一种软包电池模组组装装置的制作方法

本实用新型涉及新能源领域，特别涉及一种软包电池模组组装装置。

背景技术：

新能源车的电池系统是由多个电池芯单元经过串并联起来组成的大容量的电池组再加上电池管理系统(BMS)而成。在电池组的串、并联结构中，主要通过汇流铜排进行连接并实现电流的串并连汇集。电池模组里电池芯每个串连点也要透过电压采集线连接电池管理系统(BMS)。

以软包电池组中的串并联组装为例，软包电池单元均包括两个极耳，一个正极极耳，一个负极极耳，因此在组装串并联成软包电池模组时通常采用以下两种方式：

1)电芯极耳与导电汇流铜排通过超声波焊接连接串并连成电池模组；

2)电芯极耳与导电汇流同排锁螺栓串并联成电池模组；

以上方式都有其缺点,用螺丝或螺栓对锁通常需要刚性较好的连接件转接，或者在极耳两侧布置连接件以实现螺栓对锁，由于电芯极耳的刚性较差,使用超声波焊接跟锁螺丝都会有极耳连接因长时间车的振动造成接触不良,容易导致电池模组在工作过程中发热严重等问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型中披露了一种软包电池模组组装装置，本实用新型的技术方案是这样实施的：

一种软包电池模组组装装置，包括电池管理系统电路板、若干个电池芯以及将各个所述电池芯固定在所述电池管理系统电路板上的连接件；所述连接件包括电压采集电路板、配件一、若干配件二、若干配件三、配件四以及保护盖板；所述配件一、若干所述配件二、若干所述配件三以及所述配件四同一侧分别连接一个所述电池芯，另一侧通过所述电压采集电路板连接；所述电压采集电路板连接在所述配件一、若干所述配件二、若干所述配件三以及所述配件四中部；所述配件一、所述配件二、所述配件三和所述配件四相互平行设置；所述保护盖板设置在所述电压采集电路板上背离所述配件一一侧。

优选地，所述配件一、所述配件四以及各个配件二、配件三与所述电压采集电路板卡接，所述电压采集电路板上设有若干卡扣，所述配件一、所述配件四以及各个所述配件二、配件三均设有与卡扣配合的卡块。

优选地，所述配件一包括配件体一、设置在所述配件体一上的串联汇流铜排一以及设置在所述串联汇流铜排一上两端的连接柱一；所述卡块设置在所述配件体一中部，所述串联汇流铜排一设置在所述卡块一侧。

优选地，所述配件二包括配件体二、设置在所述配件体二上的汇流铜排二以及设置在所述汇流铜排二上两端的连接柱二；所述卡块设置在所述配件体二中部，所述汇流铜排二设置在所述卡块一侧。

优选地，所述配件三包括配件体三、设置在所述配件体三上的串联汇流铜排三以及设置在所述串联汇流铜排三上两端的连接柱三；所述卡块设置在所述配件体三中部，所述串联汇流铜排三设置在所述卡块一侧；所述串联汇流铜排三与所述串联汇流铜排一特性一致，且当配件一、配件三与所述电压采集电路板固定时，所述串联汇流铜排三与所述串联汇流铜排一处于所述电压采集电路板两侧。

优选地，所述配件四包括配件体四、设置在所述配件体四上的汇流铜排四以及设置在所述汇流铜排四上两端的连接柱四；所述卡块设置在所述配件体四中部，所述汇流铜排四设置在所述卡块一侧；所述汇流铜排四与所述汇流铜排二特性一致，且当配件二、配件四与所述电压采集电路板固定时，所述汇流铜排二与所述汇流铜排四处于所述电压采集电路板两侧。

优选地，所述配件一和所述配件四固定在所述电压采集电路板两端，所述配件二和所述配件三固定在所述配件一和所述配件四之间，且各个所述配件二和所述配件三相互间隔设置。

优选地，所述电压采集电路板包括板体、设置在所述板体上的若干电压采集连接片以及连接器母座；若干所述电压采集连接片设置在所述板体相对两侧并部分伸出所述板体与所述配件一、所述配件二、所述配件三、所述配件四分别连接；所述连接器母座设置在所述板体上两侧所述电压采集连接片之间；所述连接器母座延伸出所述保护盖板并与所述电池管理系统电路板连接；所述电池管理系统电路板上设有与连接器母座配合的连接器公座。

优选地，所述连接件上设有依次穿过所述配件一以及各个所述配件二、所述配件三并穿出所述配件四的固定螺栓。

实施本实用新型的有益效果是：

1、使用汇流铜排与电池芯极耳连接，焊接面积大，使用激光焊接，焊接效果好；

2、汇流铜排二和汇流铜排三分别与两个电池芯的极耳相连，减少设置的焊点数量，简化生产流程，提高效率；

3、连接件与电压采集电路板卡接，并设置螺栓，安装简单，并可以有效固定电池模组。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种具体实施方式的电池模组组装结构示意图；

图2为本实用新型的一种具体实施方式的电池模组拆分结构示意图；

图3为本实用新型的一种具体实施方式的配件一结构示意图；

图4为本实用新型的一种具体实施方式的配件二结构示意图；

图5为本实用新型的一种具体实施方式的配件三结构示意图；

图6为本实用新型的一种具体实施方式的配件四结构示意图；

图7为本实用新型的一种具体实施方式的电压采集电路板结构示意图。

在上述附图中，各图号标记分别表示：

1-电池管理系统电路板；2-电池芯；3-电压采集电路板；4-配件一；5-配件二；6-配件三；7-配件四；8-保护盖板；9-卡块；10-板体；11-电压采集连接片；12-连接器母座；13-螺栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种软包电池模组组装装置，如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，包括电池管理系统电路板1、若干个电池芯2以及将各个电池芯2固定在电池管理系统电路板1上的连接件；连接件包括电压采集电路板3、配件一4、若干配件二5、若干配件三6、配件四7以及保护盖板8；配件一、若干配件二5、若干配件三以及配件四7同一侧分别连接一个电池芯2，另一侧通过电压采集电路板3连接；电压采集电路板3连接在配件一、若干配件二5、若干配件三以及配件四7中部；配件一、配件二5、配件三和配件四7相互平行设置；保护盖板8设置在电压采集电路板3上背离配件一一侧。

在该具体实施方式中，配件一和配件四7分别设置在电池模组的两端，若干配件二5和若干配件三在配件一和配件四7之间间隔设置。电池芯2安装在连接件中间，相邻两个电池芯2的正极极耳或负极极耳共同连接在同一个连接件上。

电池芯2可以选用主体形状、大小一致的相同规格电池芯2，相邻的电池芯2正负极的极耳方向相互反向，分别朝向配件一或配件四7。配件一、各个配件二5、各个配件三和配件四7可以设置为相同长度，若干配件二5和若干配件三可以设置相同宽度，并且连接件间平行设置，可以使组装后的电池模组外形工整，在使用时简化电池模组的安装，避免划伤用户或用电模组，提高装置可靠性；由于连接件间平行均匀设置，电池芯2在电池模组中均匀分布，间隔相同，使得使用过程中电池芯2产生的热量能够均匀分散，避免电池芯2局部过热而损坏，提高电池模组可靠性，延长电池模组寿命，也便于实现电池模组安装的自动化。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2和图3所示，配件一4包括配件体一、设置在配件体一上的串联汇流铜排一以及设置在串联汇流铜排一上两端的连接柱一；卡块9设置在配件体一中部，串联汇流铜排一设置在卡块9一侧。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2和图4所示，配件二5包括配件体二、设置在配件体二上的汇流铜排二以及设置在汇流铜排二上两端的连接柱二；卡块9设置在配件体二中部，汇流铜排二设置在卡块9一侧。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2、图3和图5所示，配件三6包括配件体三、设置在配件体三上的串联汇流铜排三以及设置在串联汇流铜排三上两端的连接柱三；卡块9设置在配件体三中部，串联汇流铜排三设置在卡块9一侧；串联汇流铜排三与串联汇流铜排一特性一致，且当配件一4、配件三6与电压采集电路板3固定时，串联汇流铜排三与串联汇流铜排一处于电压采集电路板3两侧。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2、图4和图6所示，配件四7包括配件体四、设置在配件体四上的汇流铜排四以及设置在汇流铜排四上两端的连接柱四；卡块9设置在配件体四中部，汇流铜排四设置在卡块9一侧；汇流铜排四与汇流铜排二特性一致，且当配件二5、配件四7与电压采集电路板3固定时，汇流铜排二与汇流铜排四处于电压采集电路板3两侧。

配件体、连接柱、卡块9、卡扣可采用云母、玻璃纤维、陶瓷等高强度的绝缘耐热材料，避免电池模组漏电，同时避免电池模组焊接过程中连接件因受热而变形。连接柱可以使用贯穿汇流铜排，保护盖板8上设置有配合连接柱的凹槽，连接柱可以在固定汇流铜排的同时起到扣合保护盖板8的作用。

在该具体实施方式中，配件二5两侧相接的电池芯2负极极耳都与配件二5上的回流铜排相连，在汇流铜排处使用激光焊接的方法即可将汇流铜排二与两个电池芯2的负极极耳焊接，即可使若干配件二5上接通除连接配件四7的电池芯2以外的所有电池芯2负极；配件三6两侧相接的电池芯2正极极耳都与配件三6上的回流铜排相连，在汇流铜排处使用激光焊接的方法即可将汇流铜排三与两个电池芯2的正极极耳焊接，即可使若干配件二5上接通除连接配件一4的电池芯2以外的所有电池芯2正极。连接配件一4的电池芯2正极极耳与汇流铜排一贴合并焊接，连接配件四7的电池芯2负极极耳与汇流铜排四贴合并焊接。从而处于电池模组一侧的汇流铜排全部为电池芯2的同一极，便于后续的集成。在具体实施中，电池芯2的正负极极耳与配件的对应关系可以互换或采用其他组合方式。激光焊接可以精准控制焊点，焊接效率较高。连接处焊接连接，强度较高，可以有效提高电池模组的可靠性。在具体实施中，也可以采用其他焊接方式。现有技术中，电池芯2的每个极耳都需要焊接在一个汇流排或连接片上，若有n个电池芯2，则需要2n个焊点。在该具体实施方式中，若有n个电池芯2，只需n+1个汇流铜排，大大减少需要焊接点的数量。汇流铜排也可以由含银合金等其他具有较好导电性和焊接性材料的汇流排替换。

连接件上设置卡块9，与电压采集，相比于现有技术中使用一体化的电池模组框架，用户可以根据电池模组的应用场景和电压、电流需求选择合适数量的配件二5和配件三6，简化安装过程的同时提高装置的兼容性。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2、图3、图6和图7所示，配件一4、配件四7以及各个配件二5、配件三6与电压采集电路板3卡接，电压采集电路板3上设有若干卡扣，配件一4、配件四7以及各个配件二5、配件三6均设有与卡扣配合的卡块9。

卡扣和卡块9可以采用与连接件类似的云母、玻璃纤维、陶瓷等绝缘材料，避免电池模组内部短路等故障。电池模组组装过程中，电压采集电路板3与连接件卡接固定相对位置，便于装置的焊接。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2和图7所示，电压采集电路板3包括板体10、设置在体10上的若干电压采集连接片11以及连接器母座12；若干电压采集连接片11设置在板体10相对两侧并部分伸出板体10与配件一4、配件二5、配件三6、配件四7分别连接；连接器母座12设置在板体10上两侧电压采集连接片11之间；连接器母座12延伸出保护盖板8并与电池管理系统电路板1连接；电池管理系统电路板1上设有与连接器母座12配合的连接器公座。

在该具体实施方式中，电压采集电路板3上靠近配件一4和配件四7的两侧上各设置一个电压采集连接片11，用以与汇流铜排一和汇流铜排四连接，另外两侧上分别设置若干电压采集连接片11，分别与汇流铜排二和汇流铜排三相连接，数量分别与汇流铜排二和汇流铜排三的数量对应。安装好电压采集电路板3后，可以使用激光焊接电压采集电路板3和汇流铜排。在具体实施中，也可以采用其他焊接方式，电压采集电路板3上与汇流铜排一和汇流铜排四相连的电压采集连接片11也可以与其他电压采集连接片11设置在同侧，或采用其他的电压采集连接片11设置方式。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2、图3、图6和图7所示，配件一4和配件四7固定在电压采集电路板3两端，配件二5和配件三6固定在配件一4和配件四7之间，且各个配件二5和配件三6相互间隔设置。配件二5上的汇流铜排二和配件三6上的汇流铜排三分别设置在电池模组的不同侧，使焊接点进一步分散，降低焊接难度。电池模组使用过程中，电池芯2极耳与外部装置相接处产生的热量是日常使用中的一大问题，配件二5和配件三6间隔设置可以避免电池芯2极耳产生的热量集中于电池模组一侧。

在一种优选的实施方式中，如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，连接件上设有依次穿过配件一4以及各个配件二5、配件三6并穿出配件四7的固定螺栓13。激光焊接对于焊接点精度的要求很高。由于连接件上的卡接件位于电池模组的中部，连接件与电压采集电路板3卡接后在焊接过程中依然可能有轻微晃动，在连接件中设置螺栓13可以起到固定连接件的作用，提高焊接精度，避免因焊接效果差导致焊接处电阻过大。此外，螺栓13可以给连接件施加横向的压力，压紧电池芯2，避免电池芯2极耳处受电池芯2重力作用而变形，提高电池模组可靠性。

上述列举的各种实施例，在不矛盾的前提下，可以相互组合实施，本领域技术人员可结合附图和上文对实施例的解释，作为对不同实施例中的技术特征进行组合的依据。

需要指出的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。