软包电池模组的制作方法

本实用新型涉及电池领域，具体而言，本实用新型涉及一种软包电池模组。

背景技术：

面对全球范围的温室效应与化石能源短缺的局面，降低碳排放量、寻求新能源被各国提升到了前所未有的战略高度。新能源汽车由于其能源清洁、无污染排放等优势，在全球性资源紧缺与环境恶化的背景下从概念走向产业，蓬勃发展起来。而作为新能源汽车核心环节的动力电池也迎来了较好的发展机遇。其所用的动力电池是以锂电池作为能源，集合一定数量的电池单体串、并联后组成特定容量的电池组，特别是由于车辆装载空间有限，需要使用数量较多的大容量、高功率动力电池，同时需要电池组排列紧密。

传统电池组设计时，电池模组中电芯串联，采用铜排或者铝排连接，在正常使用过程中，铜排和铝排发热量小，不会影响电芯，但是在异常情况(如电池管理系统失控，模组或电池包局部短路，异常充放的大电流现象等)发生时，电池管理系统无法控制短路的电路断开，主回路熔断器无法断开模组间的局部短路情况，短路或者异常的大电流现象会导致铜排和铝排急剧发热，热量由模组中串联的铜排或铝排传出电芯造成电芯热量积累，严重时导致模组热失控。

为满足电池组在高倍率放电持续、脉冲放电等状态下的使用要求，电池组在连接过程中会采用铜或铜合金、铝或铝合金以及镍、银、金等作为导电连接结构，这种结构能够完全满足电池组放电性能，但是电池或电池组使用过程中难免会出现碰撞，挤压，针刺等外界干扰，以致电池出现短路，或者当电池所在的电路突然短路，电池很有可能会出现损坏或者爆炸，导致电路系统瘫痪并且给人身安全带来危险。然而，现有的电池防短路保护措施仍有待改进。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种软包电池模组。该软包电池模组采用具有熔断功能的连接件作为多个电池组单元之间的过流保护结构，当电池组异常时起到断开电路保证安全的作用，且结构灵活、重量轻、生产成本低。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种软包电池模组。根据本实用新型的实施例，该软包电池模组包括：多个电池组单元，所述电池组单元包括：固定件、多个电池单体和两个并联排，其中：所述固定件包括基座和隔离件，所述基座沿长度方向上依次设有第一限位架、第一限位块、第二限位架、第二限位块和第三限位架；所述隔离件设在所述基座下方；所述电池单体包括第一极耳和第二极耳，且相邻的两个所述电池单体分别设在所述隔离件的两侧；所述第一限位块与所述第一极耳相对设置，所述第二限位块与所述第二极耳相对设置；两个所述并联排分别设在所述第一限位块上和所述第二限位块上；多个连接件，所述连接件连接分别属于不同所述电池组单元的两个所述并联排。

本实用新型的软包电池模组中，单个电池组单元中的多个电池单体通过固定件连接固定。具体的，多个电池单体中的两个极耳可分别由第一限位块和第二限位块固定在固定件基座上，通过两个分别设在第一、第二限位块上的并联排实现相互并联，并通过固定件中的隔离件间隔开来；同时，第一至第三限位架可以有效地对两个并联排进行固定。多个连接件可连接分别属于不同电池组单元的两个并联排，从而将多个电池组单元串联。本实用新型的软包电池模组通过采用如上所述的结构设计，电池单体之间有效隔绝且固定稳固，当电池异常时，连接件可以及时熔断以断开电路。此外，根据电池放电性能并结合连接件的过电流能力，可以灵活调整连接件的使用数量，软包电池模组的结构灵活、重量轻、生产成本低。

任选的，所述第一限位块和所述第二限位块均呈U型，所述第一极耳设在所述第一限位块的U型口内，所述第二极耳设在所述第二限位块的U型口内。

任选的，所述并联排呈U型，且与所述第一限位块和所述第二限位块的形状相配合。

任选的，所述第一限位架、所述第二限位架和所述第三限位架上分别具有分别限位架卡扣，所述并联排上具有并联排卡位，所述限位架卡扣与所述并联排卡位相互卡接。

任选的，所述第一限位架和所述第三限位架分别包括两个所述限位架卡扣，所述第二限位架包括四个所述限位架卡扣；所述并联排包括四个所述并联排卡位。

任选的，四个所述并联排卡位分别设在所述并联排邻近所述固定件基座的四角。

任选的，所述连接件包括至少一个弯曲部位。

任选的，所述连接件呈片状，所述连接件的厚度为0.05～1mm，宽度为0.5～10mm。

任选的，所述连接件的横截面积为0.1～10mm²。

任选的，所述连接件由选自金、银、铝、铜和镍中的至少之一形成。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的软包电池模组的结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的软包电池模组中电池组单元的结构示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的软包电池模组中固定件的结构示意图；

图4是根据本实用新型一个实施例的软包电池模组中电池单体的结构示意图；

图5是根据本实用新型一个实施例的软包电池模组中并联排的结构示意图；

图6是根据本实用新型一个实施例的软包电池模组中并联排与固定件连接的结构示意图。

附图标记：

1000：电池组单元；2000：连接件；

100：固定件；110：基座；120：隔离件；

111：第一限位架；112：第二限位架；113：第三限位架；101：限位架卡扣；

121：第一限位块；122：第二限位块；

200：电池单体；210：第一极耳；220：第二极耳；

300：并联排；310：通孔；301：并联排卡位；

400：盖子。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种软包电池模组。根据本实用新型的实施例，参考图1～6，该软包电池模组包括：

多个电池组单元1000，电池组单元1000包括：固定件100、多个电池单体200和两个并联排300，其中：

固定件100包括基座110和隔离件120，基座100沿长度方向上依次设有第一限位架111、第一限位块121、第二限位架112、第二限位块122和第三限位架113；隔离件120设在基座110下方；

电池单体200包括第一极耳210的第二极耳220，且相邻的两个电池单体200分别设在隔离件120的两侧；

第一限位块121与第一极耳210相对设置，第二限位块122与第二极耳220相对设置；

两个并联排300分别设在第一限位块121上和第二限位块122上；

多个连接件2000，连接件2000连接分别属于不同电池组单元1000的两个并联排300。

本实用新型的软包电池模组中，单个电池组单元中的多个电池单体通过固定件连接固定。具体的，多个电池单体中的两个极耳可分别由第一限位块和第二限位块固定在固定件基座上，通过两个分别设在第一、第二限位块上的并联排实现相互并联，并通过固定件中的隔离件间隔开来；同时，第一至第三限位架可以有效地对两个并联排进行固定。多个连接件可连接分别属于不同电池组单元的两个并联排，从而将多个电池组单元串联。本实用新型的软包电池模组通过采用如上所述的结构设计，电池单体之间有效隔绝且固定稳固，当电池异常时，连接件可以及时熔断以断开电路。此外，根据电池放电性能并结合连接件的过电流能力，可以灵活调整连接件的使用数量，软包电池模组的结构灵活、重量轻、生产成本低。

下面进一步参考图1～6对本实用新型实施例的软包电池模组进行详细描述。

根据本实用新型的实施例，固定件100包括基座110和隔离件120，基座100沿长度方向上依次设有第一限位架111、第一限位块121、第二限位架112、第二限位块122和第三限位架113；隔离件120设在基座110下方。固定件100可以起到隔离、组装电池单体200的作用，并对并联排300进行固定支承。在一些实施例中，基座100、第一限位架111、第一限位块121、第二限位架112、第二限位块122、第三限位架113和隔离件120均由绝缘材料形成，由此可以避免对电池单体工作的影响，有效地将多个电池单体隔绝开来。根据本实用新型的一个具体示例，上述绝缘材料为塑料。

根据本实用新型的实施例，第一限位块121和第二限位块122均呈U型，第一极耳210设在第一限位块121的U型口内，第二极耳220设在第二限位块122的U型口内。根据本实用新型的具体示例，多个电池单体200中的多个第一极耳210均设在第一限位块121的U型口内，多个电池单体200中的多个第二极耳220均设在第二限位块122的U型口内。由此，第一和第二限位块采用U型结构分别来容纳并固定第一和第二极耳，极耳的固定更为稳固。

根据本实用新型的实施例，电池单体200包括第一极耳210的第二极耳220，且相邻的两个电池单体200分别设在隔离件120的两侧；第一限位块121与第一极耳210相对设置，第二限位块122与第二极耳220相对设置。本实用新型的软包电池组容易扩展、结构简单有效，在一个电池中单元1000中，可以包括的电池单体200的数量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据对电池组的容量等需求进行选择，同时，一个电池单元1000中所包括的隔离件120也可包括多个，以便将多个电池单体200彼此间隔开。另外，需要说明的是，电池单体200也可称为软包电芯。

根据本实用新型的实施例，两个并联排300分别设在第一限位块121上和第二限位块122上。如前所述，并联排300可以将电池组单元1000中的各个电池单体200并联。并联排300与电池单体200的具体连接方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。根据本实用新型的具体示例，并联排300与电池单体200的连接方式可以是激光焊接、超声焊接、螺栓连接的一种或多种方式组合，由此，并联排300与电池单体200的连接稳固，可靠性高，且生产效率高、成本低。

根据本实用新型的实施例，并联排300呈U型，且与第一限位块121和第二限位块122的形状相配合。通过采用与第一和第二限位块形状相配合的并联排300，可以在满足电池单体200之间并联要求的同时，有效减少占用体积，满足车辆对电池组体积紧凑化的要求，同时防止并联排300前后移动，提高装置的稳定性。根据本实用新型的一些实施例，并联排300的材质可以为铝及其合金材料、铜及铜合金等，并通过折弯或冲压成型工艺形成为所需的形状，以便于相应地与第一极耳210和第二极耳220贴合。

根据本实用新型的实施例，第一限位架111、第二限位架112和第三限位架113上分别具有限位架卡扣101，并联排300上具有并联排卡位301，限位架卡扣101与并联排卡位301相互卡接。由此，并联排300可以通过卡扣简单、牢固地安装在固定件基座110上，且加工成本更低。

根据本实用新型的实施例，第一限位架111和第三限位架113分别包括两个限位架卡扣101，第二限位架112包括四个限位架卡扣101；并联排包括四个并联排卡位301。四个并联排卡位301分别设在并联排300邻近固定件基座110的四角。由此，并联排300与固定件100的固定方式更为简单，固定效果更为稳固，且加工成本更低。

另外，根据本实用新型的一些实施例，并联排300上还可以设置通孔310，以便于连接端子将电池组连接至外部设备。根据本实用新型的一些实施例，在固定件100的基座110还可以进一步包括盖子400，以便于对模组导电部分的进行保护。

根据本实用新型的实施例，连接件2000连接分别属于不同电池组单元1000且彼此邻近的两个并联排300，以便将电池组单元1000之间以串联形式连接。连接件2000与并联排300的具体连接方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。根据本实用新型的具体示例，连接件2000与并联排300的连接方式可以是激光焊接或超声焊接，由此，连接件2000与并联排300的连接稳固，可靠性高，且生产效率高、成本低。

根据本实用新型的实施例，连接件2000包括至少一个弯曲部位(或称为过渡圆弧部位)，由此，连接件2000具有减震、消缓作用，软包电池模组的可靠性更佳。

根据本实用新型的实施例，连接件2000可以呈片状。连接件2000的具体尺寸规格可以根据电池单体实际的容量等性能来设计。根据本实用新型的具体示例，连接件2000的厚度可以为0.05～1mm，宽度可以为0.5～10mm。由此，可以确保异常情况下连接件2000能够及时熔断，从而确保安全。发明人发现，片状连接件的规格易于控制，很容易在片状结构上加工得到弯曲部位，从而使电池模组获得更佳的可靠性，同时，片状连接件的体积小巧，占用空间小，从而可以灵活调整连接件的数量来控制其电池模组整体的熔断条件。

在另一些实施中，连接件2000也可以呈类圆柱状，以便于适配不同应用场景的需要。类圆柱状连接件的横截面积可以为0.1～10mm²。通过控制类圆柱状连接件的横截面积在上述范围，连接件的体积小巧，占用空间小，从而可以灵活调整连接件的数量来控制其电池模组整体的熔断条件，确保异常情况下连接件2000能够及时熔断，从而确保安全。

根据本实用新型的实施例，连接件2000可以由选自金、银、铝、铜和镍中的至少之一形成，例如可以采用上述金属的单质材料或是合金材料(例如银铜合金、银铜镍合金、银铜铝合金、铝铜合金、金铜合金等)。这类金属或合金材料的熔点适宜，能够在电池异常情况下随着温度升高而及时熔化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。