CN110289376A - 一种软包电池模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种软包电池模组，包括模组底板及电池单元，所述电池单元包括两块平行布置的软包电芯及用于固定软包电芯的固定支架，两块软包电芯之间设有防火绝缘隔热层，所述固定支架的外侧设有导热铝板，所述导热铝板紧贴所述软包电芯布置，所述导热铝板的外侧贴有绝缘保护膜；所述模组底板上设有与所述固定支架及导热铝板卡接配合的凹槽，所述导热铝板底部通过导热胶与模组底板固定。本发明能够延缓极端情况下正常电芯被相邻热失控电芯触发热失控的过程，而且极端情况下可通过液冷系统辅助进行热失控能量的快速释放，从而有效延长了电池模组和电池系统整体热失控的时间，保障了电动汽车上人员的人身安全。

Description

一种软包电池模组
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。
背景技术
随着电动汽车的逐步推广及普及应用，电动汽车特别是电池系统的安全问题也随之而来。作为电池系统中的最小单元——电池模组的安全设计无疑更是重中之重。
目前所采用的电池模组在结构上均不具备电芯散热功能，无法使电池模组与外界进行良好的热交换，在极端情况如某些电芯发生热失控时，会导致相邻电芯的热失控，电池模组内热失控集聚的能量无法通过导热散热的途径和气体排出的方式快速释放，从而会引发起火、爆炸等更为严重的事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种软包电池模组，能够使电池模组与外界进行良好的热交换，延缓了极端情况下正常电芯被相邻热失控电芯触发热失控的过程。
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，包括电池壳体及安装在电池壳体内的电池模块，所述电池模块由多个电池单元构成，所述电池壳体包括模组底板，所述电池单元包括两块平行布置的软包电芯及用于固定软包电芯的固定支架，两块软包电芯之间设有防火绝缘隔热层，所述固定支架的外侧设有导热铝板，所述导热铝板紧贴所述软包电芯布置，所述导热铝板的内侧贴有绝缘保护膜；所述模组底板上设有与所述固定支架及导热铝板相适配的凹槽，所述导热铝板与固定支架卡接，所述导热铝板底部通过导热胶与模组底板固定。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述固定支架包括固定在两个软包电芯一侧的第一支架及固定在两个软包电芯另一侧的第二支架，所述第一支架及第二支架上均设有与所述软包电芯大小相适配的开口，所述第一支架与第二支架通过卡扣相互连接固定。
所述卡扣包括沿第一支架的上端一侧且水平向外延伸的第一连接板，以及设于第一支架的上端另一侧及下端边缘的第一凸起，所述第一连接板上设有第一卡槽；
所示第二支架上设有多个与第一凸起相对应的第二连接板，以及与第一卡槽卡接配合的第二凸起，所述第二连接板上开设有与第一凸起卡接配合的第二卡槽。
所述电池壳体还包括设于电池模块两端的高压防护盖，所述高压防护盖的外侧依次设有集成盖板、绝缘防护板及模组端板，所述电池模块的上端设有与模组端板及模组底板相匹配的模组上盖板，所述高压防护盖、集成盖板及绝缘防护板通过卡接配合，所述模组上盖板、模组底板及模组端板通过焊接固定。
所述集成盖板的内侧设有温度传感器，所述温度传感器设于导热铝板的端部。
所述模组底板采用铝合金材质制成，模组底板内侧且位于相邻凹槽之间设有多个冲压筋。
所述固定支架的底部设有水平向外延伸的凸台，所述固定支架通过凸台固定在模组底板上的凹槽内。
所述导热铝板上设有开孔，所述固定支架上设有与所述开孔大小相适配的第三凸起，所述导热铝板通过开孔及第三凸起与固定支架卡接配合。
由上述技术方案可知，本发明所述的软包电池模组内部的电池模块侧面和底部均为导热铝板，分别与模组上盖板和模组底板充分接触热交互，导热铝板与模组内的电芯也充分接触，从而保证了电池模组内所有电芯温度场的均匀一致性，从而有利于保持电芯的性能一致性；本发明的集成盖板上设有两个温度传感器，分别紧贴在与中间和两边的一个电芯接触的导热铝板，实时监测反馈电池模组内部温度，并可通过液冷系统快速实现对模组温度的管理控制，真正实现了安全、可靠、高效；温度传感器贴在导热铝板而非电芯上是因为电芯两边的铝塑膜结构强度不够可能导致振动等情况下接触不良和松动从而使温度采集不准。本发明通过在电芯之间设置防火隔热层，增加电池单元内的两个电芯之间的热阻，延缓极端情况下正常电芯被相邻热失控电芯触发热失控的过程，而且极端情况下可通过液冷系统辅助进行热失控能量的快速释放，从而有效延长了电池模组和电池系统整体热失控的时间，保障了电动汽车上人员的人身安全。
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是本发明电池单元的结构示意图；
图4是本发明电池单元的分解示意图；
图5是本发明第一支架的结构示意图；
图6是本发明第二支架的结构示意图；
图7是本发明固定支架与软包电芯配合安装的结构示意图；
图8是本发明模组底板的结构示意图；
图9是本发明第二支架底部向上的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1-9所示，本实施例的软包电池模组，包括电池壳体1及安装在电池壳体1内的电池模块2，电池模块2由多个电池单元构成，电池壳体1由模组底板11、高压防护盖13、集成盖板14、绝缘防护板15、模组端板16及模组上盖板17焊接组成；该高压防护盖13安装在电池模块2的两端，集成盖板14安装在高压防护盖13的外侧，绝缘防护板15安装在集成盖板14的外侧，绝缘防护板15的外侧通过模组端板16固定，高压防护盖13、集成盖板14及绝缘防护板15通过卡接配合，所述模组上盖板17、模组底板11及模组端板16通过焊接固定。本实施例的模组上盖板17铝合金材质，在模组上盖板6包覆电池模块侧面的前后两侧板上均设有向内收缩冲压的冲压筋171，保证与电池模块2两侧的导热铝板24表面的良好接触。
如图3、4所示，电池单元包括两块平行布置的软包电芯21及用于固定软包电芯21的固定支架22，两块软包电芯21之间设有防火绝缘隔热层23，能够延缓了极端情况下正常电芯被相邻热失控电芯触发热失控的过程。在固定支架22的外侧设有导热铝板24，该导热铝板24紧贴软包电芯21布置，有利于维持模组内电芯温度的均衡一致性。导热铝板24的外侧贴有绝缘PET膜25，以保障导热铝板与电芯铝塑膜接触处得到安全防护，防止毛刺等异物划伤电芯铝塑膜。模组底板11上设有与固定支架22及导热铝板24相适配的凹槽12，导热铝板24底部通过导热胶与模组底板11固定。
本实施例的在电芯支架22的外侧均设有导热铝板24，保证电池模块最外侧均设有导热铝板24和模组上盖板相接触，有利于热量传导交互。在导热铝板24下端均通过导热胶与模组底板11固定，有利于维持模组内部所有电芯的温度一致性，从而有利于保持电芯充放电电性能的一致性。
如图5所示，固定支架22包括固定在两个软包电芯21一侧的第一支架221及固定在两个软包电芯21另一侧的第二支架222，第一支架221及第二支架222上均设有与软包电芯21大小相适配的开口223，第一支架221与第二支架222通过卡扣相互连接固定。该固定支架22为两端开口的框架结构，当软包电芯21放入支架22内时，其开口223能够漏出软包电芯21的侧面，将导热铝板24安装在支架22外侧时，其导热铝板24能够紧贴软包电芯21设置，能够更好的传递电芯的热量。
本实施例的卡扣包括焊接在第一支架221的上端一侧的多个第一连接板224，以及焊接在第一支架221的上端另一侧及下端边缘的多个第一凸起225，在第一连接板224上设有第一卡槽226；
如图6所示，在第二支架222上焊接有多个与第一凸起225相对应的第二连接板227，以及与第一卡槽226卡接配合的第二凸起229，在第二连接板227上开设有与第一凸起225卡接配合的第二卡槽228。
如图7所示，两个软包电芯21分别安装在第一支架221及第二支架222内，两个支架通过相互配合的卡扣卡接配合，安装好后的软包电芯21的电极极耳211从固定支架22的端部伸出。
如图8所示，本实施模组底板11采用铝合金材质制成，在模组底板11内侧且位于相邻凹槽12之间设有多个冲压筋111。初冲压筋111以外的凹槽12内均涂有导热胶与导热铝板24的下端底面相固定。
如图9所示，图9为第二支架底部向上的结构示意图，在固定支架22的底部两侧分别设有水平向外延伸的凸台231，固定支架22通过凸台231固定在模组底板11上的凹槽12内。该凸台231主要起到定位的作用，当固定支架22放入凹槽12内时，两边的凸台231可以抵住凹槽12两侧的侧面，使固定支架22更好的固定在凹槽12内。
在集成盖板14的内侧设有温度传感器3，该温度传感器3为贴片式结构，分别贴在导热铝板24的端部。
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 (8)

1.一种软包电池模组，包括电池壳体（1）及安装在电池壳体（1）内的电池模块（2），所述电池模块（2）由多个电池单元构成，所述电池壳体（1）包括模组底板（11），其特征在于：所述电池单元包括两块平行布置的软包电芯（21）及用于固定软包电芯（21）的固定支架（22），两块软包电芯（21）之间设有防火绝缘隔热层（23），所述固定支架（22）的外侧设有导热铝板（24），所述导热铝板（24）紧贴所述软包电芯（21）布置，所述导热铝板（24）的内侧贴有绝缘保护膜（25）；所述模组底板（11）上设有与所述固定支架（22）及导热铝板（24）相适配的凹槽（12），所述导热铝板（24）与固定支架（22）卡接，所述导热铝板（24）底部通过导热胶与模组底板（11）固定。
2.根据权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于：所述固定支架（22）包括固定在两个软包电芯（21）一侧的第一支架（221）及固定在两个软包电芯（21）另一侧的第二支架（222），所述第一支架（221）及第二支架（222）上均设有与所述软包电芯（21）大小相适配的开口（223），所述第一支架（221）与第二支架（222）通过卡扣相互连接固定。
3.根据权利要求2所述的软包电池模组，其特征在于：所述卡扣包括沿第一支架（221）的上端一侧且水平向外延伸的第一连接板（224），以及设于第一支架（221）的上端另一侧及下端边缘的第一凸起（225），所述第一连接板（224）上设有第一卡槽（226）；
所示第二支架（222）上设有多个与第一凸起（225）相对应的第二连接板（227），以及与第一卡槽（226）卡接配合的第二凸起（229），所述第二连接板（227）上开设有与第一凸起（225）卡接配合的第二卡槽（228）。
4.根据权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于：所述电池壳体（1）还包括设于电池模块（2）两端的高压防护盖（13），所述高压防护盖（13）的外侧依次设有集成盖板（14）、绝缘防护板（15）及模组端板（16），所述电池模块（2）的上端设有与模组端板（16）及模组底板（11）相匹配的模组上盖板（17），所述高压防护盖（13）、集成盖板（14）及绝缘防护板（15）通过卡接配合，所述模组上盖板（17）、模组底板（11）及模组端板（16）通过焊接固定。
5.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（14）的内侧设有温度传感器（3），所述温度传感器（3）设于导热铝板（24）的端部。
6.根据权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于：所述模组底板（11）采用铝合金材质制成，模组底板（11）内侧且位于相邻凹槽（12）之间设有多个冲压筋（111）。
7.根据权利要求4所述的软包电池模组，其特征在于：所述固定支架（22）的底部设有水平向外延伸的凸台（231），所述固定支架（22）通过凸台（231）固定在模组底板（11）上的凹槽（12）内。
8.根据权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于：所述导热铝板（24）上设有开孔（241），所述固定支架（22）上设有与所述开孔（241）大小相适配的第三凸起（4），所述导热铝板（24）通过开孔（241）及第三凸起（4）与固定支架（22）卡接配合。
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