CN216793901U - 软包电芯模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种软包电芯模组，该软包电芯模组包括铝壳、支架以及两个电芯单元；支架安装于铝壳内，支架包括导热板和安装于导热板的长度方向上的两端的支撑板，其中一个支撑板上设置有汇流排；两个电芯单元串联收容于铝壳内并安装于导热板的两侧，每个电芯单元均包括多个并联堆叠的电芯，两个电芯单元通过汇流排连接。本实用新型采用方形铝壳和电芯的支架作为支撑结构件，获得一定的结构强度；铝壳的两侧采用绝缘盖板，降低重量，提高能量密度；同时绝缘盖板上设计定向泄压口，内部软包电芯热失控通过两侧的定向泄压口进行泄压，减少热扩散至周边电芯。

Description

软包电芯模组

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，尤其涉及一种软包电芯模组。

背景技术

随着国家对新能源电动汽车的大力推广，汽车动力电池系统产生大量的需求，动力电池和电池成组行业迎来了蓬勃发展。软包电池以其能量密度高、安全性好、功率性能好等优点，得到越来越多的应用。而软包电池的成组设计复杂，组包技术要求高，一直制约着它的推广及应用。

现有软包电芯外壳为铝塑膜，强度不足，需要通过外部结构件支撑固定先组成模组后，再进一步组成电池包，无法像方形铝壳电芯一样可由电芯直接组成电池包。现有软包电池出现热失控后，电芯热膨胀泄压方向随机，很难从模组和电池包级别进行定向泄压，热扩散管控较难。此外，软包电芯串并联焊接时，因封边和极耳焊接占用一定空间尺寸，使得空间利用率及能量密度有一定影响。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种软包电芯模组，旨在解决现有技术中的软包电芯组装成模组及电池包的结构强度低的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种软包电芯模组，所述软包电芯模组包括：

铝壳；

支架，安装于所述铝壳内，所述支架包括导热板和安装于所述导热板的长度方向上的两端的支撑板，其中一个所述支撑板上设置有汇流排；和

两个电芯单元，串联收容于所述铝壳内并安装于导热板的两侧，每个所述电芯单元均包括多个并联堆叠的电芯，两个所述电芯单元通过汇流排连接。

在本实用新型实施例中，所述支撑板为与所述导热板相垂直的扁平状工字型板，其中一个所述支撑板的腹板的两侧形成有相互平行的用于安装正极柱的正极柱安装槽和用于安装负极柱的负极柱安装槽，一所述电芯单元的多个所述电芯的正极耳均与所述正极柱焊接，另一所述电芯单元的多个所述电芯的负极耳均与所述负极柱焊接。

在本实用新型实施例中，所述支撑板的顶端翼缘板设有梯形内翻边，所述梯形内翻边上开设有供紧固件穿过的安装孔，所述紧固件用于可拆卸连接所述支撑板和所述铝壳。

在本实用新型实施例中，所述支撑板的底部两端设置有呈三角形折弯状的封边，所述封边沿着所述支撑板的端部朝向所述导热板的延伸方向上延伸，所述封边和所述导热板之间形成供所述电芯的极耳贴合插入的空间。

在本实用新型实施例中，所述铝壳为方形结构且两端分别设置开口，所述铝壳的两端分别通过绝缘盖板封闭所述开口，所述绝缘盖板与所述开口的内侧壁焊接。

在本实用新型实施例中，所述绝缘盖板上开设有多个定向泄压口。

在本实用新型实施例中，一所述绝缘盖板上开设有供所述正极柱和所述负极柱露出的避让孔，另一所述绝缘盖板上开设有与所述汇流排对应的通孔。

在本实用新型实施例中，任意相邻的两个所述电芯之间填充有泡棉。

在本实用新型实施例中，所述汇流排上设置有电压信息采集点。

在本实用新型实施例中，所述支撑板为塑料材质制件，且所述支撑板的顶部和底部均开设有注胶孔。

通过上述技术方案，本实用新型实施例所提供的软包电芯模组具有如下的有益效果：

每个电芯单元由多个软包电芯依次并联堆叠组成，在两个电芯单元之间设置有导热板，以将热量从内部导出，给电芯单元降温，从而提高电芯模组的热传导效率和稳定性。本软包电芯模组主要通过电芯支架、方形铝壳，将 4片软包电芯及泡棉组装成一个2并2串的软包方形模块电芯。本实用新型通过设置用于支撑整个电芯模组的方形铝壳和支架，较比方形电芯有一样的结构强度，且具有方壳电芯没有的螺栓固定结构，可以实现软包电芯直接组装成电池包的目的。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型一实施例中软包电芯模组的装配结构示意图；

图2是根据本实用新型一实施例中软包电芯模组的分解结构示意图；

图3是根据本实用新型一实施例中软包电芯模组的一端的局部放大示意图；

图4是根据本实用新型一实施例中软包电芯模组的另一端的局部放大示意图；

图5是根据本实用新型一实施例中软包电芯模组中支架的结构示意图；

图6是根据本实用新型一实施例中软包电芯模组去掉铝壳后的俯视示意图；

图7是图6中A部位的局部放大图；

图8是图6中B部位的局部放大图。

附图标记说明

标号	名称	标号	名称
				10	铝壳	23	汇流排
11	绝缘盖板	24	梯形内翻边
				111	定向泄压口	241	安装孔
112	避让孔	25	封边
				113	通孔	30	电芯单元
20	支架	31	电芯
				21	导热板	40	泡棉
22	支撑板	50	注胶孔
				221	正极柱安装槽	60	正极柱
222	负极柱安装槽	70	负极柱

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

下面参考附图描述根据本实用新型的软包电芯模组。

如图1和图2所示，在本实用新型的实施例中，提供一种软包电芯模组，该软包电芯模组包括铝壳10、支架20以及两个电芯单元30；支架20安装于铝壳10内，支架20包括导热板21和安装于导热板21的长度方向的两端的支撑板22，其中一个支撑板22上设置有汇流排23；两个电芯单元30串联收容于铝壳10内并安装于导热板21的两侧，每个电芯单元30均包括多个并联堆叠的电芯31，两个电芯单元30通过汇流排23连接。其中，汇流排 23为铝片或铜片，汇流排23用于引出软包电芯模组的正负极。每个电芯单元30由多个软包电芯31依次并联堆叠组成，其中，每个电芯单元30中的电芯31数量可以根据实际情况而定，为了方便介绍本实用新型中的技术方案，本实用新型中的如下实施例中的电芯模组均以2串2并的软包电芯31 模块为例进行说明。

在两个电芯单元30之间设置有导热板21，以将热量从内部导出，给电芯单元30降温，从而提高电芯模组的热传导效率和稳定性。该软包电芯模组主要通过电芯31支架20和方形铝壳10，将4片软包电芯31及泡棉40 组装成一个2并2串的软包方形模块电芯31，支架20包括支撑板22和导热板21一体结合而成，导热板21为铝材料制件。本实用新型通过设置用于支撑整个电芯模组的方形铝壳10和支架20，使得该软包电芯模组较比方形电芯31有一样的结构强度，且具有方壳电芯31没有的螺栓固定结构，可以实现软包电芯31直接组装成电池包的目的。

在本实用新型实施例中，支撑板22为扁平状工字型板并与导热板21垂直，其中一支撑板22的腹板的两侧形成有平行间隔的正极柱安装槽221和负极柱安装槽222，一电芯单元30的多个电芯31的正极耳均与正极柱60 焊接，另一电芯单元30的多个电芯31的负极耳均与负极柱70焊接。如图5 所示，工字型板包括上下两端的端板和连接两个端板的中间连接板，而支撑板22的腹板是指工字型板的中间连接板位置处。其中，正极柱安装槽221 和正极柱60的形状和尺寸适配，负极柱安装槽222和负极柱70的形状和尺寸适配。

通过将一个电芯单元30中的两个电芯31的负极耳和另一个电芯单元30 中的两个电芯31的正极耳分别焊接在汇流排23上，完成两个电芯单元30 的串并联焊接。然后再将一个电芯单元30中的两个电芯31的正极耳与正极柱60的背面进行焊接，另一个电芯单元30中的两个电芯31的负极耳与负极柱70的背面进行折弯焊接，正极柱60或负极柱70的另外一侧为整个软包方形电芯31模块的正极或负极，同时，此处采用正极柱60/负极柱70的背面与电芯31的极耳折弯焊接方式，减少焊接空间尺寸，提高空间利用率。

在本实用新型实施例中，如图6至图8所示，支撑板22的顶端翼缘板设置有朝向导热板21的长度方向延伸的梯形内翻边24，梯形内翻边24上开设有供紧固件穿过的安装孔241，紧固件用于可拆卸连接支撑板22和铝壳 10。其中，支撑板22的顶端翼缘板是指工字型板的端板位置。在铝壳10上开设有与安装孔241对应的定位孔，当支撑板22与铝壳10进行可拆卸连接时，将螺栓依次穿过铝壳10上的定位孔和梯形内翻边24的安装孔241以使得梯形内翻边24和铝壳10连接起来，从而实现了铝壳10和支架20之间的可拆卸连接，以将支架20和电芯单元30一起固定在铝壳10上。

在本实用新型实施例中，如图5所示，支撑板22的底部两端设置有三角形折弯的封边25，封边25自支撑板22的端部朝向导热板21的延伸方向延伸，封边25和导热板21之间形成供电芯31的极耳贴合插入的空间。其中，支架20两侧的塑料支撑板22的两端采用了封边25折弯斜角设计，可以让电芯31的极耳与封边25更好折弯贴合。

在本实用新型实施例中，铝壳10为方形结构且两端开口设置，铝壳10 的两端通过绝缘盖板11封闭开口，绝缘盖板11与开口的内侧壁焊接。其中，两个绝缘盖板11均可采用非金属材质，进一步减轻重量提高能量密度，而铝壳10材质为金属铝，两侧的绝缘盖板11和铝壳10之间采用非金属和金属焊接工艺进行连接。

在本实用新型实施例中，绝缘盖板11上开设有多个定向泄压口111。内部软包电芯31热失控通过两侧定向泄压口111进行泄压，减少热扩散至周边电芯31，可以有效改善软包电芯31出现热失控无法定向泄压失控的现象。

在本实用新型实施例中，如图3所示，一绝缘盖板11上开设有供正极柱60和负极柱70露出的避让孔112，如图4所示，另一绝缘盖板11上开设有与汇流排23对应的通孔113。在对应正极柱60和负极柱70的一侧设置有绝缘盖板11以覆盖铝壳10的一端，并且开设有与正极柱60和负极柱70形状相同的避让孔112，这样从绝缘盖板11的外侧能够直接接触到正极柱60 或负极柱70。同时，另外一个绝缘盖板11上开设有供汇流排23露出的通孔 113，以使得汇流排23与外界进行连接。

在本实用新型实施例中，任意相邻的两个电芯31之间填充有泡棉40，该泡棉40起到隔离的作用，用于隔绝两个相邻的电芯31之间的电信号。在其他的实施例中，泡棉40可以用其他能够起到绝缘作用的绝缘片代替，以达到隔离电信号的目的即可。

在本实用新型实施例中，汇流排23上设置有电压信息采集点。铝汇流排23突出部分，为整个软包方形模块电芯31电压信息采集点，用于采集电芯31的电压信息，以更好的监控电芯31的状态。

在本实用新型实施例中，支撑板22的顶部和底部均开设有注胶孔50。在支撑板22的顶部和底部均开设有两个间隔布置的注胶孔50，从一侧的注胶孔50进行，另一侧出胶，确保电芯31的两侧面与方形铝壳10之间的间隙注满导热胶，更好的通过方形铝壳10将热量导入导热板21以进行散热。

在本实用新型实施例中，支撑板22为塑料材质制件，能够减轻整个电芯模组的重量来提高能量密度。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种软包电芯模组，其特征在于，所述软包电芯模组包括：

铝壳(10)；

支架(20)，安装于所述铝壳(10)内，所述支架(20)包括导热板(21)和安装于所述导热板(21)的长度方向上的两端的支撑板(22)，其中一个所述支撑板(22)上设置有汇流排(23)；和

两个电芯单元(30)，串联收容于所述铝壳(10)内并安装于所述导热板(21)的两侧，每个所述电芯单元(30)均包括多个并联堆叠的电芯(31)，两个所述电芯单元(30)通过所述汇流排(23)连接。

2.根据权利要求1所述的软包电芯模组，其特征在于，所述支撑板(22)为与所述导热板(21)相垂直的扁平状工字型板，其中一个所述支撑板(22)的腹板的两侧形成有相互平行的用于安装正极柱(60)的正极柱安装槽(221)和用于安装负极柱(70)的负极柱安装槽(222)，一所述电芯单元(30)的多个所述电芯(31)的正极耳均与所述正极柱(60)焊接，另一所述电芯单元(30)的多个所述电芯(31)的负极耳均与所述负极柱(70)焊接。

3.根据权利要求2所述的软包电芯模组，其特征在于，所述支撑板(22)的顶端翼缘板设有梯形内翻边(24)，所述梯形内翻边(24)上开设有供紧固件穿过的安装孔(241)，所述紧固件用于可拆卸连接所述支撑板(22)和所述铝壳(10)。

4.根据权利要求3所述的软包电芯模组，其特征在于，所述支撑板(22)的底部两端设置有呈三角形折弯状的封边(25)，所述封边(25)沿着所述支撑板(22)的端部朝向所述导热板(21)的延伸方向上延伸，所述封边(25) 和所述导热板(21)之间形成供所述电芯(31)的极耳贴合插入的空间。

5.根据权利要求2所述的软包电芯模组，其特征在于，所述铝壳(10)为方形结构且两端分别设置开口，所述铝壳(10)的两端分别通过绝缘盖板(11)封闭所述开口，所述绝缘盖板(11)与所述开口的内侧壁焊接。

6.根据权利要求5所述的软包电芯模组，其特征在于，所述绝缘盖板(11)上开设有多个定向泄压口(111)。

7.根据权利要求5所述的软包电芯模组，其特征在于，一所述绝缘盖板(11)上开设有分别供所述正极柱(60)和所述负极柱(70)露出的避让孔(112)，另一所述绝缘盖板(11)上开设有与所述汇流排(23)对应的通孔(113)。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的软包电芯模组，其特征在于，任意相邻的两个所述电芯(31)之间填充有泡棉(40)。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的软包电芯模组，其特征在于，所述汇流排(23)上设置有电压信息采集点。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的软包电芯模组，其特征在于，所述支撑板(22)为塑料支撑板，且所述支撑板(22)的顶部和底部均开设有注胶孔(50)。

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