一种软包锂电池模组的制作方法

本实用新型涉及一种软包锂电池模组。

背景技术：

锂离子电池具有重量轻、储能大、功率大、无污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围广等优点，因此逐渐受到人们的青睐，在储能及动力电池领域也逐渐取代了其它的传统电池。

对于软包锂电池而言，为了满足动力电池及储能系统电池高电压和高能量的需要，通常需要将若干锂离子电池进行串联或并联，这就形成了锂电池模组。

常见的软包锂电池模组的电芯采用竖向放置并在水平方向层叠的方式，并通过层叠的电芯数量的多少实现模组长度的增减，而无法实现模组高度上的变化，从而不能满足不同高度电池箱体对于模组的需求，因而不能在电池箱内装入更多的电池，无法使电池包拥有更高的能量密度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高度可调、能量密度较高的软包锂电池模组。

为实现上述目的，本实用新型的软包锂电池模组采用如下的技术方案：

技术方案1：软包锂电池模组包括水平放置并上下堆叠的多个电芯单元，电芯单元包括框体、位于框体内的导热铝板以及位于框体至少一端的汇流金属片，框体与导热铝板围成容纳空间，容纳空间内安装有软包电芯，软包电芯的正、负极极耳弯折后分别焊接在正、负极汇流金属片上，各个电芯单元的正、负极汇流金属片通过汇流排实现串并联，并通过正、负极引出件实现对软包锂电池模组的正、负极的引出。本实用新型的软包锂电池模组采用上下层叠电芯方式可实现模组高度的调节，以便于应用于对于模组高度受限的电池箱，提高电池箱的能量密度，同时，采用极耳弯折焊接在汇流金属片上并通过汇流排进行串并联，通过正负极引出件实现模组正负极的引出，引线方便、导电连接稳定性高。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述容纳空间有两个，分别位于导热铝板的两侧。一个框体设置两个容纳空间，便于提高模组的能量密度。

技术方案3：在技术方案1的基础上，堆叠的多个电芯单元的上端和下端分别设有上端板和下端板。上、端板的设置可对各个电芯单元进行绝缘防护，而且方便扎带的捆扎和正负极引出件的固定。

技术方案4：在技术方案3的基础上，下端板具有沿水平方向伸出软包电芯的端面之外的延伸部，所述延伸部上设有固定正极引出件或负极引出件的第一引线孔以及用于将模组相对于固定体固定的固定孔。通过下端板的延伸部的设置，可方便电池模组相对于电池箱底板的固定。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述上端板上设有用于固定负极引出件或正极引出件的第二引线孔。

技术方案6：在技术方案4的基础上，所述延伸部从设置汇流金属片的一侧及该侧相对的一侧伸出。可方便正负极引出件的固定。

技术方案7：在技术方案4的基础上，所述第一引线孔和第二引线孔内嵌装有螺母。预嵌螺母可通过螺钉实现固定，省去从反面拧螺母的麻烦。

技术方案8：在技术方案4的基础上，各个电芯单元的汇流金属片位于同一侧。可方便引线。

技术方案9：在技术方案1-8任意一项的基础上，软包锂电池模组的设置极耳的一端处还设有绝缘防护的端盖。端盖的设置可对模组导电引出的金属部分进行绝缘防护。

技术方案10：在技术方案9的基础上，端盖与各个电芯单元采用卡扣方式连接。卡扣方式连接方便快捷。

技术方案11：在技术方案10的基础上，所述端盖为U形，电芯单元上与设置极耳的一端相邻的两侧面上分别设有卡接柱，U形端盖的两个边上分别设有与卡接柱适配卡接的卡接孔。

技术方案12：在技术方案1-8任意一项的基础上，相邻两个框体之间通过定位孔和定位销实现水平方向的限位固定。使得电芯单元层叠后不会错位或位置变动。

技术方案13：在技术方案1-8任意一项的基础上，框体的长边上还设有扎带槽，上、下端板露出的三个面上分别设有扎带槽，上、下端板及框体通过扎带捆绑在所述扎带槽内实现捆绑固定。方便对扎带进行限位。

技术方案14：在技术方案13的基础上，所述扎带为PET扎带或钢带。PET扎带绝缘、耐高温、耐腐蚀、耐磨等性能好且变形量小；钢带的强度高、变形小且耐高温。

附图说明

图1为本实用新型的软包锂电池模组的具体实施例结构示意图；

图2为图1中的电芯单元的结构示意图；

图3为图1中软包电芯向电芯单元的矩形框架上安装时的状态示意图；

图4为软包电芯安装在矩形框架上以后的状态示意图；

图5为采用扎带将软包电芯和上、下端板捆扎后的状态示意图；

图6为正、负极引出件安装时的状态示意图；

图中：1-电芯单元，11-矩形框架，111-汇流金属片，112-定位凸台，113-信号采集孔，114-定位孔，115-定位销，116-卡接柱，12-导热铝板，2-上端板，21-第二引线孔，22-第三镶嵌螺母，3-下端板，31-第一引线孔，311-第一镶嵌螺母，32-固定孔，4-端盖，41-卡接孔，5-扎带，6-正极引出件，7-负极引出件，8-软包电芯，81-极耳，9-汇流排，91-限位孔，10-扎带槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的软包锂电池模组的实施例，如图1所示，软包锂电池模组是由多个电芯单元1水平放置并上下堆叠而成，并在堆叠后的电芯单元1的上下侧分别设置上端板2和下端板3，电芯单元1的两面各贴设有软包电芯8，且各个软包电芯8在布置时确保其极耳81位于同一侧，以便于进行汇流和信号采集，本实施例的软包电芯的正负极极耳均位于同一侧，在其他实施例中也可采用正负极极耳不在同一侧布置的软包电芯，然后根据串并联的需要调整相邻电芯单元的正负极布置方式。软包锂电池模组的设置极耳81的一侧还设有端盖4对其进行绝缘保护。本实用新型的软包锂电池模组可通过电芯单元1数量的增减变化调整整个软包锂电池模组的整体高度，以便适应与不同高度的电池箱内的安装。本实用新型的软包锂电池模组采用下端板3实现模组与电池箱等固定体的相对固定，具体为通过将下端板3设置向外延伸的延伸部，通过在延伸部上设置连接孔实现与电池箱底板的连接，同时通过在其中一部分连接孔上设置镶嵌螺母实现正、负极引出件的固定连接，此连接方式不仅连接方便可靠，而且可节省软包锂电池模组的高度方向的空间占用，对于对高度十分敏感的电池箱来说，可显著提高能量密度，具有广阔的使用前景。

具体介绍如下：如图2所示，电芯单元1包括矩形框架11和安装在矩形框架11的厚度方向的中间位置的导热铝板12，导热铝板12将矩形框架11分割出两个矩形容纳空间，用于容纳和放置软包电芯8，电芯单元还包括放置在矩形容纳空间内的软包电芯，软包电芯采用粘接方式粘在铝板的两侧，即软包电芯8的外侧面位于矩形框架11的对应外侧面的内部，不会从矩形框架11的外侧面露出，以便两个电芯单元1相互叠加时相邻的两个软包电芯8不会受到挤压。矩形框架11采用塑胶框架，成本低、加工方便且质量轻。导热铝板12用于为软包电芯8散热，其从矩形框架11的三个侧面伸出并弯折90°，留下一面供软包电芯8的极耳81伸出。矩形框架11的长边的侧面上设有扎带槽10，以便于对扎带5进行限位。而且扎带槽10有两个，即两侧各有两个且相对设置相互对称。矩形框架11相互叠加的侧面上设有相互导向定位配合的定位销115和定位孔114，实现导向定位，防止相邻矩形框架11在水平方向上错位。矩形框架11的顶部即铝板未从此伸出的一端、也是极耳81对应的一端通过注塑方式固定有两个汇流金属片111，即正、负极汇流金属片111，两个汇流金属片111通过框架的塑胶间隔开，正、负极汇流金属片分别与软包电芯8的正、负极极耳81焊接连接。汇流金属片111的外侧设有定位凸台112，用于对汇流排9进行导向定位。汇流金属片111上还设有信号采集孔113。正、负极汇流金属片的下面铆接有螺母。矩形框架11的靠近端部的两个侧面上还设有卡接柱116，用于与端盖4上的卡接孔41配合以方便端盖4的卡接固定。

如图1所示，下端板3为矩形板，材质为绝缘材质，其宽度与矩形框架11的宽度一致，长度比矩形框架11的长度长，下端板3位于模组的最下面，具有绝缘、支撑和便于模组固定的作用。下端板3对应电芯单元1的扎带槽10的位置也设有扎带槽10，且其扎带槽10在底面和左右侧面上均有设置。下端板3的长度方向的两端均伸出电芯单元1之外，且构成用于相对于电池箱的底板固定的延伸部，延伸部上设有第一引线孔31和固定孔32，第一引线孔31有两对且对称布置在延伸部的两侧，以便于对准负极引出件7，其中第一引线孔31内还镶嵌有第一镶嵌螺母311，用于供负极引出件7通过螺钉进行固定连接。固定孔32有两个，位于两对第一引线孔31之间，且对称布置，用于通过螺栓将下端板3相对于电池箱的底板的固定，该固定方式不仅拆装十分方便，而且不会增加软包锂电池模组的高度，十分方便实用。

如图1所示，上端板2也是矩形板，采用绝缘材质，形状与电芯单元1一致，在上、左、右侧面上对应电芯单元1的扎带槽10还设有扎带槽10，在对应下端板3的第一引线孔31的位置还设有第二引线孔21，第二引线孔21内嵌装有第三镶嵌螺母22，用于固定正极引出件6。

如图1所示，端盖4用于对模组的具有极耳81一端进行绝缘保护，其整体形状为U形，U形的两边设有一排卡接孔41，用于与矩形框架11上的卡接柱116卡接配合，实现端盖4相对于模组的固定连接，U形的底边为具有褶皱的直边，其紧贴模组的汇流排9，如图6所示，汇流排9则是通过其限位孔91与汇流金属片111的定位凸台112配合而固定在汇流金属片111的外侧。扎带5采用PET扎带或者钢带，将上端板2、各个电芯单元1和下端板3捆扎为一个整体。

本实用新型的软包锂电池模组的装配过程如下：首先是电芯单元1的组装，如图2-4所示，通过胶水将电芯单元1的导热铝板12的两侧边上分别粘接一个软包电芯8，然后将极耳81相对于汇流金属片111焊接固定；将上步完成的多个电芯单元1在上下方向上相互叠加，叠加时通过定位销115与定位孔114实现相邻上下两个电芯单元1之间的导向定位，当堆叠到指定数量的电芯单元1后，分别在最下面的电芯单元1下面和最上面的电芯单元1上面贴设下端板和上端板2，保证上、下端板的扎带槽10与电芯单元1上的扎带槽10位置相对，然后通过扎带5将上、下端板和各个电芯单元1一起捆扎，如图5所示；如图6所示，然后将汇流排9通过其限位孔91与汇流金属片111上的定位凸台112导向定位配合实现汇流排9的限位固定，再将正极引出件6和负极引出件7通过螺钉分别固定在第二引线孔21和第一引线孔31内；如图1所示，最后将端盖4通过其卡接孔41与模组两侧的卡接柱116的相互配合实现端盖4的固定连接，实现软包锂电池模组的装配。

在其他实施例中，电芯单元的数量也不限于图中的数量，可根据电池箱的高度要求具体调节电芯单元的数量；任意两个电芯单元之间的软包电芯的数量也不限于两个，也可替换为一个或者多个，有多个时需要保证电芯不会受到挤压且散热良好；下端板上延伸部的延伸位置也不限于从下端板的长度方向延伸出来，也可替换为从下端板的宽度方向向外延伸。