内部延阻膨胀的软包电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池领域，具体地，涉及内部延阻膨胀的软包电池模组。尤其是涉及一种内部延阻膨胀的高比能软包电池模组。


背景技术：

2.为了应对日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题，世界各国都纷纷加快部署，把发展新能源作为国家战略。因而电动化在这一过程中就扮演着重要的角色，在纯电动力来源中，电芯主要分为铝壳、软包、圆柱，软包电芯由于安全性好，重量轻，电池容量大，循环性能好，内阻小，设计灵活等优点得到广泛使用。
3.现有阶段中，软包电池能量密度做的越来越大，导致在工作过程中单体体积会出现正常体积到体积膨胀再到体积缩小这种周期性过程，如果不能有效的控制单体的膨胀和收缩会导致单体电池的性能下降，放任其膨胀还可能发生安全性问题。所以在成组过程中，对如何有效保证单体电池的体积受控显得十分重要。
4.经现有技术专利文献检索发现，中国实用新型专利公开号为cn212810470u，公开了一种软包电池模组及软包电池模组单元，属于软包电池产品及其电芯温度的测量领域，能够实现准确的电芯温度测量，并且完全避免测量造成软包电芯损坏的风险。包括软包电芯、导热板和电芯支架，在软包电池模组单元的中间主体区域，软包电芯紧贴导热板；在软包电池模组单元的至少一个端部区域中，电芯支架和导热板贴合并且电芯支架和导热板在端部区域中形成位于二者之间的插槽，电芯热量通过导热板传递至导热板端部，插槽被构造为适于容纳插入的温度传感器，温度传感器插入插槽后与导热板贴合进而测得电芯温度。而本实用新型在结构上通过多重内部延阻膨胀的方式可以有效的将软包电芯组装为一个模组，不会显著的增加质量和尺寸，可以让电芯轻量化、安全化的特点在模组中得到延续，因此，该文献与本实用新型所介绍的方法是属于不同的实用新型构思。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种内部延阻膨胀的软包电池模组。
6.根据本实用新型提供的一种内部延阻膨胀的软包电池模组，包括上盖板、软包电芯、插接件、外壳体、弹性元件以及支撑件；
7.软包电芯通过支撑件连接，多个软包电芯之间连接形成电池单元，电池单元和支撑件的外部连接弹性元件，通过所述弹性元件和所述支撑件对电池单元进行延阻膨胀；
8.将电池单元、支撑件以及弹性元件放置在外壳体内部，外壳体顶部匹配连接上盖板，插接件位于外壳体上并延伸至外壳体内部，插接件与软包电芯电连接，通过插接件对外通讯和充放电控制。
9.一些实施例中，弹性元件包括缓冲垫，缓冲垫包裹在电池单元的四周，缓冲垫与外壳体内壁相连接。
10.一些实施例中，支撑件包括软包电芯支架，软包电芯支架上固定有卡扣，相邻两个软包电芯支架通过卡扣拼接，每个软包电芯卡在对应的软包电芯支架内侧，相对应的软包电芯和软包电芯支架之间的接触面通过胶粘连接。
11.一些实施例中，软包电芯支架内部的空间小于等于软包电芯自由膨胀到最大程度时的厚度。
12.一些实施例中，弹性元件包括缓冲橡皮筋，支撑件包括电池组端板，电池组端板安装在包裹有缓冲垫的电池单元两端，缓冲橡皮筋绕过电池组端板包裹整个电池单元。
13.一些实施例中，支撑件包括导向板、固定端板、固定底板以及导向杆，每个软包电芯安装在导向板内侧，多个软包电芯依次排列形成电池单元，两侧连接固定端板，固定端板固定在固定底板上，电池单元卡在两块固定端板之间，且电池单元底部连接固定底板，导向杆将多个导向板贯穿限位，导向杆两端分别与固定端板固定。
14.一些实施例中，导向板上固定有卡槽，卡槽连接软包电芯。
15.一些实施例中，导向板上设有多个定位孔，每个定位孔与对应的导向杆相匹配，导向杆插入定位孔中对导向板进行连接。
16.一些实施例中，定位孔的数量为4个。
17.一些实施例中，弹性元件包括压紧弹簧，压紧弹簧贯穿在导向杆上。
18.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
19.1、本实用新型在结构上通过多重内部延阻膨胀的方式可以有效的将软包电芯组装为一个模组，不会显著的增加质量和尺寸，可以让软包电芯轻量化、安全化的特点在模组中得到延续；
20.2、本实用新型在使用过程中，软包电芯不同工况下发生的体积变化也可以通过外部压力来抵消，使得软包电芯工作过程中在厚度方向上总保持有一个挤压的力作用，通过多重模式能达到同样的效果，更加利于软包电池的实用多样性。
附图说明
21.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
22.图1为实施例2的结构示意图；
23.图2为软包电芯支架的结构示意图；
24.图3为实施例3的结构示意图；
25.图4为实施例4的结构示意图；
26.图5为导向板的结构示意图。
具体实施方式
27.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
28.实施例1
29.本实用新型提供的一种内部延阻膨胀的软包电池模组，包括上盖板1、软包电芯2、插接件4、外壳体5、弹性元件以及支撑件；
30.软包电芯2通过支撑件连接，提高整体结构的稳定性能。多个软包电芯2之间通过串联或并联方式连接形成电池单元，电池单元和支撑件的外部连接弹性元件，通过所述弹性元件和所述支撑件对电池单元进行延阻膨胀；
31.将电池单元、支撑件以及弹性元件放置在外壳体5内部，外壳体5顶部匹配连接上盖板1，插接件4位于外壳体5上并延伸至外壳体5内部，插接件4与软包电芯2电连接，通过插接件4对外通讯和充放电控制。
32.实施例2
33.实施例2是在实施例1的基础上形成的，弹性元件包括缓冲垫6，支撑件包括软包电芯支架3，一个软包电芯支架3对应一个软包电芯，软包电芯支架3对整体结构起到支撑作用，通过缓冲垫6对整体起到缓冲作用，保证在电池体积巨大变化的时候不会引起整个模组变形。具体的：
34.如图1、2所示，相对应的软包电芯2和软包电芯支架3之间的接触面通过胶粘连接，以保证两者有效接触。每个软包电芯2卡在对应的软包电芯支架3内侧，软包电芯支架3内部的空间小于等于软包电芯2膨胀到最大程度时的厚度。优选的，每个软包电芯支架3内部的空间都接近软包电芯膨胀到最大的厚度。软包电芯支架3上固定有卡扣，相邻两个软包电芯支架3通过卡扣拼接，使多个软包电芯支架3叠加排列在一起。通过软包电芯支架3连接的多个软包电芯2通过串联或并联的方式形成电池单元。缓冲垫6包裹在电池单元的四周，将缓冲垫6和电池单元放置于外壳体5内部，缓冲垫6与外壳体5内壁相连接，外壳体5顶部与上盖板1匹配连接。
35.工作原理：每个软包电芯支架3内部的空间都接近软包电芯2自由膨胀到最大的厚度，可以使软包电芯2的自由膨胀体积包含在软包电芯支架3内，如果有软包电芯2膨胀尺寸过大，软包电芯支架3上设计的卡槽只会把膨胀空间汇集到长度方向，使缓冲垫6在头尾两端通过变形来抵消电池组的总尺寸变化。
36.实施例3
37.实施例3是在实施例1的基础上形成的，弹性元件包括缓冲垫6、缓冲橡皮筋7，支撑件包括电池组端板8，缓冲橡皮筋7通过缠绕的方式把有电池组端板8的串并联成组的电池单元紧固，通过皮筋的拉力来适应整个电池模组的体积变化，使整体结构具有良好的延阻膨胀作用，具体的：
38.如图3所示，缓冲垫6包裹在多个软包电芯2通过串联或并联方式而成的电池单元外侧，有效的保证电池单元整体上有一个缓冲，保证在电池体积巨大变化的时候不会引起整个模组变形。电池组端板8安装在包裹有缓冲垫6的电池单元两端，缓冲橡皮筋7绕过电池组端板8包裹整个电池单元，不仅驱使电池单元整体固定，通过缓冲橡皮筋7的拉力变化适应整个电池模组的体积变化，使得整个串联或并联成组的电池单元起到延阻膨胀作用。将其上述整体放置在外壳体5内部，外壳体5顶部与上盖板1匹配连接。
39.工作原理：在串联或并联成组的电池单元工作的过程中，整体的体积会随着工况变化，为使软包电芯2尺寸在可控范围内，整个尺寸的变化就靠缓冲橡皮筋7的拉紧力来调整。当串联或并联成组的电池单元尺寸变化大时，缓冲橡皮筋7的拉紧力就会相应大；当串
联或并联成组的电池单元尺寸变化小时，缓冲橡皮筋7的拉紧力就会相应小。
40.实施例4
41.实施例4是在实施例1的基础上形成的，支撑件包括导向板9、固定端板10、固定底板11以及导向杆13，弹性元件包括压紧弹簧12，多个由导向板9连接的软包电芯2通过串联或并联的方式形成电池单元，通过压紧弹簧12尺寸的变化转换成压紧力使得电池单元起到延阻膨胀作用。具体的：
42.如图4、5所示，导向板9上固定有卡槽，卡槽对电池进行限位，卡槽连接软包电芯2，能保证软包电芯2不会上下左右脱出。优选的，每个软包电芯2安装在导向板9内侧、且被导向板9夹住。多个由导向板9连接的软包电芯2通过串联或并联的方式形成电池单元，电池单元两侧连接固定端板10，固定端板10固定在固定底板11上，限定串联或并联成组的电池单元的长度，并定位导向杆13位置。电池单元卡在两块固定端板10之间，且电池单元底部连接固定底板11，导向杆13将多个导向板9贯穿限位，优选的，多个导向杆13分别从导向板9上相对应的定位孔中穿过将导向板9进行连接。优选的，定位孔的数量为4个，保证导向板9不会发生扭曲，能紧贴软包电芯2。导向杆13两端分别与两块固定端板10固定，压紧弹簧12贯穿在导向杆13上，可通尺寸变化来调节压缩力大小，压紧弹簧12尺寸的变化转换成压紧力，使得电池单元起到延阻膨胀作用。将其上述整体放置在外壳体5内部，外壳体5顶部与上盖板1匹配连接。
43.工作原理：电池单元的膨胀和收缩尺寸变化传递到压紧弹簧12上，使压紧弹簧12尺寸发生变化。当电池单元体积加大时，使压紧弹簧12受力大，并加大对导向板9的压紧；当电池单元体积减小时，使压紧弹簧12受力小，并减小对导向板9压紧。
44.综上所述，本实用新型提出了软包电池的多种电池模组在结构上可以实现的内部延阻膨胀的方式，通过不同的方式可增加模组成组强度，或者缩小整体模组尺寸等，又可避免充放电过程中因各电芯体积变化给模组带来的破坏性，并且重量又不会有显著的增加，使软包模组具有高比能、高安全的特点。
45.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。
46.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。