CN211828928U - 一种软包动力电池模组外壳结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种软包动力电池模组外壳结构，包括模组外壳和电芯组件，电芯组件固定安装至模组外壳内部，模组外壳包括上盖、底壳、一号端盖和二号端盖，底壳横截面呈U字型，包括底板和两块侧板，两块侧板分别固定连接至底板的两侧形成一体成型的底壳，上盖固定安装至底壳顶部形成框体，框体两端分别安装一号端盖、二号端盖形成封闭结构的模组外壳。本实用新型一方面可防止在各种操作环境下外界因素或者构成电芯组装体的其他结构对电池模组的电芯上的物理损伤，避免引起电池的性能恶化或稳定性下降，另一方面可提升模组能量密度，提高电动汽车的续航里程。

Description

一种软包动力电池模组外壳结构

技术领域

本实用新型属于动力电池零配件领域，尤其是涉及一种动力电池模组外壳结构。

背景技术

随着新能源行业的发展，电动汽车的应用越来越广泛。而软包锂离子电池因具有重量轻、比容量高、安全性能好、内阻小、设计灵活等优点，在市场上广泛得到使用。当然，电动汽车的续航里程、电池的稳定性和安全性越来越得到人们的关注。如何提高电动汽车的续航里程，提高动力电池的能量密度，提升动力电池的安全性，提高单体电池的散热能力成为今后电动汽车发展的关键。动力电池模组作为电动汽车能量系统的核心，模组外壳作为承载动力电池的载体，支撑动力电池具有良好的的稳定性，使模组整体的结构强度和刚度适应汽车行驶的各个工况。另外，模组外壳在汽车行驶过程中，还能防止在各种操作环境下外界因素或者构成电芯组装体的其他结构对电池模组的电芯上的物理损伤，避免引起电池的性能恶化或稳定性下降。目前软包锂离子电池模组的外壳结构主要有两种。第一种形式是U形框架和两侧端板连接，这种形式在结构稳定性和强度上有缺陷，不适用于大容量模组结构，且在电芯膨胀时，电芯膨胀力作用在外壳上易使模组外壳变形。第二种形式是口形模组框架和两侧端板连接，这种形式结构在加工上成本比较高，在模组组装上比较困难，模组组装工艺不适用于批量生产，故应用均不广泛。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种软包动力电池模组外壳结构，一方面可防止在各种操作环境下外界因素或者构成电芯组装体的其他结构对电池模组的电芯上的物理损伤，避免引起电池的性能恶化或稳定性下降，另一方面可提升模组能量密度，提高电动汽车的续航里程。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种软包动力电池模组外壳结构，包括模组外壳和电芯组件，电芯组件固定安装至模组外壳内部，

模组外壳包括上盖、底壳、一号端盖和二号端盖，底壳横截面呈U字型，包括底板和两块侧板，两块侧板分别固定连接至底板的两侧形成一体成型的底壳，所述上盖下表面两侧分别设有一个限位条，上盖固定安装至底壳顶部形成框体，框体两端分别安装一号端盖、二号端盖形成封闭结构的模组外壳。

进一步的，电芯组件两端，每一端的两侧均设有一个卡扣，底壳的两个侧板的两端均设有一个限位孔，限位孔与卡扣一一对应。

进一步的，所述卡扣的横截面呈直角梯形状，卡扣横截面的上底a与下底b的比例为1:12；卡扣横截面的直角边c与下底b的比例为1:6。

进一步的，所述限位孔横截面为长方形结构，尺寸为6mm*8mm。

进一步的，限位条横截面呈直角形梯形，包括上底M、下底N、直角边Q、斜边P，限位条直角边Q靠近上盖边缘处，所述底壳厚度为T，且限位条直角边Q距离上盖边缘的长度R的范围为T-1.1T；长度R与直角边Q的比例大于1:2；斜边P的倾斜角度为45°。

进一步的，限位条下底N的长度大于底壳厚度T的1.5倍。

进一步的，模组外壳整体为轻量化铝合金材质；上盖与底壳通过激光焊接。

进一步的，所述上盖为挤出成型；底壳为挤出成型或钣金成型；一号端盖、二号端盖为高压铸造成型。

进一步的，所述一号端盖、二号端盖结构相同，一号端盖内侧面设有与一号端盖轮廓相同的限位层，限位层的面积小于一号端盖的面积，且相同一侧的限位层每条边与一号端盖每条边距离X相同，限位层的厚度Y大于距离 X的2倍。

进一步的，限位层顶部两侧，与上盖的两个限位条相对应的两个角为倒角结构。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种软包动力电池模组外壳结构具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种软包动力电池模组外壳结构，通过焊接使模组底壳、上盖和两侧端板形成为整体，增强了模组外壳结构的稳定性和刚、强度，有效抵挡电芯膨胀力。

(2)本实用新型所述的一种软包动力电池模组外壳结构，上盖、模组底壳和两侧模组端盖均采用铝合金材料，一方面可防止在各种操作环境下外界因素或者构成电芯组装体的其他结构对电池模组的电芯上的物理损伤，避免引起电池的性能恶化或稳定性下降，另一方面可提升模组能量密度，提高电动汽车的续航里程。

(3)本实用新型所述的一种软包动力电池模组外壳结构，模组外壳分为包括上盖和底壳，不仅降低了加工难度，也降低了模组组装时的工艺难度，有利于模组组装和提高生产效率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种软包动力电池模组外壳结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种软包动力电池模组外壳结构爆炸图；

图3为本实用新型实施例所述的上盖示意图；

图4为本实用新型实施例所述的图3中A的局部放大图；

图5为本实用新型实施例所述的卡扣示意图；

图6为本实用新型实施例所述的一号端盖示意图。

附图标记说明：

1、模组外壳；11、上盖；111、限位条；12、底壳；121、限位孔；13、一号端盖；131、限位层；14、二号端盖；2、电芯组件；21、卡扣。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种软包动力电池模组外壳1结构，如图1至图6所示，包括模组外壳 1和电芯组件2，电芯组件2固定安装至模组外壳1内部，模组外壳1包括上盖11、底壳12、一号端盖13和二号端盖14，底壳12横截面呈U字型，包括底板和两块侧板，两块侧板分别固定连接至底板的两侧形成一体成型的底壳12，上盖11固定安装至底壳12顶部形成框体，框体两端分别安装一号端盖13、二号端盖14形成封闭结构的模组外壳1。

电芯组件2两端，每一端的两侧均设有一个卡扣21，底壳12的两个侧板的两端均设有一个限位孔121，限位孔121与卡扣21一一对应，卡扣21 实现了软包动力电池模组电芯组件2的组装限位，结构简单且造价较低，节约成本。

卡扣21的横截面呈直角梯形状，卡扣21横截面的上底a与下底b的比例为1:12；卡扣21横截面的直角边c与下底b的比例为1:6，避免电芯组件2从底壳12上脱落。

限位孔121横截面为长方形结构，尺寸为6mm*8mm，节省空间，但是能够提供足够的对卡扣21的限位作用力。

上盖11下表面两侧分别设有一个限位条111，限位条111横截面呈直角形梯形，包括上底M、下底N、直角边Q、斜边P，限位条111直角边Q靠近上盖11边缘处，所述底壳12厚度为T，且限位条111直角边Q距离上盖11 边缘的长度R的范围为T-1.1T；且限位条111直角边Q距离上盖11边缘的长度R的范围为1mm-1.1mm，便于底壳12与上盖11进行接触设置；长度R 与直角边Q的比例大于1:2；避免焊接时产生电火花向模组内迸溅，对电芯组件2起保护作用；斜边P的倾斜角度为45°，使限位条111与上盖11之间形成作用力，增加限位条111的稳定性，避免在其他作用力下断裂。

限位条11下底N的长度大于底壳12厚度T的1.5倍，避免焊接时产生的热量向模组内传递，对电芯组件2起到保护作用。

模组外壳1整体为轻量化铝合金材质，提高了模组成组率，降低了动力电池模组的重量，有利于提升动力电池模组的能量密度；上盖11与底壳12 通过激光焊接，增强了模组外壳结构的稳定性和刚、强度，有效抵挡电芯膨胀力。

上盖11为挤出成型；底壳12为挤出成型或钣金成型；一号端盖13、二号端盖14为高压铸造成型，节省成本，并且让模组外壳1可以结实耐用。

一号端盖13、二号端盖14结构相同，一号端盖13内侧面设有与一号端盖13轮廓相同的限位层131，限位层131的面积小于一号端盖13的面积，且相同一侧的限位层131每条边与一号端盖13每条边距离X相同，限位层 131的厚度Y大于距离X的2倍，既能保证安装时，导向定位的准确性，还能避免焊接时产生电火花向内部迸溅，对电芯组件2起保护作用。

限位层131顶部两侧，与上盖11的两个限位条111相对应的两个角为倒角结构，可以让一号端盖13、二号端盖14和上盖11、底壳12之间顺利安装。

一种软包动力电池模组外壳1结构，安装原理，将电芯组件2放入底壳 12内，让卡扣21与限位孔121进行卡接，安装完毕后，将上盖11安装至底壳12上，然后对上盖11进行激光焊接，再将一号端盖13、二号端盖14安装至底壳12两端，并对整体进行焊接成为整体。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软包动力电池模组外壳(1)结构，其特征在于：包括模组外壳(1)和电芯组件(2)，电芯组件(2)固定安装至模组外壳(1)内部，

模组外壳(1)包括上盖(11)、底壳(12)、一号端盖(13)和二号端盖(14)，底壳(12)横截面呈U字型，包括底板和两块侧板，两块侧板分别固定连接至底板的两侧形成一体成型的底壳(12)，所述上盖(11)下表面两侧分别设有一个限位条(111)，上盖(11)固定安装至底壳(12)顶部形成框体，框体两端分别安装一号端盖(13)、二号端盖(14)形成封闭结构的模组外壳(1)。

2.根据权利要求1所述的一种软包动力电池模组外壳(1)结构，其特征在于：电芯组件(2)两端，每一端的两侧均设有一个卡扣(21)，底壳(12)的两个侧板的两端均设有一个限位孔(121)，限位孔(121)与卡扣(21)一一对应。

3.根据权利要求2所述的一种软包动力电池模组外壳(1)结构，其特征在于：所述卡扣(21)的横截面呈直角梯形状，卡扣(21)横截面的上底a与下底b的比例为1:12；卡扣(21)横截面的直角边c与下底b的比例为1:6。

4.根据权利要求2所述的一种软包动力电池模组外壳(1)结构，其特征在于：所述限位孔(121)横截面为长方形结构，尺寸为6mm*8mm。

5.根据权利要求1所述的一种软包动力电池模组外壳(1)结构，其特征在于：限位条(111)横截面呈直角形梯形，包括上底M、下底N、直角边Q、斜边P，限位条(111)直角边Q靠近上盖(11)边缘处，所述底壳(12)厚度为T，且限位条(111)直角边Q距离上盖(11)边缘的长度R的范围为T-1.1T；长度R与直角边Q的比例大于1:2；斜边P的倾斜角度为45°。

6.根据权利要求5所述的一种软包动力电池模组外壳(1)结构，其特征在于：限位条(111)下底N的长度大于底壳(12)厚度T的1.5倍。

7.根据权利要求1所述的一种软包动力电池模组外壳(1)结构，其特征在于：模组外壳(1)整体为轻量化铝合金材质；上盖(11)与底壳(12)通过激光焊接。

8.根据权利要求1所述的一种软包动力电池模组外壳(1)结构，其特征在于：所述上盖(11)为挤出成型；底壳(12)为挤出成型或钣金成型；一号端盖(13)、二号端盖(14)为高压铸造成型。

9.根据权利要求1所述的一种软包动力电池模组外壳(1)结构，其特征在于：所述一号端盖(13)、二号端盖(14)结构相同，一号端盖(13)内侧面设有与一号端盖(13)轮廓相同的限位层(131)，限位层(131)的面积小于一号端盖(13)的面积，且相同一侧的限位层(131)每条边与一号端盖(13)每条边距离X相同，限位层(131)的厚度Y大于距离X的2倍。

10.根据权利要求9所述的一种软包动力电池模组外壳(1)结构，其特征在于：限位层(131)顶部两侧，与上盖(11)的两个限位条(111)相对应的两个角为倒角结构。

Images