CN209981339U - 软包锂电池标准模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及软包锂电池标准模组，它包括电芯组件、前端板组件、后端板组件、前盖板组件、后盖板组件、铝壳体和铝端板，电池单体通过串并联形式进行堆叠，单体电芯间通过聚氨酯泡棉双面胶进行电芯间的固定连接，电芯极耳经过折弯、滚压及激光焊接工艺固定到端板组件上，再将FPC软排通过卡扣固定到端板组件上，然后整体将电芯组件装入铝壳体内，使电芯组件装配到位，再将盖板组件通过盖板导滑槽装入端板组件上，然后将铝端板通过盖板组件的定位孔装配到盖板组件及铝壳体上，再将铝壳体及铝端板通过激光焊进行焊接，待模组装配好焊接好后，再将胶体通过四个灌胶孔进行注胶；本实用新型具有一种利用率高、生产成本低、散热效果好的优点。

Description

软包锂电池标准模组

技术领域

本实用新型涉及软包锂电池技术领域，具体涉及一种软包锂电池标准模组。

背景技术

随着国家政策的引导，新能源行业这几年取得了飞速的发展，但前期的粗放型管理，也导致了各家锂电池厂家及主机厂生产的产品类型林林总总，这在无形中就增加了产品的成本，尤其是相对于调整周期长及投资较大的锂电行业而言，更是苦不堪言，伴随着国家对新能源行业的补贴大幅度退坡甚至于2020年的取消，各个电池厂对成本的管控更是细化到毫厘之间。

我们知道，除了技术上的变革外，最明显的降本措施就是标准化的生产，而标准化必然带来批量化，由于新能源发展初期，各种油改电及小众化的车型，根本就无法标准化，这也必然带来生产成本的增加，随这新能源行业的深入发展，尤其是借鉴与西方欧美国家的汽车产业化经验，各种标准化模组，标准化电池箱应运而生，比较有代表性能就是VDA模组的开发，VDA模组的外形尺寸及固定方式完全标准化，无论是方形还是软包均可以做成VDA模组的形式，这样，主机厂在选择电池厂家的时候，可以有很多的选择，只要把模组换掉，其余均可以保持不变，这样的话，主机厂既节省了大量了时间，也可以节省了许多的研发费用，从而，成本也大幅度下降，对电池厂家来说，标准化降本的效果尤其明显，模组标准化，带来产线的标准化，从而避免短期的型号变更而带来的设备的高投入。

目前的标准化模组，以VDA355和390软包为例，传统的做法为，每个电芯均采用BLOCK进行固定，然后再堆叠，这样不但降低了模组的空间利用率，还增加了模组的成本，目前我们的模组在设计上规避掉BLOCK的使用，取而代之的是模组整体灌胶，不但使模组空间利用率最大化，还改善了模组的散热情况，同时也降低了模组的生产制造成本。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种软包锂电池标准模组，以解决目前的软包锂电池标准模组空间利用率不高、生产成本高及散热不良的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：软包锂电池标准模组，它包括电芯组件、前端板组件、后端板组件、前盖板组件、后盖板组件、铝壳体和铝端板，所述电芯组件由六个电芯小组件组成，所述电芯小组件包括单体电芯和聚氨酯泡棉，所述单体电芯之间通过2PCS聚氨酯泡棉粘贴，所述电芯小组件前端设置有电芯极耳；所述前端板组件包括正极引出件、汇流排、负极引出件和前端板塑胶件，所述汇流排设置在前端板组件的外侧中部，汇流排上方设置有正极引出件和负极引出件，所述前端板塑胶件包裹在前端板组件四周，所述前端板塑胶件两侧设置有限位孔，所述前端板塑胶件外侧上部设置有端板卡槽和端板卡扣，所述前端板塑胶件拐角处设置有导滑槽，所述前端板组件内侧设置有导向结构，所述后端板组件与前端板组件结构一致；所述前盖板组件上部设置有预埋螺母，所述预埋螺母与所述的正极引出件和负极引出件对应，所述前盖板组件前方设置有前盖板塑胶件，所述前盖板塑胶件上部设置有盖板卡扣A和盖板卡扣B，所述前盖板塑胶件前方设置有盖板定位柱，所述前盖板塑胶件两侧设置有盖板导滑槽，所述盖板导滑槽与导滑槽相对应，所述后盖板组件与前盖板组件结构一致；所述铝壳体为桶状结构，铝壳体的两端设置有四个灌胶孔，所述铝壳体内部装配有电芯组件，所述铝壳体前后两端设置有端口，所述端口处设置有铝端板，所述铝端板内侧上设置有定位孔，所述定位孔与盖板定位柱对应，所述铝端板外侧面设置有吊装孔，所述铝端板的上表面设置有安装孔，所述铝端板两侧端还设置有凸台。

软包锂电池模组的外壳是一个桶状的方形铝壳体，铝壳体为一体挤出成型，壳体上设有四个灌胶孔，四个灌胶孔分别位于铝壳体的两端，也即是电芯组顶封的对应位置，以便灌胶时有足够的空间流动，既起到振动缓冲的作用，又可以将电芯产生的热量通过胶体散发出去。

电芯小组件的组合方式为，每两个单体电芯侧封对靠在一起，用于使电芯小组件非侧封侧的空间最大化，方便灌胶时的操作，单体电芯之间有聚氨酯泡棉连接，以改善电芯厚度的差异和进行电芯后期膨胀的压缩用。

铝壳体两端开口处的结构，用于与铝端板焊接，形成一个整体，铝端板内侧设有四个定位孔，以进行与前、后盖板组件的装配定位，铝端板外侧有两个椭圆形吊装孔，用于模组入箱时的吊装，铝端板两端设有两个圆孔，用于模组的安装固定用。

汇流排和正、负极引出件与前端板组件的固定方式为预埋方式，前盖板组件上设有两个预埋螺母，以供正、负极引出件连接使用。

前端板组件上设有汇流排，且汇流排上开有方孔，以供与电芯极耳穿插和进行串并联。

前、后端板组件两侧各设置两个定位孔，该定位孔的作用是在电芯极耳和前、后端板组件的汇流排焊接时起到限位的作用，以确保整个电芯组件的长度尺寸达到规定的标准。

前、后端板组件上都设有端板卡扣，该端板卡扣用于固定FPC软排，FPC软排设置在电芯组件的中部，FPC设有用于低压检测的镍片，该镍片通过焊接使其与各串汇流排连接起来。

导向结构上设置有用于电芯组件在组装时疏导电芯极耳的穿插方形孔。

前、后盖板与铝端板的固定连接方式为导滑槽及盖板卡扣连接固定。

前盖板组件上还设置有绝缘护套，该绝缘护套通过导滑槽及盖板卡扣固定到前盖板上。

电芯组件与铝壳体的固定方式为灌封胶固定。

灌封胶为A/B组分的导热灌封胶。

本实用新型的有益效果：电池单体通过串并联形式进行堆叠，单体电芯间通过聚氨酯泡棉双面胶进行电芯间的固定连接，然后将前、后端板组件通过端板卡槽装到电芯组件两端的电芯极耳上，通过前端板组件上预埋的汇流排进行电池的串并联，电芯极耳经过折弯、滚压及激光焊接工艺很牢靠的固定到前、后端板组件上，再将FPC软排通过卡扣固定到前、后端板组件上，将FPC上的低压镍片焊接到每串汇流排上，然后整体将电芯组件装入铝壳体内，通过一侧端板的限位结构，使电芯组件装配到位，再将前、后盖板组件通过盖板导滑槽装入前、后端板组件上，然后将铝端板通过前、后盖板组件的定位孔装配到前、后盖板组件及铝壳体上，再将铝壳体及铝端板通过激光焊进行焊接，标准模组铝壳体上设有四个灌胶孔，待模组装配好焊接好后，再将胶体通过四个灌胶孔进行注胶，胶体起到固定电芯组件和导热的作用，通过这种全新的方式，解决了目前标准模组单个电芯采用BLOCK进行固定和防护，节省了模组的制造成本及改善了电芯的散热问题；本实用新型具有一种利用率高、生产成本低、散热效果好的优点。

附图说明

图1是本实用新型的电池模组单体电芯粘贴聚氨酯泡棉结构示意图。

图2是本实用新型的电池模组双电芯侧封对靠粘接结构示意图。

图3是本实用新型的电池模组电芯组件堆叠结构示意图。

图4是本实用新型的电池模组装配前、后端板组件爆炸图。

图5是本实用新型的电池模组前端板组件结构示意图。

图6是本实用新型的电池模组前端板内侧结构示意图。

图7是本实用新型的电池模组铝壳体及铝端板结构示意图。

图8是本实用新型的电池模组前盖板组件结构示意图。

图9是本实用新型的电池模组总装结构爆炸图。

图中 1、电芯组件 11、电芯小组件 12、侧封对靠结构 111、单体电芯 1111、电芯极耳 2、聚氨酯泡棉 3、前端板组件 31、正极引出件 32、汇流排 33、负极引出件 34、前端板塑胶件 341、限位孔 342、端板卡槽 343、端板卡扣 344、导滑槽 345、导向结构 4、后端板组件 5、前盖板组件 51、预埋螺母 52、前盖板塑胶件 521、盖板卡扣A 522、盖板卡扣B523、盖板定位柱 524、盖板导滑槽 6、后盖板组件 7、铝壳体 71、灌胶孔 72、端口 8、铝端板 81、定位孔 82、吊装孔 83、安装孔 84、凸台 9、FPC软排 10、绝缘护套。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

实施例1

如图1至图3所示，电芯组件1包括电芯小组件11、电芯单体111和聚氨酯泡棉2。

如图1、图2所示，电芯小组件11包括单体电芯111和聚氨酯泡棉2，单体电芯111粘贴2PCS聚氨酯泡棉2，然后每两个电芯侧封背靠一起，如图2中12标注所示，这样就使得非侧封翻折侧靠在一起，便可留出了足够的空间，共后续灌胶所用。

如图3所示，电芯组件1堆叠完成后，便成为一个整体，使单体电芯111彼此之间通过聚氨酯泡棉2牢固地粘接到一起，氨酯泡棉2的作用既可弥补单体电芯111厚度不均带来的尺寸误差外，还可以通过本身的可压缩属性来吸收单体电芯111充放电过程中的膨胀力。

如图4、图5、图6所示，电芯组件1堆叠完成后，安装前端板组件3、后端板组件4，前端板组件3包括正极引出件31、汇流排32、负极引出件33和前端板塑胶件34。

前端板塑胶件34中的所有引出排及汇流排均有预埋成型固定，与前端板塑胶件34组成一个整体，这种固定方式既方便快捷，又牢固可靠。

电芯组件1固定好后，然后通过前端板塑胶件34中的锥度导向结构345，使电芯组件1中的电芯极耳1111，顺利地穿过正极引出件31、负极引出件33和汇流排32中的方形孔，同样的步骤，使电芯组件1的另一端电芯极耳1111顺利地穿过后端板组件4中的汇流排32中的方形孔，待全部电芯极耳1111穿插完成后，通过端板中的限位孔341定位，是两侧端板的长度距离保持在规定的长度标准中，然后进行电芯极耳1111翻折，滚压和进行光焊接。

电芯极耳1111焊接结束后，安装FPC软排9，通过FPC软排9两端的加强板中的圆孔，使其固定在前、后端板组件上的端板卡扣343上，然后使FPC软排9上的镍片焊接到的汇流排32上。

如图7，图8，电芯组件1入壳，电芯组件1整体装入铝壳体7中，通过前端上的止位结构，使电芯组件1装配到预定位置，然后装入前盖板组件3，前盖板组件5与前端板组件3通过导滑槽结构滑到预定位置，再通过前端板组件5与前盖板组件3上的卡扣使其完全固定，重复相同的动作，使后盖板组件6与后端板组件4装配到位，前、后盖板组件都装配完成后，再装配两端的铝端板8。通过盖板上的盖板定位柱523，使铝端板8装配到位。

铝端板8装配好后，通过激光焊接是铝壳体7和铝端板8焊接到一起。

通过铝壳体7上的四个灌胶孔71，使A/B组分的导热灌封胶注入到模组内部，通过注入一定的量后，停止灌胶，待胶体固化后，安装绝缘护套10，至此，整个模组组装完成。

实施例2

如图1-9所示，软包锂电池标准模组，它包括电芯组件1、前端板组件3、后端板组件4、前盖板组件5、后盖板组件6、铝壳体7和铝端板8，所述电芯组件1由六个电芯小组件11组成，所述电芯小组件11包括单体电芯111和聚氨酯泡棉2，所述单体电芯111之间通过2PCS聚氨酯泡棉2粘贴，所述电芯小组件11前端设置有电芯极耳1111；所述前端板组件3包括正极引出件32、汇流排32、负极引出件33和前端板塑胶件34，所述汇流排32设置在前端板组件3的外侧中部，汇流排32上方设置有正极引出件31和负极引出件33，所述前端板塑胶件34包裹在前端板组件3四周，所述前端板塑胶件34两侧设置有限位孔341，所述前端板塑胶件34外侧上部设置有端板卡槽342和端板卡扣343，所述前端板塑胶件34拐角处设置有导滑槽344，所述前端板组件3内侧设置有导向结构345，所述后端板组件4与前端板组件3结构一致；所述前盖板组件5上部设置有预埋螺母51，所述预埋螺母51与所述的正极引出件31和负极引出件33对应，所述前盖板组件5前方设置有前盖板塑胶件52，所述前盖板塑胶件52上部设置有盖板卡扣A521和盖板卡扣B522，所述前盖板塑胶件52前方设置有盖板定位柱523，所述前盖板塑胶件52两侧设置有盖板导滑槽524，所述盖板导滑槽524与导滑槽344相对应，所述后盖板组件6与前盖板组件5结构一致；所述铝壳体7为桶状结构，铝壳体7的两端设置有四个灌胶孔71，所述铝壳体7内部装配有电芯组件1，所述铝壳体7前后两端设置有端口72，所述端口72处设置有铝端板8，所述铝端板8内侧上设置有定位孔81，所述定位孔81与盖板定位柱523对应，所述铝端板8外侧面设置有吊装孔82，所述铝端板8的上表面设置有安装孔83，所述铝端板8两侧端还设置有凸台84。

电池单体通过串并联形式进行堆叠，单体电芯111间通过聚氨酯泡棉2双面胶进行电芯间的固定连接，然后将前、后端板组件通过端板卡槽342装到电芯组件1两端的电芯极耳1111上，通过前端板组件3上预埋的汇流排32进行电池的串并联，电芯极耳1111经过折弯、滚压及激光焊接工艺很牢靠的固定到前、后端板组件上，再将FPC软排9通过卡扣固定到前、后端板组件上，将FPC上的低压镍片焊接到每串汇流排32上，然后整体将电芯组件1装入铝壳体7内，通过一侧端板的限位结构，使电芯组件1装配到位，再将前、后盖板组件通过盖板导滑槽524装入前、后端板组件上，然后将铝端板8通过前、后盖板组件的定位孔装配到前、后盖板组件及铝壳体7上，再将铝壳体7及铝端板8通过激光焊进行焊接，标准模组铝壳体7上设有四个灌胶孔71，待模组装配好焊接好后，再将胶体通过四个灌胶孔71进行注胶，胶体起到固定电芯组件1和导热的作用，通过这种全新的方式，解决了目前标准模组单个电芯采用BLOCK进行固定和防护，节省了模组的制造成本及改善了电芯的散热问题；本实用新型具有一种利用率高、生产成本低、散热效果好的优点。

Claims (10)

1.软包锂电池标准模组，其特征在于：它包括电芯组件、前端板组件、后端板组件、前盖板组件、后盖板组件、铝壳体和铝端板，所述电芯组件由六个电芯小组件组成，所述电芯小组件包括单体电芯和聚氨酯泡棉，所述单体电芯之间通过2PCS聚氨酯泡棉粘贴，所述电芯小组件前端设置有电芯极耳；所述前端板组件包括正极引出件、汇流排、负极引出件和前端板塑胶件，所述汇流排设置在前端板组件的外侧中部，汇流排上方设置有正极引出件和负极引出件，所述前端板塑胶件包裹在前端板组件四周，所述前端板塑胶件两侧设置有限位孔，所述前端板塑胶件外侧上部设置有端板卡槽和端板卡扣，所述前端板塑胶件拐角处设置有导滑槽，所述前端板组件内侧设置有导向结构，所述后端板组件与前端板组件结构一致；所述前盖板组件上部设置有预埋螺母，所述预埋螺母与所述的正极引出件和负极引出件对应，所述前盖板组件前方设置有前盖板塑胶件，所述前盖板塑胶件上部设置有盖板卡扣A和盖板卡扣B，所述前盖板塑胶件前方设置有盖板定位柱，所述前盖板塑胶件两侧设置有盖板导滑槽，所述盖板导滑槽与导滑槽相对应，所述后盖板组件与前盖板组件结构一致；所述铝壳体为桶状结构，铝壳体的两端设置有四个灌胶孔，所述铝壳体内部装配有电芯组件，所述铝壳体前后两端设置有端口，所述端口处设置有铝端板，所述铝端板内侧上设置有定位孔，所述定位孔与盖板定位柱对应，所述铝端板外侧面设置有吊装孔，所述铝端板的上表面设置有安装孔，所述铝端板两侧端还设置有凸台。

2.根据权利要求1所述的软包锂电池标准模组，其特征在于：所述电芯小组件的组合方式为，每两个单体电芯侧封对靠在一起，单体电芯之间有聚氨酯泡棉连接。

3.根据权利要求1所述的软包锂电池标准模组，其特征在于：所述铝端板内侧设有四个定位孔，以进行与前、后盖板组件的装配定位，铝端板外侧有两个椭圆形吊装孔，用于模组入箱时的吊装，铝端板两端设有两个圆孔，用于模组的安装固定用。

4.根据权利要求1所述的软包锂电池标准模组，其特征在于：所述汇流排和正、负极引出件与前端板组件的固定方式为预埋方式，前盖板组件上设有两个预埋螺母，以供正、负极引出件连接使用。

5.根据权利要求1所述的软包锂电池标准模组，其特征在于：所述前端板组件上设有汇流排，且汇流排上开有方孔，以供与电芯极耳穿插和进行串并联。

6.根据权利要求1所述的软包锂电池标准模组，其特征在于：所述导向结构上设置有用于电芯组件在组装时疏导电芯极耳的穿插方形孔。

7.根据权利要求1所述的软包锂电池标准模组，其特征在于：所述前、后盖板与铝端板的固定连接方式为导滑槽及盖板卡扣A连接固定。

8.根据权利要求1所述的软包锂电池标准模组，其特征在于：所述前盖板上还设置有绝缘护套，该绝缘护套通过导滑槽及盖板卡扣B固定到前盖板上。

9.根据权利要求1所述的软包锂电池标准模组，其特征在于：所述电芯组件与铝壳体的固定方式为灌封胶固定。

10.根据权利要求9所述的软包锂电池标准模组，其特征在于：所述灌封胶为A/B组分的导热灌封胶。

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