CN205248346U - 一种软包电池标准模块盒结构 - Google Patents

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鲁恒飞
朱克忠
朱全日
桂旺胜
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Abstract

本实用新型公开了一种软包电池的标准模块盒结构,包括下壳体、上壳体、顶盖、支撑板、汇流极片、导热硅胶片、缓冲垫等组成部分,电芯之间通过导热硅胶片组合,放入下壳体,依次安装缓冲垫、支撑板、汇流极片,激光焊接极耳和汇流极片,再安装上壳体,上壳体与下壳体采用卡扣方式固定,上壳体有模块的正、负极标识,顶盖与上壳体也采用卡扣方式固定。本实用新型的模块盒结构设计合理,装配容易,支持前后左右四个方向任意连接,可实现多种串并联方案,满足不同项目的需求;模块盒支持站立、横卧、侧卧方式安装,提高系统的成组能力;通过穿拉杆和侧压的方式固定,结构强度高;电芯之间的硅胶片既能提到热传导能力,又能起到电芯间的缓冲作用。

Description

一种软包电池标准模块盒结构
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种软包电池标准模块盒结构。
背景技术
[0002]随着国家对新能源电动汽车的大力推广,汽车动力电池系统产生大量的需求,动力电池和电池成组行业迎来了蓬勃发展。软包电池以其能量密度高、安全性好、功率性能好等优点,得到越来越多的应用。而软包电池的成组设计复杂,组包技术要求高,一直制约着它的推广及应用。设计专门的电池模组结构以方便其固定和连接,显得尤为重要。本文描述了一种专为软包电池设计的标准模块盒,该模块盒可将6块软包电芯固定成一款标准模组,电芯与电芯之间用导热硅胶片隔开,正、负极极耳分别与汇流镍片焊接,通过螺钉压接铜排及端子引出。该模块盒外形美观,结构简单,空间利用率高,节省安装时间,并且易于扩展。在电池箱体内固定、连接简单方便,使电池系统PACK成组变得简单可行,同时具有良好的适用性,通过不同的串、并联组合方式,可以应用于各种新能源车辆上。
发明内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种软包电池的标准模块盒结构。
[0004]为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是,一种软包电池的标准模块盒结构,包括下壳体、上壳体、顶盖、支撑板、汇流极片、导热硅胶片、缓冲垫;
[0005]下壳体的上端开口,上沿口设有与上壳体连接的卡扣,下壳体内腔设有容纳电池的空间,下壳体的前面和后面设有安装导热硅胶片的镂空窗口,下壳体内腔两侧设有电池导向槽,底部两侧设有穿拉杆的通孔;
[0006]上壳体两侧开有两条用来引出汇流极片的条形槽孔且槽孔边设有正负极标识,上壳体的上面嵌入热熔螺母,上壳体的上表面向上伸出4个用于连接顶盖的卡钩,且上表面设置信号线槽,上壳体两侧设有穿拉杆的通孔且位置与下壳体两侧的穿拉杆的通孔相适配;
[0007]顶盖的两侧设有4个与上壳体上的卡钩相适配的卡孔,且设有支撑柱;
[0008]支撑板为平板,板上开有条形槽孔,电池的极耳分别从对应的条形槽孔穿过支撑板,并与汇流极片在支撑板上面完成焊接;
[0009]汇流极片为U形镀镍紫铜片,汇流极片下端有与支撑板上条形槽孔位置相对应的条形槽孔,上端开有腰形孔,上端从上壳体上的用来引出汇流极片的条形槽孔穿出,并使腰形孔与上壳体镶嵌的热熔螺母对应;
[0010]导热硅胶片安装在电池电芯之间;
[0011]缓冲垫包括顶部缓冲垫和底部缓冲垫,顶部缓冲垫为条状,安装于电池的极耳之间;底部缓冲垫为片状,安装在下壳体底部;
[0012]下壳体的上端与上壳体的下端通过卡扣连接,顶盖与上壳体通过卡钩连接。
[0013]作为优选:
[0014]支撑板为环氧树脂板。
[0015]缓冲垫为缓冲泡棉。
[0016]上壳体的上表面设置的信号线槽为两侧且不对称结构。
[0017]汇流极片在支撑板上面与电池极耳通过激光焊接。
[0018]本实用新型的有益效果是:
[0019]设计合理,装配容易,连接方便,支持前后左右四个方向任意连接,可实现多种串并联方案,满足不同项目的需求;整个模块盒安装方便,壳体之间采用卡扣式安装,既节省固定螺丝,减少物料,又保证结构强度;模块盒支持站立、横卧、侧卧方式安装,提高系统的成组能力;模块盒固定可靠,通过穿拉杆和侧压的方式固定,结构强度高;电芯之间的硅胶片既能提到热传导能力,又能起到电芯间的缓冲作用。
附图说明
[0020]下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0021]图1是本实用新型软包电池标准模块盒结构实施例的分解结构示意图。
[0022]图2是本实用新型软包电池标准模块盒结构实施例的主视图。
[0023]图3是本实用新型软包电池标准模块盒结构实施例的俯视图。
[0024] 图4是图2的A-A剖视图。
[0025] 图中标记:1-下壳体,101-镂空窗口,102-下通孔,2_上壳体,201-卡钩,202-上通孔,3-顶盖,301 -卡孔,4-支撑板,5-汇流极片,6-导热硅胶片,7-缓冲泡棉,8-压紧螺钉。
具体实施方式
[0026]图1是一种软包电池标准模块盒结构。由下壳体1、上壳体2、顶盖3、支撑板4、汇流极片5、导热硅胶片6、缓冲泡棉7组成。
[0027]本实施例的具体装配结构如下:
[0028]下壳体I的上端与上壳体2的下端通过卡扣连接,顶盖3与上壳体2通过卡钩连接(图 2)。
[0029 ]电池电芯从下壳体I的上端开口处装入下壳体的内腔。
[0030] 6只电池电芯的正负极耳分别穿过支撑板4上的分列两侧的各6个条形槽孔在支撑板上面与汇流极片5完成焊接(图4)。
[0031]代表电池正负极的2片汇流极片5分别从上壳体2两侧的条形槽孔穿出,汇流极片上端的腰形孔正好与上壳体的热熔螺母位置对应,并用压紧螺钉固定。
[0032]上壳体上面的4个卡钩201分别穿过顶盖3的4个卡孔301并且相互卡住(图3)。
[0033]上述各部件的结构特点如下:
[0034] 1、下壳体:
[0035]下壳体用来固定和保护电池,下壳体I上端开口,电池电芯从上端放入下壳体内腔,考虑与上壳体的安装,下壳体上沿四周设计出台阶安装面,并伸出4个凸楔作为卡扣与上壳体的卡槽配合固定,下壳体前后两面分别留有两块镂空窗口 101,用来插入导热硅胶片6,下壳体内腔两侧设有用于电池导向槽的凸棱,且凸棱上端可以用来托住支撑板4,下壳体的底部开有6个通孔,既可以减轻重量又可以方便电芯从模组内取出,同时底部设计有加强筋,提高模块盒强度。为方便固定,在底部两侧设有穿拉杆的下通孔102,以实现模块盒成组设计。
[0036] 2、上壳体:
[0037]上壳体2用来压紧支撑板和汇流极片,为串并联母线铜排固定和信号线安装固定提供平台。上壳体2通过卡扣与下壳体上端连接。上壳体两侧开有两条条形槽孔,用来引出汇流极片,上壳体上面嵌入热熔螺母,通过压紧螺钉8固定正、负极极片及出线端子。上壳体内部设有纵横加强筋,不仅可以提高强度,而且可以压在汇流镍片上,起到保护、固定的作用,条形槽孔边标有正负极标识。上壳体两侧设有4个用于连接下壳体的卡槽,并在上表面设置信号线槽,信号线槽两侧为不对称结构,防止正负极短路,并在外围两侧开U形孔,方便固定信号线扎带。上壳体两侧设计两个上通孔202,其位置与下壳体的上通孔匹配,用来穿拉杆固定模组。上壳体的上面向上伸出4个卡钩201,用来与顶盖3的卡孔301连接固定。
[0038] 3、顶盖:
[0039]顶盖3用来做高压防护,结构简单,可以满足4个方向的连接前后留有支撑柱,同时可以隔离正负连接线,两侧设用4个卡孔与上壳体的4个卡钩201连接固定。
[0040] 4、支撑板:
[0041 ]支撑板4为环氧树脂平板,在中间位置对称各开6个条形槽孔,环氧树脂板具有一定的厚度,除绝缘作用还需要一定的强度,将电池的极耳分别对应穿过支撑板,并与汇流极片5在支撑板上面完成焊接。
[0042] 5、汇流极片:
[0043]汇流极片5为T2紫铜镀镍片,厚度小于0.5mm,具有良好的导电性,镀镍可以提高焊接质量和防止铜片生锈,汇流极片一端有6个矩形槽与支撑板条形槽孔位置对应,穿出的极耳平压在汇流极片上,另一端开有腰形状孔。汇流极片焊接后弯折90°—次,从上壳体上的矩形槽口穿去,然后再折弯一次,使腰形孔与上壳体镶件对应,最终汇流极片成为一卧倒的U形。
[0044] 6、导热硅胶片、缓冲泡棉、压紧螺钉:
[0045]导热硅胶片6安装在电芯之间,用来提高电芯之间以及模组之间的热传递系数,使整体电池组的热场趋于一致,平衡电池循环过程中的温度,导热硅胶膜表面平整柔软,可保护电芯,具有一定的缓冲作用。
[0046]缓冲泡棉7分为顶部和底部缓冲泡棉,顶部泡棉为条状,用于保护电池的极耳边沿不受挤压,安装于电池的极耳之间;底部泡棉为片状,安装在下壳体底部,用于保护软包电池的封边拐角。
[0047]两个压紧螺钉8为M5的组合螺钉,用于电池汇流极片之间的串联、并联紧固,通过螺丝压接可有效保证连接的可靠性。
[0048]具体装配方法:
[0049]首先把底部缓冲泡棉放置在下壳体I底部,把导热硅胶片6贴在电池的一侧,整齐排列,可放置于夹具中排列整齐,将电池缓慢放入下壳体,在电池上部放置缓冲泡棉7,放置支撑板,使电池极耳对准支撑板孔位,缓慢对其安装,同样的方法安装汇流极片5,让极耳平整的贴合在极片上,利用夹具压紧,进行激光焊接,安装上壳体2,极片穿出与上壳体通过下壳体伸出的按扣与上壳体上切除的矩形卡槽配合,固定时只需将上壳体安装面与下壳体台阶面对齐,将压下上壳体使下壳体上的按扣进入上壳体的卡槽中实现配合,而且上壳体两侧四周均是封闭结构,可以保证在穿拉杆固定后不与下壳体发生相对位移,保证了安装的可靠性。
[0050] 上壳体与项盖之间通过上壳体上伸出的4个卡钩201与顶盖上的4个矩形卡孔301进行配合。4个卡钩上端较下端厚1mm,从而保证能够压住顶盖不松脱。卡钩的中心与矩形槽口的中心有微小的偏差,安装时将顶盖的4个矩形卡孔301与上壳体的4个卡钩201对齐,合上项盖过程中由于卡钩上端与矩形卡孔边缘的挤压使卡钩发生弯曲从而使顶盖3顺利下到与上壳体表面,此时卡钩下端在矩形卡孔中,由于卡钩下端较细与矩形卡孔无接触从而卡钩恢复竖直状态,卡钩的上端压住顶盖,使顶盖固定。拆卸时也非常方便,只需将一侧的卡钩向内侧稍稍弯曲,使卡钩上端进入顶盖卡孔内再往上抬顶盖,另一侧同样方式,从而使顶盖快速卸下。此种安装方式不仅简单实用,而且避免了上盖镶件过多造成的空间拥挤和安装螺丝的浪费,而且拆卸教螺丝固定更为简单方便,对于不频繁拆卸的电池模组结构尤为适合。
[0051]本标准模块盒可以通过拉杆固定方式任意扩展并固定在箱体内。模块盒在箱体内可正向、侧向防止。具体可通过位于上、下壳体的上下通孔穿拉杆将模组固定在一起,两侧各有一个侧压板,并通过螺栓固定使一定数量的模组成为整体。再通过侧压板与电池箱体预埋的螺栓等方式固定,从而使模组的前后、上下、左右方向均得到固定。
[0052]该模块盒可以放置6块1Ah标准电芯,每块电芯之间采用导热硅胶片隔离,既能保护电芯又可以使电芯与电芯之间热场趋于一致,每块电芯温度相同。同时在下壳体两侧开有4个矩形孔,使两侧的电芯都能通过贴在矩形孔上的导热硅胶片与其他模组的电芯进行热量交换,使整体的温度热场趋于一致。
[0053]以上所述的本实用新型实施方式,并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种软包电池的标准模块盒结构,其特征在于:包括下壳体、上壳体、顶盖、支撑板、汇流极片、导热硅胶片、缓冲垫; 所述下壳体的上端开口,上沿口设有与上壳体连接的卡扣,下壳体内腔设有容纳电池的空间,下壳体的前面和后面设有用于安装导热硅胶片的镂空窗口,下壳体内腔两侧设有电池导向槽,底部两侧设有穿拉杆的通孔; 所述上壳体两侧开有两条用来引出汇流极片的条形槽孔且槽孔边设有正负极标识,上壳体的上面嵌入热熔螺母,上壳体的上表面向上伸出4个用于连接顶盖的卡钩,且上表面设置信号线槽,上壳体两侧设有穿拉杆的通孔且位置与下壳体两侧的穿拉杆的通孔相适配;所述顶盖的两侧设有4个与上壳体上的卡钩相适配的卡孔,且设有支撑柱; 支撑板为平板,板上开有条形槽孔,电池的极耳分别从对应的条形槽孔穿过支撑板,并与汇流极片在支撑板上面完成焊接; 汇流极片为U形镀镍紫铜片,汇流极片下端有与支撑板上条形槽孔位置相对应的条形槽孔,上端开有腰形孔,上端从上壳体上的用来引出汇流极片的条形槽孔穿出,并使腰形孔与上壳体镶嵌的热熔螺母对应; 导热硅胶片安装在电池电芯之间; 缓冲垫包括顶部缓冲垫和底部缓冲垫,顶部缓冲垫为条状,安装于电池的极耳之间;底部缓冲垫为片状,安装在下壳体底部; 所述下壳体的上端与上壳体的下端通过卡扣连接,顶盖与上壳体通过卡钩连接。
2.根据权利要求1所述的标准模块盒结构,其特征在于:所述支撑板为环氧树脂板。
3.根据权利要求1所述的标准模块盒结构,其特征在于:所述缓冲垫为缓冲泡棉。
4.根据权利要求1所述的标准模块盒结构,其特征在于:上壳体的上表面设置的所述信号线槽为两侧且不对称结构。
5.根据权利要求1所述的标准模块盒结构,其特征在于:所述汇流极片在支撑板上面与电池极耳通过激光焊接。
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