CN218939895U - 电芯连接结构及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯连接结构及电池包，所述电芯连接结构包括：电芯，所述电芯包括电芯本体和保护膜，所述电芯本体外包覆有所述保护膜；水冷板，所述水冷板与所述电芯通过导热结构胶粘接相连，且所述保护膜在与所述水冷板粘接的侧面设有开窗孔，所述电芯本体适于在所述开窗孔处与所述导热结构胶接触相连。本实用新型实施例的电芯连接结构，电芯本体上的保护膜上设有开窗孔，水冷板与电芯通过导热结构胶连接时，在开窗孔处直接粘接电芯本体，粘接性能更好。

Description

电芯连接结构及电池包

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种电芯连接结构及电池包。

背景技术

目前，新能源汽车越来越受到社会关注，而作为新能源汽车的关键部件，动力电池的设计一直是行业探索的前沿。当前动力电池市场有几种电芯结构形式，方壳/刀片、软包、圆柱，其中刀片电芯，以其高安全，高能量密度、低成本、热稳定等优势迅速占领了大量的市场份额。

刀片电芯有长刀片和短刀片之分，其中短刀片以其更灵活的空间利用、更多样的固定方式，未来要比长刀片更具发展潜力。短刀片电芯的模块，目前常规的固定方式是一种三明治结构固定方式，电芯按一定间距并排，下方用导热结构胶粘到水冷板上，上方用压板粘结构胶压住，这样刀片电芯可以比较稳定地被固定在电池包上。

但是，电芯壳体包覆一层蓝膜为了绝缘，而蓝膜与导致电芯与电池包箱体的粘接强度减弱，导致粘接失效风险增加。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电芯连接结构，该电芯连接结构的电芯本体上的保护膜上设有开窗孔，水冷板与电芯通过导热结构胶连接时，在开窗孔处直接粘接电芯本体，粘接性能更好。

根据本实用新型实施例的电芯连接结构，包括：电芯，所述电芯包括电芯本体和保护膜，所述电芯本体外包覆有所述保护膜；水冷板，所述水冷板与所述电芯通过导热结构胶粘接相连，且所述保护膜在与所述水冷板粘接的侧面设有开窗孔，所述电芯本体适于在所述开窗孔处与所述导热结构胶接触相连。

通过上述方案，电芯本体上保护保护膜是为了对带电的电芯本体进行绝缘防护，防止发生短路起火事故；而电芯本体和水冷板连接是为了导热换热以及支撑电芯本体，电芯本体与水冷板之间连接时，保护膜与导热结构胶连接时可靠性低，而在保护膜上设有开窗孔，使电芯与水冷板之间的粘接强度大幅提升，降低电池包在振动冲击工况中电芯侧面开胶的风险。

根据本实用新型实施例的电芯连接结构，所述电芯本体包括电芯壳体和端部盖板，所述电芯壳体的两端均连接有一个所述端部盖板，所述保护膜包覆于所述电芯壳体外，所述端部盖板的外侧贴附有绝缘贴片。

根据本实用新型实施例的电芯连接结构，所述开窗孔设于所述保护膜的靠近所述电芯壳体的端部的位置，且与所述电芯壳体的端面间隔开。

根据本实用新型实施例的电芯连接结构，所述开窗孔为多个，多个所述开窗孔中的一部分间隔开分布于所述保护膜的一端，且另一部分间隔开分布于所述保护膜的另一端。

根据本实用新型实施例的电芯连接结构，所述开窗孔与所述保护膜的端面的间距为a，所述电芯本体的长度为L，所述保护膜与所述水冷板的粘接长度为c，且满足：c≥L-2a。

根据本实用新型实施例的电芯连接结构，所述保护膜与所述水冷板未粘接区域的长度为d，且满足：a＞d。

根据本实用新型实施例的电芯连接结构，满足：d＝(0.017～0.17)L。

根据本实用新型实施例的电芯连接结构，所述开窗孔为圆形，位于所述保护膜的同一端的相邻两个所述开窗孔之间的间距为b，所述开窗孔的直径为D，且满足：b＝0.5D～2D。

根据本实用新型实施例的电芯连接结构，多个所述开窗孔中位于所述保护膜的同一端的所述开窗孔的数量为n，n个所述开窗孔的总跨度为I，所述电芯本体的长度为L，且满足：I＝n*D+(n-1)*b＝(0.15～0.5)L。

本实用新型还提出了一种电池包。

根据本实用新型实施例的电池包，包括箱体和上述任一项所述的电芯连接结构，所述电芯连接结构安装于所述箱体内，且所述电芯在背离所述水冷板的一侧通过结构胶连接压板，所述压板抵压于所述箱体的内壁。

通过压板限制电芯竖向位移，与底部的水冷板共同将电芯加在中间，使电芯即便发生脱胶，也依旧可以保持原来的位置，降低风险。

所述电池包和上述的电芯连接结构相关的结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例电芯连接结构的的电池包的爆炸图；

图2是本实用新型实施例电芯连接结构的电池包的整体图；

图3是本实用新型实施例电芯本体的结构示意图；

图4是本实用新型实施例电芯本体和保护膜之间的结构连接图；

图5是本实用新型实施例保护膜连接水冷板侧的开窗孔位置结构图。

附图标记：

电芯100，

电芯本体1，

电芯壳体11，端部盖板12，绝缘贴片13，保护膜14，开窗孔141，

箱体200，导热结构胶300，水冷板400，结构胶500，压板600，

电池包2。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图5描述本实用新型实施例的电芯连接结构，该电芯连接结构的电芯本体1上的保护膜14上设有开窗孔141，水冷板400与电芯100通过导热结构胶300连接时，在开窗孔141处直接粘接电芯本体1，粘接性能更好。

如图1-5所示，根据本实用新型实施例的电芯连接结构，包括：电芯100和水冷板400，电芯100包括电芯本体1和保护膜14，电芯本体1外包覆有保护膜14；水冷板400，水冷板400与电芯100通过导热结构胶300粘接相连，且保护膜14在与水冷板400粘接的侧面设有开窗孔141，电芯本体1适于在开窗孔141处与导热结构胶300接触相连。

其中，在实际设计中，电芯100包括多个按照一定间距并排的电芯本体1，电芯100与水冷板400连接，水冷板400是为了电芯100在使用的过程中快速降温；保护膜14一般采用蓝膜，蓝膜将电芯本体1与电芯本体1之间分隔开来，阻隔单个电芯本体1由于各种故障对其他电芯本体1造成的影响，同时具有绝缘的效果。但是蓝膜与水冷板400之间通过导热结构胶300粘接时存在粘接强度低的问题，本实用新型实施例在电芯本体1上的保护膜14上设有开窗孔141，水冷板400与电芯100通过导热结构胶300连接时，在开窗孔141处直接粘接电芯本体1，粘接性能更好，从而防止电芯100与水冷板400因为粘接出现问题而影响电芯100的散热。

在一些实施例中，电芯本体1包括电芯壳体11和端部盖板12，电芯壳体11的两端均连接有一个端部盖板12，保护膜14包覆于电芯壳体11外，端部盖板12的外侧贴附有绝缘贴片13。

在实际设计时，电芯壳体11选用铝壳，一般的刀片电芯壳体11都带电，带电可以防止电芯壳体11被电解液腐蚀，因而需要对电芯壳体11进行绝缘防护，防止发生短路起火事故；在电芯壳体11的端部贴有绝缘贴片13，然后电芯壳体11包覆一层保护膜14，保护膜14和绝缘贴片13都可以起到绝缘的作用。

本实用新型实施例的电芯壳体11可为铝材料制成的铝壳，保护膜14可以为蓝膜，导热结构胶300与电芯壳体11界面粘接的强度，比导热结构胶300与蓝膜界面强度增加3-5倍，因而更好的提高粘接的牢固性。

在一些实施例中，开窗孔141设于保护膜14的靠近电芯壳体11的端部的位置，且与电芯壳体11的端面间隔开。

首先，电芯100的主要承力部位均在端部，将开窗孔141设置在靠近端部位置，增强靠近端部位置的可靠性；而开窗孔141设计在电芯壳体11靠近端部的位置，即开窗孔141与电芯壳体11的端部留有距离而不是设置在端部，可以防止电芯本体1的端部受力，而造成电芯壳体11与端部盖板12之间的焊缝受力，焊缝容易发生疲劳开裂。

在一些实施例中，开窗孔141为多个，多个开窗孔141中的一部分间隔开分布于保护膜14的一端，且另一部分间隔开分布于保护膜14的另一端。

在实际设计时，保护膜14两端的开窗孔141各设置三个，保护膜14一端的三个开窗孔141与保护膜14另一端的三个开窗孔141之间关于保护膜14的中心对称，保证保护膜14与水冷板400连接的一侧靠近端部位置粘接的稳固性。另外，两端各设置三个开窗孔141，保证了粘接强度的同时不降低保护膜14自身的结构性能。

在一些实施例中，参照图5所示，开窗孔141与保护膜14的端面的间距为a，电芯本体1的长度为L，保护膜14与水冷板400的粘接长度为c，且满足：c≥L-2a。

通过规定c≥L-2a，一方面使得导热结构胶300粘接水冷板400与电芯本体1时，是覆盖开窗孔141的，防止造成绝缘问题，引发短路，胶也有很好的绝缘性能，另一方面也说明在保护膜14粘接水冷板400一侧的整个长度上的大部分都粘接，保证整体粘接的可靠性。

在一些实施例中，保护膜14与水冷板400未粘接区域的长度为d，且满足：a＞d。通过a与d的大小关系，使得导热结构胶300粘接水冷板400与电芯本体1时，是覆盖开窗孔141的，防止造成绝缘问题，引发短路，胶也有很好的绝缘性能。

在一些实施例中，满足：d＝(0.017～0.17)L。规定涂胶边界到电芯本体1端部距离的原因是，如果d过大，电芯本体1粘接面积不够，粘接失效风险大；如果d过小，电芯本体1的端部受力，会造成电芯壳体11与端部盖板12之间的焊缝受力，焊缝容易发生疲劳开裂，因而规定d＝(0.017～0.17)L，将d与L之间设定一定的比例，实现涂胶边界到电芯本体1端部之间的距离尽量避免电芯本体1因为端部受力而出现电芯壳体11与端部盖板12之间的焊缝受力疲劳开裂现象，同时还能保证电芯本体1粘接面积大，粘接强度高。

在一些实施例中，开窗孔141为圆形，位于保护膜14的同一端的相邻两个开窗孔141之间的间距为b，开窗孔141的直径为D，且满足：b＝0.5D～2D。

在实际设计时，开窗孔141除了圆形，还可以为方形、椭圆形等其他形状，如果是其他形状，此时的D代表保护膜14的开窗孔141在电芯本体1厚度方向上的宽度；本实用新型实施例设计成圆形，开窗孔141周围平齐有弧度，不至于设计成其他形状时在开窗孔141的拐角处出现保护膜14容易破损情况，因此开窗孔141设计成圆形更好。

而本实用新型实施例的开窗孔141的直径和相邻两个开窗孔141之间的距离限定，当b太小时，会造成保护膜14局部强度不足，容易造成蓝膜撕裂；b太大，造成开窗间距大，对粘接性能提升有限，开窗孔141越靠近电芯本体1的端部，对粘接性能提升越大，但是有需要再端部留有一定的距离d。本实用新型实施例的b＝0.5D～2D，使得b与圆形开窗孔141之间有着合理的布局，使得b的距离刚刚好，不至于容易造成蓝膜撕裂，也能提升电芯本体1与水冷板400之间的粘接强度。

在一些实施例中，多个开窗孔141中位于保护膜14的同一端的开窗孔141的数量为n，n个开窗孔141的总跨度为I，电芯本体1的长度为L，且满足：I＝n*D+(n-1)*b＝(0.15～0.5)L。本实用新型实施例设计电芯本体1的长度、开窗孔141的数量、开窗孔141的直径、保护膜14的同一端的相邻两个开窗孔141之间的间距为b及保护膜14包裹在电芯本体1上的长度的关系，保证了开窗面积的同时进而保证粘接强度。

本实用新型还提出了一种电池包2，根据本实用新型实施例的电池包2，设置有上述任一种实施例的电芯连接结构，继续参照图1所示，电芯连接结构安装于箱体200内，且电芯100在背离水冷板400的一侧通过结构胶500连接压板600，压板600抵压于箱体200的内壁。

在实际操作时，水冷板400要和箱体200的边梁、中间横梁、纵梁连接，压板600固定在箱体200的横梁上，即压板600上的三排多个固定孔，即图1中压板600上的固定孔，就是压板600固定横梁的位置。电芯100上部的压板600的作用是：限制电芯100的Z向位移，与底部的水冷板400共同将电芯100加在中间，使电芯100即便发生脱胶，也依旧可以保持原来的位置，降低风险。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电芯连接结构，其特征在于，包括：

电芯，所述电芯包括电芯本体和保护膜，所述电芯本体外包覆有所述保护膜；

水冷板，所述水冷板与所述电芯通过导热结构胶粘接相连，且所述保护膜在与所述水冷板粘接的侧面设有开窗孔，所述电芯本体适于在所述开窗孔处与所述导热结构胶接触相连。

2.根据权利要求1所述的电芯连接结构，其特征在于，所述电芯本体包括电芯壳体和端部盖板，所述电芯壳体的两端均连接有一个所述端部盖板，所述保护膜包覆于所述电芯壳体外，所述端部盖板的外侧贴附有绝缘贴片。

3.根据权利要求2所述的电芯连接结构，其特征在于，所述开窗孔设于所述保护膜的靠近所述电芯壳体的端部的位置，且与所述电芯壳体的端面间隔开。

4.根据权利要求3所述的电芯连接结构，其特征在于，所述开窗孔为多个，多个所述开窗孔中的一部分间隔开分布于所述保护膜的一端，且另一部分间隔开分布于所述保护膜的另一端。

5.根据权利要求3所述的电芯连接结构，其特征在于，所述开窗孔与所述保护膜的端面的间距为a，所述电芯本体的长度为L，所述保护膜与所述水冷板的粘接长度为c，且满足：c≥L-2a。

6.根据权利要求5所述的电芯连接结构，其特征在于，所述保护膜与所述水冷板未粘接区域的长度为d，且满足：a＞d。

7.根据权利要求6所述的电芯连接结构，其特征在于，满足：d＝(0.017～0.17)L。

8.根据权利要求4所述的电芯连接结构，其特征在于，所述开窗孔为圆形，位于所述保护膜的同一端的相邻两个所述开窗孔之间的间距为b，所述开窗孔的直径为D，且满足：b＝0.5D～2D。

9.根据权利要求4所述的电芯连接结构，其特征在于，多个所述开窗孔中位于所述保护膜的同一端的所述开窗孔的数量为n，n个所述开窗孔的总跨度为I，所述电芯本体的长度为L，且满足：I＝n*D+(n-1)*b＝(0.15～0.5)L。

10.一种电池包，其特征在于，包括箱体和权利要求1-9中任一项所述的电芯连接结构，所述电芯连接结构安装于所述箱体内，且所述电芯在背离所述水冷板的一侧通过结构胶连接压板，所述压板抵压于所述箱体的内壁。

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