CN212136543U - 一种高安全性电池模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高安全性电池模组，包括模组外框、安装在模组外框内的电芯组以及安装在电芯组顶端的集成盖板总成；电芯组包括多个电芯单体；集成盖板总成包括托盘，托盘上安装有铝排和FPC板，铝排的两端通过超声波焊接的方式连接有铜巴，所述铜巴开设有第一连接通孔；铜巴与模组外框之间通过基座连接，基座的顶端面开设有与第一连接通孔相适配的第二连接孔，铜巴与基座通过设置在第一连接通孔、第二连接孔内的螺栓连接。本实用新型提供的电池模组在铝排的两端通过超声波焊接的方式连接铜巴，能够避免模组高压引出端的材质是铝，便于模组之间采用铜排连接，有效的降低因铜、铝电极电位不一致引起的电腐蚀风险，提高模组的安全性能。
Description
技术领域
本实用新型属于电池领域，特别涉及一种高安全性电池模组。
背景技术
随着新能源技术的发展，电动汽车的使用量逐年递增，电池是电动汽车的核心储能装置之一，市场对电池的安全性、可靠性和一致性提出了更高的要求，电池的装配效率、电气参数设计的可靠性等都是电池设置需要考虑的因素。电池模组作为动力电池的主要部件和关键技术，直接影响到电池的能量密度和安全性能。现有技术中模组开发成本高、结构形式复杂、组装操作工序繁琐、且安全性不高。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种高安全性电池模组，该电池模组结构紧凑、空间布置合理、组装操作工序简单，提高模组的成组效率，降低模组的成本，提高模组的安全性。
为实现上述：
一种高安全性电池模组，包括模组外框、安装在模组外框内的电芯组以及安装在电芯组顶端的集成盖板总成；所述电芯组包括多个电芯单体；所述集成盖板总成包括托盘，所述托盘上安装有用于连接电芯单体使之形成电池串的铝排以及用于采集电芯组温度和电压的FPC板(柔性线路板)；所述铝排的两端通过超声波焊接的方式连接有铜巴，所述铜巴开设有第一连接通孔；所述铜巴与模组外框之间通过基座连接，所述基座的顶端面开设有与第一连接通孔相适配的第二连接孔，所述铜巴与基座通过设置在第一连接通孔、第二连接孔内的螺栓连接。通过在铝排的两端超声焊接铜巴，能够避免模组高压引出端的材质是铝，便于模组之间采用铜排连接，有效的降低因铜、铝电极电位不一致引起的电腐蚀风险,提高模组的安全性能。
进一步方案，所述模组外框包括分别设于电芯组两侧的侧板及设于电芯组两端的端板，所述侧板与端板通过焊接连接；所述侧板的底部向内翻折形成L形翻边。通过L形翻边对内部的电芯组起支撑作用，可以使电芯组束缚在设计的尺寸内；模组外框使电池模组具有一定的机械强度。
进一步方案，所述基座的下部侧面弹性连接有塑料卡扣；所述端板的顶面开设有与基座过盈配合的固定孔，所述端板的侧面开设有与固定孔连通的卡接孔，所述卡接孔的尺寸与塑料卡扣适配。基座一方面通过固定孔与端板过盈配合，另一方面通过卡扣与卡接孔的配合与端板卡接，从而使基座稳定安装在端板的固定孔内。
进一步方案，所述电芯组与侧板之间固定有第一绝缘板，所述电芯组与端板之间固定有第二绝缘板。第一绝缘板、第二绝缘板用于增强绝缘防护，可以提高电池模组的电气安全性能。进一步的，所述第一绝缘板通过结构胶固定在电芯组与侧板之间，所述第二绝缘板通过结构胶固定在电芯组与端板之间。
进一步方案，所述FPC板通过镍片与铝排连接，所述FPC板与镍片的连接处的周侧蚀刻有局部弱化结构。局部弱化结构主要起到缓冲作用，用于吸收模组膨胀的力和高度方向的尺寸误差。
进一步方案，所述托盘的中部延其长度方向开设有用于放置FPC板的第一安装槽，所述托盘位于第一安装槽的两侧开设有用于放置铝排的第二安装槽。所述托盘的材质为塑料。塑料托盘可以增加模组的电气安全性。
进一步方案，所述电芯单体之间布置有气凝胶垫，所述气凝胶垫通过结构胶固定在相邻的两个电芯单体之间。气凝胶垫作为隔热材料，一方面可以隔热，延缓某一个电芯单体发生热失控对另一个电芯单体的影响，另一方面可以增加模组的电气安全性能。在尺寸要求的范围内可以尽量增加气凝胶垫的厚度。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型提供的电池模组在铝排的两端通过超声波焊接的方式连接有铜巴，能够避免模组高压引出端的材质是铝，便于模组之间采用铜排连接，有效的降低因铜、铝电极电位不一致引起的电腐蚀风险。
(2)本电池模组通过在内部设置第一绝缘板、第二绝缘板以及气凝胶垫，能够提高模组的隔热、绝缘性能，意外情况在可以延缓模组热失控的时间，提高电池模组的电气安全性能。
(3)本实用新型提供的电池模组空间布置合理、结构紧凑、通用型比较强，开发成本低，提高模组的成组效率，降低模组的成本。
附图说明
图1为本实用新型的电池模组的爆炸图；
图2为气凝胶垫的结构示意图；
图3为集成盖板总成的爆炸图
图4为FPC板的结构示意图；
图5为基座的结构示意图；
图6为端板的结构示意图；
附图标记：1-模组外框，11-侧板，12-端板，13-固定孔，14-卡接孔，2-电芯组，201-电芯单体，3-集成盖板总成，31-托盘，311-第一安装槽，312-第二安装槽，32-铝排，33-FPC板，331-镍片，332-局部弱化结构，34-铜巴，35-第一连接通孔，4-基座，41-第二连接孔，42-塑料卡扣，7-第一绝缘板，8-第二绝缘板，9-气凝胶垫。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作更进一步的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。
需要说明的是，本实用新型中“安装”、“连接”、“固定”等均表示相互连接的两部件之间是固定在一起，一般是通过焊接、螺钉或胶粘等方式固定在一起。需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而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，因此不能理解为本发明的限制。本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
如图1-2所示，一种高安全性电池模组，包括模组外框1、安装在模组外框1内的电芯组2以及安装在电芯组2顶端的集成盖板总成3；
所述模组外框1包括分别设于电芯组2两侧的侧板11及设于电芯组2两端的端板12，所述侧板11与端板12通过焊接连接；所述侧板11的底部向内翻折形成L形翻边；通过L形翻边对内部的电芯组2起支撑作用，可以使电芯组束缚在设计的尺寸内；模组外框1使电池模组具有一定的机械强度；所述电芯组2与侧板11之间固定有第一绝缘板7，所述电芯组2与端板12之间固定有第二绝缘板8。第一绝缘板7、第二绝缘板8用于增强绝缘防护，可以提高电池模组的电气安全性能。进一步的，所述第一绝缘板7通过结构胶固定在电芯组2与侧板11之间，所述第二绝缘板8通过结构胶固定在电芯组2与端板12之间。
所述电芯组2包括多个电芯单体201；所述电芯单体201之间布置有气凝胶垫9，所述气凝胶垫9通过结构胶固定在相邻的两个电芯单体201之间。气凝胶垫9作为隔热材料，一方面可以隔热，延缓某一个电芯单体201发生热失控对另一个电芯单体的影响，另一方面可以增加模组的电气安全性能。在尺寸要求的范围内可以尽量增加气凝胶垫的厚度。
如图3所示，所述集成盖板总成3包括托盘31，所述托盘31上安装有用于连接电芯单体使之形成电池串的铝排32以及用于采集电芯组温度和电压的FPC板33(柔性线路板)；所述铝排32的两端通过超声波焊接的方式连接有铜巴34，所述铜巴34开设有第一连接通孔35；所述铜巴34与模组外框1之间通过基座4连接，所述基座4的顶端面开设有与第一连接通孔35相适配的第二连接孔41，所述铜巴34与基座4通过设置在第一连接通孔35、第二连接孔41内的螺栓(图未视)连接。通过在铝排32的两端超声焊接铜巴34，能够避免模组高压引出端的材质是铝，便于模组之间采用铜排连接，有效的降低因铜、铝电极电位不一致引起的电腐蚀风险。基座的作用是用于支撑铜巴，使铜巴与模组外框1之间的连接更加稳定。所述托盘31的中部延其长度方向开设有用于放置FPC板33的第一安装槽311，所述托盘31位于第一安装槽311的两侧开设有用于放置铝排32的第二安装槽312。所述托盘31的材质为塑料，塑料托盘可以增加模组的电气安全性。
如图4所示，所述FPC板33通过镍片331与铝排32连接，所述FPC板33与镍片331的连接处的周侧蚀刻有局部弱化结构332。局部弱化结构332主要起到缓冲作用，用于吸收模组膨胀的力和高度方向的尺寸误差。
如图5-6所示，所述基座4的下部侧面弹性连接有塑料卡扣42；所述端板12的顶面开设有与基座4过盈配合的固定孔13，所述端板12的侧面开设有与固定孔13连通的卡接孔14，所述卡接孔14的尺寸与塑料卡扣42适配。基座4一方面通过固定孔13与端板12过盈配合，另一方面通过塑料卡扣42与卡接孔14的配合与端板12卡接，从而使基座4稳定安装在端板12的固定孔13内。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种高安全性电池模组，其特征在于：包括模组外框、安装在模组外框内的电芯组以及安装在电芯组顶端的集成盖板总成；所述电芯组包括多个电芯单体；所述集成盖板总成包括托盘，所述托盘上安装有铝排和FPC板；所述铝排的两端通过超声波焊接的方式连接有铜巴，所述铜巴开设有第一连接通孔；所述铜巴与模组外框之间通过基座连接，所述基座的顶端面开设有与第一连接通孔相适配的第二连接孔，所述铜巴与基座通过设置在第一连接通孔、第二连接孔内的螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的高安全性电池模组，其特征在于：所述模组外框包括分别设于电芯组两侧的侧板及设于电芯组两端的端板，所述侧板与端板通过焊接连接；所述侧板的底部向内翻折形成L形翻边。
3.根据权利要求2所述的高安全性电池模组，其特征在于：所述基座的下部侧面弹性连接有塑料卡扣；所述端板的顶面开设有与基座过盈配合的固定孔，所述端板的侧面开设有与固定孔连通的卡接孔，所述卡接孔的尺寸与塑料卡扣适配。
4.根据权利要求2所述的高安全性电池模组，其特征在于：所述电芯组与侧板之间固定有第一绝缘板，所述电芯组与端板之间固定有第二绝缘板。
5.根据权利要求4所述的高安全性电池模组，其特征在于：所述第一绝缘板通过结构胶固定在电芯组与侧板之间，所述第二绝缘板通过结构胶固定在电芯组与端板之间。
6.根据权利要求1所述的高安全性电池模组，其特征在于：所述FPC板通过镍片与铝排连接，所述FPC板与镍片的连接处的周侧蚀刻有局部弱化结构。
7.根据权利要求1所述的高安全性电池模组，其特征在于：所述托盘的中部延其长度方向开设有用于放置FPC板的第一安装槽，所述托盘位于第一安装槽的两侧开设有用于放置铝排的第二安装槽。
8.根据权利要求7所述的高安全性电池模组，其特征在于：所述托盘的材质为塑料。
9.根据权利要求1所述的高安全性电池模组，其特征在于：所述电芯单体之间布置有气凝胶垫，所述气凝胶垫通过结构胶固定在相邻的两个电芯单体之间。
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| JP7580507B2 (ja) | 2022-02-25 | 2024-11-11 | モレックス エルエルシー | バッテリ接続モジュール |
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