CN111883848A - 一种软包电池模组的组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明中公开了一种软包电池模组的组装方法，其包括软包电芯进入壳体的方法，所述壳体为筒体，所述软包电芯进入壳体的方法包括以下步骤：在所述软包电芯的上下端面设有第一泡棉，所述软包电芯的上端面设有拉伸膜，通过拉伸膜与电池自重产生形变的同时，不断推动壳体向软包电芯移动，直至软包电芯完全进入壳体，采用该组装方法可以使得软包电芯顺利进入壳体，同时壳体可对软包电芯保持一定程度的约束力，从而有利于软包电池模组电性能的发挥。

Description

一种软包电池模组的组装方法

技术领域

本发明属于锂电池生产领域，具体涉及一种软包电池模组的组装方法。

背景技术

随着技术的升级迭代，作为电动汽车电池系统中的最小单元—电池模组，其规格尺寸的标准化是不可阻挡的必然趋势。目前行业内主要有长度分别为355、390和590mm尺寸的标准模组，其中590标准模组尤其是被主机厂特别是国外车企业所推崇的一款乘用车的标准模组形式。

众所周知，模组内部集成的电芯越多，其单位瓦时分摊的成本就越少。590模组相比较355和390模组集成了更多电芯，因此其具有比较明显材料和制造成本等优势。

传统的软包电池模组的组装方法为电芯总成先进入一部分外框壳体中，然后再安装另一部分外框壳体，通过焊接使两部分外框壳体形成一个整体。这种传统的组装方法由于先装电芯再在电芯外部焊接壳体，存在焊接时焊穿壳体使电芯漏液，继而使得电池模组报废的风险，而且焊接的同等厚度外框壳体整体强度和刚度与整体的筒形壳体相差甚远。

因此，为了提高软包电池模组的强度、刚度性能，电池模组的外框壳体会做成挤压整体成型的筒形框结构，而这种模组的结构形式对模组内部电芯的入壳提出了非常高的要求。这是由于电芯的厚度具有一定的波动性，尤其是590模组这种电芯数量比较多的软包电池模组，其一共有24只电芯，整体厚度之和的波动范围较其他类型的软包电池更大，而为了保证强度和电池放电性能，电芯和壳体的间隙不能留得很大，因为需要靠壳体来约束膨胀后的电芯，而如果设计预留的间隙较小，可能出现电芯的厚度都超厚，使得电芯不能入壳的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种软包电池模组的组装方法，预先在软包电芯的上方布置拉伸膜，通过牵引拉伸膜，对软包电芯施加压力，同时通过夹持软包电芯施加约束定型，推动壳体相软包电芯移动，待软包电芯全部进入壳体后，抽出拉伸膜，由于泡棉回弹，壳体对软包电芯保持一定程度的约束力，从而利于软包电池模组电性能的发挥，解决了现有的软包电芯入壳间隙预留控制存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种软包电池模组的组装方法，其包括软包电芯进入壳体的方法，所述壳体为筒体，所述软包电芯进入壳体的方法包括以下步骤：

在所述软包电芯的上下端面设有第一泡棉，所述软包电芯的上端面设有拉伸膜，所述拉伸膜的第一端贯穿所述壳体的内部，其中所述拉伸膜为PET膜或PVC膜；

固定所述拉伸膜的第二端，所述拉伸膜的第二端与所述拉伸膜的第一端相对，牵引所述拉伸膜的第一端，同时通过所述软包电芯的上下端面将所述软包电芯夹紧、推动所述壳体向所述软包电芯移动，所述软包电芯进入所述壳体；

待所述软包电芯全部进入所述壳体后，将所述拉伸膜抽出。

进一步的，所述软包电芯由沿竖直方向依次堆叠的若干电芯单元构成，所述电芯单元之间设有第二泡棉，所述的电芯单元由两个电芯单体构成。

优选的，所述第一泡棉依次由拉伸膜层、泡棉本体层和背胶层构成，所述第一泡棉的背胶层粘接在所述软包电芯上，所述拉伸膜置于所述第一泡棉的拉伸膜层上。

进一步的，所述第一泡棉和所述第二泡棉分别独立的选自PU泡棉、CR泡棉或EVA泡棉，所述第二泡棉为双面背胶泡棉。

进一步的，所述电芯单元中的两个电芯单体之间通过双面胶粘贴固定。

进一步的，所述第一泡棉和第二泡棉的背胶层厚度均为0.05±0.005mm。

进一步的，所述第一泡棉、所述第二泡棉的总厚度大于4mm。

进一步的，所述拉伸膜的厚度为0.1±0.05mm。

进一步的，牵引所述拉伸膜的第一端，同时通过所述软包电芯的上下端面将所述软包电芯夹紧、推动所述壳体向所述软包电芯移动，所述软包电芯进入所述壳体的具体步骤为：

牵引所述拉伸膜的第一端，采用若干并列的夹持部通过所述软包电芯的上下端面将所述软包电芯夹紧，推动所述壳体向所述软包电芯移动，所述软包电芯进入壳体，一边推动所述壳体移动，一边移除所述夹持部，所述软包电芯进入所述壳体的过程中，所述软包电芯的压缩变形量为50％±2％。

进一步的，将所述拉伸膜抽出的具体步骤为：牵引所述拉伸膜的第二端将所述拉伸膜快速抽出。

本发明中的软包电池模组的组装方法，通过在软包电芯入壳的过程中，利用泡棉的回弹性，使得泡棉在压力和电芯自重的作用下产生形变，从而保证压缩后的软包电芯和壳体之间的两侧各具有1mm以上的间隙，使得软包电芯顺利进入壳体；此外，由于泡棉的回弹性，在软包电芯全部入壳后，壳体可对软包电芯保持一定程度的约束力，从而有利于软包电池模组电性能的发挥。

附图说明

图1为本发明中的组装方法PET膜和软包电芯、壳体的结构示意图；

图2为图1中软包电芯的分解结构示意图；

图3为为图2中第一PU泡棉的结构示意图；

图4为为图2中第二PU泡棉的结构示意图；

图5为本发明中的组装方法PET膜和软包电芯组合的结构示意图；

图6为本发明组装方法中软包电芯入壳的过程结构示意图；

图7为本发明组装方法中软包电芯完全入壳、抽出PET膜的过程示意图。

图中：10-软包电芯、20-壳体、30-PET膜、40-夹持部；

101-第一软包电芯、102-第二软包电芯、103-第一PU泡棉、104-第二PU泡棉、105-软包电芯单体、113-PET膜层、123-泡棉本体层、133-背胶层、201-第一筒体、202-第二筒体、301-第一端、302-第二端、501-第一牵引机构、502-第二牵引机构。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明的实施例中公开了一种软包电池模组的组装方法，该制作方法适用于各种类型的软包电池模组，由于模组含的电芯单体数量越多，其整体厚度之和的波动范围也就越大，因此，本文中软包电池模组的组装方法尤其适用于电芯单体较多的590电池模组，本实施例中以含24只电芯单体的590软包电池模组为例，可以理解的是，其他类型的电池模组也可采用本文中的组装方法进行组装，这里不再一一阐述。

本实施例中的590软包电池模组共有24只软包电芯单体105，组装前首先需要对软包电芯单体105进行堆叠，具体步骤如下：本实施例中的软包电芯单元10如图1中所示的，其包括第一软包电芯101和第二软包电芯102，第一软包电芯101和第二软包电芯102中的电芯单体105的数量及堆叠方式均相同，以第一软包电芯101为例，其由6个软包电芯单元沿竖直方向堆叠构成，相邻的软包电芯单元之间通过第二PU泡棉104黏贴固定，如图2中所示的，每个软包电芯单元由两个软包电芯单体105构成，软包电芯单体105之间利用双面胶粘贴固定，进一步的，第一软包电芯101的最外侧的软包电芯单体105上分别粘接有第一PU泡棉103，也就是说，第一PU泡棉103粘接在第一软包电芯101的最外侧。这里堆叠粘接的过程为本领域常规的操作过程，可采用自动化生产线完成也可以人工完成；此外，第二软包电芯102的堆叠结构与第一软包电芯101相同，因此，这里均不再一一赘述。进一步的，第一PU泡棉103的结构如图3中所示的，其依次包括PET膜层113、泡棉本体层123和背胶层133构成，通过背胶层133将第一PU泡棉103粘贴在软包电芯10的外侧；第二PU泡棉104的结构如图4中所示的，其依次包括背胶层133、泡棉本体层123和背胶层133，双面背胶将相邻的电芯单元粘贴固定，需要说的是，背胶层133主要是起到黏贴的作用，因此，其厚度不易过厚，一般在0.05±0.005mm，在本实施例中，背胶层133的厚度均为0.05mm。需要说明的是，这里的第一PU泡棉和第二PU泡棉为本实施例中优选的实施方式，并不局限于此，只要带有回弹性并具有防火、隔热等功能的泡棉均适用于本发明中，如CR泡棉或EVA泡棉；同样的拉伸膜可以选自PET膜或PVC膜，在本实施例中优选为PET膜。

本实施例中的壳体20为筒体，具体的，如图1中所示的，壳体20等分为第一筒体201和第二筒体202，可以理解的是，软包电芯10的均分数量是根据壳体20的具体结构而定的，如壳体20只具有一个筒体，则软包电芯10为1个，如壳体20具有两个筒体，则软包电芯10均为两只软包电芯，可根据具体情况变化而调整，因此可不做具体的限定。本实施例中，的壳体20为并列设置的两个筒体，因此，第一软包电芯101和第二软包电芯102并列平躺布置。

进行组装时，如图1中所示的，在第一软包电芯101和第二软包电芯102的上端面分别布置厚度为0.1mm的PET膜30，PET膜30的厚度可以在0.1mm±0.05mm，本实施例中仅给出了最优的实施方式，PET膜30具有相对的两端分别为第一端301和第二端302，两片PET膜30的第一端301分别贯穿壳体20的第一筒体201和第二筒体202后，与第一牵引机构501连接，PET膜30的第二端302固定的第二牵引机构502上保持不动，可以理解的是，这里的第一牵引机构501和第二牵引机构502的作用是对PET膜30进行牵引拉伸，因此，本领域任何具有该功能的牵引机构均可用于本发明中，在本发明的实施例中，第一牵引机构501和第二牵引机构502均为滑轮装置，如图5中所示的。

请参阅图5、图6和图7，利用第一牵引机构501其牵引PET膜30，由于PET膜30的第二端302固定不动，在牵引力F的作用下，PET膜30被拉直拉平，从而产生向下的压力P，压力P与部分电芯的自重从上方对软包电芯10的第一PU泡棉103和第二PU泡棉104施加压力，同时由上下配套的若干夹持部40(本实施例中采用机械手，可以理解的是，其他能实现夹持目的的装置均可)对软包电芯10施加约束定型以保证软包电芯10的泡棉总压缩变形量在50％±2％，本实施例中的总压缩形变量大于2mm，使得压缩后的软包电芯10与壳体20之间的两侧各具有1mm以上的间隙，从而可使得软包电芯10顺利进入壳体20中。

进入的过程中，如图6中所示的，壳体20向软包电芯10不断以速度v进给，这里的进给可采用气缸推动，也可以采用其他方式进给无具体限制，只要能实现进给的目的即可。在壳体20向软包电芯10进给的同时，约束软包电芯10的夹持部40分别在壳体20即将到达夹持部40位置时，按照速度v’快速收回，同时，PET膜30的牵引力F继续保持，使软包电芯10始终处于受压缩状态。

如图7中所示的，当壳体20进给到将软包电芯10完全包住时，此时通过第二牵引机构502施加牵引力F’，使PET膜30迅速从壳体20和软包电芯10的间隙中抽出，此时入壳过程完成，且由于PU泡棉受到的压力减小而回弹，使得壳体20对软包电芯10保持一定程度的约束力，有利于模组电性能的发挥。

更进一步的，为了保证软包电芯10可以顺利进入壳体20，以第一软包电芯101为例，第一PU泡棉103和第二PU泡棉104的总厚度要大于4mm。

后续的组装过程，如端板的安装等均采用的本领域常规方式，因此，这里不再一一赘述。

需要特别说明的是，本实施例中仅仅给出了一种实施方式，其中涉及到的装置机构等，仅仅是为了使得本发明中的组装方法更加的清楚详细，并不能限制被本发明的保护范围，同样的，本发明中软包电芯10的个数、PET膜30的个数也可以根据壳体20和电池模组的设置进行调整，并不局限于本实施例中的形式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种软包电池模组的组装方法，其包括软包电芯进入壳体的方法，所述壳体为筒体，其特征在于，所述软包电芯进入壳体的方法包括以下步骤：

在所述软包电芯的上下端面设有第一泡棉，所述软包电芯的上端面设有拉伸膜，所述拉伸膜的第一端贯穿所述壳体的内部，其中所述拉伸膜为PET膜或PVC膜；

固定所述拉伸膜的第二端，所述拉伸膜的第二端与所述拉伸膜的第一端相对，牵引所述拉伸膜的第一端，同时通过所述软包电芯的上下端面将所述软包电芯夹紧、推动所述壳体向所述软包电芯移动，所述软包电芯进入所述壳体；

待所述软包电芯全部进入所述壳体后，将所述拉伸膜抽出。

2.如权利要求1所述的软包电池模组的组装方法，其特征在于，所述软包电芯由沿竖直方向依次堆叠的若干电芯单元构成，所述电芯单元之间设有第二泡棉，所述的电芯单元由两个电芯单体构成。

3.如权利要求1或2所述的软包电池模组的组装方法，其特征在于，所述第一泡棉依次由拉伸膜层、泡棉本体层和背胶层构成，所述第一泡棉的背胶层粘接在所述软包电芯上，所述拉伸膜置于所述第一泡棉的拉伸膜层上。

4.如权利要求2所述的软包电池模组的组装方法，其特征在于，所述第一泡棉和所述第二泡棉分别独立的选自PU泡棉、CR泡棉或EVA泡棉，所述第二泡棉为双面背胶泡棉。

5.如权利要求2所述的软包电池模组的组装方法，其特征在于，所述电芯单元中的两个电芯单体之间通过双面胶粘贴固定。

6.如权利要求2所述的软包电池模组的组装方法，其特征在于，所述第一泡棉和第二泡棉的背胶层厚度均为0.05±0.005mm。

7.如权利要求2所述的软包电池模组的组装方法，其特征在于，所述第一泡棉、所述第二泡棉的总厚度大于4mm。

8.如权利要求1所述的软包电池模组的组装方法，其特征在于，所述拉伸膜的厚度为0.1±0.05mm。

9.如权利要求1所述的软包电池模组的组装方法，其特征在于，牵引所述拉伸膜的第一端，同时通过所述软包电芯的上下端面将所述软包电芯夹紧、推动所述壳体向所述软包电芯移动，所述软包电芯进入所述壳体的具体步骤为：

牵引所述拉伸膜的第一端，采用若干并列的夹持部通过所述软包电芯的上下端面将所述软包电芯夹紧，推动所述壳体向所述软包电芯移动，所述软包电芯进入壳体，一边推动所述壳体移动，一边移除所述夹持部，所述软包电芯进入所述壳体的过程中，所述软包电芯的压缩变形量为50％±2％。

10.如权利要求1所述的软包电池模组的组装方法，其特征在于，将所述拉伸膜抽出的具体步骤为：牵引所述拉伸膜的第二端将所述拉伸膜快速抽出。

Images