CN213459907U - 一种软包电芯模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种软包电芯模组,包括至少一个电池模组、集成式汇流排、支架壳体以及保护盖;每个所述电池模组包括多个电连接的电池组,每个所述电池组包括至少2个单体软包电芯;所述集成式汇流排包括导流汇流排、正极汇流排、负极汇流排,所述导流汇流排与所述电池模组的所述电芯的上部极耳电连接,所述导流汇流排上设置有多个铆压孔,所述正极汇流排和负极汇流排上设有与所述铆压孔配合的压铆螺柱;所述支架壳体的端板上设有液冷管槽;所述保护盖盖设于所述开口上,且与所述支架壳体通过卡扣连接。本实用新型通过将软包电芯模组模块化,标准化,通用化,安装简单方便在加工装配时,可自动化装配;同时,带有液冷结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车的动力电池系统,具体涉及一种聚合物软包电芯模组。
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
本实用新型的目的在于提供一种结构简洁紧凑的软包电芯模组,该模组在成组后能量密度高,成本低,工艺成熟,生产自动化程度高,效率高。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种软包电芯模组,包括至少一个电池模组、集成式汇流排、支架壳体以及保护盖,每个所述电池模组包括多个电连接的电池组,每个所述电池组包括至少2个单体软包电芯;
所述集成式汇流排包括导流汇流排、正极汇流排、负极汇流排,所述导流汇流排与所述电池模组的所述电芯的上部极耳电连接,所述导流汇流排上设置有多个铆压孔,所述正极汇流排和负极汇流排用于将所述电池模组的正极和负极引出,所述正极汇流排和负极汇流排上设有与所述铆压孔配合的压铆螺柱;
所述支架壳体包括底板、相对设置的两个侧板、以及相对设置的两个端板,所述底板、两个侧板以及所述两个端板通过激光焊接成具有开口的所述支架壳体,所述电池模组容纳于所述支架壳体内,所述端板上设有液冷管槽;
所述保护盖盖设于所述开口上,且与所述支架壳体通过卡扣连接。
进一步地,所述电池组为1串2并电池组,所述电池组包括塑料框架以及被所述塑料框架的导热铝板,所述2个单体软包电芯固定于所述导热铝板的两侧,所述单体软包电芯与所述导热铝板之间通过导热双面胶黏贴。
进一步地,相邻的两个所述电池组之间通过设有背胶的泡棉隔开。
进一步地,所述电池组上设有卡扣结构,相邻的两个所述电池组之间通过所述卡扣结构相互固定。
进一步地,所述电池模组包括6个所述电池组组成的3串4并电池模组。
进一步地,所述支架壳体采用铝板冲压成型。
进一步地,所述塑料框架采用PA66+30%GF材料,阻燃等级UL-V0。
进一步地,所述塑料框架与导热铝板之间通过卡扣连接。
进一步地,多个所述电池模组之间还设置有中间液冷板。
本实用新型与现有技术相比,具有以下有益效果:通过上述技术方案,单体软包电芯的组合模块化,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;软包电芯模组组成组简单,通过激光焊接,连接可靠;软包电芯模组重量轻,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。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。在安全性方面,有多处绝缘和防错设计。同时,带有液冷结构。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型的电池软包模组的整体外观图;
图2为电池软包模组的铝合金外壳示意图;
图3为电池软包模组的爆炸图;
图4为1S2P电池组爆炸图;
图5为电池软包模组的塑料框架和导热铝板的示意图;
图6为3S4P电池模块爆炸图;
图7为集成汇流排的示意图;
图8为电池软包模组的塑料上盖结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
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的一部分实施例,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作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。
需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
请一并参考图1-8,本实用新型一实施例中提供的一种软包电芯模组100,包括至少一个电池模组10、集成式汇流排40、支架壳体(图未标号)以及保护盖113,每个所述电池模组10包括多个电连接的电池组20,每个所述电池组 20包括至少2个单体软包电芯21。
所述集成式汇流排40包括导流汇流排43、正极汇流排41、负极汇流排42,所述导流汇流排43与所述电池模组的10所述电芯21的上部极耳211电连接,所述导流汇流排43上设置有多个铆压孔402,所述正极汇流排41和负极汇流排42 用于将所述电池模组10的正极和负极引出,所述正极汇流排41和负极汇流排 42上设有与所述铆压孔402配合的压铆螺柱401;
所述支架壳体包括底板114、相对设置的两个侧板112、以及相对设置的两个端板111,所述底板114、两个侧板112以及所述两个端板111通过激光焊接成具有开口(图未标示)的所述支架壳体,所述电池模组10容纳于所述支架壳体内,所述端板111上设有液冷管槽18;
所述保护盖113盖设于所述开口上,且与所述支架壳体通过卡扣1131连接。
进一步地,所述电池组20为1串2并电池组,所述电池组20包括塑料框架 31以及被所述塑料框架31的导热铝板32,所述2个单体软包电芯21固定于所述导热铝板32的两侧,所述单体软包电芯21与所述导热铝板32之间通过导热双面胶黏贴。具体的,如图4-6所示,1串2并电池组包括2个单体软包电芯21,2 个软包电芯21按相同的正负极方向放置于一个塑料框架31注塑的导热铝板32 两侧,在电芯21与塑料框架31上的导热铝板32之间设置有长条形有一定粘度的导热双面胶,既可以起到粘接固定作用又可以导热。
进一步地,相邻的两个所述电池组20之间通过设有背胶的泡棉(图未标示)隔开。进一步地,所述电池组20上设有卡扣结构(图未标示),相邻的两个所述电池组20之间通过所述卡扣结构相互固定,本领域技术人员可以根据需要设置合适的卡扣结构来实现本目的。进一步地,所述电池模组10包括6 个所述电池组20组成的3串4并电池模组。具体的,如图4-8所示,电池模组10 在电池组20之间设计有单面背胶的泡棉,泡棉弥补装配误差同时可以起到电池模组承重缓冲作用,在电池模组10收到冲击,振动或压缩时,可以很好的保护电芯;将6个1串2并电池组按照2个电池组极性相同的电极排列方式堆叠成3串4并电池模块,电池组20之间采用卡扣连接,电池模组10的上下两侧还可以设计有绝缘板(图未标示),上部极耳211采用集成化汇流排43,采用激光焊接工艺将极耳连成3串4并模块。正负极汇流排41和42引出采用压铆螺柱 401的方式进行引出。
进一步地,所述支架壳体采用铝板冲压成型。具体的,在一实施例中,铝合金外壳两侧采用铝制端板,端板111上设计有液冷管槽18,将液冷板与端板合二为一,在满足液冷要求的前提下能有效降低模组重量,提高能量密度;上下和铝板、后部铝板、前部拉条(即上盖113)采用铝合金冲压板,与端板 111采用激光焊接的方式连接,工艺简单,操作方便,结构牢固可靠。汇流排区域盖有绝缘上盖。
进一步地,所述塑料框架31采用PA66+30%GF材料,阻燃等级UL-V0。可有效阻止燃烧蔓延;塑料支架采用框架结构,中间设置有导热铝板,中间导热铝板可有效将电芯热量导入侧面;在正面设计有连接卡扣,用于连接相邻塑料框架。
进一步地,所述塑料框架31与导热铝板32之间通过卡扣连接。
进一步地,多个所述电池模组10之间还设置有中间液冷板116。
具体的,所述集成式汇流排40采用注塑工艺集成为一个整体,导流汇流排43上预留有铆压孔402,可方便采压采温先进行铆压连接,该集成汇流排有效减少汇流排安装操作工序,较低模组组装成本。
具体的,上盖113结构正好可以挡住模组正负,可以有效避免不可预知的短路;同时,上盖周边设置有卡扣,可以与电池模组10上的铝合金冲压板形成配合卡扣安装。
以上仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种软包电芯模组,包括至少一个电池模组、集成式汇流排、支架壳体以及保护盖,其特征在于:
每个所述电池模组包括多个电连接的电池组,每个所述电池组包括至少2个单体软包电芯;
所述集成式汇流排包括导流汇流排、正极汇流排、负极汇流排,所述导流汇流排与所述电池模组的所述电芯的上部极耳电连接,所述导流汇流排上设置有多个铆压孔,所述正极汇流排和负极汇流排用于将所述电池模组的正极和负极引出,所述正极汇流排和负极汇流排上设有与所述铆压孔配合的压铆螺柱;
所述支架壳体包括底板、相对设置的两个侧板、以及相对设置的两个端板,所述底板、两个侧板以及所述两个端板通过激光焊接成具有开口的所述支架壳体,所述电池模组容纳于所述支架壳体内,所述端板上设有液冷管槽;
所述保护盖盖设于所述开口上,且与所述支架壳体通过卡扣连接。
2.根据权利要求1所述的软包电芯模组,其特征在于:所述电池组为1串2并电池组,所述电池组包括塑料框架以及被所述塑料框架注塑的导热铝板,所述2个单体软包电芯固定于所述导热铝板的两侧,所述单体软包电芯与所述导热铝板之间通过导热双面胶黏贴。
3.根据权利要求1所述的软包电芯模组,其特征在于:相邻的两个所述电池组之间通过设有背胶的泡棉隔开。
4.根据权利要求1中所述的软包电芯模组,其特征在于:所述电池组上设有卡扣结构,相邻的两个所述电池组之间通过所述卡扣结构相互固定。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的软包电芯模组,其特征在于:所述电池模组包括6个所述电池组组成的3串4并电池模组。
6.根据权利要求1所述的软包电芯模组,其特征在于:所述支架壳体采用铝板冲压成型。
7.根据权利要求2所述的软包电芯模组,其特征在于:所述塑料框架与导热铝板之间通过卡扣连接。
8.根据权利要求1所述的软包电芯模组,其特征在于:多个所述电池模组之间还设置有中间液冷板。
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