(11)固定连接。
6.根据权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于：所述侧盖板(3)的边缘设有挡块(32)，所述集成盖板(4)的外侧设有线束保护套(6)，所述线束保护套(6)与所述挡块(32)相对贴紧设置。
7.根据权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于：所述罩壳(11)的内表面均贴有绝缘膜。
8.根据权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于：所述集成盖板(4)的内侧设有多个与所述单体电芯(211)相对应的凸台(44)，所述凸台(44)上粘贴有缓冲泡棉。
9.根据权利要求1所述的软包电池模组的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将粘贴好绝缘膜的罩壳(11)开口朝上置于工作台上；
步骤2、安装第一个侧护板(22)，将第一个侧护板(22)空腔朝上置于U形罩壳(11)内；
步骤3、组装电芯组件(21)，将单体电芯(211)按照设定的正负极顺序层叠放置于底部侧护板(22)的空腔内，在放置单体电芯(211)过程中，单体电芯(211)之间放置有缓冲隔热片(222)；
步骤4、组装顶部侧护板(23)，将顶部侧护板(23)的空腔朝下，扣在最上方的单体电芯(211)上；
步骤5、组装上侧板(12)，将上侧板(12)伸出筋朝下与罩壳(11)两端对齐，通过焊接工装挤压上侧板(12)压缩下方的电池模块(1)使电池模块(1)压到罩壳(11)内；
步骤6、通过激光焊接将上侧板(12)与罩壳(11)焊接为一筒形外框，保持对内部电池模块(1)的压力。
步骤7、组装两端的侧盖板(3)和端板(13)，并对两端端板(13)与罩壳(11)、上侧板(12)组成的筒形外框搭接处进行激光封口焊接；
步骤8、焊接完成后进行外观、电池性能等检验。
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Denomination of invention: A flexible battery module and assembly method Effective date of registration: 20230601 Granted publication date: 20211015 Pledgee: Anhui Xingtai Financial Leasing Co.,Ltd. Pledgor: Gotion High-tech Co., Ltd. Registration number: Y2023980042649 |
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