一种基于电芯平躺的大模组装置的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池制备技术领域，尤其涉及一种基于电芯平躺的大模组装置。


背景技术：

2.新能源汽车中动力电池包是单体电芯(cell)通过串并联组合之后，外加一些管理、冷却系统后，形成的驱动汽车行驶的能源储存单元。在当前主流的电池包结构中，一款新能源汽车动力电池包主要由电池包、电池模组、电芯三个层级构成,在动力电池包设计过程中，需要考虑结构电气系统安全可维护，电池热管理系统耐久有效，电池包结构防尘、防水设计、电池安全失效泄压及应急处理等等。
3.在新能源汽车行业迎接与燃油车的市场化竞争中，能否持续改善电池包性能降低电池包成本，或将成为不同车企能否继续保持快速发展顺利完成汽车电气化智能化升级的关键，大模组和无模组技术的应用已经成为动力电池发展趋势。
4.传统大模组组成中体积利用率低，最终供电质量转化率也低，使得在同种供电要求下，传统的电池包不仅笨重而且成本高。


技术实现要素：

5.基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种基于电芯平躺的大模组装置，采用长模组平躺堆叠集成电池模组，该成组方式的电池系统体积利用率能达到40％，质量成组率能达到70％，为电池向轻量化发展提供了模组排布方式。
6.本实用新型提出的一种基于电芯平躺的大模组装置，包括壳组件、设置于壳组件中的电池模组、用于对电池模组进行降温的液冷机构，电池模组包括长模组，一至多个长模组在同一平面平躺设置。
7.进一步地，长模组包括一至多个小模组，相邻两个小模组的端板通过连接片连接形成放置区域，多个长模组平躺设置后的多个放置区域连通形成放置空间。
8.进一步地，小模组由多个电芯平躺堆叠形成，小模组的相对两侧设置有与小模组远离连接片的端板固定连接的c壳，两个c壳形成的空间用于限位电芯，相邻电芯之间设置有泡棉。
9.进一步地，所述液冷机构包括进水管、出水管和中空的液冷板，液冷板上开设有水嘴进水插头和水嘴出水插头；水嘴进水插头与进水管上开设的进水口连通，水嘴出水插头与出吹管上开设的出水口连通，进水管、出水管、水嘴进水插头和水嘴出水插头均设置于放置空间中，液冷板贯穿长模组中两个小模组的电芯设置、并伸出电芯相对两表面，c壳一端与小模组的端部固定连接、另一端与液冷板伸出电芯部分固定连接。
10.进一步地，所述壳组件包括箱盖和箱体，箱盖与箱体可拆卸连接，模组和液冷机构设置于箱盖和箱体形成的空间中。
11.进一步地，所述箱体包括纵梁、横梁、底板和固定于底板上的支撑块，纵梁和横梁
拼接固定在底板上，两个拉杆螺栓穿过电池模组分别固定到纵梁和支撑块上。
12.进一步地，箱体中还设置有高压插件、低压插件、bdu模块和bms模块，高压插件、低压插件、bdu模块和bms模块分别通过固定于箱体中的支架固定。
13.本实用新型提供的一种基于电芯平躺的大模组装置的优点在于：本实用新型结构中提供的一种基于电芯平躺的大模组装置，采用长模组平躺堆叠集成电池模组，该成组方式的电池系统体积利用率能达到40％，质量成组率能达到70％，为电池向轻量化发展提供了模组排布方式；液冷机构贯穿于长模组中设置，增加了电池模组的整体强度和刚度，液冷板与长模组采用一体式设计，液冷板横穿两个小模组，电芯与液冷板胶粘固定，优化了热管理传热路径，大幅提升电池包液冷系统换热效率和电池性能；泡棉可以吸收电芯的膨胀量，避免了电芯直接接触时因自身膨胀造成电芯位置错位的缺陷。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为长模组的结构示意图；
16.图3为液冷机构的结构示意图；
17.图4为箱体的结构示意图；
18.图5为箱体中设置的高压插件面板和低压插件面板的结构示意图；
19.其中，1-壳组件，2-电池模组，4-液冷机构，11-箱盖，12-箱体，21-长模组，211-小模组，212-c壳，2111-电芯，41-进水管，42-出水管，43-液冷板，44-连接片，45-进水口，46-出水口，121-纵梁，122-横梁，123-底板，124-支撑块，125-高压插件，126-低压插件，127-bdu模块，128-bms模块，129-支架，130-高压插件面板，131-低压插件面板，431-水嘴进水插头，432-水嘴出水插头。
具体实施方式
20.下面，通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
21.如图1至5所示，本实用新型提出的一种基于电芯平躺的大模组装置，包括壳组件1、设置于壳组件1中的电池模组2、用于对电池模组2进行降温的液冷机构4，电池模组2包括长模组21，一至多个长模组21在同一平面平躺设置。
22.其中长模组21包括一至多个小模组211，相邻两个小模组211的端板通过连接片44铆接形成放置区域，多个长模组21平躺设置后的多个放置区域连通形成放置空间，在外观上，放置空间的两侧设置依次排布的小模组211。液冷机构4贯穿于长模组21中设置，增加了电池模组2的整体强度和刚度，同时对长模组21中的电芯2111进行散热，防止电芯2111因温度过高造成损伤，从而提高了电池模组2的使用寿命，液冷机构4中的液冷板43采用铝材挤出成型工艺，加工工艺简单，液冷板43整体强度高以及换热效率高；采用长模组21平躺堆叠集成电池模组2，该成组方式的电池系统体积利用率能达到40％，质量成组率能达到70％，为电池向轻量化发展提供了模组排布方式。
23.在具体地，小模组211由多个电芯2111平躺堆叠形成，小模组211的相对两侧设置有与小模组211远离连接片44的端板固定连接的c壳212，两个c壳212形成的空间用于限位电芯2111，c壳212的设置防止电芯2111出现脱落或者位置错位缺陷，提高了由电芯2111组成的小模组211的结构稳定性，在相邻电芯2111之间设置有泡棉，泡棉通过背胶固定于电芯2111表面，泡棉可以吸收电芯2111的膨胀量，避免了电芯2111直接接触时因自身膨胀造成电芯位置错位的缺陷。
24.在本实施例中，液冷机构4包括进水管41、出水管42和中空的液冷板43，液冷板43上开设有水嘴进水插头431和水嘴出水插头432；水嘴进水插头431与进水管41上开设的进水口连通，水嘴出水插头432与出吹管上开设的出水口连通，进水管41、出水管42、水嘴进水插头431和水嘴出水插头432均设置于放置空间中，提高了整个电池模组2的空间利用率，同时放置空间可以对进水管41、出水管42进行一定程度的限位，避免管道在电池模组2中胡乱排布时存在的安全隐患，提高了电池模组2的使用安全性，液冷板43贯穿长模组21中两个小模组211的电芯2111设置、并伸出电芯2111相对两表面，c壳212一端与小模组211的端部固定连接、另一端与液冷板43伸出电芯2111部分固定连接。
25.需要理解的是，每个小模组211对应设置两个c壳212，c壳212将小模组211中的电芯进行限位固定，而同一个液冷板43设置于两个相连接的小模组211中，因而c壳212的一端可以与小模组211的端部焊接连接，另一端与液冷板43伸出电芯2111部分焊接，使得c壳212、液冷板43、小模组211实现固定。
26.另外，由于在大模组21中设置液冷板43，液冷板43与长模组21采用一体式设计，液冷板43横穿两个小模组211，电芯2111与液冷板43胶粘固定，优化了热管理传热路径，大幅提升电池包液冷系统换热效率和电池性能。
27.具体地，大模组21为一至多个，因而液冷板43也为一至多个，水嘴进水插头431和水嘴出水插头432也对应为一至多个，以下以设置多个进行说明，进水管41上开设进水口45，出水管42上开设出水口46，进水口45的数量与水嘴进水插头431一致，并与水嘴进水插头431插接连通设置，出水口46的数量与水嘴出水插头432一致，并于水嘴出水插头432插接连通设置，由于水嘴进水插头431和水嘴出水插头432设置于放置空间中，因而进水口45和出水口46也设置于放置空间中，进一步提高了电池模组2的空间利用率。
28.在本实施例中，壳组件1包括箱盖11和箱体12，箱盖11与箱体12可拆卸连接，模组和液冷机构4设置于箱盖11和箱体12形成的空间中，箱体12包括纵梁121、横梁122、底板123和固定于底板123上的支撑块124，纵梁121和横梁122拼接固定在底板123上，增加了箱体12的结构稳定性，两个拉杆螺栓穿过电池模组2分别固定到纵梁121和支撑块124上，可以在支撑块124上开孔，拉杆螺栓穿过支撑块上开的孔固定设置，实现电池模组2的稳定固定。
29.在本实施例中，箱体12中还设置有高压插件125、低压插件126、bdu模块127和bms模块128，高压插件125、低压插件126、bdu模块127和bms模块128分别通过固定于箱体12中的支架129固定，高压插件125与高压插件面板130电连接，低压插件126与低压插件面板131电连接，实现电池模组2的高压和低压输出。
30.具体为：多个电芯平铺连接形成小模组211，两个小模组211通过连接片44连接形成长模组21，将液冷板43贯穿长模组21并与电芯2111背胶连接，将一至多个长模组21平躺形成电池模组2并固定于箱体12中，进水管41通过进水口45与液冷板43上的水嘴进水插头
431插接连通，出水管42通过出水口46与液冷板43上的水嘴出水插头插接连通，然后将箱盖11与箱体12固定连接，得到大模组装置。
31.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。