CN206490119U - 电池模组 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电池模组，其包括：电池壳体；电池组，收容于电池壳体中，电池组包括多个单体电池，单体电池设有极耳和与极耳电连接的输出极；以及顶盖，与电池壳体密封连接；其中，电池组与电池壳体之间的间隙填满灌封胶。与现有技术相比，本实用新型电池模组通过使用灌封胶将电池组与电池壳体之间的间隙填满，能够显著提高电池模组的安全性和能量密度。

Description

电池模组
技术领域
本实用新型属于电池领域，更具体地说，本实用新型涉及一种电池模组。
背景技术
软包电池是一种高性能的电池，可以大倍率充、放电，具有较长的使用寿命，因此被广泛应用于新能源汽车、电动车、电动工具等各个领域。现有软包电芯多使用铝塑膜对裸电芯进行封装，存在一些缺陷：例如，绝缘耐压无法满足需求，在出极耳的侧边和脱气后的二次封装存在密封不严的问题，容易造成电芯漏液，严重影响电池的安全性。
电芯成组和固定方式是当今电池模组开发的重点和难题，现行通用的做法是采用具有特殊结构的支架，对电芯位置进行固定，然后进行电芯之间的电连接，但是，该做法的缺点是支架结构复杂，且精度要求高，组装工艺复杂，增加了生产成本。此外，当电池在使用过程中发生振动时，封装的铝塑膜会与支架发生摩擦，容易造成铝塑膜破裂，进而导致电池破坏。为了确保铝塑膜封装密封可靠性，铝塑膜封装出极耳的侧边不允许出极耳处封边弯折，这样会造成很大的空间浪费，使得电池的能量密度降低，限制了软包电池的应用。
有鉴于此，确有必要提供一种安全性能和能量密度高的电池模组来替代现有的方壳电芯模组和软包电芯模组结构，以克服方壳电芯能量密度较低和软包电芯安全性能不足的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种安全性能和能量密度高的电池模组来替代现有的方壳电芯模组和软包电芯模组结构，以克服方壳电芯能量密度较低和软包电芯安全性能不足的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电池模组，包括：
电池壳体；
电池组，收容于电池壳体中，电池组包括多个单体电池，单体电池设有极耳和与极耳电连接的输出极；以及
顶盖，与电池壳体密封连接；
其中，所述电池组与电池壳体之间的间隙填满灌封胶。
作为本实用新型电池模组的一种改进，所述单体电池包括封装膜，封装膜密封单体电池的极耳并形成封边。
作为本实用新型电池模组的一种改进，所述封装膜为塑料膜或耐电解液的绝缘材料膜。
作为本实用新型电池模组的一种改进，所述封装膜密封极耳后形成弯折封边。
作为本实用新型电池模组的一种改进，所述顶盖上设有防爆阀和电压采样端子通孔。
作为本实用新型电池模组的一种改进，所述电压采样端子通孔与连接片上设置的电压采样端子对应，顶盖与电池壳体密封连接时，电压采样端子贯穿密封安装于电压采样端子通孔中并至少部分延伸出电压采样端子通孔。
作为本实用新型电池模组的一种改进，所述电池壳体和顶盖由金属材料制成，电池壳体和顶盖通过焊接密封连接。
作为本实用新型电池模组的一种改进，所述电池壳体和顶盖由铝材制成。
作为本实用新型电池模组的一种改进，所述电池模组还包括：
隔热垫，位于相邻的单体电池之间；
转接片，由导电材料制成，作为多个单体电池中的总正输出极或总负输出极与顶盖上设置的极柱电连接；以及
多个带有电压采样端子的导电连接片，各连接片与相应的单体电池的输出极电连接，以使多个单体电池实现串联和/或并联。
作为本实用新型电池模组的一种改进，所述转接片为两个，分别位于电池组两端两个单体电池的顶部，一端与单体电池上的极耳电连接，另一端固定在隔热垫上。
相对于现有技术，本实用新型电池模组通过塑料膜或耐电解液绝缘材料膜封装电芯，使用灌封胶将电池组密封固定在电池壳体内，具有以下优点：
1)固定电池组位置，防止电池组与电池壳体摩擦，防止电池封装材料破裂；
2)电池极耳处的密封边可进行弯折，可以节省空间，提高电池模组的能量密度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型电池模组及其有益效果进行详细说明，其中：
图1为本实用新型电池模组的分解示意图。
图2为本实用新型电池模组中单体电池的结构示意图。
图3为本实用新型电池模组的局部组装示意图。
图4为本实用新型电池模组的局部组装示意图。
图5为本实用新型电池模组的组装示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。
请参阅图1至图5所示，本实用新型电池模组包括：
电池壳体20；
电池组10，收容于电池壳体20中，电池组10包括多个单体电池12，单体电池12设有极耳(未示出)和与极耳电连接的输出极120；以及
顶盖30，与电池壳体20密封连接；
其中，电池组10与电池壳体20之间的间隙填满灌封胶。
电池壳体20为具有开口的中空结构，由金属材料制成。在图示实施方式中，电池壳体20为铝壳，铝壳具有理想的致密性，能够阻止外部的水汽进入壳体内，避免水汽影响电池模组的性能。
电池组10包括若干相邻方式排列的电池单体12，电池单体12通过连接片142连接。电池组10的布置方式没有特别限制，可以为串联布置的电池组，也可以为并联布置的电池组。
连接片142由导电材料制成，连接片142根据单体电池12的结构和形状两侧分别设有弯折部，两侧的弯折部分别与相邻两个单体电池12上的输出极120电连接，以使多个单体电池12实现串联和/或并联。
连接片142上设有电压采样端子144，固定在位于相邻两个单体电池12之间的隔热垫14上。隔热垫14的边缘延伸至单体电池12的边缘处，可以阻隔单体电池12之间的热量传递，如此设置，可以防止各单体电池12之间因热量而彼此影响，使得电池模组中的热量不容易超出极限值。
每个单体电池12含有两个电极性相反的输出极120，输出极120位于单体电池12的顶部，由导电材料制成，分别与单体电池12上的极耳(未示出)和连接片142电连接。
根据本实用新型的一个实施方式，电池模组还包括两个转接片140，转接片140由导电材料制成，两个转接片140分别位于电池组10两端的两个单体电池12的顶部，转接片140的一端与单体电池12上的极耳(未示出)电连接，另一端固定在隔热垫14上，防止转接片140移动。转接片140主要作为多个单体电池12中的总正输出极或总负输出极与顶盖30上的极柱360电连接，以将顶盖30对应的极柱360和单体电池12上对应的极耳(未示出)电连接。
根据本实用新型的一个实施方式，每个单体电池12都使用封装膜124密封，封装膜124用来收容电解液和封装单体电池12的裸电芯(未示出)，并密封单体电池12的极耳(未示出)。封装膜124为塑料膜或耐电解液的绝缘材料膜，在图示实施方式中，封装膜124通过采用类似软包的工艺对电芯进行封装，形成电池结构。采用塑料膜或耐电解液的绝缘材料膜对电芯进行封装，电芯的厚度可远大于常规软包电芯的厚度，可以提高电池的容量。此外，电芯封装使用的塑料膜或耐电解液绝缘材料使用吹塑等工艺，随电芯外形吹塑出特定尺寸和外形的封膜，再采用类似软包的封边工艺进行封装和化成，解决了传统软包电芯密封不严和绝缘耐压不能满足要求的问题。
通过采用塑料膜或耐电解液的绝缘材料，密封后形成的封边122可进行弯折，而且由于塑料膜优良的性质，即使密封后形成的封边122弯折，也能完全密封电芯，不会造成电池漏液，同时还可有效节约空间，提高电池模组的能量密度。
顶盖30由金属材料制成，在图示实施方式中，顶盖30采用铝材制成，顶盖30设有防爆阀32和电压采样端子通孔34。
防爆阀32位于顶盖30的中部，当电池模组内部产气严重时，在高气压的作用下，顶盖30上的防爆阀32首先破开，通过防爆阀32达到泄压的作用，提高电池模组的安全性能。
电压采样端子通孔34与连接片142上的电压采样端子144对应设置，电压采样端子144贯穿电压采样端子通孔34，并至少部分延伸出电压采样端子通孔34，作为电压采样的端口，并通过绝缘橡胶圈和螺母密封固定。
根据本实用新型的一个优选实施方式，电池组10与电池壳体20之间的间隙填满具有合适导热系数和不与电解液发生反应的灌封胶，灌封胶将收容在电池壳体20内的电池组10和所有元件固定为一个整体，能够显著提高模组的抗振性能，即使电池模组在使用过程中发生振动，也不会导致元件的电连接断开而影响电池模组的正常运行。
通过灌封胶填充，能够将电池组10中的单体电池12固定在固定位置，不仅可以防止单体电池12在电池壳体20内晃动，也能够防止因单体电池12与电池壳体20之间的摩擦而导致单体电池12的破坏。特别地，由于灌封胶的填充，能够将单体电池12的封装膜124的封边122进一步进行密封填充，即使封边122在弯折过程中发生密封不严的情况，也能通过灌封胶将封边122密封，防止单体电池12的电解液泄漏。
此外，灌封胶能够填充模组内的间隙，使得单体电池12之间的传热更均匀，还可以起到导热散热、均衡温度的作用；由于填充的灌封胶具有防火阻燃的特性，即使在使用过程中个别单体电池12发生破坏或着火，也不会影响模组内其他单体电池12的正常运行。通过灌封胶填充，还能够提高内部元件之间的绝缘性能，改善电池模组的防水、防潮性能，减少电池模组因为长期使用因受潮生锈而导致破坏的情况。
以下结合图1至图5所示，详细描述本实用新型电池模组的组装过程：
首先，请参阅图1至图4所示，将多个单体电池12并排布置形成电池组10，将电池组10收容于电池壳体20内，在电池组10两端的两个单体电池12顶部安装两块作为总正输出极或总负输出极的转接片140，并将转接片140与盖板30上的极柱360焊接连接实现电连接；
其次，往电池壳体20内注入导热系数高、不与电解液发生反应的灌封胶，通过灌封胶全部填充电池壳体20内部的间隙，将电池组10、转接片140、连接片142、隔热垫14、封边122全部密封固定在电池壳体20内，使电池模组成为一个整体；
最后，将顶盖30与电池壳体20焊接连接，使整个电池模组处于密封状态，其中，顶盖30上的电压采样端子通孔34与电压采样端子144密封固定连接，电压采样端子144作为外部电压采样的端口伸出顶盖30的外面。顶盖30上的极柱360通过极柱铆接铝块361密封固定连接，最后实现整个电池模组的密封固定，得到所需的具有高防护等级的电池模组。
结合以上对本实用新型实施方式的详细描述可知，相对于现有技术，本实用新型电池模组通过塑料膜或耐电解液绝缘材料膜封装电芯，使用灌封胶将电池组密封固定在电池壳体内，具有以下优点：
1)固定电池组10位置，防止电池组10与电池壳体20摩擦，防止电池封装材料破裂；
2)电池极耳处的密封边可进行弯折，可以节省空间，提高电池模组的能量密度。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种电池模组，包括：
电池壳体；
电池组，收容于电池壳体中，电池组包括多个单体电池，单体电池设有极耳和与极耳电连接的输出极；以及
顶盖，与电池壳体密封连接；
其特征在于，所述电池组与电池壳体之间的间隙填满灌封胶。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述单体电池包括封装膜，封装膜密封单体电池的极耳并形成封边。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述封装膜为塑料膜或耐电解液的绝缘材料膜。
4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述封装膜密封极耳后形成弯折封边。
5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述顶盖上设有防爆阀和电压采样端子通孔。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述电压采样端子通孔与连接片上设置的电压采样端子对应，顶盖与电池壳体密封连接时，电压采样端子贯穿密封安装于电压采样端子通孔中并至少部分延伸出电压采样端子通孔。
7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池壳体和顶盖由金属材料制成，电池壳体和顶盖通过焊接密封连接。
8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述电池壳体和顶盖由铝材制成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括：
隔热垫，位于相邻的单体电池之间；
转接片，由导电材料制成，作为多个单体电池中的总正输出极或总负输出极与顶盖上设置的极柱电连接；以及
多个带有电压采样端子的导电连接片，各连接片与相应的单体电池的输出极电连接，以使多个单体电池实现串联和/或并联。
10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述转接片为两个，分别位于电池组两端两个单体电池的顶部，一端与单体电池上的极耳电连接，另一端固定在隔热垫上。
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