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电池模组及其组装方法和电池系统与流程

2022-12-19 22:57:36 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于动力电池技术领域,尤其涉及电池模组及其组装方法和电池系统。


背景技术:

2.在电池组装过程中,通常将多个电芯模块进行电连接形成电池模组,来提高电池的比能量。在工作过程中,电池模组内部的温度通常较高,需要及时快速的对其进行散热,防止电池模块间的热传导,避免内部高温物质聚集扩散造成热失控。同时,当电池模组内部的温度较高时,电池模块的中心部位更易发生膨胀现象,导致电池模块间相互挤压,造成电池安全隐患及性能衰退。然而,现有的电池模组结构无法同时解决模组内部快速散热效果差,以及电池模块变形导致的相互挤压问题。
3.此外,现有技术中对多个电芯模块进行电连接时,多采用将电芯模块依次贴合组装后,两侧极耳套装绝缘塑件并安装电连接铜排,随后将电芯模块的极耳弯折到铜排上再进行电连接焊接的方式;上述工艺中极耳无固定难以管控易造成短路,并且需要进行绝缘保护,工艺步骤复杂繁琐。同时,电芯模块结构形式单一,较难实现单排内多个电芯模块稳固可靠且首尾电连接结构的高电压平台模组。因此,亟需开发一种电池模组,来解决模组内部快速散热效果差和电池模块变形导致的相互挤压问题,并且简化电芯模块间的电连接结构。


技术实现要素:

4.针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供电池模组及其组装方法和电池系统,相邻电芯模块之间设置的绝缘隔热复合件具有优异的隔热效果,能够有效防止电芯模块间热传导;同时,可以为电芯模块中心易膨胀部位提供缓冲空间,并且绝缘隔热复合件还可以为相邻电芯模块提供固定间距,有效避免了电芯模块间相互挤压,提升了电池模组的电化学性能和安全性能。
5.为达此目的,本发明采用以下技术方案:
6.第一方面,本发明提供了一种电池模组,所述电池模组包括外壳,所述外壳的内部平行并排设置有至少两个电性连接的电芯模块,相邻所述电芯模块之间设置有绝缘隔热复合件,所述绝缘隔热复合件包括c字型绝缘片以及所述c字型绝缘片的凹口内填充的气凝胶片,所述c字型绝缘片的两侧和所述气凝胶片的两侧均与所述电芯模块相贴合。
7.作为本发明一种优选的技术方案,所述气凝胶片与所述c字型绝缘片的厚度比为1~2。
8.优选地,所述绝缘隔热复合件的两侧均设置有胶层,所述胶层用于粘接所述绝缘隔热复合件与所述电芯模块。
9.优选地,所述电芯模块和所述绝缘隔热复合件组成电芯模块连接体,所述电芯模块连接体的顶部的相对两个侧边和中部均铺设有fpc或线束。
10.作为本发明一种优选的技术方案,所述电芯模块连接体的两个端部均设置有模组
端板,所述模组端板靠近所述电芯模块连接体的一侧设置有第一弹性绝缘片,所述模组端板和所述第一弹性绝缘片均平行于所述电芯模块。
11.优选地,所述第一弹性绝缘片的厚度为0.5~5mm。
12.优选地,所述电芯模块连接体的两个侧面均设置有第二弹性绝缘片,所述第二弹性绝缘片垂直于所述电芯模块。
13.优选地,所述第二弹性绝缘片的厚度为0.5~5mm。
14.优选地,所述电芯模块连接体的顶部设置有u型模组顶盖,所述电芯模块连接体的底部设置有u型模组底壳,所述u型模组顶盖的侧壁与所述u型模组底壳的侧壁对接,对所述电芯模块连接体的顶部、底部和两个侧面形成包裹。
15.优选地,所述u型模组顶盖的两个侧壁上均开设有第一通孔,每个所述电芯模块的两个端部均至少正对一个所述第一通孔。
16.优选地,所述模组端板、所述u型模组顶盖和所述u型模组底壳围成所述外壳。
17.作为本发明一种优选的技术方案,所述电芯模块的两端均设置有电连接结构,相邻所述电芯模块通过所述电连接结构电性连接。
18.优选地,所述电芯模块包括两端敞口的壳体以及位于所述壳体的内部的电芯,所述壳体相对的两个侧壁上分别开设有一个第一开口,两个所述第一开口分别靠近于所述壳体的两个敞口端,且分别与相近的所述壳体的敞口端连通。
19.优选地,所述壳体的敞口端均设置有所述电连接结构,所述电连接结构包括插嵌于所述壳体的敞口端的端部塑件,所述端部塑件的一侧壁上开设有正对所述第一开口的第二开口,所述端部塑件的内部固定有一字型塑件,位于所述壳体的敞口端的极耳贴设于所述一字型塑件远离所述第二开口的一侧,并弯折至所述一字型塑件靠近所述第二开口的一侧形成极耳弯折部,所述第一开口、所述第二开口和所述极耳弯折部的位置均相对应,所述极耳弯折部上覆盖连接有连接片,相邻所述电芯模块的所述连接片电性连接。
20.作为本发明一种优选的技术方案,所述第二开口开设于所述端部塑件与所述壳体的侧壁相平行的侧壁上,所述端部塑件插嵌于所述壳体的敞口端,所述第一开口和所述第二开口重合。
21.优选地,所述端部塑件的顶部和底部均开设有卡槽,所述一字型塑件的顶部卡接于所述端部塑件的顶部开设的卡槽内,所述一字型塑件的底部卡接于所述端部塑件的底部的卡槽内,将所述一字型塑件固定于所述端部塑件内部。
22.优选地,所述端部塑件正对所述壳体的端面上开设有至少一个第二通孔,每个所述第二通孔均正对一个所述第一通孔。
23.作为本发明一种优选的技术方案,所述端部塑件的端面开设有与所述第二开口垂直且连通的第三开口,所述第二开口和所述第三开口形成l型开口。
24.优选地,所述连接片呈l型结构,且所述连接片的尺寸与所述l型开口的尺寸相契合。
25.优选地,所述连接片覆盖所述极耳弯折部的位置开设有连接片凹槽,所述连接片凹槽与所述极耳弯折部连接。
26.优选地,沿所述电芯模块的长度方向,所述壳体内设置有至少两个通过连接部依次连接的电芯,所述壳体的顶部对应于所述连接部的位置处均开设有通口,每个所述连接
部均对应有一个所述通口。
27.第二方面,本发明提供了一种第一方面所述的电池模组的组装方法,所述组装方法包括:
28.将至少两个电芯模块平行并排放置于u型模组底壳上,并将绝缘隔热复合件固定于相邻所述电芯模块之间得到电芯模块连接体,在所述电芯模块连接体的两端安装模组端板进行固定后,对相邻所述电芯模块进行电性连接;随后安装u型模组顶盖得到所述电池模组。
29.作为本发明一种优选的技术方案,在所述绝缘隔热复合件的两侧贴设胶层,通过所述胶层将所述绝缘隔热复合件和所述电芯模块粘接固定。
30.优选地,在所述模组端板的一侧贴设第一弹性绝缘片,随后将所述模组端板安装至所述电芯模块连接体的两端,且所述第一弹性绝缘片与所述电芯模块连接体的端部紧贴。
31.优选地,相邻所述电芯模块进行电性连接后,在所述电芯模块连接体的顶部的相对两个侧边和中部铺设fpc或线束。
32.优选地,在所述电芯模块连接体的两个侧面贴设第二弹性绝缘片后,将所述u型模组顶盖盖合至所述电芯模块连接体的顶部,所述u型模组顶盖的侧壁与所述u型模组底壳的侧壁对接固定。
33.优选地,安装所述u型模组底壳后,所述端板与所述u型模组顶盖相接触的位置处,以及所述端板与所述u型模组底壳相接触的位置处均通过焊接连接,得到所述电池模组。
34.作为本发明一种优选的技术方案,所述电芯模块的组装方法包括:
35.至少两个电芯通过连接部连接形成电芯连接体,所述电芯连接体的端部的极耳贴设于一字型塑件的一侧,并弯折至所述一字型塑件的另一侧形成极耳弯折部,随后套装壳体,并在所述壳体的敞口端插嵌端部塑件,所述壳体的第一开口、所述端部塑件的第二开口和所述极耳弯折部相重合,然后覆盖所述极耳弯折部安装连接片形成电连接结构,得到所述电芯模块。
36.优选地,相邻所述电芯模块的一端的连接片正对紧贴且电性连接,实现相邻所述电芯模块的电性连接。
37.第三方面,本发明提供了一种电池系统,所述电池系统包括第一方面所述的电池模组。
38.与现有技术相比,本发明的有益效果为:
39.本发明提供的电池模组中相邻电芯模块之间设置有绝缘隔热复合件,其中,气凝胶片具有优异的隔热效果,能够有效防止电芯模块间热传导;同时,气凝胶片可以为电芯模块中心易膨胀部位提供缓冲空间,避免了电芯模块间的相互挤压;而c字型绝缘片可以为相邻电芯模块提供固定间距,进一步避免了电芯模块间的相互挤压,从而提升了电池模组的电化学性能和安全性能。
附图说明
40.图1为本发明一个具体实施方式提供的电池模组的分解结构示意图。
41.图2为本发明一个具体实施方式提供的电芯模块的结构示意图;
42.图3为本发明一个具体实施方式提供的电池模组未安装u型模组顶盖的结构示意图。
43.图4为图3中a区域的局部放大图。
44.图5为本发明一个具体实施方式提供的电芯间连接部的分解结构示意图。
45.图6为本发明一个具体实施方式提供的安装模组端板的过程图(图中箭头代表模组端板的安装方向)。
46.图7为本发明一个具体实施方式提供的铺设fpc的过程图。
47.图8为本发明一个具体实施方式提供的安装第二弹性绝缘片的过程图(图中箭头代表第二弹性绝缘片的安装方向)
48.图9为本发明一个具体实施方式提供的电池模组的结构示意图。
49.其中,100-电芯模块;110-电连接结构;111-第二通孔;120-通口;130-第一u型塑件;140-第二u型塑件;150-u型连接桥;160-u型底壳塑件;200-绝缘隔热复合件;210-c字型绝缘片;220-气凝胶片;300-fpc;400-模组端板;500-第一弹性绝缘片;600-第二弹性绝缘片;700-u型模组顶盖;710-第一通孔;720-顶盖封边;800-u型模组底壳;810-底壳封边;900-焊接区。
具体实施方式
50.需要理解的是,在本发明的描述中,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
51.需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
52.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
53.在一个具体实施方式中,本发明提供了一种电池模组,如图1所示,电池模组包括外壳,外壳的内部平行并排设置有至少两个电性连接的电芯模块100,相邻电芯模块100之间设置有绝缘隔热复合件200,绝缘隔热复合件200包括c字型绝缘片210以及c字型绝缘片210的凹口内填充的气凝胶片220,c字型绝缘片210的两侧和气凝胶片220的两侧均与电芯模块100相贴合。
54.本发明提供的电池模组中相邻电芯模块100之间设置有绝缘隔热复合件200,其中,气凝胶片220具有优异的隔热效果,能够有效防止电芯模块100间热传导;同时,气凝胶片220具有弹性可以为电芯模块100中心易膨胀部位提供缓冲空间,避免了电芯模块100间
的相互挤压;而c字型绝缘片210可以为相邻电芯模块100提供固定间距,进一步避免了电芯模块100间的相互挤压,从而提升了电池模组的电化学性能和安全性能。
55.在一个具体实施方式中,至少两个电芯模块100平行并排设置指的是,相邻电芯模块100的侧壁正对。
56.在一个具体实施方式中,绝缘隔热复合件200的四周与电芯模块100的四周平齐。
57.在一个具体实施方式中,气凝胶片220与c字型绝缘片210的厚度比为1~2,例如可以是1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
58.本发明将气凝胶片220与c字型绝缘片210的厚度比设置为1~2,这是由于气凝胶片220具有一定弹性,当电芯模块100中心部分发生膨胀时,气凝胶片220被挤压提供缓冲空间,而c字型绝缘片210无弹性,其为相邻电芯模块100提供固定间距,c字型绝缘片210的厚度不大于气凝胶片220的厚度,能够在为相邻电芯模块100提供固定间距的同时,发挥更好的缓冲效果;而当气凝胶片220的厚度过大时,占用较多的电池模组内部空间,不利于电池模组能量密度的提升。
59.在一个具体实施方式中,沿气凝胶片220的厚度方向,气凝胶片220两侧伸出c字型绝缘片210凹口的尺寸相同,从而为绝缘隔热复合件200两侧的电芯模块100起到优异的隔热和缓冲效果。
60.在一个具体实施方式中,绝缘隔热复合件200的两侧均设置有胶层,胶层用于粘接绝缘隔热复合件200与电芯模块100。
61.在一个具体实施方式中,绝缘隔热复合件200中c字型绝缘片210的两侧和气凝胶片220的两侧均设置有胶层,即通过两侧附有胶层的绝缘隔热复合件200将相邻电芯模块100进行粘接固定。
62.在一个具体实施方式中,胶层包括结构胶层。
63.在一个具体实施方式中,电芯模块100和绝缘隔热复合件200组成电芯模块连接体,电芯模块连接体的顶部的相对两个侧边和中部均铺设有fpc300或线束。
64.在一个具体实施方式中,每个电芯模块100的两端和中部均设置有温度和电压采集点,将电芯模块100拼接为电芯模块连接体后,多个电芯模块100的端部形成电芯模块连接体的侧面,从而在电芯模块连接体的两侧面和中部均形成采集点排。
65.在一个具体实施方式中,电芯模块连接体上铺设的fpc300或线束的位置分别与电芯模块连接体上的各采集点排的位置相对应,并且fpc300或线束上各采集点分别与采集点排上的各采集点电性连接。
66.本发明中通过在电芯模块连接体顶部两侧边和中部铺设fpc300或线束,从而能够对各个电芯模块100的端部和中部的温度和电压进行实时采集。
67.在一个具体实施方式中,电芯模块连接体的两个端部均设置有模组端板400,模组端板400靠近电芯模块连接体的一侧设置有第一弹性绝缘片500,模组端板400和第一弹性绝缘片500均平行于电芯模块100。
68.本发明将多个电芯模块100和绝缘隔热复合件200摆放好得到电芯模块连接体后,电芯模块连接体的两端用模组端板400挤压固定,通过在模组端板400的内侧设置第一弹性绝缘片500,有效调节电芯模块100或电芯制作带来的尺寸误差,以及在挤压过程中提供一
定的缓冲作用。
69.在一个具体实施方式中,第一弹性绝缘片500平行于电芯模块100指的是,第一弹性绝缘片500与电芯模块100的侧壁相平行,两个第一弹性绝缘片500分别紧贴位于电芯模块连接体两端部的电芯模块100侧壁。
70.在一个具体实施方式中,第一弹性绝缘片500的厚度为0.5~5mm,例如可以是0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
71.在一个具体实施方式中,电芯模块连接体的两个侧面均设置有第二弹性绝缘片600,第二弹性绝缘片600垂直于电芯模块100。
72.本发明通过第二弹性绝缘片600能够将电芯模块连接体中各电芯模块100与外壳侧壁更好结合,起到间隙缓冲及绝缘密封作用。
73.在一个具体实施方式中,第二弹性绝缘片600垂直于电芯模块100指的是,第二弹性绝缘片600与电芯模块100的端部接触贴合。
74.在一个具体实施方式中,第二弹性绝缘片600的厚度为0.5~5mm,例如可以是0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
75.在一个具体实施方式中,电芯模块连接体的顶部设置有u型模组顶盖700,电芯模块连接体的底部设置有u型模组底壳800,u型模组顶盖700的侧壁与u型模组底壳800的侧壁对接,对电芯模块连接体的顶部、底部和两个侧面形成包裹。
76.在一个具体实施方式中,沿电池模组的厚度方向,u型模组顶盖700的侧壁尺寸大于u型模组底壳800的侧壁尺寸。
77.在一个具体实施方式中,u型模组顶盖700与u型模组底壳800对接形成两端敞口的筒状结构,从而对电芯模块连接体的顶部、底部和两个侧面形成包裹。
78.在一个具体实施方式中,u型模组顶盖700的侧壁靠近u型模组底壳800的一端设置有顶盖封边720,顶盖封边720朝向u型模组顶盖700的外部延伸;u型模组底壳800的侧边靠近u型模组顶盖700的一端设置有底壳封边810,底壳封边810朝向u型模组底壳800的外部延伸。
79.在一个具体实施方式中,顶盖封边720和底壳封边810对齐后进行对接固定,实现u型模组顶盖700和u型模组底壳800的对接固定。
80.在一个具体实施方式中,u型模组顶盖700的两个侧壁上均开设有第一通孔710,每个电芯模块100的两个端部均至少正对一个第一通孔710。
81.本发明中u型模组顶盖700侧壁上开设有正对各个电芯模块100端部的第一通孔710,便于电池模组内电芯模块100发生热失控时,内部高温物质通过第一通孔710快速定向排泄到外部,防止热聚集。
82.在一个具体实施方式中,模组端板400、u型模组顶盖700和u型模组底壳800围成外壳。
83.在一个具体实施方式中,如图2、图3和图4所示,电芯模块100的两端均设置有电连接结构110,相邻电芯模块100通过电连接结构110电性连接。
84.在一个具体实施方式中,电芯模块100包括两端敞口的壳体以及位于壳体的内部
的电芯,壳体相对的两个侧壁上分别开设有一个第一开口,两个第一开口分别靠近于壳体的两个敞口端,且分别与相近的壳体的敞口端连通。
85.在一个具体实施方式中,壳体的敞口端均设置有电连接结构110,电连接结构110包括插嵌于壳体的敞口端的端部塑件,端部塑件的一侧壁上开设有正对第一开口的第二开口,端部塑件的内部固定有一字型塑件,位于壳体的敞口端的极耳贴设于一字型塑件远离第二开口的一侧,并弯折至一字型塑件靠近第二开口的一侧形成极耳弯折部,第一开口、第二开口和极耳弯折部的位置均相对应,极耳弯折部上覆盖连接有连接片,相邻电芯模块100的连接片电性连接。
86.本发明中两个第一开口分别开设于壳体相对的两个侧壁上,而端部塑件的第二开口和极耳弯折部均与第一开口相对应,即电芯模块100中的两个端部塑件的第二开口背向设置,电芯模块100两端的极耳背向弯折,从而第一开口、第二开口和极耳弯折部重合;即电芯模块100两端的电连接结构110中电输出部分分别位于壳体相对的两个侧面上,并且电芯模块100两端的电输出部分可根据工艺需求设置在壳体不同的侧壁上,仅需保证电芯模块100两端的电输出部分分别位于壳体相对两个侧壁上即可。
87.本发明提供的电芯模块100中电连接结构110的电输出部分设置在壳体的侧壁,相邻电芯模块100的电输出部分直接贴合后进行电性连接即可,从而电芯模块100间的电连接结构110更加简单,电连接工艺更加快速便捷,省去了繁杂的电芯模块100极耳成组后再折弯,安装金属电连接片及难以调整结构的塑件等步骤;并且电芯模块100两端的电输出部分可根据工艺需求设置在壳体不同的侧壁上,提供了电芯模块100的灵活性和适用性。此外,本发明中壳体能够对电芯进行有效包裹,整体性较好,结构强度较高。
88.在一个具体实施方式中,壳体的底部设置有胶层,对电芯进行进一步固定。
89.在一个具体实施方式中,端部塑件呈槽体结构,插嵌至壳体的敞口端。
90.在一个具体实施方式中,壳体的第一开口的尺寸和端部塑件的第二开口的尺寸相匹配,且自电芯模块100的顶端至底端方向,第一开口的尺寸和第二开口的尺寸均大于极耳的尺寸。
91.在一个具体实施方式中,位于壳体敞口端的极耳的未封区贴设于一字型塑件远离第二开口的一侧,并弯折至一字型塑件靠近第二开口的一侧形成极耳弯折部。
92.在一个具体实施方式中,一字型塑件靠近电芯的一端设置有封边,且封边位于一字型塑件靠近端部塑件第二开口的一侧,且封边与一字型塑件的侧壁表面之间留有缝隙;即极耳的未封区贴设于一字型塑件远离封边的一侧,并弯折至一字型塑件的封边侧形成极耳弯折部。
93.在一个具体实施方式中,壳体的第一开口、端部塑件的第二开口和极耳弯折部的位置相对应,指的是第一开口、第二开口和极耳弯折部相重合,即贴合于一字型塑件表面的极耳弯折部裸露,并未被端部塑件和壳体覆盖。
94.在一个具体实施方式中,相邻电芯模块100一端的电连接结构110中电输出部分对齐贴合后,对两个电输出部分中连接片裸露的侧边进行焊接,实现相邻电芯模块100间的电性连接。
95.在一个具体实施方式中,连接片包括金属连接片。
96.在一个具体实施方式中,一字型塑件的顶部与电芯的顶部平齐,一字型塑件的底
部与电芯的底部平齐。
97.本发明中一字型塑件的顶部和底部分别与电芯的顶部和底部平齐,避免了电芯模块100内部顶部和底部的空间浪费,进一步提升了空间利用率。
98.在一个具体实施方式中,壳体的顶部靠近壳体的敞口端的位置处,以及壳体的底部靠近壳体的敞口端的位置处均设置有凹点,凹点用于锁紧端部塑件。
99.在一个具体实施方式中,第二开口开设于端部塑件与壳体的侧壁相平行的侧壁上,端部塑件插嵌于壳体的敞口端,第一开口和第二开口重合。
100.在一个具体实施方式中,第一开口的相对两端均设置有封边,两个封边的朝向相反,第一开口的相对两端设置的封边和一字型塑件的封边相互配合,对一字型塑件未被极耳弯折部覆盖的表面进行包裹。
101.在一个具体实施方式中,端部塑件的顶部和底部均开设有卡槽,一字型塑件的顶部卡接于端部塑件的顶部开设的卡槽内,一字型塑件的底部卡接于端部塑件的底部的卡槽内,将一字型塑件固定于端部塑件内部。
102.本发明中端部塑件顶部和底部开设的卡槽均与槽状端部塑件的槽口连通,从而在将端部塑件插嵌入壳体敞口端的过程中,一字型塑件能够顺利卡接于端部塑件的卡槽内;固定后的一字型塑件与端部塑件的侧壁平行。
103.在一个具体实施方式中,端部塑件正对壳体的端面上开设有至少一个第二通孔111,每个第二通孔111均正对一个第一通孔710。
104.在一个具体实施方式中,端面上的第二通孔111至少有两个。
105.在一个具体实施方式中,端面的第二通孔111竖直成列排布。
106.本发明中电芯模块100两端的端部塑件上设有多个第二通孔111,且电输出部分被引到壳体侧壁,该电连接结构110在电芯模块100内电芯发生热失控时,电芯模块100间的绝缘隔热复合件200可以有效防止模块间热传导,而第二通孔111可提供喷发物快速排泄的通道,且壳体可对喷发的方向进行管控,使其仅能从两侧端部塑件的第二通孔111喷发,同时电池模组的u型模组顶盖700上的第一通孔710正对第二通孔111,第二通孔111喷发出的高温物质通过第一通孔710快速定向排泄到电池模组外部,防止热聚集,便于热失控管控,以及热扩散的进行。
107.在一个具体实施方式中,端部塑件的端面开设有与第二开口垂直且连通的第三开口,第二开口和第三开口形成l型开口。
108.在一个具体实施方式中,连接片呈l型结构,且连接片的尺寸与l型开口的尺寸相契合。
109.本发明端部塑件上形成l型开口,并采用与其匹配的l型结构的连接片对其进行覆盖,将l型结构的连接片分为两部分,其中,覆盖第二开口(即覆盖极耳弯折部)的部分称为主体部,覆盖第三开口的部分称为分支部,该分支部处设置有电压和温度采集点,后期与电芯模块连接体顶部两侧铺设的fpc300或线束电性连接。
110.在一个具体实施方式中,连接片覆盖极耳弯折部的位置开设有连接片凹槽,连接片凹槽与极耳弯折部连接。
111.本发明在连接片覆盖极耳弯折部的位置,即连接片的主体部开设连接片凹槽,连接片凹槽与极耳弯折部连接,是为了降低连接片和极耳弯折部连接处的厚度。
112.在一个具体实施方式中,沿电芯模块100的长度方向,壳体内设置有至少两个通过连接部依次连接的电芯,壳体的顶部对应于连接部的位置处均开设有通口120,每个连接部均对应有一个通口120。
113.电芯模组内每个电芯模块100均由两个及两个以上电芯串联形成,相比于现有技术大大提升了整个电池模组的电压平台,可实现常规软包模组2倍及以上电压平台,更适用于目前市场的高压需求。
114.本发明电芯模块100壳体顶部对应电芯间连接部设有通口120,可将内部连接部的u型金属桥顶部平面裸露,u型金属桥顶部平面设置有电压和温度采集点,后期与电芯模块连接体顶部中间位置处铺设的fpc300或线束电性连接。
115.在一个具体实施方式中,如图5所示,连接部包括平行且相背设置的第一u型塑件130和第二u型塑件140,第一u型塑件130和第二u型塑件140之间设置有绝缘件,连接部还包括u型连接桥150和u型底壳塑件160,第一u型塑件130的一侧和第二u型塑件140的一侧均设有凹槽,自连接部的顶端至底端方向,u型连接桥150的两侧壁分别插嵌于第一u型塑件130的凹槽内和第二u型塑件140的凹槽内。
116.连接部用于连接相邻电芯,相邻电芯分别为第一电芯和第二电芯,第一电芯的极耳贴设于第一u型塑件130远离凹槽的一侧,并弯折至第一u型塑件130的凹槽的一侧,且固定于u型连接桥150的一个侧壁外表面上,第二电芯的极耳贴设于第二u型塑件140远离凹槽的一侧,并弯折至第二u型塑件140的凹槽的一侧,且固定于u型连接桥150的另一个侧壁外表面上,自连接部的底端至顶端方向,套设u型底壳塑件160作为连接部的外壳。
117.在一个具体实施方式中,连接部的四周与电芯的四周平齐。
118.本发明中的电芯连接部能够有效缩短电芯间的间距,提升空间利用率,从而显著提高电芯模块100以及电池模组的能量密度;并且可以为电芯间连接部提供机械固定和绝缘保护,有效避免了电芯间电连接失效现象。
119.在一个具体实施方式中,本发明提供了一种上述一个具体实施方式提供的电池模组的组装方法,组装方法包括:
120.如图4、图6、图7、图8和图9所示,将至少两个电芯模块100平行并排放置于u型模组底壳800上,并将绝缘隔热复合件200固定于相邻电芯模块100之间得到电芯模块连接体,在电芯模块连接体的两端安装模组端板400进行固定后,对相邻电芯模块100进行电性连接;随后安装u型模组顶盖700得到电池模组。
121.在一个具体实施方式中,多个电芯模块100平行并排放置,电芯模块100的端部形成电芯模块连接体的侧面,电芯模块连接体最外侧的两个电芯模块100的侧壁作为电芯模块连接体的端部。
122.在一个具体实施方式中,在绝缘隔热复合件200的两侧贴设胶层,通过胶层将绝缘隔热复合件200和电芯模块100粘接固定。
123.在一个具体实施方式中,在模组端板400的一侧贴设第一弹性绝缘片500,随后将模组端板400安装至电芯模块连接体的两端,且第一弹性绝缘片500与电芯模块连接体的端部紧贴。
124.在一个具体实施方式中,相邻电芯模块100进行电性连接后,在电芯模块连接体的顶部的相对两个侧边和中部铺设fpc300或线束。
125.在一个具体实施方式中,在电芯模块连接体的两个侧面贴设第二弹性绝缘片600后,将u型模组顶盖700盖合至电芯模块连接体的顶部,u型模组顶盖700的侧壁与u型模组底壳800的侧壁对接固定。
126.在一个具体实施方式中,将顶盖封边720和底壳封边810对齐后进行固定,从而实现u型模组顶盖700和u型模组底壳800的对接固定。
127.在一个具体实施方式中,安装u型模组底壳800后,端板与u型模组顶盖700相接触的位置处,以及端板与u型模组底壳相接触的位置处均通过焊接连接,得到电池模组。
128.在一个具体实施方式中,电芯模块100的组装方法包括:
129.至少两个电芯通过连接部连接形成电芯连接体,电芯连接体的端部的极耳贴设于一字型塑件的一侧,并弯折至一字型塑件的另一侧形成极耳弯折部,随后套装壳体,并在壳体的敞口端插嵌端部塑件,壳体的第一开口、端部塑件的第二开口和极耳弯折部相重合,然后覆盖极耳弯折部安装连接片形成电连接结构110,得到电芯模块100。
130.本发明首先对电芯模块100两端的极耳进行预弯折,并配合一字型塑件、端部塑件和连接片,将电连接结构110的电输出部分引至壳体侧壁,极大简化了电芯模块100之间的电连接结构110,并且组装方法简单。
131.在一个具体的实施方式中,将电芯连接体端部极耳的未封区粘贴固定于一字型塑件的一侧,通过夹具进行临时固定后,极耳未封区围绕一字型塑件的边缘弯折至一字型塑件的另一侧形成极耳弯折部。
132.在一个具体实施方式中,端部塑件上第二开口和第三开口形成l型开口,端部塑件插嵌于壳体的敞口端后,第二开口与壳体的第一开口重合,l型开口处对应的极耳弯折部裸露。
133.在一个具体实施方式中,连接片为l型结构的连接片,安装l型结构的连接片覆盖l型开口处裸露的极耳弯折部,并将l型结构的连接片与极耳弯折部连接。
134.在一个具体实施方式中,连接片和极耳弯折部通过焊接的方法连接。
135.在一个具体实施方式中,连接片上的连接片凹槽与极耳弯折部焊接。
136.在一个具体实施方式中,在壳体的底部灌胶对壳体内部的电芯和连接部进行固定。
137.在一个具体实施方式中,相邻电芯模块100的一端的连接片正对紧贴且电性连接,实现相邻电芯模块100的电性连接。
138.在一个具体实施方式中,相邻电芯模块100一端的连接片正对紧贴,且通过焊接进行电性连接。
139.在一个具体实施方式中,相邻电芯模块100一端的电连接结构110的电输出部分相向对齐紧贴,并且电连接结构110的连接片紧贴且侧边裸露,形成焊接区900,另一端的电连接结构110的电输出部分呈相背设置。
140.在一个具体实施方式中,电芯模块100的连接片为l型结构时,相邻电芯模块100的连接片主体部正对紧贴,连接片主体部的侧边裸露形成焊接区900。
141.本发明将电芯模块100中电连接结构110的电输出部分设置在壳体的侧壁,相邻电芯模块100的电输出部分直接贴合后进行电性连接即可,电芯模块100间的电连接结构110更加简单,电连接工艺更加快速便捷,解决了电池模组装配过程中电芯模块100间电连接结
构110复杂,工艺繁琐的问题。
142.在一个具体实施方式中,本发明提供了一种电池系统,电池系统包括上述一个具体实施方式提供的电池模组。
143.申请人声明,以上仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
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