CN208955064U - 一种可扩展软包电芯模块及模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源汽车领域，具体涉及一种可扩展软包电芯模块及模组；包括模组，所述模组包括若干个串联的电池模块，所述电池模块单方向整齐排列，且相邻电池模块正负极相反，位于最外侧两端的电池模块均设有绝缘板，绝缘板相同且呈中心对称设置；单体电芯的组合模块化，标准化，通用化，安装简单方便，加工制造成本低，且可以在高压串并联时有效防错；电芯模组成组简单，通过螺杆螺纹连接，连接可靠；模组重量轻，能量密度高，模组尺寸符合现有各大整车企业对动力电池系统总成要求，装配方式可以因空间要求在X/Y/Z三个方位自由转换。

Description

一种可扩展软包电芯模块及模组

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车领域，具体涉及一种可扩展软包电芯模块及模组。

背景技术

随着科技的发展和社会的进步，同时由于石油资源的日益枯竭和环境保护的压力，新能源汽车已经成为未来汽车行业研究和开发的重点；目前行业公认新能源电动汽车最关键的部件是动力电池系统总成，现阶段纯电动汽车最常用的动力电池是二次锂电池，通过不同的串联或并联或串并联组合形式将若干单个锂电池组合起来以提供电动车所需的电压和电量；现有技术中，动力锂电池主要有三种状态，圆柱，软包和方形硬壳，其中圆柱电芯由于本身结构的局限性，单体电芯容量低，成组需要大量的单体电芯，单体电芯的控制系统复杂，而且在圆柱电芯在失控时，会产生巨大的冲击破坏力，而方形硬壳电芯能量密度不高，安全性相对较差，制造成本高且工艺复杂，故作为三种电芯类型中安全性、稳定性最佳，在动力系统方面应用最广泛的聚合物软包电芯成为解决其他两个电芯在成组方面问题的首选，由于聚合物软包电芯采用铝塑膜封装，在任何失控状态均可通过封口卸载压力，不会产生任何危险性的冲击破坏力，此外，软包电芯厚度尺寸较小，在模块和模组成组是形式多样灵活，布置空间可扩展性强。

实用新型内容

针对现有技术中提到的问题，本实用新型的目的是提供一种可扩展软包电芯模块及模组，该模块及模组可扩展性强，能满足不同的车型要求，在成组后能量密度高，成本低，工艺成熟，生产效率高。

本实用新型一种可扩展软包电芯模块及模组，包括模组，所述模组包括若干个串联的电池模块，所述电池模块单方向整齐排列，且相邻电池模块正负极相反，位于最外侧两端的电池模块均设有绝缘板，绝缘板相同且呈中心对称设置，电池模块顶端设有绝缘盖板，所述绝缘板的四角均设有第一螺杆过孔；还包括多个螺杆，所述螺杆从一侧绝缘板的第一螺杆过孔穿入，依次穿过多个电池模块，并从另一侧绝缘板的第一螺杆过孔穿出，将整个结构串接为一体。

优选地，所述模组中还包括若干个串联汇流排和两个端部汇流排，所述串联汇流排均匀设置在电池模块的顶部，端部汇流排一端分别与最外侧两端电池模块相连，另一端与绝缘板相连。

优选地，所述绝缘板远离电池模块一面上设有安装结构，顶部设有与端部汇流排相连的螺纹孔和与绝缘盖板相连的圆孔。

优选地，所述电池模块的顶部均匀设有多个散热翅片，散热翅片的两端均设有铝板，铝板的内部设有流通管道。

优选地，所述电池模块由若干个子模块构成，所述子模块包括电芯、主支架、副支架及并联汇流排，所述子模块顶部设有并联汇流排，电芯的表面上贴合有散热铝板，所述电芯为两个正负极相同的电芯，所述副支架分别位于主支架的两侧，副支架与主支架之间均设有电芯，主支架与副支架固定相连。

优选地，所述子模块的两端可根据需要设有散热片或加热片，所述散热片的中部设有减重方孔，底部设有折弯板，顶部设有一凸起，所述凸起上设有定位孔。

优选地，所述主支架为框架结构，主支架四角设有用于螺杆穿过的第二螺杆过孔，主支架顶部的中部设有线槽，线槽两端设有卡扣装置，顶部两端还设有弹性卡扣，主支架内侧顶部设有极耳安装槽。

优选地，所述副支架顶部设有极耳压板和三角卡槽，极耳压板与所述极耳安装槽相互匹配，三角卡槽与弹性卡扣相互匹配，副支架底部设有倒三角卡扣。

优选地，所述模组还可以使用捆绑的连接方式进行串接。

本实用新型相对于现有技术，取得了以下的技术效果：

通过上述技术方案，单体电芯的组合模块化，标准化，通用化，安装简单方便，加工制造成本低，且可以在高压串并联时有效防错；电芯模组成组简单，通过螺杆螺纹连接，连接可靠；模组重量轻，能量密度高，模组尺寸符合现有各大整车企业对动力电池系统总成要求，装配方式可以因空间要求在X/Y/Z三个方位自由转换；本实用新型在加工装配时，可人工高效操作，也可自动化装配，同时，可以根据需要方便的增加加热和冷却结构。

附图说明

图1为本实用新型模组整体外观图；

图2为本实用新型模组爆炸示意图；

图3为本实用新型模组安装散热片示意图；

图4为本实用新型模组示意图；

图5为本实用新型电池模块爆炸图；

图6为本实用新型电池模块主支架示意图；

图7为本实用新型电池模块副支架示意图。

附图标记：1-模组；2-绝缘板；3-绝缘盖板；4-第一螺杆过孔；5-串联汇流排；6-端部汇流排；7-安装结构；8-螺纹孔；9-圆孔；10-电池模块；11-散热翅片；12-铝板；13-流通管道；14-并联汇流排；15-主支架；16-副支架；17-电芯；18-散热片；19-凸起；20-第二螺杆过孔；21-线槽；22-弹性卡扣；23-卡扣装置；24-极耳安装槽；25-极耳压板；26-三角卡槽；27-倒三角卡扣；28-螺杆；29-避让结构。

具体实施方式

实施例1

本实用新型一种可扩展软包电芯模块及模组，包括模组1，所述模组1包括若干个串联的电池模块10，所述电池模块1单方向整齐排列，且相邻电池模块正负极相反，位于最外侧两端的电池模块均设有绝缘板2，绝缘板2相同且呈中心对称设置，电池模块10顶端设有绝缘盖板3，所述绝缘板2的四角均设有第一螺杆过孔4；还包括多个螺杆28，所述螺杆28从一侧绝缘板2的第一螺杆过孔4穿入，依次穿过多个电池模块10，并从另一侧绝缘板2的第一螺杆过孔4穿出，将整个结构串接为一体。所述模组中还包括若干个串联汇流排5和两个端部汇流排6，所述串联汇流排5均匀设置在电池模块10的顶部，端部汇流排6一端分别与最外侧两端电池模块10相连，另一端与绝缘板2相连。所述绝缘板2远离电池模块10一面上设有安装结构7，顶部设有与端部汇流排6相连的螺纹孔8和与绝缘盖板3相连的圆孔9。

串联汇流排5设在电池模块10顶部，并与电池模块10顶部的并联汇流排14焊接相连，端部汇流排6和串联汇流排5都设有折弯结构，折弯结构能起到弥补装配误差和位移调节作用；绝缘板2上设置的安装结构7有多种形式，本实施例中为典型立放固定结构方式，但实际应用不局限该模式，可根据布置空间的需求更换为横放或平放结构，螺杆28则通过螺母与绝缘板2锁紧；绝缘盖板3完全覆盖整个模组1，起保护模组1避免短路的作用，提高整个模组1的安全性，也可以根据模组1长度设置分段式上盖，绝缘盖板3平面边缘下设置有横竖交错的加强筋，在两端设置有翻边，翻边上设有安装孔，可与模组绝缘板螺纹锁紧，翻边一侧设置有避让结构29，以便正负极外联铜排穿出。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，所述电池模块10的顶部均匀设有多个散热翅片11，散热翅片11的两端均设有铝板12，铝板12的内部设有流通管道13。

本实施例中，可根据具体需求，使用加热PTC铝板或散热冷却铝板，铝板12与子模块螺纹相连，铝板12与子模块之间的散热铝板之间还设有加装结构，加装结构能增加导热接触面积，提高热传导性能，散热翅片11的结构和布置根据实际的加热或冷却要求定义，铝板12内部设置有加热用的PTC或过冷却液的流通管道13，所述加热或冷却铝板结构正好配合模组1底部匹配相连，但不局限于此，也可根据装配和空间要求设计定义。

实施例3

本实施例与实施例1、本实施例2基本相同，不同之处在于，所述电池模块10由若干个子模块构成，所述子模块包括电芯17、主支架15、副支架16及并联汇流排14，所述子模块顶部设有并联汇流排14，电芯17的表面上贴合有散热铝板，所述电芯17为两个正负极相同的电芯，所述副支架16分别位于主支架15的两侧，副支架16与主支架15之间均设有电芯17，主支架15与副支架16固定相连。所述子模块的两端可根据需要设有散热片或加热片，所述散热片18的中部设有减重方孔，底部设有折弯板，顶部设有一凸起19，所述凸起19上设有定位孔。所述主支架15为框架结构，主支架15四角设有用于螺杆28穿过的第二螺杆过孔20，主支架15顶部的中部设有线槽21，线槽21两端设有卡扣装置23，顶部两端还设有弹性卡扣22，主支架15内侧顶部设有极耳安装槽24。所述副支架16顶部设有极耳压板25和三角卡槽26，极耳压板25与所述极耳安装槽24相互匹配，三角卡槽26与弹性卡扣22相互匹配，副支架16底部设有倒三角卡扣27。

两个电芯17之间还可根据情况水平或竖直方向设置长条形的压缩泡棉，主支架15四角处设置的第二螺杆过孔20，第二螺杆过孔20的周圈设置有增加强度的筋，还设置有正负极标识，可以清楚的观察电池模块10的正负极，防止安装出错；在主支架15四角处设置有一一对应配合的凹凸导向柱和导向槽；主支架15内侧顶部设置的极耳安装槽24，其中极耳安装槽24尺寸比极耳尺寸略大，使得极耳可以顺利贴紧主支架15上；主支架15顶部的卡扣装置23，用于定位卡紧并联汇流排14；主支架15顶部中间设置有线槽21，不但能使得电压、温度采样线束线可以整洁美观的走线，还能用于安装捆绑模块的压条；主支架15两侧设置减重槽，减重槽的结构与主支架15内侧边结构相同，保持均匀相同的塑料壁厚即可，并减少重量；主支架15下部设置有与电芯17底部相连的定位平台，定位平台下部均匀的设置有减重槽孔，减重槽孔下部安装有模组加热/散热铝片孔。

如图所示，副支架16与主支架15基本结构相同，副支架16上端设置的极耳压板25在装配后，极耳压板25能将电芯17极耳紧压在主支架15相应的极耳安装槽中，极耳压板25两侧的三角卡槽26在装配时，三角卡槽26与主支架15上的弹性卡扣22相互配合扣合为一体，主支架15和副支架16通过这两种结构紧密装配并固定单体电芯17；副支架16设置的倒三角的卡扣27，可在装配时可以与主支架15相互卡接固定。

实施例4

本实施例与实施例1、例2及例3基本相同，不同之处在于，所述模组1还可以使用捆绑的连接方式进行串接，可根据实际情况，选择螺杆28方式串接或捆绑等方式串接。

Claims (9)

1.一种可扩展软包电芯模块及模组，其特征在于，包括模组（1），所述模组（1）包括若干个串联的电池模块（10），所述电池模块（10）单方向整齐排列，且相邻电池模块正负极相反，位于最外侧两端的电池模块均设有绝缘板（2），绝缘板（2）相同且呈中心对称设置，电池模块（10）顶端设有绝缘盖板（3），所述绝缘板（2）的四角均设有第一螺杆过孔（4）；

还包括多个螺杆（28），所述螺杆（28）从一侧绝缘板（2）的第一螺杆过孔（4）穿入，依次穿过多个电池模块（10），并从另一侧绝缘板（2）的第一螺杆过孔（4）穿出，将整个结构串接为一体。

2.根据权利要求1所述一种可扩展软包电芯模块及模组，其特征在于，所述模组中还包括若干个串联汇流排（5）和两个端部汇流排（6），所述串联汇流排（5）均匀设置在电池模块（10）的顶部，端部汇流排（6）一端分别与最外侧两端电池模块（10）相连，另一端与绝缘板（2）相连。

3.根据权利要求1所述一种可扩展软包电芯模块及模组，其特征在于，所述绝缘板（2）远离电池模块（10）一面上设有安装结构（7），顶部设有与端部汇流排（6）相连的螺纹孔（8）和与绝缘盖板（3）相连的圆孔（9）。

4.根据权利要求1所述一种可扩展软包电芯模块及模组，其特征在于，所述电池模块（10）的顶部均匀设有多个散热翅片（11），散热翅片（11）的两端均设有铝板（12），铝板（12）的内部设有流通管道（13）。

5.根据权利要求1或4所述一种可扩展软包电芯模块及模组，其特征在于，所述电池模块（10）由若干个子模块构成，所述子模块包括电芯（17）、主支架（15）、副支架（16）及并联汇流排（14），所述子模块顶部设有并联汇流排（14），电芯（17）的表面上贴合有散热铝板，所述电芯（17）为两个正负极相同的电芯，所述副支架（16）分别位于主支架（15）的两侧，副支架（16）与主支架（15）之间均设有电芯（17），主支架（15）与副支架（16）固定相连。

6.根据权利要求5所述一种可扩展软包电芯模块及模组，其特征在于，所述子模块的两端可根据需要设有散热片或加热片，所述散热片（18）的中部设有减重方孔，底部设有折弯板，顶部设有一凸起（19），所述凸起（19）上设有定位孔。

7.根据权利要求5所述一种可扩展软包电芯模块及模组，其特征在于，所述主支架（15）为框架结构，主支架（15）四角设有用于螺杆（28）穿过的第二螺杆过孔（20），主支架（15）顶部的中部设有线槽（21），线槽（21）两端设有卡扣装置（23），顶部两端还设有弹性卡扣（22），主支架（15）内侧顶部设有极耳安装槽（24）。

8.根据权利要求5所述一种可扩展软包电芯模块及模组，其特征在于，所述副支架（16）顶部设有极耳压板（25）和三角卡槽（26），极耳压板（25）与所述极耳安装槽（24）相互匹配，三角卡槽（26）与弹性卡扣（22）相互匹配，副支架（16）底部设有倒三角卡扣（27）。

9.根据权利要求1或4所述一种可扩展软包电芯模块及模组，其特征在于，所述模组（1）还可以使用捆绑的连接方式进行串接。