CN217562622U - 一种方形动力电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种方形动力电池模组，包括第一电芯组、第二电芯组、两个电连接集成总成、端板、侧板、中间连接端板；第一电芯组的第一端与第二电芯组的第二端分别连接中间连接端板两侧，侧板分别连接第一电芯组与第二电芯组的侧部，端板分别连接所述第一电芯组的第二端与第二电芯组的第一端，两个电连接集成总成分别连接第一电芯组和所第二电芯组；电连接集成总成包括多个连接插座，两个电连接集成总成的连接插座均位于电连接集成总成靠近中间连接端板的一端。本实用新型的有益效果：节省模组长度空间，有利于连接模组至BMS间线束的走线，使模组最小限度占用电池箱体内空间，提升高电池板能量密度，提高整体模组的组配效率。

Description

一种方形动力电池模组

技术领域

本实用新型涉及一种动力电池领域，尤其涉及的是一种方形动力电池模组。

背景技术

目前，新能源汽车已成为全球各国大力发展的对象，新能源汽车在整个汽车行业中占有率每年都在稳步提升，绝大多数国家已经制定停止生产燃油车时间表，故对于动力电池来说，目前的电池模组占用电池箱体的内部空间较大，电池模组能量密度备受限制，无法得以提升。

且国内模组的电气间隙好爬电距离基本满足国标，很少有符合美标UL2580标准，尤其在使用小电芯的模组中，因受小电芯本身尺寸影响，很难做到模组的爬电距离和电气间隙满足UL2580的要求。UL2580的要求系统电压在301V-660V之间所规定的爬电距离不小于12.7mm和电气间隙不小于9.5mm数值。尤其在使用小电芯的模组中，因受小电芯本身尺寸影响，很难做到模组的爬电距离和电气间隙满足UL2580的要求。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息已构成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决现有技术中动力电池模组占用电池箱体内空间较大的问题。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种方形动力电池模组，包括第一电芯组、第二电芯组、两个电连接集成总成、端板、侧板、中间连接端板；所述第一电芯组的第一端与所述第二电芯组的第二端分别连接中间连接端板两侧，所述侧板分别连接所述第一电芯组与第二电芯组的侧部，所述端板分别连接所述第一电芯组的第二端与第二电芯组的第一端，两个所述电连接集成总成分别连接所述第一电芯组和所述第二电芯组；所述电连接集成总成包括多个连接插座，两个所述电连接集成总成的连接插座均位于所述电连接集成总成靠近中间连接端板的一端。

本实用新型通过将第一电芯组与第二电芯组共用一个中间连接端板，并通过端板侧板将第一电芯组与第二电芯组集成为一个大电芯模组，且将电连接集成总成的连接插座设置在靠近中间连接端板的位置，一方面可以节省模组长度空间，再一方面有利于连接模组至BMS间线束的走线，使模组最小限度占用电池箱体内空间，有力提升高电池板能量密度以及提高了整体模组的组配效率，且有利于做到高低压线束分离，有利于提高信号传递精度。

优选的，还包括两个上盖吸塑板，两个上盖吸塑板分别以包裹式连接所述电连接集成总成的顶部，所述上盖吸塑板上设有多个具有向第一电芯组方向下沉的吸塑板凹槽，所述吸塑板凹槽位于相邻电芯之间的位置，所述第一电连接集成总成、所述第二电连接集成总成具有用于避让吸塑板凹槽的孔。

吸塑板凹槽下沉至相邻电芯之间的位置，对电芯产生隔离的作用，使每串电芯极耳间和每串汇流排之间电气间隙和爬电距离满足UL2580的要求。

优选的，所述电连接集成总成包括至少一个采集组件，若采集组件为多个，相邻采集组件之间连接。

采用多个采集组件时，可以在宽度上进行拓展整个大电芯的尺寸，提高电池容量。

优选的，所述采集组件包括汇流排、第一热压膜、第二热压膜、柔性线路板、镍片，所述镍片间隔连接所述柔性线路板的两侧，所述连接插座连接所述柔性线路板上靠近中间连接端板的一端；所述镍片与所述汇流排连接，所述汇流排与第一电芯组、第二电芯组连接，所述第一热压膜热压至镍片与汇流排的顶面，所述第二热压膜热压至所述汇流排的底面。

第一热压膜和第二热压膜将汇流排和柔性线路板通过热压工艺热压成一整体，柔性线路板上镍片通过激光焊接技术焊接在对应汇流排上，汇流排和电芯极耳通过激光焊接连接，激光焊接技术保障了连接的可靠性且阻值低；电连接集成总成和上盖吸塑板相配合方案，保证模组电气间隙和爬电距离满足UL2580的要求。

优选的，所述柔性线路板具有缓冲槽，缓冲槽具有受力断开的缓冲连接点，所述缓冲槽位于所述镍片端部的外侧。

当镍片因电芯膨胀产生位移，缓冲连接点会受微小力断开，连接镍片处柔性线路板可产生微量变形凸起，不会导致整个柔性线路板随电芯膨胀而由中心向两侧移动，缓冲连接点有助于柔性线路板上镍片装配时定位作用，不会使镍片摆动不稳，当受微小拉力时会断开不影响整体电路板性能且不会产生破坏作用。

优选的，两个所述电连接集成总成的连接插座错位布置。

一方面将连接插座位于不同位置，以起到结构或颜色防呆作用，不会连接错误；另一方面，利于走线。

优选的，所述镍片在与柔性线路板连接端以及与汇流排连接端之间的空白处具有向一侧凸起的拱形。

拱型可以在电芯膨胀时，允许镍片有位移和轻度变形，且不会影响整体性能和信号采集精度。

优选的，所述采集组件还包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器与所述压力传感器连接所述镍片上。

汇流排的温度和电芯本体温度相近，镍片焊接在汇流排上采集汇流排温度，保证了实时监控模组温度，镍片和温感采集的信号通过柔性线路板汇总至连接插座；温度传感器与压力传感器实时监控电芯内部温度与压力，且电压采集回路上设置有蚀刻保险丝，保证的电路的安全性。

优选的，所述第一电芯组与所述第二电芯组均包括多列电芯，多列电芯之间串联或并联，相邻列电芯之间具有绝缘隔板。

优选的，所述连接插座的引脚涂覆一层热熔胶层。

插座上的引脚涂热熔胶，做绝缘处理；其中，装置的所有焊接部位喷三防漆，避免焊接处氧化，提升整体寿命；整个电连接集成组件和上盖吸塑膜均达到UL94_V0阻燃等级，柔性线路板不可燃，爬电距离和电气间隙的增大，最大程度满足电池系统的安全性能。

本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型通过将第一电芯组与第二电芯组共用一个中间连接端板，并通过端板侧板将第一电芯组与第二电芯组集成为一个大电芯模组，且将电连接集成总成的连接插座设置在靠近中间连接端板的位置，一方面可以节省模组长度空间，再一方面有利于连接模组至BMS间线束的走线，使模组最小限度占用电池箱体内空间，有力提升高电池板能量密度以及提高了整体模组的组配效率，且有利于做到高低压线束分离，有利于提高信号传递精度；

(2)吸塑板凹槽下沉至相邻电芯之间的位置，对电芯产生隔离的作用，使每串电芯极耳间和每串汇流排之间电气间隙和爬电距离满足UL2580的要求；

(3)采用多个采集组件时，可以在宽度上进行拓展整个大电芯的尺寸，提高电池容量；

(4)第一热压膜和第二热压膜将汇流排和柔性线路板通过热压工艺热压成一整体，柔性线路板上镍片通过激光焊接技术焊接在对应汇流排上，汇流排和电芯极耳通过激光焊接连接，激光焊接技术保障了连接的可靠性且阻值低；电连接集成总成和上盖吸塑板相配合方案，保证模组电气间隙和爬电距离满足UL2580的要求；

(5)当镍片因电芯膨胀产生位移，缓冲连接点会受微小力断开，连接镍片处柔性线路板可产生微量变形凸起，不会导致整个柔性线路板随电芯膨胀而由中心向两侧移动，缓冲连接点有助于柔性线路板上镍片装配时定位作用，不会使镍片摆动不稳，当受微小拉力时会断开不影响整体电路板性能且不会产生破坏作用；

(6)一方面将连接插座位于不同位置，以起到结构或颜色防呆作用，不会连接错误；另一方面，利于走线；

(7)拱型可以在电芯膨胀时，允许镍片有位移和轻度变形，且不会影响整体性能和信号采集精度；

(8)汇流排的温度和电芯本体温度相近，镍片焊接在汇流排上采集汇流排温度，保证了实时监控模组温度，镍片和温感采集的信号通过柔性线路板汇总至连接插座；温度传感器与压力传感器实时监控电芯内部温度与压力，且电压采集回路上设置有蚀刻保险丝，保证的电路的安全性；

(9)插座上的引脚涂热熔胶，做绝缘处理；其中，装置的所有焊接部位喷三防漆，避免焊接处氧化，提升整体寿命；整个电连接集成组件和上盖吸塑膜均达到UL94_V0阻燃等级，柔性线路板不可燃，爬电距离和电气间隙的增大，最大程度满足电池系统的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例方形动力电池模组的结构示意图；

图2是本实用新型实施例方形动力电池模组的爆炸图；

图3是本实用新型实施例方形动力电池模组的俯视图；

图4是图3中A-A处剖视图；

图5是图4中B处放大图；

图6是本实用新型实施例上盖吸塑板从上方看结构示意图；

图7是本实用新型实施例上盖吸塑板从下方看结构示意图；

图8是本实用新型实施例电连接集成总成的俯视图；

图9是本实用新型实施例电连接集成总成的爆炸图；

图10是本实用新型实施例两个电连接集成总成的布置示意图；

图11是本实用新型实施例柔性线路板与镍片连接示意图；

图12是图11中C处放大图；

图13是镍片的结构示意图；

图中标号：

1、第一电芯组；2、第二电芯组；3、电连接集成总成；31、采集组件；311、汇流排；312、第一热压膜；313、第二热压膜；314、柔性线路板；3141、缓冲槽；3142、缓冲连接点；315、镍片；316、连接插座；317、温度传感器；

4、端板；5、侧板；6、中间连接端板；7、上盖吸塑板；71、吸塑板凹槽；72、凸腔；73、吸塑板连接部；74、避让槽；

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

实施例一：

如图1、图2、图3所示，一种方形动力电池模组，包括第一电芯组1、第二电芯组2、两个电连接集成总成3、端板4、侧板5、中间连接端板6、上盖吸塑板7；

所述第一电芯组1的第一端与所述第二电芯组2的第二端分别连接中间连接端板6两侧，具体的，如图2所示，第一电芯组1的右端即第一端，第一电芯组1的右端与中间连接端板6的左侧面连接，第二电芯组2的第二端即左端与中间连接端板6的右侧面连接；所述侧板5分别连接所述第一电芯组1与第二电芯组2的两侧，所述端板4分别连接所述第一电芯组1的左端与第二电芯组2的右端，侧板5通过铆钉与端板4以及中间连接端板6连接，两个所述电连接集成总成3分别连接所述第一电芯组1和所述第二电芯组2。第一电芯组1与第二电芯组2通过端板4与侧板5以及中间连接端板6的铆接实现固定连接在一起。两个上盖吸塑板7分别以包裹式连接两个所述电连接集成总成3的顶部。

本实施例中第一电芯组1与第二电芯组2相同，以第一电芯组1进行说明。第一电芯组1包括两列电池组，每一组电池包括多个电芯，电芯之间串联或并联；两列电池组之间可以设置塑料隔板。

如图6、图7所示，所述上盖吸塑板7沿长度方向为对称结构，上盖吸塑板7沿长度方向具有三处向上凸起的凸腔72，位于对称面上的凸腔72尺寸较宽，相当于两侧的凸腔72的二倍，相邻凸腔72之间为与电连接集成总成3焊接的吸塑板连接部73，吸塑板连接部73的底面与电连接集成总成3的顶面焊接。在上盖吸塑板7的宽度方向上具有多个吸塑板凹槽71，吸塑板凹槽71为下沉式凹槽，吸塑板凹槽71的长度跨越凸腔72与吸塑板连接部73，上盖吸塑板7的底端为盲端。如图6所示，上盖吸塑板7的左端，还设有两个避让槽74，避让槽74用于避让电连接集成总成3上的连接插座316。上盖吸塑板7的四周均具有垂直折弯边，折弯边能够对电连接集成总成3进行包裹。

如图4、图5所示，吸塑板凹槽71位于下沉至相邻电芯之间的位置，对电芯产生隔离的作用，使每串电芯极耳间和每串汇流排311之间电气间隙和爬电距离满足UL2580的要求。

本实施例中两个电连接集成总成3的组成结构相同；所述电连接集成总成3包括两个采集组件31，分别为采集组件31a、采集组件31b，两个以及以上个采集组件31之间连接。采用多个采集组件31时，可以在宽度上进行拓展整个大电芯的尺寸，提高电池容量。

如图8、图9所示，两个采集组件31组成部分相同，均包括汇流排311、第一热压膜312、第二热压膜313、柔性线路板314、镍片315、连接插座316。所述采集组件31a包括汇流排311a、第一热压膜312a、第二热压膜313a、柔性线路板314a、镍片315a、连接插座316a；所述采集组件31b包括汇流排311b、第一热压膜312b、第二热压膜313b、柔性线路板314b、镍片315b、连接插座316b；其中采集组件31a通过右端较长的汇流排311延伸至采集组件31b实现相邻电芯组的连接。

此处以采集组件31a的结构进行说明。所述镍片315a间隔的焊接在所述柔性线路板314a的两侧，所述连接插座316a连接所述柔性线路板314a上靠近中间连接端板6的一端；所述镍片315a焊接所述汇流排311a连接，所述第一热压膜312a热压至镍片315a与汇流排311a的顶面，所述第二热压膜313b热压至所述汇流排311a的底面。

第一热压膜312和第二热压膜313将汇流排311和柔性线路板314通过热压工艺热压成一整体，柔性线路板314上的镍片315通过激光焊接技术焊接在对应汇流排311上，汇流排311和电芯的极耳通过激光焊接连接，吸塑板连接部73与第一热压膜312热压在一起。

柔性线路板314板内每条线路分别于对应的各个汇流排311通过镍片315一一连接，镍片315一端热压在柔性线路板314内一线路上，线路汇流至连接插座316对应的针脚内，镍片315另一端连接至对应的汇流排311并通过激光焊接与汇流排311连接，各汇流排上的电压和温感信号通过柔性线路板314内的线路汇总至连接插座316上，最后通过线束将各模组上信号传输至BMS上；柔性线路板314和镍片315连接的各汇流排311，上下两面均使用吸塑膜热压工艺，使汇流排311、柔性线路板314及镍片315做成一整体件，取消了传统使用线束所需的底板和线卡，不仅最大程度减重，且较少装配工序，减少物料种类。且将模组采集组件31通过热压改进成一体式结构，方便电芯的安装，提高模组装配效率激光焊接技术；镍片315与汇流排311激光焊接保障了连接的可靠性且阻值低；电连接集成总成3和上盖吸塑板7相配合方案，保证模组电气间隙和爬电距离满足UL2580的要求。

如图10所示，两个所述电连接集成总成3的连接插座316均位于所述电连接集成总成3靠近中间连接端板6的一端。两个所述电连接集成总成的连接插座316错位布置。一方面将连接插座316位于不同位置，以起到结构或颜色防呆作用，不会连接错误；另一方面，利于走线。连接插座316用于将柔性线路板314上的温度、电压、电流等进行汇集，连接插座316的引脚涂热熔胶，做绝缘处理。

本实施例中的端板4为塑料结构，端板4具有上下贯穿的螺栓孔，作为电池模组固定在电池系统中的安装结构，能够为模组安装提供定位且不会引发干涉。端板4还可以设计固定带限位槽，保证固定带安装位置准确。在前板4上设计有卡槽，用于对液冷板限位，在卡槽上部有圆角结构，便于液冷板的放入。

侧板5为塑料结构。左右侧板5在使用时，分别和液冷板、底板相配合，为液冷板提供支撑。

中间连接端板6为具有一定厚度的镂空结构，中间连接端板6的镂空结构用于走向和散热。

本实施例中通过将第一电芯组1与第二电芯组2共用一个中间连接端板6，并通过端板4、侧板5将第一电芯组1与第二电芯组2集成为一个大电芯模组，且将电连接集成总成3的连接插座316设置在靠近中间连接端板6的位置，一方面可以节省模组长度空间，再一方面有利于连接模组至BMS间线束的走线，使模组最小限度占用电池箱体内空间，有力提升高电池板能量密度以及提高了整体模组的组配效率，且有利于做到高低压线束分离，有利于提高信号传递精度。将模组两端电压和温度采集装置改进成一体式结构，方便电芯的安装，提高模组装配效率，同时还极大利用了空间，重量的减轻，提高了电池组的体积能量密度还提高了整体模组的组配效率

实施例二：

如图11、图12所示，在上述实施例一的基础上，所述柔性线路板314具有多个缓冲槽3141，缓冲槽3141具有受力断开的缓冲连接点3142，所述缓冲槽3141位于所述镍片315与柔性线路板314的外侧。

缓冲槽3141呈L型贯穿槽，较短的边与镍片315的长度方向相同，较长的边沿柔性线路板314长度方向延伸，缓冲连接点3142位于较短的边上。

当镍片315因电芯膨胀产生位移，缓冲连接点3142会受微小力断开，连接镍片315处柔性线路板314可产生微量变形凸起，不会导致整个柔性线路板314随电芯膨胀而由中心向两侧移动，缓冲连接点3142还有助于柔性线路板314上镍片315装配时定位作用，不会使镍片315摆动不稳，当受微小拉力时会断开不影响整体电路板性能且不会产生破坏作用。

如图13所示，所述镍片315在与柔性线路板314连接端以及与汇流排311连接端之间的空白处具有向一侧凸起的拱形。拱型可以在电芯膨胀时，允许镍片315有位移和轻度变形，且不会影响整体性能和信号采集精度。

如图11所示，所述采集组件31还包括温度传感器317和压力传感器，所述温度传感器317与所述压力传感器连接所述镍片315上。

汇流排311的温度和电芯本体温度相近，镍片315焊接在汇流排311上采集汇流排311温度，保证了实时监控模组温度，镍片315和温感采集的信号通过柔性线路板314汇总至连接插座316；温度传感器317与压力传感器实时监控电芯内部温度与压力，且电压采集回路上设置有蚀刻保险丝，保证的电路的安全性。

整个模组的温度和电压信号通过电连接集成总成3汇集到连接插座316处，作为中转传输到BMS(电池管理系统)上；在电连接集成总成3的柔性线路板314上，每个电压采集回路上设置有蚀刻保险丝，保证的电路的安全性。

其中，本实施例的装置所有焊接部位喷三防漆，避免焊接处氧化，提升整体寿命。整个电连接集成总成3和上盖吸塑膜均达到UL94_V0阻燃等级，柔性线路板314不可燃，爬电距离和电气间隙的增大，最大程度满足电池系统的安全性能。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种方形动力电池模组，其特征在于，包括第一电芯组、第二电芯组、两个电连接集成总成、端板、侧板、中间连接端板；所述第一电芯组的第一端与所述第二电芯组的第二端分别连接中间连接端板两侧，所述侧板分别连接所述第一电芯组与第二电芯组的侧部，所述端板分别连接所述第一电芯组的第二端与第二电芯组的第一端，两个所述电连接集成总成分别连接所述第一电芯组和所述第二电芯组；所述电连接集成总成包括多个连接插座，两个所述电连接集成总成的连接插座均位于所述电连接集成总成靠近中间连接端板的一端。

2.根据权利要求1所述的一种方形动力电池模组，其特征在于，还包括两个上盖吸塑板，两个上盖吸塑板分别以包裹式连接所述电连接集成总成的顶部，所述上盖吸塑板上设有多个具有向第一电芯组方向下沉的吸塑板凹槽，所述吸塑板凹槽位于相邻电芯之间的位置，所述第一电连接集成总成、所述第二电连接集成总成具有用于避让吸塑板凹槽的孔。

3.根据权利要求1所述的一种方形动力电池模组，其特征在于，所述电连接集成总成包括至少一个采集组件，若采集组件为多个，相邻采集组件之间连接。

4.根据权利要求3所述的一种方形动力电池模组，其特征在于，所述采集组件包括汇流排、第一热压膜、第二热压膜、柔性线路板、镍片，所述镍片间隔连接所述柔性线路板的两侧，所述连接插座连接所述柔性线路板上靠近中间连接端板的一端；所述镍片与所述汇流排连接，所述汇流排与第一电芯组、第二电芯组连接，所述第一热压膜热压至镍片与汇流排的顶面，所述第二热压膜热压至所述汇流排的底面。

5.根据权利要求4所述的一种方形动力电池模组，其特征在于，所述柔性线路板具有缓冲槽，缓冲槽具有受力断开的缓冲连接点，所述缓冲槽位于所述镍片端部的外侧。

6.根据权利要求1或4所述的一种方形动力电池模组，其特征在于，两个所述电连接集成总成的连接插座错位布置。

7.根据权利要求4所述的一种方形动力电池模组，其特征在于，所述镍片在与柔性线路板连接端以及与汇流排连接端之间的空白处具有向一侧凸起的拱形。

8.根据权利要求4所述的一种方形动力电池模组，其特征在于，所述采集组件还包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器与所述压力传感器连接所述镍片上。

9.根据权利要求1所述的一种方形动力电池模组，其特征在于，所述第一电芯组与所述第二电芯组均包括多列电芯，多列电芯之间串联或并联，相邻列电芯之间具有绝缘隔板。

10.根据权利要求1所述的一种方形动力电池模组，其特征在于，所述连接插座的引脚涂覆一层热熔胶层。

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