CN208000960U - 软包锂离子电池模组及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软包锂离子电池模组，包括固定架以及安装在所述固定架内的多个子模组，两个所述子模组的极耳通过汇流排串联连接，位于两端的所述子模组的汇流排上开设有螺纹孔，作为电力输出座；所述固定架包括相对设置的两个端面十字筋及将两个所述端面十字筋连接的四个侧钣金，所述端面十字筋与四个所述侧钣金均为螺栓连接；所述极耳上安装有压板，所述压板通过螺栓将所述汇流排和所述极耳压紧。本申请的软包锂离子电池模组装配过程中，只使用螺接，没有焊接工艺，装配简单快捷，压板通过螺栓连接。此基础上，本实用新型还提供了一种采用该软包锂离子电池模组的电动汽车。

Description

软包锂离子电池模组及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种软包锂离子电池模组及电动汽车。

背景技术

近2年在全世界范围内，电动汽车迅猛发展，技术更新日新月异，锂离子电池、燃料电池、锂硫电池作为电动力源的方案都已进入产业化。

整个汽车产业对于汽车动力源电动化也持开放的态度，荷兰、挪威、印度、德国、法国、英国都给出了2040年以前停售燃油车的时间节点。

特斯拉这样一个新兴电动汽车公司，在股票市场也全面超越通用等传统公司，成为美国市值第一大车企。

在这波汽车电动化的大潮中，我国起到了推波助澜的作用，电动汽车不限行、不限购、不缴购置税等助推政策，层出不穷。但在随着时间的进行，对电动车产品的要求也不断提高，吨百公里电耗、单位载质量能量消耗、动力电池系统能量密度等指标越来越高。

现阶段电池系统中的电芯采用方形和圆柱形的占到80％，伴随着能量密度提升的压力越来越大，软包电芯开始逐渐成为各企业模组设计的发展方向。

软包电芯由于先天结构优势，重量能量密度比方形和圆柱形电池要高10％-20％，合理进行成组化设计，系统能量密度较现在的设计会有更高提升。

软包电池在成模组化的设计过程中，由于其结构特点会遇到如下问题：软包电芯在成组的过程中，工艺复杂、装配繁琐，生产和维护过程中费时费力，成本高效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种软包锂离子电池模组及电动汽车，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

本实用新型提供的软包锂离子电池模组，包括固定架以及安装在所述固定架内的多个子模组，两个所述子模组的极耳通过汇流排串联连接，位于两端的所述子模组的汇流排上开设有螺纹孔，作为电力输出座；

所述固定架包括相对设置的两个端面十字筋及将两个所述端面十字筋连接的四个侧钣金，所述端面十字筋与四个所述侧钣金均为螺栓连接；

所述极耳上安装有压板，所述压板通过螺栓将所述汇流排和所述极耳压紧。

进一步地，所述固定架内的多个子膜组为纵向排列设置。

进一步地，所述子模组包括外壳、电芯、中空泡棉和顶盖；

所述电芯为多个装置并联在所述外壳内，所述电芯上安装有极耳，多个所述电芯通过所述中空泡棉粘接在一起，位于端部的电芯通过所述中空泡棉与所述外壳粘接，所述顶盖扣装在所述外壳上，所述顶盖上设有用于所述极耳穿过的极耳过孔。

进一步地，所述外壳上设有内凹加强筋，所述外壳采用铝制成。

进一步地，所述顶盖下部设有电芯固定档条，所述顶盖上设有用于限制所述汇流排的六个自由度的汇流排固定挡块。

进一步地，所述顶盖上设有固定孔以及与所述固定架配合的固定槽。

进一步地，所述汇流排包括导流部以及与所述导流部连接的模组汇流部，所述模组汇流部上设有用于固定所述螺栓的固定螺纹孔，所述压板和所述极耳上分别设有用于所述螺栓穿过的通孔。

进一步地，所述导流部与所述模组汇流部为一体结构。

进一步地，所述汇流排采用铜铝合金制成，所述压板采用高强塑料制成。

本实用新型提供的软包锂离子电池模组，具有如下优点：

本申请的软包锂离子电池模组装配过程中，只使用螺接，没有焊接工艺，装配简单快捷，压板通过螺栓连接极耳与汇流排，既增大接触面积，又能使极耳与模组外壳相对独立运动，避免行车过程中整包的振动或撞击撕裂极耳。

另外，本实用新型还提供了一种电动汽车，包括上述软包锂离子电池模组。

采用上述软包锂离子电池模组的电动汽车，具有较高的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的结构示意图。

图2为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的爆炸图。

图3为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的子模组的结构示意图。

图4为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的子模组的爆炸图。

图5为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的子模组的顶盖的结构示意图。

图6为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的汇流排的结构示意图。

图7为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的极耳连接悬浮设计示意图。

附图标记：1-固定架；2-子模组；21-极耳；3-汇流排；4-输出座；11-端面十字筋；12-侧钣金；5-压板；6-螺栓；22-外壳；23-电芯；24-中空泡棉；25-顶盖；251-极耳过孔；221-内凹加强筋；26-电芯固定档条；27-汇流排固定挡块；252-固定孔；253-固定槽；31-导流部；32-模组汇流部；321-固定螺纹孔；7-通孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

图1为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的结构示意图。

图2为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的爆炸图；图3为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的子模组的结构示意图；图4为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的子模组的爆炸图；图5为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的子模组的顶盖的结构示意图；图6为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的汇流排的结构示意图；图7为本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组的极耳连接悬浮设计示意图；如图1-图7所示，本实用新型实施例一提供的软包锂离子电池模组，包括固定架1以及安装在所述固定架1内的多个子模组2，两个所述子模组2的极耳21通过汇流排3串联连接，位于两端的所述子模组2的汇流排3上开设有螺纹孔，作为电力输出座4；

所述固定架1包括相对设置的两个端面十字筋11及将两个所述端面十字筋11连接的四个侧钣金12，所述端面十字筋11与四个所述侧钣金12均为螺栓6连接；

所述极耳21上安装有压板5，所述压板5通过螺栓6将所述汇流排3和所述极耳21压紧。

具体地，所述固定架1内的多个子模组2为纵向排列设置。

具体地，所述子模组2包括外壳22、电芯23、中空泡棉24和顶盖25；

所述电芯23为多个装置并联在所述外壳22内，所述电芯23上安装有极耳21，多个所述电芯23通过所述中空泡棉24粘接在一起，位于端部的电芯23通过所述中空泡棉24与所述外壳22粘接，所述顶盖25扣装在所述外壳22上，所述顶盖25上设有用于所述极耳21穿过的极耳过孔251。

中空泡棉24的设计首先满足电芯23在外壳22的固定，其次中空泡棉24满足电芯23在循环过程中的膨胀空间需求，使电芯23不是紧密接触也可增强其散热性能。

具体地，所述外壳22上设有内凹加强筋221，所述外壳22采用铝制成，厚度0.8-1.5mm。

具体地，所述顶盖25下部设有电芯固定档条26，所述顶盖25上设有用于限制所述汇流排3的六个自由度的汇流排固定挡块27。

通过电芯固定档条26顶住电芯23顶边70％以上的面积，限制电芯23在Z向的移动。

具体地，所述顶盖25上设有固定孔252以及与所述固定架1配合的固定槽253。

通过固定槽253对固定架1进行限制，防止窜动短路的风险。

具体地，所述汇流排3包括导流部31以及与所述导流部31连接的模组汇流部32，所述模组汇流部32上设有用于固定所述螺栓6的固定螺纹孔321，所述压板5和所述极耳21上分别设有用于所述螺栓6穿过的通孔7。

压板5与汇流排3像上下两个夹板，通过螺栓6将极耳21紧紧夹住。

压板5的设计是为了增大极耳21与汇流排3接触面积，同时使压板5、极耳21和汇流排3形成一个整体。

软包电芯的极耳21采用的都是厚度小于200μm的铜铝镍片，非常柔软，可随意摆动，在常规的极耳激光焊组装工艺下，极易发生缺口断裂等失效模式。通过本申请的设计，极耳连接部整体与模组的唯一联系既为顶盖25上的用于限制所述汇流排3的六个自由度的汇流排固定挡块27，此汇流排固定挡块27限位在六个自由度上的约束有限，所以该极耳连接部相对于模组可以看做独立悬浮的，这样的设计使得模组在各种振动的工况下，振动无法传递至极耳21及其连接处，使其紧固得到保障，寿命得以延长。

本申请的软包锂离子电池模组装配过程中，只使用螺接，没有焊接工艺，装配简单快捷，压板5通过螺栓6连接极耳21与汇流排3，既增大接触面积，又能使极耳21与模组外壳相对独立运动，避免行车过程中整包的振动或撞击撕裂极耳21。

实施例二：

本实施例二提供的软包锂离子电池模组是对实施例一提供的软包锂离子电池模组的进一步改进，在实施例一以及图1-图7的基础上，本实施例二提供的软包锂离子电池模组，包括固定架1以及安装在所述固定架1内的多个子模组2，两个所述子模组2的极耳21通过汇流排3串联连接，位于两端的所述子模组2的汇流排3上开设有螺纹孔，作为电力输出座4；

所述固定架1包括相对设置的两个端面十字筋11及将两个所述端面十字筋11连接的四个侧钣金12，所述端面十字筋11与四个所述侧钣金12均为螺栓6连接；

所述极耳21上安装有压板5，所述压板5通过螺栓6将所述汇流排3和所述极耳21压紧。

具体地，所述固定架1内的多个子模组2为纵向排列设置。

具体地，所述子模组2包括外壳22、电芯23、中空泡棉24和顶盖25；

所述电芯23为多个装置并联在所述外壳22内，所述电芯23上安装有极耳21，多个所述电芯23通过所述中空泡棉24粘接在一起，位于端部的电芯23通过所述中空泡棉24与所述外壳22粘接，所述顶盖25扣装在所述外壳22上，所述顶盖25上设有用于所述极耳21穿过的极耳过孔251。

中空泡棉24的设计首先满足电芯23在外壳22的固定，其次中空泡棉24满足电芯23在循环过程中的膨胀空间需求，使电芯23不是紧密接触也可增强其散热性能。

具体地，所述外壳22上设有内凹加强筋221，所述外壳22采用铝制成，厚度0.8-1.5mm。

具体地，所述顶盖25下部设有电芯固定档条26，所述顶盖25上设有用于限制所述汇流排3的六个自由度的汇流排固定挡块27。

通过电芯固定档条26顶住电芯23顶边70％以上的面积，限制电芯23在Z向的移动。

具体地，所述顶盖25上设有固定孔252以及与所述固定架1配合的固定槽253。

通过固定槽253对固定架1进行限制，防止窜动短路的风险。

具体地，所述汇流排3包括导流部31以及与所述导流部31连接的模组汇流部32，所述模组汇流部32上设有用于固定所述螺栓6的固定螺纹孔321，所述压板5和所述极耳21上分别设有用于所述螺栓6穿过的通孔7。

压板5与汇流排3像上下两个夹板，通过螺栓6将极耳21紧紧夹住。

压板5的设计是为了增大极耳21与汇流排3接触面积，同时使压板5、极耳21和汇流排3形成一个整体。

软包电芯的极耳21采用的都是厚度小于200μm的铜铝镍片，非常柔软，可随意摆动，在常规的极耳激光焊组装工艺下，极易发生缺口断裂等失效模式。通过本申请的设计，极耳连接部整体与模组的唯一联系既为顶盖25上的用于限制所述汇流排3的六个自由度的汇流排固定挡块27，此汇流排固定挡块27限位在六个自由度上的约束有限，所以该极耳连接部相对于模组可以看做独立悬浮的，这样的设计使得模组在各种振动的工况下，振动无法传递至极耳21及其连接处，使其紧固得到保障，寿命得以延长。

本申请的软包锂离子电池模组装配过程中，只使用螺接，没有焊接工艺，装配简单快捷，压板5通过螺栓6连接极耳21与汇流排3，既增大接触面积，又能使极耳21与模组外壳相对独立运动，避免行车过程中整包的振动或撞击撕裂极耳21。

具体地，所述导流部31与所述模组汇流部32为一体结构既节约成本又能提高导电效率，所述模组汇流部32的厚度大于所述导流部31的厚度，使得固定螺纹孔321有是足够的深度。

具体地，所述汇流排3采用铜铝合金制成，铜满足导电性，铝满足强度。所述压板5采用高强塑料制成。

实施例三：

本申请还提供了一种电动汽车，该电动汽车包括上述软包锂离子电池模组。

采用上述软包锂离子电池模组的电动汽车，具有较高的生产效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种软包锂离子电池模组，其特征在于，包括固定架以及安装在所述固定架内的多个子模组，两个所述子模组的极耳通过汇流排串联连接，位于两端的所述子模组的汇流排上开设有螺纹孔，作为电力输出座；

所述固定架包括相对设置的两个端面十字筋及将两个所述端面十字筋连接的四个侧钣金，所述端面十字筋与四个所述侧钣金均为螺栓连接；

所述极耳上安装有压板，所述压板通过螺栓将所述汇流排和所述极耳压紧。

2.根据权利要求1所述的软包锂离子电池模组，其特征在于，所述固定架内的多个子膜组为纵向排列设置。

3.根据权利要求1所述的软包锂离子电池模组，其特征在于，所述子模组包括外壳、电芯、中空泡棉和顶盖；

所述电芯为多个装置并联在所述外壳内，所述电芯上安装有极耳，多个所述电芯通过所述中空泡棉粘接在一起，位于端部的电芯通过所述中空泡棉与所述外壳粘接，所述顶盖扣装在所述外壳上，所述顶盖上设有用于所述极耳穿过的极耳过孔。

4.根据权利要求3所述的软包锂离子电池模组，其特征在于，所述外壳上设有内凹加强筋，所述外壳采用铝制成。

5.根据权利要求3所述的软包锂离子电池模组，其特征在于，所述顶盖下部设有电芯固定档条，所述顶盖上设有用于限制所述汇流排的六个自由度的汇流排固定挡块。

6.根据权利要求3或5所述的软包锂离子电池模组，其特征在于，所述顶盖上设有固定孔以及与所述固定架配合的固定槽。

7.根据权利要求1所述的软包锂离子电池模组，其特征在于，所述汇流排包括导流部以及与所述导流部连接的模组汇流部，所述模组汇流部上设有用于固定所述螺栓的固定螺纹孔，所述压板和所述极耳上分别设有用于所述螺栓穿过的通孔。

8.根据权利要求7所述的软包锂离子电池模组，其特征在于，所述导流部与所述模组汇流部为一体结构。

9.根据权利要求1所述的软包锂离子电池模组，其特征在于，所述汇流排采用铜铝合金制成，所述压板采用高强塑料制成。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的软包锂离子电池模组。