CN114361725B - 软包电池组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软包电池组，包括：至少一个电芯组，所述电芯组包括多个电芯单元；所述第三电芯单元的正极和负极、所述第一电芯单元的正极以及所述第二电芯单元的负极均电连接有第一转接片，所述第一转接片包括过渡片和分别与所述过渡片的两侧连接的相对的两个分转接片，两个所述分转接片分别贴覆于所述电芯单元相对的两侧面；所述第一电芯单元的负极和所述第二电芯单元的正极均电连接有第二转接片，多个电芯单元通过所述第一转接片和第二转接片实现并联；正负极引出件；外壳，所述电芯组置于所述容纳腔内；绑带，所述绑带缠绕在所述外壳的外侧。该软包电池组避免了采用螺栓或焊接实现电连接，且增加了导电面积。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，更具体地说，涉及一种软包电池组。
背景技术
目前在新能源汽车、储能、无人机等领域广泛使用锂电池作为能量源。现有技术中锂电池通常采用螺栓或者激光焊接进行电连接。但是，目前锂电池依然存在成组可靠性的问题，螺栓在组装过程中容易漏打，错打，在使用过程中存在振动松脱等问题，激光焊接的检测仍然是行业的难题，无法有效检测意味着连接的可靠性存疑。
此外，锂电池在成组过程中极耳以及连接的汇流排都占用了较多空间，影响成组的效率，在某些应用场景下难以满足使用要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种软包电池组，该软包电池组的结构设计避免了采用螺栓或焊接实现电连接，且增加了导电面积。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种软包电池组，包括：
至少一个电芯组，所述电芯组包括多个依次叠置的电芯单元，多个所述电芯单元包括位于所述电芯组两端的第一电芯单元和第二电芯单元以及位于所述第一电芯单元和第二电芯单元之间的第三电芯单元；所述第三电芯单元的正极和负极、所述第一电芯单元的正极以及所述第二电芯单元的负极均电连接有第一转接片，所述第一转接片包括过渡片和分别与所述过渡片的两侧连接的相对的两个分转接片，两个所述分转接片分别贴覆于所述电芯单元相对的两侧面；所述第一电芯单元的负极和所述第二电芯单元的正极均电连接有第二转接片，所述第二转接片包括弯折片和与所述弯折片连接的导接片，所述导接片贴覆于所述第一电芯单元或所述第二电芯单元靠近第三电芯单元的侧面；多个电芯单元通过所述第一转接片和第二转接片实现并联；
正负极引出件，所述正负极引出件包括与所述电芯组的正极电连接的正极引出端和与所述电芯单元的负极电连接的负极引出端；
外壳，所述外壳包括相对的两个侧板和相对的两个端板，两个所述侧板和两个所述端板固定连接且共同围成容纳腔，所述电芯组置于所述容纳腔内；
绑带，所述绑带缠绕在所述外壳的外侧。
优选地，上述软包电池组中，所述分转接片的尺寸小于其贴覆的电芯单元的侧面的尺寸的二分之一；和/或，
所述导接片的尺寸小于其贴覆的电芯单元的侧面的尺寸的二分之一。
优选地，上述软包电池组中，所述过渡片与第三电芯单元的正极和负极、所述第一电芯单元的正极或所述第二电芯单元的负极电连接；和/或，
所述弯折片与所述第一电芯单元的负极或所述第二电芯单元的正极电连接。
优选地，上述软包电池组中，所述电芯组的数量为多个，多个所述电芯组依次叠置，相邻的两电芯组中其中一个的分转接片与另一个的分转接片贴合以实现多个电芯组串联。
优选地，上述软包电池组中，所述分转接片和/或所述导接片与所述电芯单元之间设置有泡棉或气凝胶材料。
优选地，上述软包电池组中，所述第一转接片和/或所述第二转接片为导电片材、箔材、泡沫金属或负温度系数材料。
优选地，上述软包电池组中，所述第一转接片和/或所述第二转接片为泡沫金属，且所述泡沫金属的空隙里填充负温度系数材料粉末。
优选地，上述软包电池组中，所述弯折片和/或所述过渡片做耐温耐火处理。
优选地，上述软包电池组中，所述绑带的数量为多个，所述绑带缠绕在所述侧板上；或者，所述绑带的数量为多个，部分所述绑带缠绕在所述侧板上，其余所述绑带缠绕在所述端板上。
优选地，上述软包电池组中，多个所述电芯组的外侧设置有绝缘膜。
上述实施例提供的软包电池组中，同一电芯组的多个电芯单元通过第一转接片和第二转接片实现并联，利用第一转接片和第二转接片将电芯单元的正极和负极均导电至侧面，通过多个电芯单元依次叠置，相邻的电芯单元的与正极电连接的导电面相贴，相邻的电芯单元的与负极电连接的导电面相贴，以实现相邻的电芯单元并联，最终实现多个电芯单元并联。
由上可知，本发明实施例提供的软包电池组中采用第一转接片的分转接片和第二转接片的导接片贴覆在电芯单元的侧面，使得电芯单元的侧面给形成导电面，方便若干个电芯单元叠加并且通过侧面接触实现电连接，电芯单元之间无需螺栓连接或焊接，保证电芯单元之间的连接可靠性，同时增加了导电面积。而且本发明的软包电池组，省去常规电芯所采用的汇流排结构，节省空间，提高成组率和体积比能量。
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，显而易见地，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为本发明实施例提供的电芯组的爆炸图；
图2为本发明实施例提供的多个电芯组的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的软包电池组的爆炸图；
图4为本发明实施例提供的软包电池组的结构示意图。
在图1-图4中：
01-电芯组、1-第一转接片、11-过渡片、12-分转接片、2-电芯单元、3-第二转接片、31-弯折片、32-导接片、4-泡棉或气凝胶材料、02-侧板、03-端板、04-绝缘膜、05-正负极引出件、06-负压采集器、07-绑带。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种软包电池组，该软包电池组的结构设计避免了采用螺栓或焊接实现电连接，且增加了导电面积。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”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位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本发明的限制。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。
请参阅图1-图4，本发明实施例提供的软包电池组包括正负极引出件05、外壳、绑带07以及至少一个电芯组01。
其中，电芯组01包括多个电芯单元2。多个电芯单元2依次叠置，并且多个电芯单元2并联。多个电芯单元2包括位于电芯组01两端的第一电芯单元和第二电芯单元以及位于第一电芯单元和第二电芯单元之间的第三电芯单元。具体地，多个电芯单元2沿着第一方向依次叠置，电芯组01沿第一方向的两端的两个电芯单元2分别为第一电芯单元和第二电芯单元，换言之，第一电芯单元和第二电芯单元位于电芯组01的最外侧。第三电芯单元位于第一电芯单元和第二电芯单元之间。
第三电芯单元的正极和负极、第一电芯单元的正极以及第二电芯单元的负极均电连接有第一转接片1。第一转接片1包括过渡片11和分别与过渡片11的两侧连接的相对的两个分转接片12，两个分转接片12分别贴覆于电芯单元2相对的两侧面。具体地，第三电芯单元的正极和负极均电连接有第一转接片1。第一电芯单元的正极以及第二电芯单元的负极均电连接有第一转接片1。第一转接片1包括过渡片11和两个分转接片12。两个分转接片12分别与过渡片11的两侧连接，且两个分转接片12相对平行设置。两个分转接片12分别贴覆于电芯单元2相对的两侧面，过渡片11贴覆于电芯单元2与上述两侧面相邻的面。可选地，电芯的贴覆分转接片12的两个侧面之间的距离为电芯单元2的厚度。
第一电芯单元的负极和第二电芯单元的正极均电连接有第二转接片3。第二转接片3包括弯折片31和与弯折片31连接的导接片32。弯折片31和导接片32可以为一体结构，或者弯折片31和导接片32分别加工后再连接在一起，在此不作限定。导接片32贴覆于第一电芯单元的靠近第三电芯单元的侧面，或者导接片32贴覆于第二电芯单元的靠近第三电芯单元的侧面。换言之，第一电芯单元的靠近第三电芯单元的侧面和第二电芯单元的靠近第三电芯单元的侧面均贴覆有导接片32。
多个电芯单元2通过第一转接片1和第二转接片3实现并联。具体地，相邻的两个第三电芯单元的正极通过与正极电连接的第一转接片1的分转接片12贴合实现电连接。第三电芯单元的正极与第一电芯单元正极也通过与正极电连接的第一转接片1的分转接片12贴合实现电连接。第三电芯单元的正极与第二电芯单元的正极通过第一转接片1的分转接片12和第二转接片3的导接片32贴合实现电连接。相邻的两个第三电芯单元的负极通过与负极电连接的第一转接片1的分转接片12贴合实现电连接。第三电芯单元的负极与第二电芯单元负极也通过与负极电连接的第一转接片1的分转接片12贴合实现电连接。第三电芯单元的负极与第一电芯单元的负极通过第一转接片1的分转接片12和第二转接片3的导接片32贴合实现电连接。换言之，第三电芯单元的贴覆有分转接片12的侧面形成导电面，第一单元和第二单元的贴覆有分转接片12的侧面和贴覆有导接面的侧面形成导电面，多个电芯单元2叠置后，相邻的电芯单元2的与正极电连接的导电面相贴，相邻的电芯单元2的与负极电连接的导电面相贴，以实现相邻的电芯单元2并联，最终实现多个电芯单元2并联。
正负极引出件05包括正极引出端和负极引出端。其中，正极引出端与电芯单元2的正极电连接。具体地，正极引出端可以与任一电芯组01的正极，也可以正极引出端与任一与电芯组01的正极电连接的第一转接片1或第二转接片3电连接。负极引出端可以与任一电芯组01的负极，也可以负极引出端与任一与电芯组01的负极电连接的第一转接片1或第二转接片3电连接。
外壳包括相对的两个侧板02和/或相对的两个端板03，电芯组01位于所述外壳内。
绑带07缠绕在外壳的外侧，以使所述侧板02或端板03压紧所述电芯组01，可以防止电芯组01脱离容纳腔。
上述实施例提供的软包电池组中，同一电芯组01的多个电芯单元2通过第一转接片1和第二转接片3实现并联，利用第一转接片1和第二转接片3将电芯单元2的正极和负极均导电至侧面，通过多个电芯单元2依次叠置，相邻的电芯单元2的与正极电连接的导电面相贴，相邻的电芯单元2的与负极电连接的导电面相贴，以实现相邻的电芯单元2并联，最终实现多个电芯单元2并联。
由上可知，本发明实施例提供的软包电池组中采用第一转接片1的分转接片12和第二转接片3的导接片32贴覆在电芯单元2的侧面，使得电芯单元2的侧面给形成导电面，方便若干个电芯单元2叠加并且通过侧面接触实现电连接，电芯单元2之间无需螺栓连接或焊接，保证电芯单元2之间的连接可靠性，同时增加了导电面积。而且本发明的软包电池组，省去常规电芯所采用的汇流排结构，节省空间，提高成组率和体积比能量。
分转接片12与过渡片11可以为一体结构，或者分别加工后再连接到一起。弯折片31与导接片32可以为一体结构，或者分别加工后再连接到一起。
每个电芯组01包括的电芯单元2的数量可以根据实际情况自行设定，比如4个、8个等，在此不作限定。
优选地，分转接片12的尺寸小于其贴覆的电芯单元2的侧面的尺寸的二分之一。和/或，导接片32的尺寸小于其贴覆的电芯单元2的侧面的尺寸的二分之一。由于与正极连接的分转接片12和与负极连接的分转接片12均贴覆于电芯单元2的侧面上，如此设置可以避免分转接面和导接面在电芯单元2侧面形成的导电面短路或误连接的问题。
该处需要说明的是，本领域技术人员应该知道，在实际设置中，电芯单元2正极连接的分转接片12或导接片32与电芯单元2负极连接的分转接片12或导接片32分离。即与电芯单元2正极连接的分转接片12或导接片32应避免与电芯单元2负极连接的分转接片12或导接片32接触，以防止短路。
过渡片11与第三电芯单元的正极和负极、第一电芯单元的正极或第二电芯单元的负极电连接。具体地，第三电芯单元的正极和负极与过渡片11电连接。第一电芯单元的正极和第二电芯单元的负极电连接均与过渡片11电连接。实际连接过程中，过渡片11可以与第三电芯单元的正极极耳和负极极耳电连接。过渡片11可以与第一电芯单元的正极极耳或第二电芯单元的负极极耳电连接。
弯折片31与第一电芯单元的负极或第二电芯单元的正极。具体地，可以第一电芯单元的负极极耳或第二电芯单元的正极极耳与弯折片31电连接。
当然，也可以第一转接片1的其它部位与第三电芯单元的正极和负极、第一电芯单元的正极或第二电芯单元的负极电连接。第二转接片3的其它部位与第一电芯单元的负极或第二电芯单元的正极电连接，在此不作限定。
电芯组01的数量可以为多个，多个电芯组01依次叠置，相邻的两电芯组01中其中一个的分转接片12与另一个的分转接片12贴合以实现多个电芯组01串联。具体地，相邻的两电芯组01中，其中一个电芯组01的第一电芯单元的正极连接的分转接片12与另一电芯组01的第二电芯单元的负极连接的分转接片12贴合，以实现相邻的两电芯组01串联，从而实现多个电芯组01串联。
电芯组01的数量可以为三个、四个或更多个，在此不作限定。
分转接片12与电芯单元2之间设置有泡棉或气凝胶材料4，和/或，导接片32与电芯单元2之间设置有泡棉或气凝胶材料4。该泡棉或气凝胶材料4具有一定的弹性，其能够吸收电芯单元2的厚度变化，保证电芯单元2在呼吸状态下受到较为恒定的压力，需要说明的是，本实施例所述的电芯单元2所受到的压力由外部结构产生，该外部结构与本发明的要保护的技术点无关，在此不再赘述。
第一转接片1为导电片材或箔材。和/或，第二转接片3为导电片材或箔材。其目的在于降低第一转接片1和/或第二转接片3的厚度，而增大第一转接片1和/或第二转接片3的接触面积，具体的，该导电片材可以是铝及铝合金、铜及铜合金、镍及镍合金等箔材，还可以采用导电陶瓷、固体解质、混合导体、超导陶瓷和导电高分子材料等制成的片材。
在一些实施例中，第一转接片1的材质为泡沫金属或负温度系数材料，和/或，第二转接片3的材质为泡沫金属或负温度系数材料。泡沫金属如泡沫铝、泡沫铜、泡沫镍、泡沫钢等，泡沫金属拥有密度小、隔热性能好、隔音性能好以及能够吸收电磁波等一系列良好优点，既能起到电连接的作用，又可以缓冲锂电池充放电过程中的膨胀；而负温度系数材料可以是半导体或陶瓷等，其具有一定温度范围内，其物理性质(例如电阻)随温度升高而降低的特性，在低温时电阻大，通电时可升温，可在低温时给电池片加热，在温度达到电池片合适工作温度范围时，电阻降低，正常导电。
优选地，第一转接片1和/或第二转接片3为泡沫金属，且泡沫金属的空隙里填充负温度系数材料粉末，其目的在于采用在泡沫金属内填充负温度系数材料粉末既能够实现导电和缓冲，有可实现锂电池加热以及热隔离，防止锂电池热失控扩散。
过渡片11可以做耐温耐火处理，和/或，弯折片31可以做耐温耐火处理。具体的，可以在过渡片11或弯折片31外表面喷涂耐高温的陶瓷材料或者是粘贴气凝胶等隔热材料，进而保证电芯单元2发生热失控时可以将温度与火焰隔离，有效防止电芯单元2热失控的扩散。
进一步地，分转接片12和/或导接片32也可以做耐温耐火处理，在此不作限定。
另外，绑带07的数量可以为多个，多个所述绑带07平行设置。或者，绑带07的数量为多个，部分所述绑带07与其余的所述绑带07交叉设置。
具体地，多个绑带07缠绕在侧板02上，多个绑带07沿着两个端板03相对的方向依次排布，绑带07用于阻挡电芯组01脱离容纳腔。
另一实施例中，绑带07的数量可以为多个。部分绑带07缠绕在侧板02上，其余绑带07缠绕在所述端板03上。具体地，部分绑带07沿着两个端板03相对的方向依次排布，部分绑带07沿着两个侧板02相对的方向依次排布，绑带07用于阻挡电芯组01脱离容纳腔。
外壳可以包括两个侧板02和两个端板03，两个侧板02和两个端板03固定连接且共同围成容纳腔，电芯组01置于所述容纳腔内。侧板02与端板03之间可以焊接或螺栓连接，在此不作限定。
外壳还可以包括U型底壳，芯组置于底壳内。
外壳可以包括U型底壳、两个端板03和两个侧板02中的至少两个。
端板03、侧板02和底壳可以为铝合金板，或者端板03和侧板02为塑料板，在此不作限定。
为了防止漏电，多个电芯组01的外侧可以设置有绝缘膜04。绝缘膜04可以包括U型膜、端膜和顶膜，U型膜包裹电芯组01两侧和电芯组01底部。端膜位于端板03内侧，顶膜位于电芯组01顶部。
软包电池组还包括负压采集器06，以防止随时监测电压和温度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
Claims (10)
1.一种软包电池组，其特征在于，包括：
至少一个电芯组（01），所述电芯组（01）包括多个依次叠置的电芯单元（2），多个所述电芯单元（2）包括位于所述电芯组（01）两端的第一电芯单元和第二电芯单元以及位于所述第一电芯单元和第二电芯单元之间的第三电芯单元；所述第三电芯单元的正极和负极、所述第一电芯单元的正极以及所述第二电芯单元的负极均电连接有第一转接片（1），所述第一转接片（1）包括过渡片（11）和分别与所述过渡片（11）的两侧连接的相对的两个分转接片（12），两个所述分转接片（12）分别贴覆于所述电芯单元（2）相对的两侧面；所述第一电芯单元的负极和所述第二电芯单元的正极均电连接有第二转接片（3），所述第二转接片（3）包括弯折片（31）和与所述弯折片（31）连接的导接片（32），所述导接片（32）贴覆于所述第一电芯单元或所述第二电芯单元靠近第三电芯单元的侧面；多个电芯单元（2）通过所述第一转接片（1）和第二转接片（3）实现并联；所述分转接片（12）的尺寸小于其贴覆的电芯单元（2）的侧面的尺寸的二分之一；和/或，所述导接片（32）的尺寸小于其贴覆的电芯单元（2）的侧面的尺寸的二分之一；
正负极引出件（05），所述正负极引出件（05）包括与所述电芯组（01）的正极电连接的正极引出端和与所述电芯单元（2）的负极电连接的负极引出端；
外壳，所述外壳包括相对的两个侧板（02）和/或相对的两个端板（03），所述电芯组（01）位于所述外壳内；
绑带（07），所述绑带（07）缠绕在所述外壳的外侧以使所述侧板（02）或端板（03）压紧所述电芯组（01）。
2.根据权利要求1所述的软包电池组，其特征在于，所述过渡片（11）与第三电芯单元的正极和负极、所述第一电芯单元的正极或所述第二电芯单元的负极电连接；和/或，
所述弯折片（31）与所述第一电芯单元的负极或所述第二电芯单元的正极电连接。
3.根据权利要求1所述的软包电池组，其特征在于，所述电芯组（01）的数量为多个，多个所述电芯组（01）依次叠置，相邻的两电芯组（01）中其中一个的分转接片（12）与另一个的分转接片（12）贴合以实现多个电芯组（01）串联。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的软包电池组，其特征在于，所述分转接片（12）和/或所述导接片（32）与所述电芯单元（2）之间设置有泡棉或气凝胶材料（4）。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的软包电池组，其特征在于，所述第一转接片（1）和/或所述第二转接片（3）为导电片材。
6.根据权利要求5所述的软包电池组，其特征在于，所述导电片材为箔材、泡沫金属或负温度系数材料。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的软包电池组，其特征在于，所述第一转接片（1）和/或所述第二转接片（3）为泡沫金属，且所述泡沫金属的空隙里填充负温度系数材料粉末。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的软包电池组，其特征在于，所述弯折片（31）和/或所述过渡片（11）做耐温耐火处理。
9.根据权利要求1所述的软包电池组，其特征在于，所述绑带（07）的数量为多个，多个所述绑带（07）平行设置；或，所述绑带（07）的数量为多个，部分所述绑带（07）与其余的所述绑带（07）交叉设置。
10.根据权利要求1所述的软包电池组，其特征在于，多个所述电芯组（01）的外侧设置有绝缘膜（04）。
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