软包电池的成组单元以及电池模组的制作方法

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种软包电池的成组单元以及电池模组。

背景技术：

软包电池广泛应用在电动汽车中，为了提高软包电池的性能，对软包电池的生产及制造工艺提出了更高的要求。

为了提高生产效率，降低生产成本，通常把少数软包电池叠置在组装框架中，通过组装框架将软包电池固定，并形成电容量较小的成组单元。电容量较小的成组单元可根据使用要求以及使用场合再组装成电容量较大的电池模组。

相关技术中，软包电池包括裸电芯以及包装膜，其中包装膜至少由三层结构组成，并且中间层是金属层，包装膜折叠并在四周边缘处贴合形成封装腔室以及由封装腔室向外延伸的侧封边，裸电芯封装在封装腔室内形成电池主体，侧封边在远离封装腔室的边缘处经过模切形成模切面。

在成组单元中固定的软包电池，通常是将电池主体以及侧封边共同容纳在组装框架的容纳槽内，这就使得侧封边占用了容纳槽的部分空间，导致电池能量密度的下降。同时，由于侧封边的模切面上金属层裸露，如果模切面不做处理，容易出现短路等缺陷。

因此，需要提出一种改进方案解决上述缺陷。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种软包电池的成组单元以及电池模组，可以提高电池的能量密度，并且减小短路风险。

本申请的第一方面提供了一种软包电池的成组单元，包括主体框架、容纳槽以及若干软包电池，

所述主体框架具有容纳腔，所述容纳腔与所述容纳槽相连通，

所述软包电池包括电池主体以及侧封边，所述侧封边具有模切面，

若干所述电池主体容纳在所述容纳槽内，并且沿所述电池主体的厚度方向层叠设置，所述侧封边包括所述模切面在内的至少一部分被收纳在所述容纳腔内。

优选地，所述侧封边被完全收纳在所述容纳腔内。

优选地，所述主体框架包括第一连接框以及支撑框，所述第一连接框以及所述支撑框固定连接，所述容纳槽由所述第一连接框以及所述支撑框围成，且所述容纳腔为所述第一连接框以及所述支撑框之间留有的空隙。

优选地，所述主体框架还包括第二连接框，所述支撑框固定在所述第二连接框以及所述第一连接框之间，

所述容纳槽由所述第一连接框、所述支撑框以及所述第二连接框围成，

所述容纳腔为两个，一者为所述第一连接框以及所述支撑框之间留有的间隙，另一者为所述第二连接框以及所述支撑框之间留有的间隙。

优选地，所述容纳腔沿非直线延伸。

优选地，所述支撑框以及所述第一连接框中的一者上设置凹槽，另一者上设置有凸起，所述凸起填充在所述凹槽内，且所述容纳腔为所述凸起与所述凹槽之间的空隙，

和/或

所述支撑框以及所述第二连接框中的一者上设置凹槽，另一者上设置有凸起，所述凸起填充在所述凹槽内，且所述容纳腔为所述凸起与所述凹槽之间的空隙。

优选地，还包括弹性件，所述弹性件设置所述主体框架内并且位于相邻的两个所述电池主体之间。

优选地，所述弹性件为弹性隔热件。

优选地，所述容纳槽的内壁具有定位面，所述定位面能够固定所述电池主体。

优选地，所述第一连接框以及所述第二连接框均包括卡爪，所述支撑框上开设有与两个所述卡爪分别对应的卡槽，所述卡爪分别卡接于与自身对应的所述卡槽内。

本申请的第二方面提供了一种电池模组，包括一对端板以及上述任一项所述的成组单元，

一对所述端板均与所述主体框架固定连接，并分别位于多个电池主体厚度方向的两侧，且紧邻多个所述电池主体最外部的所述电池主体，

一对所述端板封闭所述容纳槽。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供了一种软包电池的成组单元，包括主体框架、容纳槽以及若干软包电池，主体框架具有容纳腔，该容纳腔与容纳槽相连通。软包电池包括电池主体以及侧封边，侧封边具有模切面，电池主体容纳在容纳槽内，侧封边包括模切面在内的至少一部分收纳在容纳腔内。该方案减少了封边在容纳槽内占用的空间，提高了软包电池的能量密度，同时，减少了由于模切面上金属层裸露导致软包电池短路的风险。

本申请提供的应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的成组单元的示意图；

图2为本申请实施例所提供的成组单元的实施例一的剖面图；

图3为本申请实施例所提供的成组单元的实施例二的剖面图；

图4为图2中A部位的放大视图；

图5为本申请实施例所提供的成组单元的实施例一立体分解视图；

图6为本申请实施例所提供的第二连接框的立体图；

图7为本申请实施例所提供的第一连接框的立体图；

图8为本申请实施例所提供的支撑框的立体图；

图9为本申请实施例所提供的成组单元的实施例一的剖面图的分解视图。

附图标记：

11-主体框架；

111-容纳腔；

112-支撑框；

1121-凹槽；

1122-卡槽；

113-第一连接框；

1131-凸起；

1132-第一卡爪；

114-第二连接框；

1141-边框；

1141a-表面；

1142-第二卡爪；

12-软包电池；

121-电池主体；

122-封边；

13-容纳槽；

14-弹性件。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1-2所示，本申请提供了一种软包电池的成组单元，包括主体框架11、若干软包电池12以及容纳槽13。软包电池12包括电池主体121以及侧封边122，电池主体121上的极耳从主体框架11中伸出，用于向外输出电能，侧封边122位于电池主体121的边缘。主体框架11具有容纳腔111，容纳腔111与容纳槽13相连通。

若干电池主体121沿自身厚度方向堆叠并且规则地排布在主体框架11内。其中，电池主体121容纳在容纳槽13内，包括模切面在内的至少一部分侧封边122则被收纳在容纳腔111内。

根据以上的描述可知，电池主体121容纳在容纳槽13内，而侧封边122则通过容纳腔111收纳，节省了侧封边122在容纳槽13内的占用空间，提高了软包电池12的能量密度。同时，由于侧封边122上的模切面被容纳腔111收纳，避免了侧封边122上金属层的裸露，减少了软包电池短路的风险。

且较佳地，还可以优选将侧封边122完全地收纳在容纳槽13内，这样设置后，容纳槽13则可以全部用来容纳电池主体121，侧封边122全部被收纳在容纳腔111内，进一步提高了软包电池12的能量密度。

容纳槽13形成在主体框架11内，根据一个实施例，如图3所示，主体框架11包括支撑框112和第一连接框113，支撑框112与第一连接框113均为中空的框体结构，支撑框112和第一连接框113在实体部分固定连接，在中空处相连通。容纳槽13由支撑框112和第一连接框113围成，并且位于两者的中空部位，该容纳槽13可以容纳一个电池主体121。

在图3所示的实施例中，容纳腔111为在支撑框112和第一连接框113之间留有的空隙，侧封边12容纳在该空隙内，并通过支撑框112和第一连接框113夹紧，该方案中，容纳腔111无需单独开设，简化了结构，且与软包电池12组装时更加方便。当然，在其它一些实施例中，容纳腔111还可以开设在支撑框112与第一连接框113两者中的任意一者上。

当需要将两个软包电池12组装为成组单元，主体框架11需要提供多个容纳槽13，为此，主体框架11中还可以包括第二连接框114，如图2所示，第二连接框114为中空的框体结构，支撑框112固定在第一连接框113以及第二连接框114之间，且三者的中空部位相连通。如此设置后，容纳槽13由第一连接框113、第二连接框114以及支撑框112三者围成，该容纳槽13可以容纳两个电池主体121。相应地，容纳腔111的数量也为两个，其中一个容纳腔111为第一连接框113以及支撑框112之间留有的空隙，另一者容纳腔111为第二连接框114与支撑框112之间留有的空隙，两个容纳腔111可以分别收纳一个侧封边122。该方案中，通过增加第二连接框114可以相应地增加容纳槽13以及容纳腔111的数量，从而增加成组单元中软包电池12的数量，提高成组单元的电容量。

同理，当需要将更多的软包电池12组成为成组单元时，可以相应地增加第二连接框114的数量，并在结构上做适应性的调整即可。如此设置后，容纳槽13以及容纳腔111的数量能够相应增加，并且成组单元中软包电池12的数量也相应增加。

基于动力电池的固有属性，软包电池12在工作过程中会膨胀，并且，随着膨胀次数的增加，该膨胀力可能导致主体框架11失效。为了降低这一缺陷的发生几率，如图2和图5所示，优选成组单元中还包括弹性件14，弹性件14设置在主体框架11内，并且位于相邻的两个电池主体121之间，当软包电池12膨胀，该膨胀力可通过弹性件14吸收并缓冲，降低主体框架11开裂或变形的风险。

且更优地，该弹性件14为弹性隔热件，即，弹性件14兼具吸收膨胀力和隔热的双重功能，弹性隔热件的隔热功能可以减少相邻两个软包电池12之间热量的相互传递，当成组单元中的其中一个软包电池12失效，弹性隔热件可以防止热失控的发生，避免造成整个成组单元的失效。

如图4所示，容纳腔111的结构有多种设置。例如，根据一个实施例，容纳腔111可以沿直线方向延伸，并且与侧封边122从电池主体121上延伸出来的延伸方向相同。在图4所示的实施例中，容纳腔111优选沿非直线方向延伸，容纳腔111呈台阶状结构，此结构使得侧封边122在台阶处弯折，对侧封边122的固定更加可靠，可以减小了电池主体121在容纳槽13内的窜动量，降低电池主体121被碰伤的风险。

在图4所示的实施例中，呈台阶状结构的容纳腔111优选采用如下结构形成，支撑框112上设置凹槽1121，第一连接框113上设置有凸起1131，凸起1131填充在凹槽1121内即形成具有台阶状结构的容纳腔111。该结构使得容纳腔111的实现方式简单，加工工艺性好。需要说明的是，凸台可以设置在支撑框112上，且相应地，凹槽可以设置在第二连接框114上。

同理，支撑框112以及第二连接框114之间形成的容纳腔111也可采用与上述相同的设置方式，在此不再赘述。

如图6和图9所示，电池主体121容纳在容纳槽13内，为了减小电池主体121在容纳槽13内的窜动量，优选容纳槽13的内壁具有定位面，电池主体121通过定位面被固定在容纳槽13内。具体地，第二连接框114包括两个相对布置边框1141，两个边框1141分别具有朝向彼此的定位面1141a，电池主体121分别与两个定位面1141a抵靠并被限位。较佳地，根据软包电池的外形，定位面1141a优选与软包电池外表面相贴合的弧形面。弧形定位面定位精准，且不会对电池主体121造成损伤。

同理，第一连接框113与软包电池的定位结构可以优选采用与第二连接框114相同的结构，在此不再赘述。

第一连接框113、支撑框112以及第二连接框114之间可以通过粘接或焊接固定。本实施例中，为了方便维修和更换，优选上述三者卡接固定。如图6-8所示，第一连接框113包括第一卡爪1132，第二连接框114上包括第二卡爪1142，支撑框112上开设有分别与第二卡爪1142以及第一卡爪1132对应的两个卡槽1122，第二卡爪1142以及第一卡爪1132分别卡接于与自身对应的卡槽1122内。当然，两卡爪和卡槽的设置位置还可以互换，即，卡爪设置在支撑框112上，卡槽分别设置在第一连接框113以及第二连接框114上。

并且，为了保证连接的可靠性，第一连接框113、支撑框112以及第二连接框114可以在多个部位卡接固定，多个卡接部位可增加卡接力，使得卡接力相对均匀，并使得主体框架11的结构更加稳定。

本申请提供了一种电池模组，该电池模组包括一对端板以及上述的成组单元，一对端板均与主体框架固定连接，并分别位于多个电池主体厚度方向的两侧，且紧邻多个电池主体最外部的电池主体，一对端板封闭容纳槽。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。