软包电池模组的制作方法

本实用新型涉及新能源汽车动力电池领域，特别涉及一种软包电池模组。

背景技术：

动力电池模组是指电芯经串并联方式组合并加固定装置后能够提供电能的组合体，是组成动力电池包的次级结构之一。按照电芯的结构形状来分，主要分为圆柱电芯，方壳电芯和软包电芯三种。软包电芯内阻较低、充放电特性优异、封装采用材质较轻、电池能量密度高、循环寿命长久，因此在新能源汽车领域中逐步采用软包电池来替代传统锂电池。

由于软包锂电池外包装一般为铝塑膜，相对脆弱，极易破损，所以在将软包电池装配成组后在车辆剧烈运动和振动时软包电池容易因应力集中造成短路或者其他不可逆的损坏；此外，由于软包电芯的制作工艺造成软包带内心外面的铝塑膜形状不固定，尤其是软包电芯厚度方向的尺寸误差极大，因此对于成组工艺造成一定的困难。

现有技术中，中国实用新型专利CN205452403U公开了一种软包电池模块，对于该软包电池模块，通过电芯中间夹板支撑软包电池、软包电池贴上泡棉，最后端板通过长螺杆或者螺栓进行紧固安装，这种成组形式能够在某一维度下实现梯度增加，可以缓冲软包电芯的膨胀问题，但是该种成组形式的最大规模实际上受限于紧固件最大的长度，所以不能实现更大规模的串并联成组形式，而且在实际操作中紧固件在穿透整个模组过程中会存在一定的装配工艺性问题。

从而，现有技术中的软包电池模组存在不能实现软包电芯较大规模的串并联成组。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中不能实现软包电芯较大规模的串并联成组的缺陷，提供一种软包电池模组。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种软包电池模组，其特点在于，所述软包电池模组包括一软包电芯组合单元、两相对设置的侧面框架，两所述侧面框架沿所述软包电芯组合单元的长度方向对应扣合于所述软包电芯组合单元的前端部和后端部；

每一所述侧面框架具有两相对设置的第一侧壁和两相对设置的第二侧壁，每一所述第二侧壁连接于两所述第一侧壁之间，且两所述第一侧壁和两所述第二侧壁围成一第一容置空间，所述软包电芯组合单元的前端部和后端部对应位于两所述侧面框架的第一容置空间内，两所述第一侧壁位于所述软包电芯组合单元的长度方向，两所述第二侧壁位于所述软包电芯组合单元的高度方向；

每一所述第一侧壁的外表面可拆卸连接有一压紧元件。

在本技术方案中，通过将两所述侧面框架扣合于所述软包电芯组合单元实现软包电芯的成组，当增加所述软包电芯组合单元中的软包电芯的个数时，相当于增加了所述软包电芯组合单元的高度，此时通过调整所述侧面框架的规格尺寸便能够实现软包电芯的成组。从而，能够较为方便地实现软包电芯较大规模的串并联成组。另外，所述压紧元件能够使得所述侧面框架较为可靠地扣合于所述软包电芯组合单元，从而使得所述软包电池模组能够较为可靠地实现软包电芯较大规模的串并联成组。

另外，在本技术方案中，可以在所述侧面框架上设有若干个压铆螺钉或压铆螺母，所述压紧元件通过若干个紧固件与若干个所述压铆螺钉或压铆螺母连接。

较佳地，所述侧面框架具有一顶部开口和一底部开口，所述顶部开口与所述底部开口、所述第一容置空间之间相连通；

所述侧面框架的底部具有两限位元件，每一所述第二侧壁和两所述第一侧壁之间形成有所述限位元件，两所述第一侧壁的底面、两所述限位元件之间围成所述底部开口；

所述侧面框架为冲压件。

在本技术方案中，所述顶部开口和所述底部开口的存在，在实现所述侧面框架扣合于所述软包电芯组合单元的同时，还能够减轻所述侧面框架的重量、节约成本。所述侧面框架为冲压件，能够简单且快速地成型，进一步节约了成本。另外，所述限位元件的存在使得所述软包电芯组合单元不会伸出所述侧面框架的底部，提高了所述软包电池模组的安全性。

较佳地，每一所述第二侧壁的外表面可拆卸连接有一法兰。

在本技术方案中，法兰可以用于所述软包电池模的固定和安装。实际上，法兰还可以通过焊接工艺焊接在所述第二侧壁的外表面，以便于所述软包电池模组更加可靠地固定及安装。

较佳地，所述软包电芯组合单元具有相对设置的两个端面框架、位于两个所述端面框架之间的N个依次叠设的支撑框架和两个第一软包电芯，其中N≥1，两个所述端面框架的外表面对应贴合于所述第一侧壁的内表面；

两个所述端面框架分别与相邻的所述支撑框架可拆卸连接，且两个所述端面框架分别与相邻的所述支撑框架围成一第二容置空间，两个所述第一软包电芯一一对应设于两个所述第二容置空间内。

在本技术方案中，所述支撑框架一般选用塑料材质，N个所述支撑框架可以采用同一模具注塑而成，大大简化了所述软包电池模组的结构，进一步节约了成本，能够较为方便地进行模块化生成，进而缩短生产周期。前述第一容置空间的长度略大于所述支撑框架的长度，前述第一容置空间的宽度略大于所述软包电芯组合单元的高度，以便能够容纳和固定所述软包电芯组合单元。

较佳地，当N>1时，所述软包电芯组合单元还具有N-1个第二软包电芯，对于任意相邻的两个所述支撑框架，其中的一个所述支撑框架可拆卸连接于另一个所述支撑框架，且相邻的两个所述支撑框架之间围成一第三容置空间，N-1个所述第二软包电芯一一对应设于N-1个所述第三容置空间内。

在本技术方案中，所述软包电芯组合单元包括两个所述第一软包电芯和N-1个所述第二软包电芯，实际上，所述第一软包电芯和所述第二软包电芯在结构上完全相同，只是所述第一软包电芯位于所述端面框架和所述支撑框架围成的容置空间内，而所述第二软包电芯位于相邻的两所述支撑框架围成的容置空间内，在此，只是为了区分位于不同容置空间内的软包电芯。

另外，由于所述第一软包电芯和第二软包电芯的尺寸偏差较大，特别是厚度方向的尺寸偏差尤其大，所以所述支撑框架的厚度应小于或等于所选用的软包电芯的厚度，以确保所述软包电池模组在安装时能够更加稳定。

较佳地，所述第一软包电芯的两端分别具有一第一极耳，所述端面框架和相邻的所述支撑框架连接后形成两第一极耳槽口，两所述第一极耳槽口与两所述第一极耳相适配用于使所述第一极耳伸出；其中，

靠近两所述第一极耳槽口的位置处分别连接有一第一电极基板，所述第一电极基板电连接于两所述第一极耳，所述第一电极基板的一端连接于所述端面框架的侧面、另一端连接于与所述端面框架相邻的所述支撑框架的侧面；

所述第二软包电芯的两端分别具有一第二极耳，任意相邻的两个所述支撑框架连接后形成两第二极耳槽口，两所述第二极耳槽口与两所述第二极耳相适配用于使所述第二极耳伸出；

其中，靠近两所述第二极耳槽口的位置处分别连接有一第二电极基板，所述第二电极基板电连接于两所述第二极耳，所述第二电极基板的两端与相邻的两所述支撑框架的侧面一一对应连接。

在本技术方案中，以所述第一软包电芯为例，对于所述第一软包电芯两端的两所述第一极耳，其中一个为正极耳，另一个为负极耳，所述第一极耳伸出所述第一极耳槽口后，可以根据需要将所述第一极耳进行90°弯折，弯折部分搭在第一电极基板上，并通过激光焊接或超声波焊接工艺将两所述第一极耳进行串并联。其中，由于所述第一电极基板和所述第二电极基板的存在，所述软包电芯组合单元内的软包电芯之间能够实现多种不同形式的串并联。从而，所述软包电池模组能够进行多种不同形式的软包电芯的串并联。

较佳地，每一所述端面框架和对应的所述第一软包电芯之间设有一弹性体，所述弹性体的底面贴合于所述第一软包电芯的外表面；

每一所述端面框架的中部具有一第一通孔，每一所述弹性体的中部具有一第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相连通用于使监测所述第一软包电芯温度的温度传感器通过；

所述弹性体的材质为海绵或泡棉。

在本技术方案中，所述弹性体能够补偿充放电过程中软包电芯可能会因膨胀或胀气产生的尺寸偏差，其中，所述弹性体的厚度与所述端面框架和相邻的软包电芯表面之间形成的空间高度和所述弹性体的压缩系数有关。

较佳地，所述第一软包电芯和相邻的所述第二软包电芯之间铺设有一第一散热片，相邻的两所述第二软包电芯之间铺设有一第二散热片。

在本技术方案中，所述第一散热片和所述第二散热片的存在，使得所述软包电池模组能够有效地进行散热。

较佳地，所述第一散热片与所述第一软包电芯、所述第二软包电芯的接触面上涂敷有散热硅胶或结构胶，所述第二散热片与所述第二软包电芯的接触面上涂敷有散热硅胶或结构胶；

或，所述第一散热片与所述第一软包电芯的接触面之间、以及所述第一散热片与所述第二软包电芯的接触面之间分别铺设一硅胶垫，所述第二散热片与两所述第二软包电芯的接触面之间分别铺设一硅胶垫。

在本技术方案中，散热硅胶、结构胶或者硅胶垫是为了降低所述第一散热片与对应的第一软包电芯、第二软包电芯之间的接触热阻，所述第二散热片与对应的第二软包电芯之间的接触热阻，以及更好地进行高压绝缘。

较佳地，所述软包电池模组还包括两绝缘板，每一所述绝缘板可拆卸连接于两所述侧面框架的第二侧壁的外表面。

在本技术方案中，所述绝缘板主要用于所述软包电池模组与外界的绝缘。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型中的软包电池模组中，通过调整侧面框架的规格尺寸便能够较为方便地实现软包电芯较大规模的串并联成组；通过改变第一软包电芯和第二软包电芯的连接方式，能够实现多种不同形式的软包电芯的串并联；软包电池模组能够有效地进行散热；且软包电池模组质轻、成本较低。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的软包电池模组的结构示意图。

图2为本实用新型一较佳实施例的软包电池模组的另一位置状态的结构示意图。

图3为本实用新型一较佳实施例的软包电池模组中侧面框架的结构示意图。

图4为本实用新型一较佳实施例的软包电池模组的内部结构示意图。

图5为本实用新型一较佳实施例的软包电池模组中第一软包电芯的结构示意图。

图6为本实用新型一较佳实施例的软包电池模组中端面框架的结构示意图。

图7为本实用新型一较佳实施例的软包电池模组中支撑框架的结构示意图。

图8为图7的反向结构示意图。

图9本实用新型一较佳实施例的软包电池模组中第二散热片的结构示意图。

附图标记说明：

10：软包电芯组合单元

101：端面框架

1011：端面凹槽

1012：定位凸台

1013：定位孔

1014：第一通孔

102：支撑框架

1021：支撑凹槽

1022：定位凸台

1023：定位孔

1024：限位凸台

1025：限位孔

103：第一软包电芯

1031：第一极耳

104：第二软包电芯

1041：第二极耳

105：第二容置空间

106：第三容置空间

107：弹性体

1071：第二通孔

108：第二散热片

1081：限位孔

20：侧面框架

201：第一侧壁

202：第二侧壁

2021：法兰

203：第一容置空间

204：顶部开口

205：底部开口

206：限位元件

30：长度方向

40：高度方向

50：压紧元件

60：绝缘板

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前端部”、“后端部”、“长度方向”、“高度方向”、“顶部”、“底部”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，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并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条件。

如图1和图2所示，软包电池模组包括软包电芯组合单元10、两相对设置的侧面框架20。其中，两侧面框架20沿软包电芯组合单元10的长度方向30对应扣合于软包电芯组合单元10的前端部和后端部；每一侧面框架20具有两相对设置的第一侧壁201和两相对设置的第二侧壁202，每一第二侧壁202连接于两第一侧壁201之间，且两第一侧壁201和两第二侧壁202围成第一容置空间203，软包电芯组合单元10的前端部和后端部对应位于两侧面框架20的第一容置空间203内，两第一侧壁201位于软包电芯组合单元10的长度方向30，两第二侧壁202位于软包电芯组合单元10的高度方向40；每一第一侧壁201的外表面可拆卸连接有压紧元件50。在本实施方式中，每一第一侧壁201的外表面设有两个压铆螺母，压紧元件50通过两个紧固件与两个压铆螺母一一对应连接。

在本实施方式中，通过将两侧面框架20扣合于软包电芯组合单元10实现软包电芯的成组，当增加软包电芯组合单元10中的软包电芯的个数时，相当于增加了软包电芯组合单元10的高度，此时通过调整侧面框架20的规格尺寸便能够实现软包电芯的成组。从而，能够较为方便地实现软包电芯较大规模的串并联成组。另外，压紧元件50能够使得侧面框架20较为可靠地扣合于软包电芯组合单元10，从而使得所述软包电池模组能够较为可靠地实现软包电芯较大规模的串并联成组。

如图1-3所示，侧面框架20具有顶部开口204和底部开口205，顶部开口204与底部开口205、第一容置空间203之间相连通；侧面框架20的底部具有两限位元件206，每一第二侧壁202和两第一侧壁201之间形成有限位元件206，两第一侧壁201的底面、两限位元件206之间围成底部开口205。另外，在本实施方式中，侧面框架20为冲压件，每一第二侧壁202的外表面可拆卸连接有一法兰2021，具体地，每一第二侧壁202的外表面设有压铆螺母，法兰2021通过紧固件可拆卸连接于压铆螺母。

顶部开口204和底部开口205的存在，在实现侧面框架20扣合于软包电芯组合单元10的同时，还能够减轻侧面框架20的重量、节约成本。侧面框架20为冲压件，可以由金属材质的薄板冲压而成，能够简单且快速地成型，进一步节约了成本。另外，限位元件206的存在使得软包电芯组合单元10不会伸出侧面框架20的底部，提高了所述软包电池模组的安全性。法兰2021可以用于所述软包电池模的固定和安装。实际上，法兰2021还可以通过焊接工艺焊接在第二侧壁202的外表面，以便于所述软包电池模组更加可靠地固定及安装。

如图4所示，软包电芯组合单元10具有相对设置的两个端面框架101、位于两个端面框架101之间的17个依次叠设的支撑框架102、两个第一软包电芯103和16个第二软包电芯104，两个端面框架101的外表面对应贴合于侧面框架20的第一侧壁201的内表面，17个支撑框架102位于两个端面框架101之间。其中，两个端面框架101分别与相邻的支撑框架102可拆卸连接，且两个端面框架101分别与相邻的支撑框架102围成第二容置空间105，两个第一软包电芯103一一对应设于两个第二容置空间105内；对于任意相邻的两个支撑框架102，其中的一个支撑框架102可拆卸连接于另一个支撑框架102，且相邻的两个支撑框架102之间围成第三容置空间106，16个所第二软包电芯104一一对应设于16个第三容置空间106内。另外，每一端面框架101与相邻的第一软包电芯103之间设有弹性体107，弹性体107的底面贴合于第一软包电芯103的外表面，弹性体107能够补偿充放电过程中软包电芯可能会因膨胀或胀气产生的尺寸偏差。

在本实施方式中，支撑框架102为塑料材质，17个支撑框架102采用同一模具注塑而成，大大简化了所述软包电池模组的结构，进一步节约了成本，能够较为方便地进行模块化生成，进而缩短生产周期。图3中第一容置空间203的长度略大于支撑框架102的长度，第一容置空间203的宽度略大于软包电芯组合单元10的高度，以便能够容纳和固定软包电芯组合单元10。在本实施方式中，弹性体107的中部设有第二通孔1071，如图4所示，且弹性体107的材质为泡棉。在其他实施方式中，弹性体107可以采用海绵或其他材质，而不仅仅局限于本实施方式中的泡棉。

在软包电芯组合单元10中，第一软包电芯103和第二软包电芯104在结构上完全相同，只是第一软包电芯103位于端面框架101和支撑框架102围成的容置空间内，而第二软包电芯104位于相邻的两支撑框架102围成的容置空间内，在此，只是为了区分位于不同容置空间内的软包电芯。以第一软包电芯103为例，如图5所示，第一软包电芯103的两端分别具有一第一极耳1031，其中一端的第一极耳1031为正极耳，另一端的第一极耳1031为负极耳。相应地，第二软包电芯104的两端分别具有一第二极耳1041，如图4所示。

如图6-8所示，端面框架101上设有两个端面凹槽1011、两个定位凸台1012和两个定位孔1013，端面框架101的中部还设有第一通孔1014；支撑框架102上设有两个支撑凹槽1021、两个定位凸台1022、两个定位孔1023、四个限位凸台1024和四个限位孔1025。其中，端面框架101上的两个定位凸台1012、两个定位孔1013与相邻的支撑框架102上的两个定位孔1023、两个定位凸台1022相适配，用于端面框架101和相邻的支撑框架102在连接时的定位；端面框架101和相邻的支撑框架102连接后，通过两端面凹槽1011和两支撑凹槽1021形成两第一极耳槽口，两所述第一极耳槽口与图5中的两第一极耳1031相适配用于使第一极耳1031伸出。相应地，任意相邻的两个支撑框架102连接后会形成两第二极耳槽口，两所述第二极耳槽口与图4中的两第二极耳1041相适配用于使第二极耳1041伸出。另外，端面框架101中部的第一通孔1014与图4中弹性体107中部的第二通孔1071相适配，且第一通孔1014和第二通孔1071相连通，用于使监测第一软包电芯103温度的温度传感器通过。

结合图2，靠近两所述第一极耳槽口的位置处分别连接有一第一电极基板(未示出)，所述第一电极基板电连接于图5中的两第一极耳1031，所述第一电极基板的一端连接于端面框架101的侧面、另一端连接于与端面框架101相邻的支撑框架102的侧面；靠近两所述第二极耳槽口的位置处分别连接有一第二电极基板(未示出)，所述第二电极基板电连接于两第二极耳1041，所述第二电极基板的两端与相邻的两支撑框架102的侧面一一对应连接。

在本实施方式中，以第一软包电芯103为例，第一极耳1031伸出所述第一极耳槽口后，可以根据需要将第一极耳1031进行90°弯折，弯折部分搭在第一电极基板上，并通过激光焊接或超声波焊接工艺将两第一极耳1031进行串并联。其中，由于所述第一电极基板和所述第二电极基板的存在，软包电芯组合单元10内的软包电芯之间能够实现多种不同形式的串并联。从而，所述软包电池模组能够实现多种不同形式的软包电芯的串并联。

在本实施方式中，可以在第一软包电芯103和相邻的第二软包电芯104之间铺设有第一散热片、在相邻的两第二软包电芯104之间铺设有第二散热片，所述第一散热片和所述第二散热片的结构相同，所述第一散热片和所述第二散热片的存在，使得所述软包电池模组能够有效地进行散热。其中，所述第一散热片和所述第二散热片的数量和尺寸可以根据需要进行设置，以适应于不同车型的应用需求。如图4所示，第一散热片的个数为0个，第二散热片108的个数为8个。如图9所示，第二散热片108上设有四个限位孔1081，四个限位孔1081与图7、图8中支撑框架102上的四个限位凸台1024、四个限位孔1025相适配，用于安装第二散热片108时对第二散热片108进行限位。

另外，在本实施方式中，为了降低第二散热片108与对应的第二软包电芯104之间的接触热阻，以及更好地进行高压绝缘，在第二散热片108与第二软包电芯104的接触面之间铺设有硅胶垫(未示出)。在其他实施方式中，还可以在第二散热片108与第二软包电芯104的接触面上涂敷有散热硅胶或结构胶。

在本实施方式中，如图1所示，所述软包电池模组还包括两绝缘板60，两绝缘板60分别位于所述软包电池模组的两端，每一绝缘板60可拆卸连接于两侧面框架20的第二侧壁202的外表面，绝缘板60主要用于所述软包电池模组与外界的绝缘。具体地，第二侧壁202的外表面设有压铆螺母，绝缘板60通过紧固件、压铆螺母连接于第二侧壁202的外表面。

在本实施方式中，在软包电芯组合单元10装配完成后，通过一定的压力压缩软包电芯组合单元在软包电芯厚度方向上的尺寸，使得两相对设置的侧面框架20扣合在软包电芯组合单元10上，限制软包电芯组合单元在软包电芯厚度方向上的尺寸，然后，压紧元件50可拆卸连接于两侧面框架20的第一侧壁201的外表面，这样便可以形成可靠的软包电池模组结构。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。