CN220106710U - 一种可自由串并联的软包大模组和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可自由串并联的软包大模组。该软包大模组包括上盖、安装框、低压采集件、绝缘体和防护盖，安装框形成有方形的安装槽；安装槽中设有电芯模块，电芯模块的两侧与安装槽的内壁面分别设有隔热垫。安装槽的两端分别设有极耳载体组件；每组极耳载体组件与安装框之间还设有隔离板。上盖的底面依次设有绝缘体和低压采集件，低压采集件贴设于电芯模块，并且电性连接于电池管理系统；防护板贴设于隔离板和安装框之间，并固定连接于安装框；防护板上设有与极耳载体组件的端口相适配的防护帽；电芯模块的底面设有底板。由此，提高电池包的综合性能，使其能够更高的满足装配需求，并优化排布结构。

Description

一种可自由串并联的软包大模组和电池包

技术领域

本实用新型属于电池包技术领域，涉及一种可自由串并联的软包大模组和电池包。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，对长续航、轻量化提出了更高的要求。因此，如何提高电池包的比能量、增大内部储能空间、提高空间利用率，成了行业内的当前研究重点。另外，电池包的轻量化设计对于新能源汽车的驾驶性能和续航能力而言也极为重要。对此，还需要提供一种更为合理的技术方案，以提高电池包的综合性能，使其能够更高的满足装配需求，并优化排布结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可自由串并联的软包大模组和电池包，以解决现有技术中软包模组装配效率低、空间利用有限的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种可自由串并联的软包大模组，包括由导热材料制成的上盖和由导热材料制成的安装框，所述安装框的中部形成有方盒状的安装槽，所述上盖连接于所述安装框，且能够完全覆盖所述安装槽；所述安装槽中设有电芯模块，所述电芯模块的两侧与所述安装槽的内壁面分别设有隔热垫；

所述安装槽的两端分别设有匹配于所述电芯模块的极耳载体组件；每组所述极耳载体组件与所述安装框之间还设有由绝缘材料制成的隔离板；

所述软包大模组还包括低压采集件、绝缘体和由绝缘材料制成的防护盖，所述上盖的底面依次设有所述绝缘体和所述低压采集件，所述低压采集件贴设于所述电芯模块，以用于采集其温度信息和电压信息，所述低压采集件电性连接于电池管理系统；防护板贴设于所述隔离板和所述安装框之间，并固定连接于所述安装框；所述防护板上设有与所述极耳载体组件的端口相适配的防护帽；

所述电芯模块的底面设有由绝缘材料制成的底板。

在一种可能的设计中，所述低压采集件包括FPC柔性电路板、采集镍片、连接器和温度传感器；

所述FPC柔性电路板呈工字形，包括长板和分别连接于所述长板的短板，所述连接器设置于所述短板；所述采集镍片配设为多个，并间隔的设置于所述长板和/或所述短板上；

其中，在多个采集镍片中，部分采集镍片分别焊接于所述电芯模块和侧电芯模块的汇流铜排；部分采集镍片连接于所述连接器，所述连接器分别电性连接于所述温度传感器和所述电池管理系统。

在一种可能的设计中，所述电芯模块包括多组依次堆叠的中间电芯模块和两组侧电芯模块，所述侧电芯模块卡接于所述中间电芯模块；每组中间电芯模块包括两个电芯；所述侧电芯模块包括一个电芯，所述侧电芯模板分别设置于多组中间电芯模块的外侧并抵接于所述中间电芯模块；所述侧电芯模组与所述安装框之间设有所述隔热垫。

在一种可能的设计中，所述中间电芯模块包括面板、设置于所述面板上下两侧的翼板以及设置于所述面板左右两端的限位板，所述翼板固定连接于所述面板，所述限位板呈工字型并热铆连接于所述面板，以使得所述面板的两个大面分别与所述翼板和所述限位板能够形成为两个容置电芯的限位槽，所述电芯通过压敏胶粘接于所述面板；其中，所述面板配设为由铝合金材料制成的导热板，所述限位板配设为由塑料材料制成的绝缘板。

在一种可能的设计中，所述限位板设有限位轴以及与所述限位轴相对应的限位孔，以使得相邻的电芯可以通过所述限位板的插接堆叠成一体。

在一种可能的设计中，所述侧电芯模块包括铝板和两个塑料板，所述塑料板分别设置于所述铝板的两端并通过热铆连接的方式固定连接于所述铝板；所述铝板和所述塑料板均呈C形，以能够形成卡设软包电芯的安装槽；所述软包电芯与所述安装槽的贴合面涂设有压敏胶，以使得所述软包电芯的侧面能够粘接于所述安装槽。

在一种可能的设计中，所述中间电芯包括限位板，所述限位板上设有限位孔和限位轴；所述塑料板上设有与所述限位孔相适配的定位轴以及与所述限位轴相适配的定位孔。

在一种可能的设计中，所述绝缘体呈U形，且所述绝缘体的内壁面涂设有粘胶并分别粘接于所述电芯模组的侧面和顶面。

在一种可能的设计中，所述软包大模组还包括多个泡棉，所述泡棉分别粘接于所述绝缘体和所述上盖。

一种电池包，包括上述的可自由串并联的软包大模组。

通过上述技术方案，由于安装框整体均由铝合金型材制成，不仅便于生产制造，使其在生产过程中激光焊接强度明显提高，降低一次性焊接不良率，从而可以改善零部件的综合性能，保证安装框的整体强度，同时便于进行热交换。该软装大模组在组装时，可以根据电池包内的空间及电压平台需求组装不同规格的电芯模块，传统的VDA模组组装方式，即先将电芯集成为模组，模组再组成电池包，最后将电池包安置于车辆底盘下。本公开基于零部件之间的连接关系和位置关系，可以在将安装框以及其他零件装配好后，根据使用需求安装具有不同规格的电芯模块，可以有效减少模组的数量及装配工作量，同时也提高了模组的比能量和空间利用率，可有效优化电池包的空间布置结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的可自由串并联的软包大模组在一种实施例中的爆炸结构示意图；

图2为本实用新型提供的可自由串并联的软包大模组中中间电芯模块在一种实施例中的结构示意图；

图3为本实用新型提供的可自由串并联的软包大模组中侧电芯模块在一种实施例中的结构示意图。

上述附图中：11-上盖，12-安装框，121-铝合金端板，122-铝合金侧板，2-极耳载体组件，31-隔热垫，32-隔离板，4-低压采集件，5-绝缘体，61-防护板，62-防护帽，7-底板，8-中间电芯模块，81-面板，82-翼板，83-限位板，9-侧电芯模块，91-铝板，92-塑料板，100-泡棉，110-电芯。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本实用新型做进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型示例的实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。

根据本公开的第一方面，提供了一种可自由串并联的软包大模组。其中，图1至图3示出了该可自由串并联的软包大模组的具体实施方式。

参阅图1至图3所示，该可自由串并联的软包大模组包括由导热材料制成的上盖11和由导热材料制成的安装框12，安装框12形成有方形的安装槽，上盖11连接于安装框12，且能够完全覆盖安装槽；安装槽中设有电芯110模块，电芯110模块的两侧与安装槽的内壁面分别设有隔热垫31。安装槽的两端分别设有匹配于电芯110模块的极耳载体组件2；每组极耳载体组件2与安装框12之间还设有由绝缘材料制成的隔离板32。

软包大模组还包括低压采集件4、绝缘体5和由绝缘材料制成的防护盖，上盖11的底面依次设有绝缘体5和低压采集件4，低压采集件4贴设于电芯110模块，以用于采集其温度信息和电压信息，低压采集件4电性连接于电池管理系统；防护板61贴设于隔离板32和安装框12之间，并固定连接于安装框12；防护板61上设有与极耳载体组件2的端口相适配的防护帽62；电芯110模块的底面设有由绝缘材料制成的底板7。

通过上述技术方案，由于安装框12整体均由铝合金型材制成，不仅便于生产制造，使其在生产过程中激光焊接强度明显提高，降低一次性焊接不良率，从而可以改善零部件的综合性能，保证安装框12的整体强度，同时便于进行热交换。该软装大模组在组装时，可以根据电池包内的空间及电压平台需求组装不同规格的电芯110模块，传统的VDA模组组装方式，即先将电芯110集成为模组，模组再组成电池包，最后将电池包安置于车辆底盘下。本公开基于零部件之间的连接关系和位置关系，可以在将安装框12以及其他零件装配好后，根据使用需求安装具有不同规格的电芯110模块，可以有效减少模组的数量及装配工作量，同时也提高了模组的比能量和空间利用率，可有效优化电池包的空间布置结构，从而减轻该软包大模组的整体重量，使其能够更加轻量化。

具体地，在本公开中，上盖11焊接于安装框12，可保证两者的连接强度。

在本公开提供的一种实施例中，低压采集件4包括FPC柔性电路板、采集镍片、连接器和温度传感器；FPC柔性电路板呈工字形，包括长板和分别连接于长板的短板，连接器设置于短板；采集镍片配设为多个，并间隔的设置于长板和/或短板上。

其中，在多个采集镍片中，部分采集镍片分别焊接于电芯110模块和侧电芯模块9的汇流铜排；部分采集镍片连接于连接器，连接器分别电性连接于温度传感器和电池管理系统。

这样一来，可以实现对电芯110模块温度的实时监测以及对电芯110模块电压信息的有效采集，然后将采集的电压及电流及时传递给电池管理系统(BMS)，BMS系统连接到整车的VCU系统。由于BMS中预设了每个电芯110模块中每个电芯110的电流信息和电压信息，如果电流/电压的差值超过了预设值，汽车就会报警，证明电池系统出现故障，驾驶人员可以根据抱紧信息对电池包进行维护，避免电芯110过热引发安全事故。

在本公开提供的一种实施例中，电芯110模块包括多组依次堆叠的中间电芯模块8和两组侧电芯模块9，侧电芯模块9卡接于中间电芯模块8；每组中间电芯模块8包括两个电芯110；侧电芯模块9包括一个电芯110，侧电芯110模板分别设置于多组中间电芯模块8的外侧并抵接于中间电芯模块8；侧电芯110模组与安装框12之间设有隔热垫31，从而对热量起到一定的阻隔作用。

具体地，中间电芯模块8包括面板81、设置于面板81上下两侧的翼板82以及设置于面板81左右两端的限位板83，翼板82固定连接于面板81，限位板83呈工字型并热铆连接于面板81，以使得面板81的两个大面分别与翼板82和限位板83能够形成为两个容置电芯110的限位槽，电芯110通过压敏胶粘接于面板81；其中，面板81配设为由铝合金材料制成的导热板，限位板83配设为由塑料材料制成的绝缘板。

在本公开中，限位板83设有限位轴以及与限位轴相对应的限位孔，以使得相邻的电芯110可以通过限位板83的插接堆叠成一体，从而实现中间电芯模块8的快速装配，确保所有电芯110能够整齐堆叠。

具体地，侧电芯模块9包括铝板91和两个塑料板92，塑料板92分别设置于铝板91的两端并通过热铆连接的方式固定连接于铝板91；铝板91和塑料板92均呈C形，以能够形成卡设软包电芯110的安装槽；软包电芯110与安装槽的贴合面涂设有压敏胶，以使得软包电芯110的侧面能够粘接于安装槽。

在本公开中，中间电芯110包括限位板83，限位板83上设有限位孔和限位轴；塑料板92上设有与限位孔相适配的定位轴以及与限位轴相适配的定位孔。这样可以使得塑料板92插设于限位板83，由此连接成一体，便于快速装配。

需要说明的是，在本公开中，电芯110的限位孔和定位孔可以配设为相同孔，对此本领域技术人员可以根据实际需求灵活配设。

在本公开提供的一种实施例中，绝缘体5呈U形，且绝缘体5的内壁面涂设有粘胶并分别粘接于电芯110模组的侧面和顶面，确保绝缘体5位置的可靠性。

在本公开提供的一种实施例中，软包大模组还包括多个泡棉100，泡棉100分别粘接于绝缘体5和上盖11。

在本公开中，安装框12整体均由铝合金型材制成，安装框12包括铝合金端板121和铝合金侧板122，这两者均采用挤压铝型材，可以改善零部件的加工工艺及材料性能，且模组的激光焊接强度明显提高，明显降低一次性焊接不良率。同时，铝合金侧板122增加设计一个正负极铜排转接通道，可使正板或负板可以转到另一端，满足不同要求的模组间的汇流铜排连接。

根据本公开的第二方面，提供了一种电池包，包括如第一方面的可自由串并联的软包大模组。该电池包具有与软包大模组相同的技术效果，故在此不再进行赘述。

应说明的是，本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种可自由串并联的软包大模组，其特征在于，包括由导热材料制成的上盖(11)和由导热材料制成的安装框(12)，所述安装框(12)的中部形成有方盒状的安装槽，所述上盖(11)连接于所述安装框(12)，且能够完全覆盖所述安装槽；所述安装槽中设有电芯(110)模块，所述电芯(110)模块的两侧与所述安装槽的内壁面分别设有隔热垫(31)；

所述安装槽的两端分别设有匹配于所述电芯(110)模块的极耳载体组件(2)；每组所述极耳载体组件(2)与所述安装框(12)之间还设有由绝缘材料制成的隔离板(32)；

所述软包大模组还包括低压采集件(4)、绝缘体(5)和由绝缘材料制成的防护盖，所述上盖(11)的底面依次设有所述绝缘体(5)和所述低压采集件(4)，所述低压采集件(4)贴设于所述电芯(110)模块，以用于采集其温度信息和电压信息，所述低压采集件(4)电性连接于电池管理系统；防护板(61)贴设于所述隔离板(32)和所述安装框(12)之间，并固定连接于所述安装框(12)；所述防护板(61)上设有与所述极耳载体组件(2)的端口相适配的防护帽(62)；

所述电芯(110)模块的底面设有由绝缘材料制成的底板(7)。

2.根据权利要求1所述的可自由串并联的软包大模组，其特征在于，所述低压采集件(4)包括FPC柔性电路板、采集镍片、连接器和温度传感器；

所述FPC柔性电路板呈工字形，包括长板和分别连接于所述长板的短板，所述连接器设置于所述短板；所述采集镍片配设为多个，并间隔的设置于所述长板和/或所述短板上；

其中，在多个采集镍片中，部分采集镍片分别焊接于所述电芯(110)模块和侧电芯模块(9)的汇流铜排；部分采集镍片连接于所述连接器，所述连接器分别电性连接于所述温度传感器和所述电池管理系统。

3.根据权利要求1所述的可自由串并联的软包大模组，其特征在于，所述电芯(110)模块包括多组依次堆叠的中间电芯模块(8)和两组侧电芯模块(9)，所述侧电芯模块(9)卡接于所述中间电芯模块(8)；每组中间电芯模块(8)包括两个电芯(110)；所述侧电芯模块(9)包括一个电芯(110)，所述侧电芯(110)模板分别设置于多组中间电芯模块(8)的外侧并抵接于所述中间电芯模块(8)；所述侧电芯(110)模组与所述安装框(12)之间设有所述隔热垫(31)。

4.根据权利要求3所述的可自由串并联的软包大模组，其特征在于，所述中间电芯模块(8)包括面板(81)、设置于所述面板(81)上下两侧的翼板(82)以及设置于所述面板(81)左右两端的限位板(83)，所述翼板(82)固定连接于所述面板(81)，所述限位板(83)呈工字型并热铆连接于所述面板(81)，以使得所述面板(81)的两个大面分别与所述翼板(82)和所述限位板(83)能够形成为两个容置电芯(110)的限位槽，所述电芯(110)通过压敏胶粘接于所述面板(81)；其中，所述面板(81)配设为由铝合金材料制成的导热板，所述限位板(83)配设为由塑料材料制成的绝缘板。

5.根据权利要求4所述的可自由串并联的软包大模组，其特征在于，所述限位板(83)设有限位轴以及与所述限位轴相对应的限位孔，以使得相邻的电芯(110)可以通过所述限位板(83)的插接堆叠成一体。

6.根据权利要求3所述的可自由串并联的软包大模组，其特征在于，所述侧电芯模块(9)

包括铝板(91)和两个塑料板(92)，所述塑料板(92)分别设置于所述铝板(91)的两端并通过热铆连接的方式固定连接于所述铝板(91)；所述铝板(91)和所述塑料板(92)均呈C形，以能够形成卡设软包电芯(110)的安装槽；所述软包电芯(110)与所述安装槽的贴合面涂设有压敏胶，以使得所述软包电芯(110)的侧面能够粘接于所述安装槽。

7.根据权利要求6所述的可自由串并联的软包大模组，其特征在于，所述中间电芯(110)包括限位板(83)，所述限位板(83)上设有限位孔和限位轴；所述塑料板(92)上设有与所述限位孔相适配的定位轴以及与所述限位轴相适配的定位孔。

8.根据权利要求1所述的可自由串并联的软包大模组，其特征在于，所述绝缘体(5)呈U形，且所述绝缘体(5)的内壁面涂设有粘胶并分别粘接于所述电芯(110)模组的侧面和顶面。

9.根据权利要求1所述的可自由串并联的软包大模组，其特征在于，所述软包大模组还包括多个泡棉(100)，所述泡棉(100)分别粘接于所述绝缘体(5)和所述上盖(11)。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1～9中任一项所述的可自由串并联的软包大模组。