CN223296964U - 一种电芯支架以及软包电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电芯支架以及软包电池模组，电芯支架包括第一箱板、第二箱板和盖板，第一箱板和第二箱板上均分别形成有沿纵向设置的第一凸壁和沿横向设置的第二凸壁，第一箱板和第二箱板相对设置，第一箱板上的第一凸壁和第二凸壁分别与第二箱板上的第一凸壁和第二凸壁相对应连接形成具有向上开口的箱体结构；箱体结构的两个对侧壁上分别形成有连接口；盖板扣设于开口内。软包电池模组包括电芯以及电芯支架。电芯设于箱体内部后，盖上盖板、施加预紧力、固定盖板。即本申请提供的电芯支架便于对电芯施加预紧力，且电芯支架整体结构简单，质量较轻，形成的软包电池整体的重量不会过大，便于推广运用至车载等多种移动式需电场景。

Description

一种电芯支架以及软包电池模组

技术领域

本实用新型涉及软包电池技术领域，尤其涉及一种电芯支架以及软包电池模组。

背景技术

软包电池是指外壳为铝塑复合膜封装的电池。其具有质量轻、开模成本较低、安全性高等优点。软包电池需要施加预紧力以提高电池的性能和安全性。软包电池长期使用后会发生膨胀变形，一方面，施加预紧力可以减少膨胀变形程度。另一方面，施加的预紧力的大小对电池的寿命和性能有直接影响。过小的预紧力可能起不到预紧作用，也可能导致电池层与层之间容易脱开，进而影响电池循环，或者使放电不足；而过大的预紧力则可能导致电池容量衰减率过高，甚至引起隔膜局部变形和化学降解，从而影响电池的整体性能和寿命。

现有的软包电池(申请号为2018222278802的专利文件)主要是设置多个层叠设置的电芯支架，在电芯支架内部设置电芯，这样的电池结构较为复杂，不便于对各电芯施加预紧力，且多个层叠设置的电芯支架结构使得软包电池整体的重量较大。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提出了一种电芯支架以及软包电池模组。

本实用新型采取的技术方案如下：

本申请提供一种电芯支架，所述电芯支架呈箱体结构，所述电芯支架包括第一箱板、第二箱板和盖板，所述第一箱板的箱板本体和第二箱板的箱板本体上均分别形成有第一凸壁和第二凸壁，所述第一凸壁沿纵向设置，所述第二凸壁沿横向设置；

所述第一箱板和第二箱板相对设置，第一箱板上的第一凸壁和第二凸壁分别与第二箱板上的第一凸壁和第二凸壁相对应连接形成具有向上开口的所述箱体结构；

所述箱体结构的两个对侧壁上分别形成有连接口，所述连接口用于供电芯的极耳穿出；

所述盖板扣设于所述开口内并与所述第一箱板、第二箱板固定。

实际使用时，当电芯层叠设置于箱体内部后，盖上盖板、施加预紧力、将盖板与第一箱板、第二箱板固定即可。即本申请提供的电芯支架便于对电芯施加预紧力，且电芯支架整体结构简单，质量较轻，在本申请提供的电芯支架内安装同等数量电芯，所形成的软包电池整体的重量不会过大，便于推广运用至车载等多种移动式需电场景。

使用结构相同的第一箱板和第二箱板组装形成箱体式电芯支架，通用性高，便于降低生产成本。

进一步的，所述第一凸壁和第二凸壁分别与所述第一箱板的板面或者第二箱板的板面垂直设置且位于第一箱板的板面或者第二箱板的板面的同侧；

第一凸壁的高度小于所述第二凸壁的高度。

进一步的，所述第一箱板或者第二箱板上的第一凸壁包括两个，两个所述第一凸壁为第一凸壁A和第一凸壁B，所述第二凸壁位于第一凸壁A和第一凸壁B之间；

所述第一箱板的第一凸壁A与第二箱板的第一凸壁B对应设置并形成箱体结构的左侧壁，所述第一箱板的第一凸壁B与第二箱板的第一凸壁A对应设置并形成箱体结构的右侧壁，所述第一箱板的第二凸壁与第二箱板的第二凸壁对接固定并形成箱体结构的底壁，所述第一箱板和第二箱板的箱板本体分别形成箱体结构的前侧壁、后侧壁。

进一步的，第一箱板的第二凸壁与第二箱板的第二凸壁之间通过焊接或者紧固件连接固定；

或者是，第一箱板和第二箱板之间一体成型设置，第一箱板和第二箱板之间一体成型可以减少组装的工序，实际使用过程中，可以根据组装的方便与否选择不同成型的电芯支架。

进一步的，所述第一凸壁A、第一凸壁B和第二凸壁分别位于第一箱板或者第二箱板的左侧端部、右侧端部和下侧端部；

且所述第一箱板的箱板本体和所述第二箱板的箱板本体分别凸出所述第一凸壁A和第一凸壁B设置，凸出第一凸壁A和第一凸壁B的部分为凸部。

进一步的，所述第一凸壁A、第一凸壁B分别与所述第一箱板或者第二箱板焊接或者粘接成型；

所述第二凸壁与所述第一箱板或者第二箱板焊接或者粘接或者一体成型。

实际使用时，第二凸壁也可以是所述第一箱板或者第二箱板的下侧端部弯折90°形成。

进一步的，所述第一箱板的箱板本体和第二箱板的箱板本体上分别形成有散热孔，散热孔便于电芯散热。

进一步的，所述盖板通过所述第一凸壁与所述第一箱板、第二箱板固定。

进一步的，所述第一凸壁上形成有竖直设置的条形孔，所述连接件穿过所述条形孔与所述盖板固定。

进一步的，连接件为紧固件，紧固件沿盖板横向嵌入固定。紧固件可以为螺钉或者螺栓。

现有软包电池包括电芯支架以及设置电芯支架内部的电芯，在向电芯施加预紧力后，往电芯上方粘接一个端盖即可完成预紧力的施加，随时间的推移，粘接易失效，或者随着电池使用频率的增加，电池膨胀程度增加，将端盖顶起使预紧力失效，从而使电池的性能和安全性降低。本申请使用紧固件固定盖板，更利于保持预紧力的保持。

进一步的，所述第一箱板的左侧端部和所述第二箱板的右侧端部分别形成有一个所述第一凸壁；

所述第一凸壁形成有所述连接口；

所述第一凸壁与所述第二凸壁的高度相等。

本申请还提供一种软包电池模组，包括电芯以及电芯支架，所述电芯设置在所述电芯支架内部，所述电芯支架为上述的一种电芯支架。

进一步的，还包括EVA棉缓冲件，所述EVA棉缓冲件设置在所述电芯与所述第二凸壁之间以及所述电芯与所述盖板之间。

EVA棉缓冲件用于给电芯长时间使用后产生的变形提供缓冲空间，维持预紧力。

进一步的，还包括转接板，转接板上形成有穿孔，所述转接板设置在所述第一凸壁上并与所述连接口对应设置；

电芯的极耳依次穿过连接口、穿孔并延伸至电芯支架外部。

转接板设置在箱体结构的左侧壁和/或右侧壁上。所述转接板用于将电芯支架的箱体结构内的电芯与外部用电件或者控制件连接，实际使用时，转接板卡设于相对设置的两个凸部之间。

实际使用时，本申请提供的电芯支架组装成软包电池模组的过程包括：

将第一箱板和第二箱板对接设置成箱体结构，第一箱板的第二凸壁与第二箱板的第二凸壁固定；

在箱体底部放置EVA棉缓冲件，将电芯层叠式安装到电芯支架的箱体内部，使电芯的极耳穿出连接口外，在最顶部的电芯上方设置EVA棉缓冲件；

盖上盖板，使用预紧力设备，通过盖板对所述电芯施加预紧力，在预紧状态下，通过紧固件将盖板分别与第一箱板、第二箱板固定，具体是紧固件穿过第一凸壁上的条形孔与盖板连接；

最后将转接板安装到第一凸壁外侧使电芯的极耳从转接板的穿孔中穿出完成电芯的转接，即可组装出具有稳定预紧力的软包电池模组。

本申请通过电芯支架保持预紧力，结合预紧力设备精确控制预紧力的大小，不但可以优化软包电池的结构设计，提高电池的能量密度和安全性，还可以确保电池在各种环境条件下都能保持良好的性能表现。

本实用新型的有益效果是：

(1)本申请提供的电芯支架便于对电芯施加预紧力，且电芯支架整体结构简单，质量较轻，在本申请提供的电芯支架内安装同等数量电芯，所形成的软包电池整体的重量不会过大，便于推广运用至车载等多种移动式需电场景。

(2)使用结构相同的第一箱板和第二箱板组装形成箱体式电芯支架，通用性高，便于降低生产成本。

(3)本申请提供的电芯支架安装电芯、施加预紧力后，通过紧固件沿盖板横向嵌入固定，牢固度高也利于保持预紧力的保持。

附图说明

图1是本实用新型实施例1电芯支架的结构示意图；

图2是图1中A的局部放大结构示意图；

图3是本实用新型实施例1第一箱板或者第二箱板的轴侧结构示意图；

图4是本实用新型实施例1软包电池模组的轴侧结构示意图；

图5是图4中B的局部放大结构示意图。

图中各附图标记为：

100、电芯支架；1、第一箱板；11、箱板本体；111、凸部；112、散热孔；12、第一凸壁；121、第一凸壁A；122、第一凸壁B；123、条形孔；13、第二凸壁；101、连接口；2、第二箱板；3、盖板；200、电芯；201、极耳；300、转接板；301、穿孔。

具体实施方式

下面结合各附图，对本实用新型做详细描述。

实施例1

如图1～图3所示，本申请提供一种电芯支架，电芯支架呈箱体结构，电芯支架包括第一箱板1、第二箱板2和盖板3，第一箱板1的箱板本体11和第二箱板2的箱板本体11上均分别形成有第一凸壁12和第二凸壁13，第一凸壁12沿纵向设置，第二凸壁13沿横向设置；

第一箱板1和第二箱板2相对设置，第一箱板1上的第一凸壁12和第二凸壁13分别与第二箱板2上的第一凸壁12和第二凸壁13相对应连接形成具有向上开口的箱体结构；

箱体结构的两个对侧壁上分别形成有连接口101，连接口101用于供电芯的极耳穿出；

盖板3扣设于开口内并与第一箱板1、第二箱板2固定。

实际使用时，当电芯层叠设置于箱体内部后，盖上盖板3、施加预紧力、将盖板3与第一箱板1、第二箱板2固定即可。即本申请提供的电芯支架便于对电芯施加预紧力，且电芯支架整体结构简单，质量较轻，在本申请提供的电芯支架内安装同等数量电芯，所形成的软包电池整体的重量不会过大，便于推广运用至车载等多种移动式需电场景。

于本实施例中，第一凸壁12和第二凸壁13分别与第一箱板1的板面或者第二箱板2的板面垂直设置且位于第一箱板1的板面或者第二箱板2的板面的同侧；

第一凸壁12的高度小于第二凸壁13的高度，便于形成连接口101。

于本实施例中，第一箱板1或者第二箱板2上的第一凸壁12包括两个，两个第一凸壁12为第一凸壁A121和第一凸壁B122，第二凸壁13位于第一凸壁A121和第一凸壁B122之间；

第一箱板1的第一凸壁A121与第二箱板2的第一凸壁B122对应设置并形成箱体结构的左侧壁，第一箱板1的第一凸壁B122与第二箱板2的第一凸壁A121对应设置并形成箱体结构的右侧壁，第一箱板1的第二凸壁13与第二箱板2的第二凸壁13对接固定并形成箱体结构的底壁，第一箱板1和第二箱板2的箱板本体11分别形成箱体结构的前侧壁、后侧壁。

于本实施例中，第一箱板1的第二凸壁13与第二箱板2的第二凸壁13对接指的是两个第二凸壁13的端面相互贴合。

于本实施例中，第一凸壁A121与第一凸壁B122的高度相等，连接口101分别位于左侧壁和右侧壁的中间位置。

于本实施例中，第一箱板1的第二凸壁13与第二箱板2的第二凸壁13之间通过焊接固定；

于其他实施例中，第一箱板1的第二凸壁13与第二箱板2的第二凸壁13之间可以通过紧固件连接固定。

于其他实施例中，第一箱板1和第二箱板2之间一体成型设置。

于本实施例中，第一凸壁A121、第一凸壁B122和第二凸壁13分别位于第一箱板1或者第二箱板2的左侧端部、右侧端部和下侧端部；

且第一箱板1的箱板本体11和第二箱板2的箱板本体11分别凸出第一凸壁A121和第一凸壁B122设置，凸出第一凸壁A121和第一凸壁B122的部分为凸部111。

于本实施例中，第一凸壁A121、第一凸壁B122分别与第一箱板1或者第二箱板2焊接或者粘接成型；

第二凸壁13与第一箱板1或者第二箱板2焊接或者粘接或者一体成型。

实际使用时，第二凸壁13也可以是第一箱板1或者第二箱板2的下侧端部弯折90°形成。

于本实施例中，第一箱板1的箱板本体11和第二箱板2的箱板本体11上分别形成有散热孔112，散热孔112便于电芯散热。

于本实施例中，散热孔112包括多个，分别均布设置。

于本实施例中，盖板3通过第一凸壁12与第一箱板1、第二箱板2固定。

于本实施例中，第一凸壁12上形成有竖直设置的条形孔123，连接件穿过条形孔123与盖板3固定。

于本实施例中，连接件为紧固件(图中未画出)，紧固件沿盖板3横向嵌入固定。紧固件可以为螺钉或者螺栓。

现有软包电池包括电芯支架以及设置电芯支架内部的电芯，在向电芯施加预紧力后，往电芯上方粘接一个端盖即可完成预紧力的施加，随时间的推移，粘接易失效，或者随着电池使用频率的增加，电池膨胀程度增加，将端盖顶起使预紧力失效，从而使电池的性能和安全性降低。本申请使用紧固件固定盖板3，更利于保持预紧力的保持。

如图1、图4和图5所示，本申请还提供一种软包电池模组，包括电芯200以及电芯支架100，电芯200设置在电芯支架100内部，电芯支架100为上述的一种电芯支架。

于本实施例中，还包括EVA棉缓冲件(图中未画出)，EVA棉缓冲件设置在电芯200与第二凸壁13之间以及电芯200与盖板3之间。

EVA棉缓冲件用于给电芯200长时间使用后产生的变形提供缓冲空间，维持预紧力。

于本实施例中，还包括转接板300，转接板300上形成有穿孔301，转接板300设置在第一凸壁12上并与连接口101对应设置；

电芯200的极耳201依次穿过连接口101、穿孔301并延伸至电芯支架100外部。

转接板300分别设置在箱体结构的左侧壁和右侧壁上。转接板300用于将电芯支架100的箱体结构内的电芯200与外部用电件或者控制件连接，于本实施例中，转接板300卡设于相对设置的两个凸部111之间。

实际使用时，本申请提供的电芯支架组装成软包电池模组的过程包括：

将第一箱板1和第二箱板2对接设置成箱体结构，第一箱板1的第二凸壁13与第二箱板2的第二凸壁13固定；

在箱体底部放置EVA棉缓冲件，将电芯200层叠式安装到电芯支架100的箱体内部，使电芯200的极耳201穿出连接口101外，在最顶部的电芯200上方设置EVA棉缓冲件；

盖上盖板3，使用预紧力设备，通过盖板3对电芯200施加预紧力，在预紧状态下，通过紧固件将盖板3分别与第一箱板1、第二箱板2固定，具体是紧固件穿过第一凸壁12上的条形孔123与盖板3连接；

最后将转接板300安装到第一凸壁12外侧使电芯200的极耳201从转接板300的穿孔301中穿出完成电芯200的转接，即可组装出具有稳定预紧力的软包电池模组。

本申请通过电芯支架100保持预紧力，结合预紧力设备精确控制预紧力的大小，不但可以优化软包电池的结构设计，提高电池的能量密度和安全性，还可以确保电池在各种环境条件下都能保持良好的性能表现。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于第一凸壁所形成箱体结构的侧壁不同，本实施例中，第一箱板的左侧端部和第二箱板的右侧端部分别形成有一个第一凸壁；

两个第一凸壁上分别形成连接口；

第一凸壁与第二凸壁的高度相等。

本实施例中，第一箱板的第一凸壁与第二箱板左侧端部固定，第二箱板的第一凸壁与第一箱板的右侧端部固定。具体可以焊接固定。

本申请中关于“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”的描述是说明性的以及相对性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此即限制本实用新型的专利保护范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电芯支架，其特征在于，所述电芯支架呈箱体结构，所述电芯支架包括第一箱板、第二箱板和盖板，所述第一箱板的箱板本体和第二箱板的箱板本体上均分别形成有第一凸壁和第二凸壁，所述第一凸壁沿纵向设置，所述第二凸壁沿横向设置；

所述第一箱板和第二箱板相对设置，第一箱板上的第一凸壁和第二凸壁分别与第二箱板上的第一凸壁和第二凸壁相对应连接形成具有向上开口的所述箱体结构；

所述箱体结构的两个对侧壁上分别形成有连接口，所述连接口用于供电芯的极耳穿出；

所述盖板扣设于所述开口内并与所述第一箱板、第二箱板固定。

2.如权利要求1所述的一种电芯支架，其特征在于，所述第一箱板的第二凸壁与所述第二箱板的第二凸壁之间通过焊接或者紧固件连接固定；

或者是，所述第一箱板和所述第二箱板之间一体成型设置。

3.如权利要求1所述的一种电芯支架，其特征在于，所述第一凸壁和第二凸壁分别与所述第一箱板的板面或者第二箱板的板面垂直设置且位于第一箱板的板面或者第二箱板的板面的同侧；

第一凸壁的高度小于所述第二凸壁的高度。

4.如权利要求1所述的一种电芯支架，其特征在于，所述第一箱板或者第二箱板上的第一凸壁包括两个，两个所述第一凸壁为第一凸壁A和第一凸壁B，所述第二凸壁位于第一凸壁A和第一凸壁B之间；

所述第一箱板的第一凸壁A与第二箱板的第一凸壁B对应设置并形成箱体结构的左侧壁，所述第一箱板的第一凸壁B与第二箱板的第一凸壁A对应设置并形成箱体结构的右侧壁，所述第一箱板的第二凸壁与第二箱板的第二凸壁对接固定并形成箱体结构的底壁，所述第一箱板和第二箱板的箱板本体分别形成箱体结构的前侧壁、后侧壁。

5.如权利要求4所述的一种电芯支架，其特征在于，所述第一凸壁A、第一凸壁B和第二凸壁分别位于第一箱板或者第二箱板的左侧端部、右侧端部和下侧端部；

且所述第一箱板的箱板本体和所述第二箱板的箱板本体分别凸出所述第一凸壁A和第一凸壁B设置，凸出第一凸壁A和第一凸壁B的部分为凸部。

6.如权利要求1所述的一种电芯支架，其特征在于，所述盖板通过所述第一凸壁与所述第一箱板、第二箱板固定。

7.如权利要求6所述的一种电芯支架，其特征在于，还包括连接件，所述第一凸壁上形成有竖直设置的条形孔，所述连接件穿过所述条形孔与所述盖板固定。

8.如权利要求1所述的一种电芯支架，其特征在于，所述第一箱板的左侧端部和所述第二箱板的右侧端部分别形成有一个所述第一凸壁；

所述第一凸壁形成有所述连接口；

所述第一凸壁与所述第二凸壁的高度相等。

9.一种软包电池模组，其特征在于，包括电芯以及电芯支架，所述电芯设置在所述电芯支架内部，所述电芯支架为权利要求1～8中任意一项所述的一种电芯支架。

10.如权利要求9所述的一种软包电池模组，其特征在于，还包括EVA棉缓冲件和转接板，所述EVA棉缓冲件设置在所述电芯与所述第二凸壁之间以及所述电芯与所述盖板之间；

转接板上形成有穿孔，所述转接板设置在所述第一凸壁上并与所述连接口对应设置；

电芯的极耳依次穿过连接口、穿孔并延伸至电芯支架外部。