CN209804771U - 一种高能量密度比锂电池模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高能量密度比锂电池模组，包括铝合金外壳，所述铝合金外壳的两侧外表面前后两端均固定安装有铝合金端部板，且铝合金外壳的内部活动安装有电芯防护泡棉，所述电芯防护泡棉的内部活动安装有电芯间泡棉，且电芯间泡棉的内部贯穿有软包电芯，所述电芯间泡棉的上端外表面活动安装有极耳连接板，且极耳连接板的上端外表面活动安装有FPC电压温度采集板，所述FPC电压温度采集板的上端外表面活动安装有ABS极耳支撑板，且ABS极耳支撑板的上端外表面设置有极耳。本实用新型，能够通过安装此锂电池模组，对电池系统的模组实现模块化、重量分散化，从而使电池系统的比能量得到提高，安全性得到提升，可靠性得到保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池模组技术领域，具体为一种高能量密度比锂电池模组。
背景技术
当今，零排放的锂电池系统已应用在各个领域，应用于电动飞机是当今发展的新方向，新能源锂电池应用于电动飞机有以下优点：降低了能源消耗；实现零排放；振动小、噪声低；整体效果是乘坐舒适性显著增强，随着电动飞机的不断发展，电动飞机对续航里程及承载能力要求越来越高，现有设计已经不能满足需求，我们必须要设计一款新结构来提高锂电池模组的能量密度比，在此基础上高能量密度比模组应运而生。
为此，提出一种高能量密度比锂电池模组。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高能量密度比锂电池模组，能够通过安装此锂电池模组，对电池系统的模组实现模块化、重量分散化，从而使电池系统的比能量得到提高，安全性得到提升，可靠性得到保障。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高能量密度比锂电池模组，包括铝合金外壳，所述铝合金外壳的两侧外表面前后两端均固定安装有铝合金端部板，且铝合金外壳的内部活动安装有电芯防护泡棉，所述电芯防护泡棉的内部活动安装有电芯间泡棉，且电芯间泡棉的内部贯穿有软包电芯，所述电芯间泡棉的上端外表面活动安装有极耳连接板，且极耳连接板的上端外表面活动安装有FPC电压温度采集板，所述FPC电压温度采集板的上端外表面活动安装有ABS极耳支撑板，且ABS极耳支撑板的上端外表面设置有极耳，所述ABS极耳支撑板的上端外表面中间位置活动安装有引脚，所述铝合金外壳的上端外表面活动安装有顶部绝缘防护板。
极耳连接采用激光焊接工艺，该结构相对以往螺栓连接方式可靠性更高，组装便捷，效率高，连接内阻更小；模组软包电芯的电压及温度采集使用FPC电压温度采集板来实现，相对线束采集占用空间小，安全可靠，电压、温度采集更准确，同时降低了模组重量；模组使用铝合金端部板限位、固定，同时开多处减重孔，增加散热面积的同时，降低了模组重量；此高能量密度比锂电池模组具有结构强度高，占用空间小，成本低，性价比高等特点；此高能量密度比锂电池模组成功应用于电动飞机，是锂电池系统应用的又一新领域。
优选的，所述铝合金外壳的宽度为150～200mm，高度为200～250mm，长度根据锂电池模组串并联适配设置。
铝合金外壳整体为U形，此外壳使用高强度铝合金折弯成型，三面开多个圆形减重孔，在保证整体结构强度的基础上尽可能的降低重量。
优选的，所述软包电芯与极耳先并联后串联，均用激光焊接方式连接。
过激光焊接连接有效降低了模组的成本。
优选的，所述FPC电压温度采集板与极耳连接板通过引脚固定。
FPC电压温度采集板通过引脚固定到极耳连接板上，实现电压及温度点的采集。
优选的，该锂电池模组整体比能量高达230～250wh/kg。
通过对电池系统的模组实现模块化、重量分散化，从而使电池系统的比能量得到提高。
优选的，所述电芯间泡棉为聚氨酯泡棉。
软包电芯间增加聚氨酯泡棉，预留软包电芯膨胀空间，同时通过挤压聚氨酯泡棉材料增加预紧力，防止软包电芯过度膨胀，聚氨酯泡棉尺寸根据软包电芯大小设计，厚度0.3～2mm。
优选的，所述铝合金端部板与铝合金外壳限定软包电芯X轴及Y轴方向位移。
通过ABS极耳支撑板限定软包电芯的轴Z方向位移，同时通过此ABS极耳支撑板起到极耳串并联及固定作用。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
极耳连接采用激光焊接工艺，该结构相对以往螺栓连接方式可靠性更高，组装便捷，效率高，连接内阻更小；模组软包电芯的电压及温度采集使用FPC电压温度采集板来实现，相对线束采集占用空间小，安全可靠，电压、温度采集更准确，同时降低了模组重量；模组使用铝合金端部板限位、固定，同时开多处减重孔，增加散热面积的同时，降低了模组重量；此高能量密度比锂电池模组具有结构强度高，占用空间小，成本低，性价比高等特点；此高能量密度比锂电池模组成功应用于电动飞机，是锂电池系统应用的又一新领域。
附图说明
图1为本实用新型的高能量密度比模组爆炸图；
图2为本实用新型的锂离子电池粘贴电芯间泡棉示意图；
图3为本实用新型的安装好ABS极耳支撑板的2P32S的电池模块示意图；
图4为本实用新型的极耳串并联及焊接示意图；
图5为本实用新型的安装FPC复合连接板示意图；
图6为本实用新型的极耳绝缘防护及相关铝合金外壳及铝合金端部板引脚连接固定图；
图7为本实用新型的高能量密度比模组整体外观图。
图中：1、极耳连接板；2、FPC电压温度采集板；3、ABS极耳支撑板；4、软包电芯；5、电芯间泡棉；6、顶部绝缘防护板；7、电芯防护泡棉；8、铝合金端部板；9、铝合金外壳；10、极耳；11、引脚。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1至图7，本实用新型提供一种技术方案：一种高能量密度比锂电池模组，如图1所示，包括铝合金外壳9，所述铝合金外壳9的两侧外表面前后两端均固定安装有铝合金端部板8，且铝合金外壳9的内部活动安装有电芯防护泡棉7，所述电芯防护泡棉7的内部活动安装有电芯间泡棉5，且电芯间泡棉5的内部贯穿有软包电芯4，所述电芯间泡棉5的上端外表面活动安装有极耳连接板1，且极耳连接板1的上端外表面活动安装有FPC电压温度采集板2，所述FPC电压温度采集板2的上端外表面活动安装有ABS极耳支撑板3，所述铝合金外壳9的上端外表面活动安装有顶部绝缘防护板6；
如图4至图5所示，所述ABS极耳支撑板3的上端外表面设置有极耳10，所述ABS极耳支撑板3的上端外表面中间位置活动安装有引脚11。
通过采用上述技术方案，极耳10连接采用激光焊接工艺，该结构相对以往螺栓连接方式可靠性更高，组装便捷，效率高，连接内阻更小；模组软包电芯4的电压及温度采集使用FPC电压温度采集板2来实现，相对线束采集占用空间小，安全可靠，电压、温度采集更准确，同时降低了模组重量；模组使用铝合金端部板8限位、固定，同时开多处减重孔，增加散热面积的同时，降低了模组重量；此高能量密度比锂电池模组具有结构强度高，占用空间小，成本低，性价比高等特点；此高能量密度比锂电池模组成功应用于电动飞机，是锂电池系统应用的又一新领域。
具体的，如图1所示，所述铝合金外壳9的宽度为150～200mm，高度为200～250mm，长度根据锂电池模组串并联适配设置。
通过采用上述技术方案，铝合金外壳9整体为U形，此外壳使用高强度铝合金折弯成型，三面开多个圆形减重孔，在保证整体结构强度的基础上尽可能的降低重量。
具体的，如图1和图4所示，所述软包电芯4与极耳10先并联后串联，均用激光焊接方式连接。
通过采用上述技术方案，过激光焊接连接有效降低了模组的成本。
具体的，如图1、图4和图5所示，所述FPC电压温度采集板2与极耳连接板1通过引脚11固定。
通过采用上述技术方案，FPC电压温度采集板2通过引脚11固定到极耳连接板1上，实现电压及温度点的采集。
具体的，如图1所示，该锂电池模组整体比能量高达230～250wh/kg。
通过采用上述技术方案，通过对电池系统的模组实现模块化、重量分散化，从而使电池系统的比能量得到提高。
具体的，如图1所示，所述电芯间泡棉5为聚氨酯泡棉。
通过采用上述技术方案，软包电芯4间增加聚氨酯泡棉，预留软包电芯4膨胀空间，同时通过挤压聚氨酯泡棉材料增加预紧力，防止软包电芯4过度膨胀，聚氨酯泡棉尺寸根据软包电芯4大小设计，厚度0.3～2mm。
具体的，如图1所示，所述铝合金端部板8与铝合金外壳9限定软包电芯4X轴及Y轴方向位移。
通过采用上述技术方案，通过ABS极耳支撑板3限定软包电芯4的轴Z方向位移，同时通过此ABS极耳支撑板3起到极耳10串并联及固定作用。
工作原理：该高能量密度比锂电池模组，将电芯间泡棉5粘贴到软包电芯4上，每个软包电芯4粘贴一片电芯间泡棉5，粘贴后根据串并联要求把单体成组，成组后的软包电芯4除极耳10引出极外其他面用电芯防护泡棉7做绝缘防护，同时用铝合金端部板8从两端夹紧，用工装根据预紧力要求增加压力使电芯防护泡棉7压缩，然后铝合金外壳9从模组底部装入后与铝合金端部板8实现螺栓连接紧固，模组使用铝合金端部板8限位、固定，同时开多处减重孔，增加散热面积的同时，降低了模组重量；此高能量密度比锂电池模组具有结构强度高，占用空间小，成本低，性价比高等特点，借助工艺工装安装ABS极耳支撑板3，安装到位后放入极耳连接板1，后折极耳10，固定FPC电压温度采集板2，极耳连接板1及FPC电压温度采集板2通过螺栓连接到ABS极耳支撑板3上，模组软包电芯4的电压及温度采集使用FPC电压温度采集板2来实现，相对线束采集占用空间小，安全可靠，电压、温度采集更准确，同时降低了模组重量，使用激光焊接工艺焊接极耳10，焊接完成后安装顶部绝缘防护板6及丛控组件，极耳10连接采用激光焊接工艺，该结构相对以往螺栓连接方式可靠性更高，组装便捷，效率高，连接内阻更小。
使用方法：使用时，首先将电芯间泡棉5粘贴到软包电芯4上，每个软包电芯4粘贴一片电芯间泡棉5，粘贴后根据串并联要求把单体成组，成组后的软包电芯4除极耳10引出极外其他面用电芯防护泡棉7做绝缘防护，同时用铝合金端部板8从两端夹紧，用工装根据预紧力要求增加压力使电芯防护泡棉7压缩，然后铝合金外壳9从模组底部装入后与铝合金端部板8实现螺栓连接紧固，模组使用铝合金端部板8限位、固定，同时开多处减重孔，增加散热面积的同时，降低了模组重量；此高能量密度比锂电池模组具有结构强度高，占用空间小，成本低，性价比高等特点，借助工艺工装安装ABS极耳支撑板3，安装到位后放入极耳连接板1，后折极耳10，固定FPC电压温度采集板2，极耳连接板1及FPC电压温度采集板2通过螺栓连接到ABS极耳支撑板3上，模组软包电芯4的电压及温度采集使用FPC电压温度采集板2来实现，相对线束采集占用空间小，安全可靠，电压、温度采集更准确，同时降低了模组重量，使用激光焊接工艺焊接极耳10，焊接完成后安装顶部绝缘防护板6及丛控组件，极耳10连接采用激光焊接工艺，该结构相对以往螺栓连接方式可靠性更高，组装便捷，效率高，连接内阻更小。
安装方法：
第一步、将电芯间泡棉5粘贴到软包电芯4上，每个软包电芯4粘贴一片电芯间泡棉5，粘贴后根据串并联要求把单体成组；
第二步、成组后的软包电芯4除极耳10引出极外其他面用电芯防护泡棉7做绝缘防护，同时用铝合金端部板8从两端夹紧，用工装根据预紧力要求增加压力使电芯防护泡棉7压缩；
第三步、铝合金外壳9从模组底部装入后与铝合金端部板8实现螺栓连接紧固；
第四步、借助工艺工装安装ABS极耳支撑板3，安装到位后放入极耳连接板1，后折极耳10；
第五步、固定FPC电压温度采集板2，极耳连接板1及FPC电压温度采集板2通过螺栓连接到ABS极耳支撑板3上；
第六步、使用激光焊接工艺焊接极耳10，焊接完成后安装顶部绝缘防护板6及丛控组件，模组组装完成。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种高能量密度比锂电池模组，包括铝合金外壳(9)，其特征在于：所述铝合金外壳(9)的两侧外表面前后两端均固定安装有铝合金端部板(8)，且铝合金外壳(9)的内部活动安装有电芯防护泡棉(7)，所述电芯防护泡棉(7)的内部活动安装有电芯间泡棉(5)，且电芯间泡棉(5)的内部贯穿有软包电芯(4)，所述电芯间泡棉(5)的上端外表面活动安装有极耳连接板(1)，且极耳连接板(1)的上端外表面活动安装有FPC电压温度采集板(2)，所述FPC电压温度采集板(2)的上端外表面活动安装有ABS极耳支撑板(3)，且ABS极耳支撑板(3)的上端外表面设置有极耳(10)，所述ABS极耳支撑板(3)的上端外表面中间位置活动安装有引脚(11)，所述铝合金外壳(9)的上端外表面活动安装有顶部绝缘防护板(6)。
2.根据权利要求1所述的一种高能量密度比锂电池模组，其特征在于：所述铝合金外壳(9)的宽度为150～200mm，高度为200～250mm，长度根据锂电池模组串并联适配设置。
3.根据权利要求1所述的一种高能量密度比锂电池模组，其特征在于：所述软包电芯(4)与极耳(10)先并联后串联，均用激光焊接方式连接。
4.根据权利要求1所述的一种高能量密度比锂电池模组，其特征在于：所述FPC电压温度采集板(2)与极耳连接板(1)通过引脚(11)固定。
5.根据权利要求1所述的一种高能量密度比锂电池模组，其特征在于：该锂电池模组整体比能量高达230～250wh/kg。
6.根据权利要求1所述的一种高能量密度比锂电池模组，其特征在于：所述电芯间泡棉(5)为聚氨酯泡棉。
7.根据权利要求1所述的一种高能量密度比锂电池模组，其特征在于：所述铝合金端部板(8)与铝合金外壳(9)限定软包电芯(4)X轴及Y轴方向位移。
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| CN201920987313.9U CN209804771U (zh) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | 一种高能量密度比锂电池模组 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111129386A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-08 | 苏州清陶新能源科技有限公司 | 一种电池模组泡棉选型方法以及电池模组 |
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2019
- 2019-06-28 CN CN201920987313.9U patent/CN209804771U/zh active Active
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| CN111129386A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-08 | 苏州清陶新能源科技有限公司 | 一种电池模组泡棉选型方法以及电池模组 |
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