一种软包电芯模组组装结构及其组装方法与流程

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及电动汽车用软包电池系统。

背景技术：

现有锂离子电池市场已日渐成熟，各生产厂家规模也日益扩大，软包电芯电池组优势逐渐体现出来。中国专利文献cn105609676a，于2016年5月25日公开了“一种软包电池模组”，它的主要特征是，在软包电芯的两侧分别设有塑料左固定架和塑料右固定架，在塑料右固定架外侧设有两表面绝缘的铝片；塑料左固定架和塑料右固定架的上面两侧设有走线槽；塑料左固定架、软包电芯、塑料右固定架和铝片相互扣合形成软包电池模组单元；软包电池模组单元组叠合成叠合体，叠合体通过两侧的塑料侧板一、塑料侧板二固定成整体；在软包电池模组单元上面设有金属卡座及顶盖。此类技术方案的软包电池模组在装配中也存在一些问题。首先是一个软包电芯就配一套固定支架，支架成本高昂，组装耗时，电池组的整体体积膨胀严重；其次是软包电池模组的厚度方向上仅一侧设有铝片，另一侧裸露在外，缺乏必要的防护，容易导致装配时被划伤刺破；三是由于软包电芯尺寸有细微的公差，多个软包电芯叠加成的电池模组的公差可能会成倍放大，导致整体尺寸超标；四是软包电芯在充放电时厚度会膨胀收缩，该传统方案缺乏应对这种膨胀收缩的结构。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明旨在提供一种软包电芯模组组装结构及其组装方法，与传统方案相比可以具有更好的防护、更便捷的组装方式、更节约的组装成本，还能更好的适配软包电芯的公差和膨胀收缩。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种软包电芯模组组装结构，包括电芯保护框、铝保护壳和软包电芯，还包括绝缘件；所述电芯保护框的厚度与两个软包电芯的厚度之和适配；两个软包电芯以同极电耳相近的方式紧贴的置于电芯保护框内；两个软包电芯的同极电耳分别与一个预埋极柱件固定连接；所述铝保护壳为2个，分别位于电芯保护框的厚度方向的两端，并通过卡接方式与电芯保护框扣合；绝缘件卡接于电耳、预埋极柱件与铝保护壳之间。

在本技术方案中，采用了一个能同时容纳2个软包电芯的电芯保护框，彻底改变了一个电芯配一个保护框、需要一套组装工序的传统模式，保护框的数量减半、组装工序的次数减半，节约了大量的人工、物料成本。为了提高保护效果，本方案在电芯保护框的两端各自设置了一个铝保护壳，铝保护壳紧贴的包覆在软包电芯的厚度方向的一侧，不但提高了电芯的防护能力，还可以充分对电芯加热散热。由于两铝保护壳之间的距离和两软包电芯的厚度之和适配，因此软包电芯的厚度方向的公差被大幅度压缩，而软包电芯在充放电循环时发生的膨胀收缩也可以被两铝保护壳大幅压缩。预埋极柱件用来接合两个软包电芯的同极极耳，一般选用铝质。在配成电池模块使用时，可以在厚度方向上将多个软包电芯模组叠在一起，以长螺杆贯通预留在电芯保护框上四个角上的通孔并紧固，然后依次连接预埋极柱件至导电柱即可。

作为优选，所述铝保护壳的与软包电芯的厚度方向接触的表面上设有向内凹的限位面。铝保护壳上的内凹的限位面具有一定的弹性，可以进一步的将两个软包电芯紧紧夹在铝保护壳之间。而且，该内凹限位面已经预留了膨胀空间来应对可能出现的电芯膨胀。

作为优选，所述绝缘件为倒u形，所述电芯保护框的上部设有两个定位槽，所述绝缘件的上部一一对应的适配的卡接在定位槽中。绝缘件将铝保护壳和极耳、预埋极柱件绝缘，确保安全。将其用卡接的方式置于电芯保护框的定位槽中，可以使组装更便捷，完成组装后的软包电芯模组一体化程度更高，组成电池模块更方便。

作为优选，所述电芯保护框的侧壁上密布的设有贯通内外的导热孔。导热孔用来快速导出热空气，保证软包电芯更好的散热。

作为优选，所述软包电芯的电耳与预埋极柱件之间以超声焊接固定连接。本方案采用的是超声焊接，一次可以焊接两个极耳，比传统焊接方式提高了一倍的效率。

本发明还提供了一种软包电芯模组组装结构的组装方法，包括如下步骤：

a，将电芯保护框放置在工装上，然后将第一个软包电芯放置在电芯保护框内；

b，将该侧的铝保护壳通过卡口固定在电芯保护框上，确保铝保护壳与电芯表面直接接触；

c，调整工装至反方向，然后将第二个软包电芯放置在电芯保护框内，该软包电芯需要翻面放置，保证其正极极耳、负极极耳分别与第一个软包电芯的正极极耳、负极极耳靠近；

d，重复步骤b；

e，将完成步骤d的成组的模组转移到自动超声焊接工装，进行自动超声焊接；

f，安装绝缘件，绝缘件通过卡扣与电芯保护框固定。

使用本方法组装软包电芯模组，以两个软包电芯为一组进行组装，效率要远高过单个电芯单独组装；并且由于两个软包电芯的同极极耳是靠近的，因此可以以超声焊接，一次可以焊接两个极耳至预埋极柱件上，比传统焊接方式提高了一倍的效率。

综上所述，本发明的有益效果是：具有更好的防护、更便捷的组装方式、更节约的组装成本，还能更好的适配软包电芯的公差和膨胀收缩。

附图说明

图1是本发明的零件分解示意图，

图2是软包电芯模组组装完毕的示意图。

其中：1电芯保护框，2铝保护壳，3预埋极柱件，4绝缘件，5软包电芯，11定位槽，12导热孔，21限位面。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示，为一种软包电芯模组组装结构。该软包电芯模组包括有位于中间的电芯保护框1，电芯保护框的厚度与2个软包电芯的厚度适配，电芯保护框内正好放置2个个软包电芯5。电芯保护框的厚度方向的两端各自有一个铝保护壳2，铝保护壳通过电芯保护框侧壁上的卡接件卡接在电芯保护框上，将两个软包电芯夹在中间。软包电芯的极耳部分在上方，两个软包电芯以同极电耳相近的方式紧贴的置于电芯保护框内；两个软包电芯的同极电耳分别与一个预埋极柱件3固定连接，预埋极柱件为铝质。电芯保护框的上部设有一个定位槽11，定位槽在厚度的两个方向均设有开口，每个开口内卡接有一个绝缘件4，绝缘件将铝保护壳和电芯极耳、预埋极柱件进行绝缘。电芯保护框的侧壁还密布的设有贯通内外的导热孔12以帮助内部的电芯散热。铝保护壳的与软包电芯的厚度方向接触的表面上设有向内凹的限位面21，限位面的内凹深度等于软包电芯的厚度公差最大值。软包电芯的电耳与预埋极柱件之间以超声焊接固定连接。

本例的一种软包电芯模组组装结构的组装方法，包括如下步骤：

a，将电芯保护框放置在工装上，然后将第一个软包电芯放置在电芯保护框内；

b，将该侧的铝保护壳通过卡口固定在电芯保护框上，确保铝保护壳与电芯表面直接接触；

c，调整工装至反方向，然后将第二个软包电芯放置在电芯保护框内，该软包电芯需要翻面放置，保证其正极极耳、负极极耳分别与第一个软包电芯的正极极耳、负极极耳靠近；

d，重复步骤b；

e，将完成步骤d的成组的模组转移到自动超声焊接工装，进行自动超声焊接；

f，安装绝缘件，绝缘件通过卡扣与电芯保护框固定。

组装完毕的软包电芯模组如图2所示。

本例的一种软包电芯模组，将2个软包电芯组合在一个模组内，因此仅需一个电芯保护框，仅需一次组合过程，使用自动超声焊接一次可以焊接两个极耳，效率比传统焊接方式提高一倍。铝保护壳上设计了内凹的限位面，可以更紧的夹住软包电芯，在电芯膨胀的时候内凹的限位面相当于为膨胀做了空间预留，保证电芯模组尺寸不会出现变化。与传统方案相比，本软包电芯模组具有更好的防护、更便捷的组装方式、更节约的组装成本，还能更好的适配软包电芯的公差和膨胀收缩。