CN214043829U - 一种固态软包电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固态软包电池模组，包括回形框架、两个端板和多个软包电池，多个所述软包电池堆叠在所述回形框架内，所述端板盖在所述回形框架的开口处，所述软包电池包括电芯、铝塑膜和分布在所述电芯的左右两端的极耳，所述铝塑膜通过对称冲坑单侧封装方式包覆在所述电芯的表面和所述极耳的尾部，所述铝塑膜在所述电芯的左右两端形成具有切角的封边；优点是高成组效率，采用双头出极耳软包电芯，解决了目前行业内软包电池成组后成组率较低的技术问题。

Description

一种固态软包电池模组

技术领域

本实用新型涉及固态软包电池模组，尤其是涉及一种固态软包电池模组。

背景技术

随着软包锂离子电池在日常生活、工业生产等领域的广泛应用，其成组效率越来越受到重视，成组效率直接决定了软包锂离子电池在应用时与方形铝壳锂离子电池的竞争力大小。

目前市场上软包锂离子电池成组时需要的附加结构件比方形铝壳电池多，以至于软包锂离子电池成组时成组效率普遍低于方形铝壳锂离子电池，完全限制了软包锂离子电池的应用优势。

鉴于固态电池技术的应用，优化软包电池结构设计，创新性的开发适用于固态软包电池成组技术，提升成组效率，增强固态软包电池成组优势，是目前固态电池发展急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高成组效率的固态软包电池模组，采用双头出极耳软包电芯，解决了目前行业内软包电池成组后成组率较低的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种固态软包电池模组，包括回形框架、两个端板和多个软包电池，多个所述软包电池堆叠在所述回形框架内，所述端板盖在所述回形框架的开口处，所述软包电池包括电芯、铝塑膜和分布在所述电芯的左右两端的极耳，所述铝塑膜通过对称冲坑单侧封装方式包覆在所述电芯的表面和所述极耳的尾部，所述铝塑膜在所述电芯的左右两端形成具有切角的封边。

作为优选，所述软包电池的底部具有热交换面，所述软包电池的下端面与所述回形框架之间设置有导热胶层。

作为优选，所述软包电池与所述端板之间依次设置有与所述回形框架可拆卸连接的汇流排支架、与所述汇流排支架可拆卸连接的汇流排和绝缘护板，所述汇流排支架抵接在所述软包电池的端面上，所述极耳的头部穿过所述汇流排支架、所述汇流排后贴在所述汇流排的侧面上，所述绝缘护板压在所述汇流排上使所述极耳与所述汇流排紧贴；所述软包电池的上端从下到上依次设置有泡棉层、与所述汇流排电连接的FPC线路板和第一阻燃耐高温垫，所述FPC线路板通过FPC连接器与所述汇流排支架可拆卸连接。

作为优选，所述回形框架包括上框架和底板，所述上框架由上侧板、前侧板和后侧板组成，所述前侧板的下端、所述后侧板的下端分别与所述底板焊接固定。

作为优选，所述汇流排支架的下端设置有垫片和缓冲泡棉，所述垫片的一端与所述汇流排支架固定连接，所述垫片伸入到所述软包电池与底板之间，所述缓冲泡棉设置在所述垫片与所述软包电池之间。

作为优选，所述上侧板的下端面上设置有第一加强筋，所述底板的上端面上设置有第二加强筋，所述第一加强筋、所述第二加强筋分别沿左右方向延伸。

作为优选，所述底板的边缘设置有两个卡槽，所述前侧板的下端与一个所述卡槽卡接配合，所述后侧板的下端与另一个所述卡槽卡接配合。

作为优选，所述软包电池的前侧与所述回形框架之间设置有第二阻燃耐高温垫，所述软包电池的后侧与所述回形框架之间设置有第三阻燃耐高温垫。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本模组设计方案采用回形框架结构形式，软包电池堆叠在回形框架内具有较好的匹配度，同时电芯采用创新双头出极耳结构，电芯封装方式采用铝塑膜对称冲坑单侧封装方式，封边采用切角设计，与模组零部件之间的匹配度高，有利于提高空间利用率，降低模组空间，提升成组效率，增强固态软包电池模组的市场竞争力；

（2）电芯底部为热交换面，配合导热胶层加速散热，其散热效率、散热均匀性均优于目前市场上大容量方形铝壳电池；

（3）回形框架、汇流排支架、汇流排、绝缘护板、端板相配合形成方形盒体，结构强度较高，提升了沿极耳长度方向上的抗挤压能力。

附图说明

图1为本实用新型中固态软包电池模组的结构示意图；

图2为本实用新型中固态软包电池模组的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型中软包电池的结构示意图；

图4为本实用新型中软包电池的剖面结构示意图；

图5为本实用新型中软包电池的局部结构示意图；

图6为本实用新型中上框架的结构示意图；

图7为本实用新型中汇流排支架的结构示意图；

图8为本实用新型中底板的结构示意图；

图9为本实用新型中固态软包电池模组的局部结构示意图。

图中：1、回形框架；2、端板；3、软包电池；4、电芯；5、铝塑膜；6、极耳；7、封边；8、切角；9、热交换面；10、导热胶层；11、汇流排支架；12、汇流排；13、绝缘护板；14、泡棉层；15、FPC线路板；16、第一阻燃耐高温垫；17、FPC连接器；18、上框架；19、底板；20、上侧板；21、前侧板；22、后侧板；23、垫片；24、缓冲泡棉；25、第一加强筋；26、第二加强筋；27、卡槽；28、第二阻燃耐高温垫；29、第三阻燃耐高温垫。

具体实施方式

以下结合附图1-9实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：一种固态软包电池模组，包括回形框架1、两个端板2和多个软包电池3，多个软包电池3沿前后方向堆叠在回形框架1内，端板2盖在回形框架1的开口处，回形框架1的内侧设置有绝缘层(图中未显示)。

本实施例中，软包电池3包括电芯4、铝塑膜5和分布在电芯4的左右两端的极耳6，铝塑膜5通过对称冲坑单侧封装方式包覆在电芯4的表面和极耳6的尾部，铝塑膜5在电芯4的左右两端形成具有切角8的封边7。

本实施例中，软包电池3的底部具有热交换面9，软包电池3的下端面与回形框架1之间设置有导热胶层10，导热胶层10采用导热结构胶，不仅能够起到导热作用，同时有利于提升软包电池3与回形框架1之间连接的稳定性，进一步的，软包电池3的底部边缘粘贴有绝缘胶带。

实施例二：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于软包电池3与端板2之间依次设置有与回形框架1可拆卸连接的汇流排支架11、与汇流排支架11可拆卸连接的汇流排12和绝缘护板13，汇流排支架11和汇流排12上分别开设有供极耳6穿过的格栅，汇流排支架11抵接在软包电池3的端面上，极耳6的头部穿过汇流排支架11、汇流排12后贴在汇流排12的侧面上，封边7伸入到格栅内，绝缘护板13压在汇流排12上使极耳6与汇流排12紧贴；软包电池3的上端从下到上依次设置有泡棉层14、与汇流排12电连接的FPC线路板15和第一阻燃耐高温垫16，FPC线路板15通过FPC连接器17与汇流排支架11可拆卸连接，其中，汇流排12与汇流排支架11之间、汇流排支架11与回形框架1之间以及FPC连接器17与汇流排支架11之间的连接方式均可采用市面上常规的螺钉螺接装配方式；第一阻燃耐高温垫16用于防止FPC线路板15与回形框架1之间发生磨损，同时可防止软包电池3热失控后灼烧到回形框架1的顶端。

本实施例中，回形框架1包括上框架18和底板19，上框架18由上侧板20、前侧板21和后侧板22组成，前侧板21的下端、后侧板22的下端分别与底板19焊接固定。

本实施例中，汇流排支架11的下端设置有垫片23和缓冲泡棉24，垫片23的一端与汇流排支架11固定连接，垫片23伸入到软包电池3与底板19之间，缓冲泡棉24设置在垫片23与软包电池3之间，具体的，缓冲泡棉24粘贴在垫片23上，其用于减轻软包电池3与垫片23之间的磨损。

本实施例中，上侧板20的下端面上设置有第一加强筋25，底板19的上端面上设置有第二加强筋26，第一加强筋25、第二加强筋26分别沿左右方向延伸，第一加强筋25、第二加强筋26分别位于相邻的两个软包电池3之间的间隙处，结构紧凑且不影响整个模组的体积。

本实施例中，底板19的边缘设置有两个卡槽27，前侧板21的下端与一个卡槽27卡接配合，后侧板22的下端与另一个卡槽27卡接配合，便于装配操作，同时简化连接处结构，在满足强度设计要求的条件下，最大化减少材料使用。

本实施例中，软包电池3的前侧与回形框架1之间设置有第二阻燃耐高温垫28，软包电池3的后侧与回形框架1之间设置有第三阻燃耐高温垫29，为了提高结构的稳定性，第二阻燃耐高温垫28与软包电池3之间、第三阻燃耐高温垫29与软包电池3之间分别通过压敏胶粘接固定。

装配时，首先将软包电池3、汇流排支架11、汇流排12、泡棉层14、FPC线路板15、第一阻燃耐高温垫16、绝缘护板13、端板2等零部件装配好放到底板19上，其中，极耳6的头部穿过汇流排支架11、汇流排12后将其抚平并贴在汇流排12上，通过激光焊接的方式把极耳6与汇流排12焊接在一起，接着将上框架18盖在底板19上将软包电池3包裹，上框架18通过螺钉螺接的方式与汇流排支架11连接固定，然后通过激光焊接的方式将上框架18、底板19、端板2焊接固定，最后把模组高压防护罩装配汇流排12和绝缘护板13的高压输出位置。

采用本方案的固态软包电池模组成组效率≥85%，成组效率高，解决了目前行业内软包电池成组后成组效率较低的技术问题，增强固态软包电池模组的市场竞争力；本固态软包电池模组兼容目前市场上主流标准模组355/390尺寸，零部件通用化较高，可应用在普通的软包锂离子电池模组上，且在安全特性方面可解决三元锂离子电池在模组层级热扩散速度较快的行业难题，另外本方案采用独特的结构设计可解决双头出极耳电芯不同成组形式2P6S/3P4S/4P3S方案零部件最大通用化，降低开发成本。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种固态软包电池模组，包括回形框架(1)、两个端板(2)和多个软包电池(3)，多个所述软包电池(3)堆叠在所述回形框架(1)内，所述端板(2)盖在所述回形框架(1)的开口处，其特征在于：所述软包电池(3)包括电芯(4)、铝塑膜(5)和分布在所述电芯(4)的左右两端的极耳(6)，所述铝塑膜(5)通过对称冲坑单侧封装方式包覆在所述电芯(4)的表面和所述极耳(6)的尾部，所述铝塑膜(5)在所述电芯(4)的左右两端形成具有切角(8)的封边(7)。

2.根据权利要求1所述的一种固态软包电池模组，其特征在于：所述软包电池(3)的底部具有热交换面(9)，所述软包电池(3)的下端面与所述回形框架(1)之间设置有导热胶层(10)。

3.根据权利要求1所述的一种固态软包电池模组，其特征在于：所述软包电池(3)与所述端板(2)之间依次设置有与所述回形框架(1)可拆卸连接的汇流排支架(11)、与所述汇流排支架(11)可拆卸连接的汇流排(12)和绝缘护板(13)，所述汇流排支架(11)抵接在所述软包电池(3)的端面上，所述极耳(6)的头部穿过所述汇流排支架(11)、所述汇流排(12)后贴在所述汇流排(12)的侧面上，所述绝缘护板(13)压在所述汇流排(12)上使所述极耳(6)与所述汇流排(12)紧贴；所述软包电池(3)的上端从下到上依次设置有泡棉层(14)、与所述汇流排(12)电连接的FPC线路板(15)和第一阻燃耐高温垫(16)，所述FPC线路板(15)通过FPC连接器(17)与所述汇流排支架(11)可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的一种固态软包电池模组，其特征在于：所述回形框架(1)包括上框架(18)和底板(19)，所述上框架(18)由上侧板(20)、前侧板(21)和后侧板(22)组成，所述前侧板(21)的下端、所述后侧板(22)的下端分别与所述底板(19)焊接固定。

5.根据权利要求4所述的一种固态软包电池模组，其特征在于：所述汇流排支架(11)的下端设置有垫片(23)和缓冲泡棉(24)，所述垫片(23)的一端与所述汇流排支架(11)固定连接，所述垫片(23)伸入到所述软包电池(3)与底板(19)之间，所述缓冲泡棉(24)设置在所述垫片(23)与所述软包电池(3)之间。

6.根据权利要求4所述的一种固态软包电池模组，其特征在于：所述上侧板(20)的下端面上设置有第一加强筋(25)，所述底板(19)的上端面上设置有第二加强筋(26)，所述第一加强筋(25)、所述第二加强筋(26)分别沿左右方向延伸。

7.根据权利要求4所述的一种固态软包电池模组，其特征在于：所述底板(19)的边缘设置有两个卡槽(27)，所述前侧板(21)的下端与一个所述卡槽(27)卡接配合，所述后侧板(22)的下端与另一个所述卡槽(27)卡接配合。

8.根据权利要求1所述的一种固态软包电池模组，其特征在于：所述软包电池(3)的前侧与所述回形框架(1)之间设置有第二阻燃耐高温垫(28)，所述软包电池(3)的后侧与所述回形框架(1)之间设置有第三阻燃耐高温垫(29)。

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