软包电池模组、电池包以及使用软包电池模组作为电源的设备的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种软包电池模组、电池包以及使用软包电池模组作为电源的设备。

背景技术：

软包电池单体的极耳机械强度较弱，在成组时通常需要借助固定在线束隔离板上的铜巴起支撑作用，一般先将软包电池单体的极耳穿过线束隔离板再搭在铜巴上焊接。当模组的串数较高时，模组的长度也较长，此时需要有较多的极耳穿过线束隔离板，这样造成操作困难而且长度较长的线束隔离板注塑难度较大，因此成本很高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种软包电池模组、电池包以及使用软包电池模组作为电源的设备，以提高生产效率。

本实用新型第一方面提供一种软包电池模组，包括在电池单体的厚度方向堆叠排列的至少两个电池堆叠层和多个连接片，多个连接片包括层间连接片，层间连接片至少部分被绝缘材料包覆且为弯折结构，以连接在厚度方向上分别处于两个电池堆叠层上的电池单体。

在一些实施例中，层间连接片包括两个端部段以及连接两个端部段的中间段，中间段为弧形弯折结构。

在一些实施例中，端部段为平面结构；或者，端部段为弧形弯折结构。

在一些实施例中，多个连接片还包括端部连接片，端部连接片连接于在厚度方向上处于最上层或最下层的电池单体的极耳上且伸出于软包电池模组的外侧，端部连接片形成软包电池模组的输出端。

在一些实施例中，端部连接片为平面结构。

在一些实施例中，每个电池堆叠层包括一个电池单体或者两个以上电池单体。

在一些实施例中，软包电池模组还包括分别贴设于电池堆叠层和连接片两侧的第一绝缘膜，连接片还包括层内连接片，层内连接片连接电池堆叠层上的相邻的电池单体的极耳，第一绝缘膜包括贴合于层间连接片上的弯折绝缘膜以及设置于弯折绝缘膜两侧且贴合于电池堆叠层和层内连接片上的平面绝缘膜，弯折绝缘膜连接平面绝缘膜。

在一些实施例中，软包电池模组还包括贴设于第一绝缘膜上的加热膜，加热膜包括贴合于弯折绝缘膜上的弯折加热膜以及贴合于平面绝缘膜上的平面加热膜。

在一些实施例中，软包电池模组还包括贴设于加热膜上的第二绝缘膜，第二绝缘膜包括贴设于弯折加热膜上的弯折绝缘膜以及贴合于平面加热膜上的平面绝缘膜。

在一些实施例中，软包电池模组还包括与连接片电连接的电路板，电路板包括沿电池堆叠层延伸的电路板平面段和设置于相邻的两个电路板平面段之间的电路板弯折段。

本实用新型第二方面提供一种电池包，包括箱体和本实用新型第一方面任一项的软包电池模组，软包电池模组容纳于箱体内。

本实用新型第三方面提供一种使用软包电池模组作为电源的设备，包括驱动装置和本实用新型第一方面任一项的软包电池模组，驱动装置用于为设备提供驱动力，软包电池模组被配置为向驱动装置提供电能。

基于本实用新型提供的技术方案，软包电池模组包括在电池单体的厚度方向堆叠排列的至少两个电池堆叠层和多个连接片，多个连接片包括层间连接片，层间连接片至少部分被绝缘材料包覆且为弯折结构，以连接在厚度方向上分别处于两个电池堆叠层上的电池单体。本实用新型的软包电池模组利用被绝缘材料包覆的层间连接片连接分别处于两个电池堆叠层上的电池单体，而无需现有技术中的线束隔离板，使得本实用新型的软包电池模组的长度不受线束隔离板的长度限制，因此便于生产不同长度的软包电池模组。

而且省去线束隔离板，使得本实用新型的软包电池模组的长度不受线束隔离板的长度限制，因此便于生产不同长度的软包电池模组。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的车辆的结构示意图；

图2为图1中的电池包的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的一种电池单体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的电池连接组的结构示意图；

图5为对图4所示的电池连接组进行热压的爆炸示意图；

图6为对图4所示的电池连接组进行折叠形成的软包电池模组的立体结构示意图；

图7为图6所示的软包电池模组的剖视图；

图8为本实用新型另一实施例的软包电池模组的俯视结构示意图；

图9至图13为本实用新型另一实施例的软包电池模组的成组方法的示意图；

图14至图17为本实用新型又一实施例的软包电池模组的成组方法的示意图；

图18为本实用新型实施例的另一种电池单体的结构示意图；

图19为本实用新型实施例的另一种连接片的结构示意图；

图20至图24为对图18所示的电池单体进行成组的方法示意图；

图25至图27为对图18所示的电池单体进行成组的另一种方法示意图。

各附图标记分别代表：

1、软包电池模组；

11、电池单体；

111、负极耳；112、正极耳；

12、连接片；12a、焊接区域；

121、层间连接片；1211、端部段；1212、中间段；122、端部连接片；123、层内连接片；

13、第一绝缘膜；

14、加热膜；

15、电路板；

16、第二绝缘膜；

2、上箱体；

3、下箱体；

10、电池包；

20、车辆主体；

x、第一方向；

y、第二方向；

z、电池单体的厚度方向；

p、电池连接组；

q、电池堆叠层；

i、第一对折线；

j、第二对折线。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本实用新型实施例提供一种使用软包电池模组1作为电源的设备、电池包10、软包电池模组1以及软包电池模组1的成组方法。其中，使用软包电池模组1作为电源的设备包括软包电池模组1和用于为该设备提供驱动力的驱动装置，软包电池模组1向驱动装置提供电能。该设备的驱动力可全部为电能，也可部分为电能，部分为其他能源。例如，该设备还可以包括发动机等提供机械能的动力源。只要使用软包电池模组1作为电源的装置均在本实用新型的保护范围内。

本实用新型实施例的设备可以是车辆、船舶、小型飞机等移动设备。以车辆为例，本实用新型实施例的车辆可以是新能源汽车。该新能源汽车可以是纯电动汽车，也可以是混合动力汽车或增程式汽车。如图1所示，该车辆包括电池包10和车辆主体20，电池包10设置于车辆主体20内且包括至少一个软包电池模组1。车辆主体20设置有驱动电机，驱动电机与电池包10电连接，电池包10为驱动电机提供电能，驱动电机通过传动机构与车辆主体20上的车轮连接从而驱动车辆行进。具体地，该电池包10可水平设置于车辆主体20的底部。

本实用新型实施例的电池包10包括至少一个软包电池模组1。具体在本实施例中，如图2所示，本实施例的电池包10包括多个软包电池模组1以及用于容纳多个软包电池模组1的箱体。箱体具有容纳腔，多个软包电池模组1排列布置于容纳腔内。具体本实施例的箱体为盒状箱体且包括容纳软包电池模组1的下箱体3以及与下箱体3盖合的上箱体2。在其他附图未示出的实施例中，箱体还可以是框状箱体、盘状箱体等其他形状。

在本实施例中，如图3所示，电池单体11包括正极耳111和负极耳112，且在本实施例中，正极耳111和负极耳112均位于电池单体11的同一端。且极耳相对于电池单体11沿第一方向x延伸，第二方向y垂直于第一方向x。

将多个该电池单体11成组形成软包电池模组1的方法如图4和图5所示，具体地，将多个电池单体11的大面平放并依次排列成两行；利用连接片12连接多个电池单体11的极耳以使多个电池单体11共同形成电池连接组p；折叠电池连接组p以使多个电池单体11堆叠排列。本实施例的软包电池模组1的成组方法先连接多个电池单体11的极耳来形成电池连接组p然后再对电池连接组p进行折叠从而实现无需线束隔离板就可对电池单体11进行成组，生产效率高。

在其他实施例中，也可以不用连接片而直接将多个电池单体11的极耳连接。

为了增强连接片12之间的绝缘以及电池单体11之间的绝缘，如图5所示，本实施例的软包电池模组1的成组方法还包括在电池单体11的厚度方向z上，电池连接组p的两侧均贴设第一绝缘膜13并将第一绝缘膜13和电池连接组p一起折叠。具体利用热压技术将第一绝缘膜13包覆于电池连接组p上。本实施例的电池单体11和连接片12上均贴设有第一绝缘膜13，第一绝缘膜13将电池单体11和连接片12连接为一体从而便于折叠。而且电池单体11的两侧均贴设第一绝缘膜13以增强电池单体11的强度。

为了实现集成加热膜功能，本实施例的成组方法还包括第一绝缘膜13上再依次铺上一层加热膜14以及一层第二绝缘膜16，并将电池连接组p、第一绝缘膜13、加热膜14以及第二绝缘膜16一起折叠。其中，加热膜14可以是导热铝板。

在对电池连接组p进行包覆以后，如图4中的各个箭头所示，对包覆后的电池连接组p沿第一方向x上的第一对折线i进行多次折叠从而形成软包电池模组1。

在上述多次折叠中，相邻的两次折叠方向相反。具体地，利用弯折设备对包覆后的电池连接组p进行蛇形折弯。

如图6和图7所示，利用本实施例的成组方法形成的软包电池模组1包括在电池单体11的厚度方向z堆叠排列的至少两个电池堆叠层q和多个连接片12，多个连接片12包括层间连接片121，层间连接片121至少部分被绝缘材料包覆且为弯折结构，以连接在厚度方向z上分别处于两个电池堆叠层q上的电池单体11。本实施例的软包电池模组1利用被绝缘材料包覆的层间连接片121连接分别处于两个电池堆叠层q上的电池单体11，而无需现有技术中的线束隔离板，使得本实施例的软包电池模组1的长度不受线束隔离板的长度限制，因此便于生产不同长度的软包电池模组1。

如图7所示，层间连接片121包括两个端部段1211以及连接两个端部段1211的中间段1212，中间段1212为弧形弯折结构。两个端部段1211分别与相邻的两个电池堆叠层q上的电池单体11连接。如图4所示，在成组之前，本实施例的层间连接片121为矩形结构，在成组过程中对其进行折叠进而使得在成组后的软包电池模组1内，层间连接片121成为弯折结构。

在本实施例中，端部段1211为平面结构。如此设置使得端部段1211直接贴合于电池单体11的极耳上从而减小整个软包电池模组1的体积。

本实施例的层间连接片121至少部分被绝缘材料包覆以避免在电池单体11的厚度方向z上相邻的两个层间连接片121之间接触而发生短路，具体地，如图7所示，至少部分指的是层间连接片121的中间段1212的外侧面。

如图6和图7所示，本实施例的多个连接片12还包括端部连接片122，端部连接片122连接于在厚度方向z上处于最上层和最下层的电池单体11的极耳上且伸出于软包电池模组1的外侧，端部连接片122形成软包电池模组1的输出端。

具体地，本实施例的端部连接片122为平面结构。

结合图5所示，由本实施例的软包电池模组1的成组方法可知，第一绝缘膜13贴设于层间连接片121的两侧并随层间连接片121一起弯折，具体地，本实施例的软包电池模组1还包括分别贴设于电池堆叠层q和连接片12两侧的第一绝缘膜13，第一绝缘膜13包括贴合于层间连接片121上的弯折绝缘膜和设置于弯折绝缘膜两侧且贴合于电池堆叠层q上的平面绝缘膜，弯折绝缘膜连接平面绝缘膜。

在本实施例中，软包电池模组1还包括贴设于第一绝缘膜13上的加热膜14，加热膜14包括贴合于弯折绝缘膜上的弯折加热膜以及贴合于平面绝缘膜上的平面加热膜。

在本实施例中，软包电池模组1还包括贴设于加热膜14上的第二绝缘膜16，第二绝缘膜16包括贴设于弯折加热膜上的弯折绝缘膜以及贴合于平面加热膜上的平面绝缘膜。

如图6所示，软包电池模组1在电池单体11的厚度方向上的尺寸为软包电池模组1的高度，在第一方向x上的尺寸为软包电池模组1的长度，在第二方向y上的尺寸为软包电池模组1的宽度。

再如图4所示，本实施例的多次折叠中相邻的两次折叠的第一对折线i之间设置有一个电池单体11。如此设置使得本实施例的软包电池模组1的每个电池堆叠层q在第二方向y上具有一个电池单体。也就是说，在实际应用中可以根据需求调整两次折叠之间第一对折线i之间的电池单体1的数量从而调整软包电池模组1的宽度。

在本实施例中，多个电池单体11平放并排列成两行，如图6所示，形成的每个电池堆叠层q包括在第一方向x上排列的两个电池单体11。

在另一实施例中，成组时，多个电池单体11平放并排列为一行，将形成如图8所示的软包电池模组1，此时，每个电池堆叠层q包括一个电池单体11。

在另一实施例中，如图9所示，将多个电池单体11的大面平放并排列成两行，电池单体11和电池单体11之间留有一定间距；在相邻的电池单体11的极耳之间搭接连接片12且将连接片12与电池单体11的极耳焊接在一起，一个连接片12分别与相邻的四个电池单体11的极耳焊接。如图10所示，再利用热压技术将第一绝缘膜13对电池连接组p的上下两侧进行包覆，保证成组后连接片12之间的绝缘，此时整个模组的电回路已经装配完成。如图11所示，最后通过自动化设备将平铺的电池连接组p沿着第一方向x的第一对折线i进行折叠从而得到堆叠而成的软包电池模组1。

具体在本实施例中，如图11中的箭头所示，对电池连接组p进行两次折叠。且这两次折叠的对折线之间间隔有多个电池单体11。如图12和13所示，如此折叠形成的软包电池模组1的每个电池堆叠层q的第二方向y上包括多个电池单体。因此本实施例的成组方法可以根据需求调整折叠次数和对折线的位置以调节软包电池模组1的电池堆叠层q的层数以及每个电池堆叠层q上的电池单体11的数量从而堆叠形成不同长度和高度的软包电池模组1。

与图4所示实施例的连接片12相比，图9所示实施例的连接片12也为矩形，但是要更宽。因此在实际应用中，可以根据实际需求来调整连接片12的尺寸。

如图11至图13所示，本实施例的软包电池模组1的多个连接片12包括层间连接片121、端部连接片122以及层内连接片123，其中，层间连接片121被绝缘材料包覆且为弯折结构，以连接在厚度方向z上分别处于两个电池堆叠层q上的电池单体11；端部连接片122连接于在厚度方向z上处于最上层和最下层的电池单体11的极耳上且伸出于软包电池模组1的外侧，端部连接片122形成软包电池模组1的输出端；层内连接片123连接在第二方向y上相邻的电池单体11的极耳。

优选地，本实施例的成组方法还包括在电池连接组p上连接电路板15，电路板15与多个连接片12电连接。然后再将第一绝缘膜13贴设于电池连接组p和电路板15上，将电池连接组p、第一绝缘膜13以及电路板15一起折叠。具体在本实施例中，电路板15可以为fpc、pcb、ffc等。电路板15用于对电池单体11信息的采集。优选地，电路板15为柔性电路板，如fpc；柔性电路板具有柔性且体积小，可以为成组后的电池模组节省内部空间。

本实施例的成组方法形成的软包电池模组1的电路板15包括沿电池堆叠层q延伸的电路板平面段和设置于相邻的两个电路板平面段之间的电路板弯折段。

为实现集成加热功能，本实施例的成组方法也包括在第一绝缘膜13上再依次铺设加热膜14和第二绝缘膜16，并将电池连接组p、第一绝缘膜13、电路板15、加热膜14以及第二绝缘膜16一起折叠。

具体地，第一绝缘膜13包括贴合于层间连接片121上的弯折绝缘膜以及设置于弯折绝缘膜两侧且贴合于电池堆叠层q和层内连接片123上的平面绝缘膜，弯折绝缘膜连接平面绝缘膜。

图14至图17示出本实用新型又一实施例的成组方法。本实施例的成组方法包括将至少两个电池单体11平均分为至少两个电池单体组；将每个电池单体组的电池单体11的大面平放并依次排列成至少一行；在电池单体11的厚度方向z上将各个电池单体组叠放；再利用连接片12连接电池单体11的极耳。

具体地，如图16示出的m部的放大结构，将连接片12放置于叠放的两个电池单体组的电池单体11的上下层的两个极耳之间并焊接以实现对极耳的连接。

在将各个电池单体11连接后形成如图14和图15所示电池连接组p。该电池连接组p为双层结构。然后对该电池连接组p进行多次折叠形成如图17所示的软包电池模组1。

同样地，该软包电池模组1包括在电池单体11的厚度方向z堆叠排列的至少两个电池堆叠层q和多个连接片12，多个连接片12包括层间连接片121，层间连接片121被绝缘材料包覆且为弯折结构，以连接在厚度方向z上分别处于两个电池堆叠层q上的电池单体11。具体地，层间连接片121包括两个端部段1211以及连接两个端部段1211的中间段1212，中间段1212为弧形弯折结构。两个端部段1211分别与相邻的两个电池堆叠层q上的电池单体11连接。

具体在本实施例中，端部段1211为平面结构。

在另一些实施例中，如图18所示，本实施例的电池单体11的正极耳112和负极耳111分别位于电池单体11的两端。极耳相对于电池单体11的延伸方向为第一方向x，第二方向y与第一方向x垂直。

下面将根据图19至图27对该电池单体11形成软包电池模组1的成组方法进行详细说明。

在一个实施例中，如图20所示，将多个电池单体11平铺于工装上，相邻的电池单体11之间留有一定的间距。然后利用如图19示出的u形结构的连接片12将电池单体11的极耳连接以形成电池连接组p。

连接片12具有与相邻的四个极耳焊接的四个焊接区域12a。如图21所示，先沿第一方向x上的第一对折线i对电池连接组p进行一次折叠，然后再沿第二方向y上的第二对折线j对电池连接组p进行二次折叠从而形成图23和图24示出的软包电池模组1。

同样地，本实施例的软包电池模组1包括在电池单体11的厚度方向z堆叠排列的至少两个电池堆叠层q和多个连接片12，多个连接片12包括层间连接片121，层间连接片121被绝缘材料包覆且为弯折结构，以连接在厚度方向z上分别处于两个电池堆叠层q上的电池单体11。

与其他实施例不同的是，本实施例的层间连接片121两个端部段1211以及连接两个端部段1211的中间段1212，中间段1212为弧形弯折结构。两个端部段1211分别与相邻的两个电池堆叠层q上的电池单体11连接。且端部段1211为弧形折弯结构。

在另一实施例中，如图25和图26所示，先将多个电池单体11平放于工装上。然后利用连接片12连接相邻的电池单体11的极耳以形成电池连接组p。然后沿第一方向x上的第一对折线i对电池连接组p进行多次折叠，且多次折叠中相邻的两次折叠方向相反从而形成如图27所示的软包电池模组1。

与其他实施例不同的是，如图27所示，本实施例的软包电池模组1的每个电池堆叠层q上的两个电池单体11并联连接。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。