CN215266493U - 一种软包电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种软包电池模组,属于动力电池技术领域。软包电池模组包括：上盖、软包电池串联后的模组、铝筒和底座，软包电池为具有极耳的单体电池，铝筒与底座安装连接在一起；软包电池串联后的模组位于铝筒内，软包电池串联后的模组与上盖上的保护板及输出入插座相连，上盖与铝筒锁紧在一起。本申请软包电池模组的配件少，成本低。单体电池极耳分布在两端，每端各有两个极耳输出，电池放电电流分布均匀，内阻低，倍率放电发热小。模组通过正负极耳传热到铝筒，传热效率高。采用高密度硬质发泡材料现场发泡固定模组，简单可靠，重量小，成本低。铝筒中间设置铝隔板介于2模组中间，且与铝筒直接相接，可把模组内部热量传导到铝板上，传热效率高。

Description

一种软包电池模组

技术领域

本申请涉及一种软包电池模组,具体地涉及一种采用软包装电池装配的电池模组，属于动力电池技术领域。

背景技术

相比其他电池，软包动力电池具有能量密度高，成本低，寿命长的特点。但同时软包电池模组也存在着配件多、成组效率低，成本高、散热效果差等问题。

现有技术中，如CN111933852A、CN212625856U、CN112670635A、CN111969154A、CN212625870U等专利，模组中一般包括外壳、外壳主体、上盖、后盖、底板、侧板、铜排组件、塑胶支架、导向槽、塑胶保护盖、线路板、插接头、缓冲垫、导热片塑胶盖板等，配件多达数十种，工序多，成组效率低，成本高。

实用新型内容

因此，本申请设计了一种软包电池模组，采用极耳导热的思路，结合特殊设计的铝外壳，实现软包模组的装配、散热与固定。针对现有技术的不足，采用两端出极耳的软包单体电池、中部嵌插铝板(铝隔板)的方形铝外壳，电池堆两侧用高密度硬质发泡材料固定。该模组结构简单，散热效率高，工序少、成本低、可靠性高。

本申请提出一种软包电池模组，包括：上盖、软包电池串联后的模组、铝筒和底座，软包电池为具有极耳的单体电池，铝筒与底座安装连接在一起；软包电池串联后的模组位于铝筒内，软包电池串联后的模组与上盖的保护板及输出入插座相连，上盖与铝筒锁紧在一起。

进一步，上述软包电池模组中，铝筒包括铝筒外壳和铝隔板，铝筒外壳的内侧中部设有嵌插铝隔板的开口结构。

进一步，软包电池串联后的模组为10只软包电池串联后的10S模组；铝筒与底座由螺栓安装连接在一起，铝筒内分别插入有2个10S模组，10S模组的总正、总负与上盖的输出入插座及保护板由动力线连接在一起，10S模组的采集线束与保护板连接在一起，上盖与铝筒由螺栓锁紧在一起。

进一步，10S模组表面有两个A面、两个B面和两个C面，其中A面用于单体电池的极耳引出及焊接，B面用于单体电池的粘接固定，C面用于安装抗膨胀侧板，10S模组位于铝筒内时，A面直接与铝筒壳体接触，B面对应底座与上盖，C面一面与壳体接触，一面与中间铝隔板接触。

进一步，10S模组由3个2S模组、1个2S总正模组、1个2S总负模组、采集线束、2个极耳导热绝缘板、2个发泡填充板、2个打包带组成；10S模组上设有负极总输出和正极总输出，10S模组的极耳串联点，总正/负位置焊接有电压及温度采集线束。

进一步，10S模组的两个C面放置2个侧板，由打包带打包固定；10S模组的两个A面贴有导热绝缘片；10S模组的两个B面用高密度硬质发泡材料填充。

进一步，2S模组由2个单体电池通过2个极耳夹具固定极耳，再进行串联焊接形成；2S总正模组由2个单体电池通过2个极耳夹具固定极耳，一端正/负极耳串联焊接，一端焊正极耳与正极总输出形成；2S总负模组由2个单体电池通过2个极耳夹具固定极耳，一端正/负极耳串联焊接，一端焊负极耳与负极总输出形成。

进一步，单体电池的两端引出正极耳与负极耳，每端分布2个极耳，两个极耳为同样极性或相反极性。

本申请还提出一种软包电池模组的制作方法，包括如下步骤：铝筒与底座用螺栓安装连接；在铝筒内插入软包电池串联后的模组，用动力线连接软包电池串联后的模组的总正、总负与上盖的输出入插座及保护板，软包电池串联后的模组的采集线束插到保护板；连接完成，用螺栓锁紧上盖与铝筒。

进一步，上述方法具体包括如下步骤：

(1)通过密封胶和螺栓将底座与铝筒锁紧，铝筒内插入中间铝隔板；

(2)制作2S模组，把2个单电芯堆叠，极耳两端放入极耳夹具，一端极耳焊接；

(3)制作2S总正模组，把2个单电芯堆叠，极耳两端放入极耳夹具，一端极耳焊接；另一端正极焊正极总输出；

(4)制作2S总负模组，把2个单电芯堆叠，极耳两端放入极耳夹具，一端极耳焊接；另一端负极焊负极总输出；

(5)制作10S模组，依次把1个2S总负模组、3个2S模组、1个总正2S模组堆叠，焊接采集线束，C面放置2个侧板，打包带打包，A面安装2个极耳导热绝缘片，B面打发泡胶填充；

(6)把2个10S模组装入铝筒，连接采集线束到上盖保护板，连接总正、总负到保护板与上盖插座；

(7)通过密封胶和螺栓将上盖与铝筒锁紧。

本申请具有如下的技术效果和优点：

1.与传统软包模组相比，配件少，成本低。

2.单体电池的极耳分布在两端，且每端各有两个极耳，输出，电池的电流分布均匀，内阻低，发热小。

3.模组通过正负极耳传热到铝筒，传热效率高。

4.采用高密度硬质发泡材料现场发泡固定模组，简单可靠，重量小，成本低。

5.铝筒中间设置的铝隔板介于2个10S模组中间，且与铝筒直接相接，可把模组内部的热量传导到铝板上，传热效率高。

附图说明

图1为本实用新型的电池包的总爆炸图。

图2为本实用新型的电池包的10S模组爆炸图。

图3为本实用新型的电池包的10S模组轴侧图。

图4为本实用新型的电池包的2S总负(正)模组爆炸图。

图5为本实用新型的电池包的2S总负(正)模组轴侧图。

图6为本实用新型的电池包的2S模组爆炸图。

图7为本实用新型的电池包的2S模组轴侧图。

图8为本实用新型的电池包的10S模组入壳示意图。

图9(1)和9(2)为本实用新型的电池包的铝筒与中间插板组合示意图，其中图9(1)为图9(2)的I处局部放大图。

图10为本实用新型的电池包的两种不同出极耳方式中的一种方式的电芯示意图。

图11为本实用新型的电池包的两种不同出极耳方式的另一种方式的电芯示意图。

图12为本实用新型的电池包的2S极耳夹具示意图。

图13为本实用新型的电池包的10S模组面定义图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

在图中，1为上盖、2为10S模组、3为铝筒、4为底座；21为2S总负模组、22为2S模组、23为2S总正模组、24为侧板、25为采集线束、26为打包带、27为发泡填充板、28为极耳导热绝缘片、211为负极总输出、231为正极总输出、221为电芯、222为极耳夹具、2211为正极耳、2212为负极耳；31为铝筒外壳、32为中间隔板、33为中间插板卡槽。

如图所示，本申请的技术方案为一种软包电池模组，其主要特征包括：上盖1、10只软包电池串联后的模组(10S模组)2、铝筒3、底座4。铝筒3与底座4用螺丝(螺栓)安装连接；在铝筒3内分别插入2个10S模组，用动力线连接10S模组的总正、总负与上盖1的输出入插座及保护板，10S模组的采集线束插到保护板；连接完成，用螺丝(螺栓)锁紧上盖与铝筒。

铝筒3包括铝筒外壳31和铝隔板32，铝筒外壳31的中部设有嵌插铝隔板32的开口结构33。

铝筒外壳与底座通过密封圈和螺栓密封连接。

上盖1中安装有保护板、输出、入插座(未图示)。

通过密封胶和螺栓将上盖1安装到铝筒3上端。

10S模组2表面有两个A面、两个B面和两个C面，其中A面用于单体电池221的极耳引出及焊接，B面用于单体电池的粘接固定，C面用于安装抗膨胀侧板24。

10S模组2入壳时，A面直接与壳体接触，B面对应底座与上盖，C面一面与壳体接触，一面与中间铝隔板接触。

10S模组2由3个2S模组22、1个2S总正模组23、1个2S总负模组21、采集线束25、2个极耳导热绝缘板28、2个发泡填充板27、2个打包带26组成。

10S模组上设有负极总输出211和正极总输出231。10S模组的极耳串联点，总正/负位置焊接电压及温度采集线束25。

10S模组的两个C面放置2个侧板24，用打包带打包固定。

10S模组的两个A面贴导热绝缘片28。

10S模组的两个B面用高密度硬质发泡材料填充。

2S模组22由2个单体电池221通过2个极耳夹具31固定极耳，再进行串联焊接形成。

2S总正模组23由2个单体电池221通过2个极耳夹具31固定极耳，一端正/负极耳串联焊接，一端焊正极耳与正极总输出231形成。

2S总负模组21由2个单体电池221通过2个极耳夹具31固定极耳，一端正/负极耳串联焊接，一端焊负极耳与负极总输出211形成。

单体电池221的两端引出正极耳2211与负极耳2212，每端分布2个极耳，两个极耳可以是同样极性，也可以是相反极性。

本申请的一种电池模组的制作方法包括如下步骤：

(1)通过密封胶和螺栓将底座与铝筒锁紧，铝筒内插入中间铝隔板；

(2)制作2S模组，把2个单电芯堆叠，极耳两端放入极耳夹具，一端极耳焊接；

(3)制作2S总正模组，把2个单电芯堆叠，极耳两端放入极耳夹具，一端极耳焊接；另一端正极焊正极总输出；

(4)制作2S总负模组，把2个单电芯堆叠，极耳两端放入极耳夹具，一端极耳焊接；另一端负极焊负极总输出；

(5)制作10S模组，依次把1个2S总负模组、3个2S模组、1个总正2S模组堆叠，焊接采集线束，C面放置2个侧板，打包带打包，A面安装2个极耳导热绝缘片，B面打发泡胶填充；

(6)把2个10S模组装入铝筒，连接采集线束到上盖保护板，连接总正、总负到保护板与上盖插座；

(7)通过密封胶和螺栓将上盖与铝筒锁紧。

实施例1(图1)

铝筒3包括铝筒外壳31和铝隔板32，铝筒外壳31的中部设有嵌插铝板32的开口结构33。

在上盖中安装保护板(未图示)。

将铝筒外壳与底座通过密封圈和螺栓密封连接。

模组表面有两个A面、两个B面和两个C面，其中A面用于单体电池221的极耳引出及焊接，B面用于单体电池的粘接固定，C面用于安装抗膨胀侧板24。

单体电池221的两端引出正极耳2211与负极耳2212，每端分布2个极耳，两个极耳可以是同样极性，也可以是相反极性。

单体电池221通过极耳夹具31固定极耳，再进行串联焊接形成2S模组，把2S模组依次串联后形成10S模组，10S模组上设有负极总输出211和正极总输出231。

用高密度硬质发泡材料对模组两个B面进行发泡固定。

连接电压及温度采集线束25。

在10S模组2的两个C面安装侧板24，并用打包带26固定。

在10S模组2的两个A面贴放导热绝缘片。

将2个10S模组装入铝筒外壳中，再将铝隔板32插入铝筒外壳中部的卡槽33内。

用串联或并联的方式连接两个10S模组的正负电缆，并用电流输出端子引出(未图)。

将上盖中的保护板与采集线束25、电流输出端子连接。

通过密封圈和螺栓将上盖安装到铝筒上端。

实施例2

如图11所示，在30Ah软包磷酸铁锂单体电池222的两端引出正极耳2211与负极耳2212，每端分布极性不同的2个极耳。其余同实施例1.

实施例3

用并联的方式连接两个10S模组的正负电缆，并用电流输出端子引出(未图示)。由此，组成了10S的32V60Ah软包电池模组。其余同实施例1。

经过与现有技术中的软包电池模组对比试验，可以发现，本申请上述实施例中的软包电池模组结构简单，散热效率高，工序少、成本低、可靠性高。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种软包电池模组，其特征在于，包括：上盖、软包电池串联后的模组、铝筒和底座，软包电池为具有极耳的单体电池，铝筒与底座安装连接在一起；软包电池串联后的模组位于铝筒内，软包电池串联后的模组与上盖的保护板及输出入插座相连，上盖与铝筒锁紧在一起。

2.根据权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于，铝筒包括铝筒外壳和铝隔板，铝筒外壳的中部设有嵌插铝隔板的开口结构。

3.根据权利要求1或2所述的软包电池模组，其特征在于，软包电池串联后的模组为10只软包电池串联后的10S模组，铝筒与底座由螺栓安装连接在一起；铝筒内分别插入有2个10S模组，10S模组的总正、总负与上盖的输出入插座及保护板由动力线连接在一起，10S模组的采集线束与保护板连接在一起，上盖与铝筒由螺栓锁紧在一起。

4.根据权利要求3所述的软包电池模组，其特征在于，10S模组表面有两个A面、两个B面和两个C面，其中A面用于单体电池的极耳引出及焊接，B面用于单体电池的粘接固定，C面用于安装抗膨胀侧板，10S模组位于铝筒内时，A面直接与铝筒壳体接触，B面对应底座与上盖，C面一面与壳体接触，一面与中间铝隔板接触。

5.根据权利要求4所述的软包电池模组，其特征在于，10S模组由3个2S模组、1个2S总正模组、1个2S总负模组、采集线束、2个极耳导热绝缘板、2个发泡填充板、2个打包带组成；10S模组上设有负极总输出和正极总输出，10S模组的极耳串联点，总正/负位置焊接有电压及温度采集线束。

6.根据权利要求5所述的软包电池模组，其特征在于，10S模组的两个C面放置2个侧板，由打包带打包固定；10S模组的两个A面贴有导热绝缘片；10S模组的两个B面用高密度硬质发泡材料填充。

7.根据权利要求6所述的软包电池模组，其特征在于，2S模组由2个单体电池通过2个极耳夹具固定极耳，再进行串联焊接形成；2S总正模组由2个单体电池通过2个极耳夹具固定极耳，一端正/负极耳串联焊接，一端焊正极耳与正极总输出形成；2S总负模组由2个单体电池通过2个极耳夹具固定极耳，一端正/负极耳串联焊接，一端焊负极耳与负极总输出形成。

8.根据权利要求7所述的软包电池模组，其特征在于，单体电池的两端引出正极耳与负极耳，每端分布2个极耳，两个极耳为同样极性或相反极性。

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