CN209709051U - 一种高集成软包电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高集成软包电池模组，包括并列的N个软包电芯，软包电芯的顶部和底部一一对应设有隔离支架，相邻的隔离支架间配合；每n个软包电芯配合固定支架，固定支架与对应的n个隔离支架配合，固定支架包覆对应的n个软包电芯的左侧面、任一端面及右侧面，1≤n≤N；软包电芯顶部和底部的隔离支架上分别设有上盖和下盖；N个软包电芯的前端和后端分别设有端盖，端盖与隔离支架配合。本实用新型逐个增加隔离支架的支撑强度，以固定支架与对应的n个隔离支架配合达成顶面、底面与侧面的强度衔接，便于成组装配的同时保证了强度；提高软包电池模组的成组效率，电池模组的能量密度大，电池模组的电压温度采样集成度高，模组空间利用率高。

Description

一种高集成软包电池模组

技术领域

本实用新型涉及用于直接转变化学能为电能的方法或装置，例如电池组的技术领域，特别涉及一种高集成软包电池模组。

背景技术

软包电芯是指在液态锂离子电池套上聚合物外壳，多个软包电芯叠置于一起即是软包电池模组。软包电芯一般采用铝塑膜包装，具有安全性能好、重量轻、容量大、内阻小、设计灵活的优势。

现有技术中，软包电池模组一般采用塑料支架将软包电芯的周边包住，利用塑料支架限制电芯位置，从而对电芯进行固定，单个软包电池模组的一般有12颗软包电芯，电芯与导热部件之间通过导热胶水进行热传导；现有技术的软包电池模组的结构具有以下弊端：

（1）通过塑料支架固定软包电芯，使得在电池模组振动或者受力时，软包电芯的边角处承受较大应力，进而对电芯造成伤害，有导致电芯失效的风险；

（2）随着电池模组中软包电芯的数量的增加，塑料支架作为边框，其强度需要随之大大增加以保证电池模组的强度，这将导致电池模组的整体重量增加较大，电池模组的能量密度降低；

（3）通过导热胶水控制电芯与导热部件之间的接触需要较为严格的涂胶工艺，导致电池模组的生产成本增加，且胶水有一定操作时间，对电池模组的大部分工作需要在操作时间之后才能进行，或是另外增加有较强强度的框架结构，随着电池模组搬运至下一操作，而这种情况下又增加了制造成本。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术中，通过塑料支架固定软包电芯及通过导热胶水控制电芯与导热部件之间的接触时存在的问题，提供了一种优化结构的高集成软包电池模组。

本实用新型所采用的技术方案是，一种高集成软包电池模组，包括并列设置的N个软包电芯，所述软包电芯的顶部和底部一一对应设有隔离支架，相邻的隔离支架间配合设置；每n个软包电芯配合设有固定支架，所述固定支架与对应的n个隔离支架配合设置，所述固定支架包覆对应的n个软包电芯的左侧面、任一端面及右侧面，1≤n≤N；所有设于软包电芯顶部的隔离支架上设有上盖，所有设于软包电芯底部的隔离支架下设有下盖；N个软包电芯的前端和后端分别设有端盖，所述端盖与隔离支架配合设置。

优选地，所述固定支架对应软包电芯的左侧和右侧的侧壁的顶端和底端分别设有数量相等的第一定位孔，任一所述第一定位孔与对应的隔离支架的两侧的底部配合设置。

优选地，所述固定支架对应软包电芯的前端或后端的前壁或后壁的顶端和底端分别设有电气安全槽。

优选地，所述前壁或后壁与软包电芯间、相邻的软包电芯间、最外侧的软包电芯与下一个前壁或后壁间分别设有导热膜。

优选地，任一所述隔离支架包括隔离横杆，所述隔离横杆中横向设有通槽，所述通槽与对应的软包电芯的极耳配合设置；所述隔离横杆两侧设有隔离纵杆，所述隔离纵杆底部设有与固定支架配合的定位件。

优选地，任一所述隔离纵杆上沿电芯设置方向设有通孔，所述通孔一端设有插环，另一端设有插孔，相邻的所述隔离支架间通过插孔和插环扣合设置。

优选地，2个所述端盖的4个角处分别通过螺杆贯穿所有隔离支架对应侧的通孔。

优选地，任一所述通槽前端或后端的隔离横杆上设有挡板，所述挡板的高度大于软包电芯的极耳的长度。

优选地，所述隔离支架上配合设有采样板，所述隔离支架上设有限位柱，所述采样板上设有若干第二定位孔，所有隔离支架的限位柱与所有第二定位孔一一对应配合设置。

优选地，所述采样板上设有若干焊盘，任一所述焊盘对应设有导电金属片，所述导电金属片的一端通过焊接头与焊盘连接，所述导电金属片上设有第三定位孔，所述第三定位孔与软包电芯配合设置。

本实用新型提供了一种优化结构的高集成软包电池模组，通过为模组中的每个软包电芯分别在顶部和底部对应设置隔离支架，并将相邻的隔离支架配合设置，逐个增加隔离支架的支撑强度；通过每n个软包电芯配合设置包覆三面的固定支架，以固定支架与对应的n个隔离支架配合设置达成顶面、底面与侧面的强度衔接，且将电池模组拆分成若干个小组，便于成组装配的同时保证了强度；通过上盖、下盖和端盖完成整个电池模组壳体的构造，同时以端盖与隔离支架配合，增加强度。

本实用新型能提高软包电池模组的成组效率，电池模组的能量密度大，电池模组的电压温度采样集成度高，模组空间利用率高。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸图结构示意图；

图2为本实用新型的省略上盖的俯视图结构示意图；

图3为本实用新型的省略上盖的立体图结构示意图；

图4为图3中A的局部放大结构示意图；

图5为本实用新型中每n个软包电芯与固定支架、n个隔离支架配合的爆炸图结构示意图；

图6为本实用新型中导电金属片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。

本实用新型涉及一种高集成软包电池模组，包括并列设置的N个软包电芯1，所述软包电芯1的顶部和底部一一对应设有隔离支架2，相邻的隔离支架2间配合设置；每n个软包电芯1配合设有固定支架3，所述固定支架3与对应的n个隔离支架2配合设置，所述固定支架3包覆对应的n个软包电芯1的左侧面、任一端面及右侧面，1≤n≤N；所有设于软包电芯1顶部的隔离支架2上设有上盖4，所有设于软包电芯1底部的隔离支架2下设有下盖5；N个软包电芯1的前端和后端分别设有端盖6，所述端盖6与隔离支架2配合设置。

本实用新型中，软包电池模组包括有N个软包电芯1，以n个软包电芯1为一组，在同一端面，如前端面包覆固定支架3，固定支架3整体呈U型，即除了端面外还包覆住n个软包电芯1的两个侧面，以此结构将一个软包电池模组内分隔为了几个子模组，便于操作。

本实用新型中，为每一个软包电芯1的顶部和底部配设隔离支架2，固定支架3对应的n个软包电芯1配置的顶部n个隔离支架2和底部n个隔离支架2分别与固定支架3接合，同时相邻的隔离支架2间接合，大幅增加电池模组的强度，且由于零部件间的集成度高，电池模组振动或者受力时，软包电芯1的边角处保护较好，应力较小，电芯1损伤小。

本实用新型中，所有设于软包电芯1顶部的隔离支架2上设有上盖4，所有设于软包电芯1底部的隔离支架2下设有下盖5，一般情况下，在隔离支架2上设置按孔7，直接将上盖4和下盖5通过按扣按入即可。

本实用新型中，N个软包电芯1的前端和后端分别设有端盖6，这其中，端盖6上与电可能发生接触的一面一般贴有薄PC片用于绝缘。

本实用新型中，为了增加整体的强度效果，端盖6与隔离支架2亦配合设置。

所述固定支架3对应软包电芯1的左侧和右侧的侧壁的顶端和底端分别设有数量相等的第一定位孔8，任一所述第一定位孔8与对应的隔离支架2的两侧的底部配合设置。

所述固定支架3对应软包电芯1的前端或后端的前壁或后壁的顶端和底端分别设有电气安全槽9。

所述前壁或后壁与软包电芯1间、相邻的软包电芯1间、最外侧的软包电芯1与下一个前壁或后壁间分别设有导热膜10。

本实用新型中，以n为2为例，在固定支架3的左侧和右侧的侧壁顶端和底端分别设置2个第一定位孔8，以第一定位孔8分别与2个软包电芯1配合的4个隔离支架2进行固定；一般情况下，N可以被n整除。

本实用新型中，在固定支架3朝向隔离支架2设置采样板11的边缘处设置有电气安全槽9，防止固定支架3与软包电芯1的极耳处电气间隙过小，保证电池模组电气安全。

本实用新型中，利用粘性薄导热膜10增加电池模组的强度与导热性能。具体来说，导热膜10的厚度在0.5mm以下，且双面均有粘性及弹性，一般在厚度方向上具有10%~20%的弹性变形空间；本实施例中以一个固定支架3、2个软包电芯1为例，有3片导热膜10，分别位于固定支架3与软包电芯1间、2个软包电芯1间、最外侧软包电芯1的外端面，导热膜10不仅起到了粘接的作用，还可以进行热量传导，将热量导至固定支架3的两侧折弯处；由于粘接的位置为软包电芯1上面积最大的面，因此粘接强度非常高，软包电芯1在平行与粘接面方向上的受力和振动均可以被限制住，而导热膜10的弹性变形区域可吸收电芯1在大量循环后膨胀的尺寸，不会过大影响电池模组的结构强度，进而提高电池模组整体的安全性能。

任一所述隔离支架2包括隔离横杆12，所述隔离横杆12中横向设有通槽13，所述通槽13与对应的软包电芯1的极耳配合设置；所述隔离横杆13两侧设有隔离纵杆14，所述隔离纵杆14底部设有与固定支架3配合的定位件15。

任一所述隔离纵杆14上沿电芯1设置方向设有通孔16，所述通孔16一端设有插环17，另一端设有插孔18，相邻的所述隔离支架2间通过插孔18和插环17扣合设置。

2个所述端盖6的4个角处分别通过螺杆19贯穿所有隔离支架2对应侧的通孔16。

任一所述通槽13前端或后端的隔离横杆12上设有挡板20，所述挡板20的高度大于软包电芯1的极耳的长度。

本实用新型中，隔离支架2包括隔离横杆12，隔离横杆12上的通槽13可以使得电芯1的极耳贯穿并伸出、随后进行电连接；隔离横杆12两侧的隔离纵杆14底部设置定位件15，定位件15与第一定位孔8一一对应设置；定位件15的设置可以依据本领域技术人员具体的需求而定，如设置为定位孔的形式，与第一定位孔8对接后采用紧固件进行固定，亦可以如附图所示，直接设置为固定扣的形式，以固定扣与第一定位孔8对接，减少紧固件的个数。

本实用新型中，隔离纵杆14上设置有通孔16，事实上通孔16的设置方向与隔离横杆12、隔离纵杆14均垂直，通孔16一方面可以用于逐次穿过螺杆19，即以4个螺杆19对应电池模组的4个轴向棱边，螺杆19串接起2端的端盖6和所有的软包电芯1，将电池模组压紧为整体框架，为电池模组提供强度支持；另一方面，在通孔16的两端分别设置插环17和插孔18，如设置圆环形凸台和圆环形凹槽，通过相邻的隔离支架2的插环17和插孔18配合，可以将隔离支架2配合安装在一起，形成整体的电池模组。

本实用新型中，在实际的操作过程中，同一个隔离支架2的两个隔离纵杆14上的插环17和插孔18的组合可以方向相反，如一侧为插环17在前端、插孔18在后端，而另一侧为插孔18在前端、插环17在后端，使得相邻的隔离支架2能反向扣合，非较大的外力无法打开，进一步对强度进行加强。

本实用新型中，隔离横杆12上设置高度大于极耳的挡板20，具体来说是高度大于极耳的伸出长度，挡板20可以防止相邻的软包电芯1的极耳误搭接在一起，形成短路。

所述隔离支架2上配合设有采样板11，所述隔离支架2上设有限位柱21，所述采样板11上设有若干第二定位孔22，所有隔离支架2的限位柱21与所有第二定位孔22一一对应配合设置。

所述采样板11上设有若干焊盘23，任一所述焊盘23对应设有导电金属片24，所述导电金属片24的一端通过焊接头25与焊盘23连接，所述导电金属片24上设有第三定位孔26，所述第三定位孔26与软包电芯1配合设置。

本实用新型中，电池模组一般均需要设置采样电路，其通过设置采样板11并与软包电芯1进行接合完成；为了保证采样板11的设置稳定，可以在隔离支架2上设置限位柱21，具体来说可以设置在隔离横杆12与挡板20的交界处，用于限制采样板11的位置，采样板11上对应限位柱21设置若干第二定位孔22，保证采样板11上的焊盘23与导电金属片24配合正确。

本实用新型中，通过导电金属片24连接采样板11和软包电芯1，具体来说，在导电金属片24的一端设置折弯向上的焊接头25与采样板11上的焊盘23锡焊连接，用于电压采样与温度采样，在导电金属片24的另一端设置第三定位孔26，用于限制导电金属片24在电池模组中的位置。

本实用新型中，焊接头25一般通过采样板11的焊盘23对应的孔位处伸出1~3mm。

本实用新型通过为模组中的每个软包电芯1分别在顶部和底部对应设置隔离支架2，并将相邻的隔离支架2配合设置，逐个增加隔离支架2的支撑强度；通过每n个软包电芯1配合设置包覆三面的固定支架3，以固定支架3与对应的n个隔离支架2配合设置达成顶面、底面与侧面的强度衔接，且将电池模组拆分成若干个小组，便于成组装配的同时保证了强度；通过上盖、下盖和端盖6完成整个电池模组壳体的构造，同时以端盖6与隔离支架2配合，增加强度。

本实用新型能提高软包电池模组的成组效率，电池模组的能量密度大，电池模组的电压温度采样集成度高，模组空间利用率高。

Claims (10)

1.一种高集成软包电池模组，包括并列设置的N个软包电芯，其特征在于：所述软包电芯的顶部和底部一一对应设有隔离支架，相邻的隔离支架间配合设置；每n个软包电芯配合设有固定支架，所述固定支架与对应的n个隔离支架配合设置，所述固定支架包覆对应的n个软包电芯的左侧面、任一端面及右侧面，1≤n≤N；所有设于软包电芯顶部的隔离支架上设有上盖，所有设于软包电芯底部的隔离支架下设有下盖；N个软包电芯的前端和后端分别设有端盖，所述端盖与隔离支架配合设置。

2.根据权利要求1所述的一种高集成软包电池模组，其特征在于：所述固定支架对应软包电芯的左侧和右侧的侧壁的顶端和底端分别设有数量相等的第一定位孔，任一所述第一定位孔与对应的隔离支架的两侧的底部配合设置。

3.根据权利要求2所述的一种高集成软包电池模组，其特征在于：所述固定支架对应软包电芯的前端或后端的前壁或后壁的顶端和底端分别设有电气安全槽。

4.根据权利要求3所述的一种高集成软包电池模组，其特征在于：所述前壁或后壁与软包电芯间、相邻的软包电芯间、最外侧的软包电芯与下一个前壁或后壁间分别设有导热膜。

5.根据权利要求1所述的一种高集成软包电池模组，其特征在于：任一所述隔离支架包括隔离横杆，所述隔离横杆中横向设有通槽，所述通槽与对应的软包电芯的极耳配合设置；所述隔离横杆两侧设有隔离纵杆，所述隔离纵杆底部设有与固定支架配合的定位件。

6.根据权利要求5所述的一种高集成软包电池模组，其特征在于：任一所述隔离纵杆上沿电芯设置方向设有通孔，所述通孔一端设有插环，另一端设有插孔，相邻的所述隔离支架间通过插孔和插环扣合设置。

7.根据权利要求6所述的一种高集成软包电池模组，其特征在于：2个所述端盖的4个角处分别通过螺杆贯穿所有隔离支架对应侧的通孔。

8.根据权利要求5所述的一种高集成软包电池模组，其特征在于：任一所述通槽前端或后端的隔离横杆上设有挡板，所述挡板的高度大于软包电芯的极耳的长度。

9.根据权利要求1所述的一种高集成软包电池模组，其特征在于：所述隔离支架上配合设有采样板，所述隔离支架上设有限位柱，所述采样板上设有若干第二定位孔，所有隔离支架的限位柱与所有第二定位孔一一对应配合设置。

10.根据权利要求9所述的一种高集成软包电池模组，其特征在于：所述采样板上设有若干焊盘，任一所述焊盘对应设有导电金属片，所述导电金属片的一端通过焊接头与焊盘连接，所述导电金属片上设有第三定位孔，所述第三定位孔与软包电芯配合设置。