[實(shí)用新型]一體壓緊疊加式電池模塊

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020657929.9
• 申請(qǐng)日: 2010-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN201975466U
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張華平;孫肆林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)豐集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01M10/04
• 分類號(hào): H01M10/04;H01M10/50;H01M2/26;H01M10/48
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 顏勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及動(dòng)力電池模塊，特別是指一種一體壓緊疊加式電池模塊；屬于電動(dòng)車動(dòng)力電池模塊集成化技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

電動(dòng)車的動(dòng)力電池是由多個(gè)電池單體串聯(lián)或者串并聯(lián)而成，為了便于布置、裝配和維護(hù)，通常的技術(shù)方案是先把部分單體組成一個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的小組，稱為模塊，再根據(jù)車輛的實(shí)際情況把模塊組合成電池箱總成。模塊化可以使產(chǎn)品在同一或相似的產(chǎn)品群中容易切換，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低電池品種和成本。當(dāng)前電動(dòng)車的電池面臨安全性不好、壽命較短、成本較高等問題，這些問題部分可以從提高單體性能方面解決，部分必須從模塊和集成方面解決，所以有許多模塊方案被相繼提出。

專利CN201387911提出在電池單體上纏繞導(dǎo)熱性能好的絕緣膠片，使得模塊中所有單體都處于較一致的溫度，從而提高安全性。這種方法可以使溫度均勻，但是絕緣膠片阻礙了熱量的傳導(dǎo)，電池可能因此工作在過高的溫度而損壞。

CN201408805Y提出了一種固定電池單體的方法，通過上下蓋和擋板對(duì)電池定位，精簡(jiǎn)了結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)化了組裝工序。但是這種結(jié)構(gòu)的?散熱性可能不很好。

CN101401227A提出一種軟包裝電池的極耳連接結(jié)構(gòu)，將極耳布置在模塊相對(duì)接的平面處，以利于多個(gè)模塊組合時(shí)極耳的連接。

上述三個(gè)有代表性的電池模塊專利在多個(gè)方面提出了較好的方案，但是都存在共同的問題：忽視了電池單體極片的穩(wěn)固夾緊，這對(duì)于提升電池和模塊的性能有重要作用；電池管理系統(tǒng)或者電路板的安裝和連接，沒有放在電池模塊中統(tǒng)一考慮，這會(huì)影響電池模塊的整體性能。

美國(guó)專利US?07531270，battery?pack?with?intergal?cooling?and?bussing?device(帶集成冷卻和母線裝置的電池包)，針對(duì)鋁塑復(fù)合封裝的軟包裝電池提出在單體之間交替布置冷卻板的結(jié)構(gòu)，如附圖18，可解決單體固定和冷卻等問題。但是這個(gè)專利存在單體極耳連接采用了大量的螺栓，過于復(fù)雜，電池管理系統(tǒng)導(dǎo)線布置不合理、不可靠等問題。

當(dāng)前車用動(dòng)力電池集成應(yīng)用方面還存在另一個(gè)普遍的問題是，篩選后一致性較好的電池單體組成模塊或者電池箱后，在使用過程中一致性難以持久，影響了電池系統(tǒng)的整體性能。其原因可能有以下幾點(diǎn)：

電池單體在車輛工作時(shí)受到震動(dòng)，極板上部分粉體材料長(zhǎng)期震動(dòng)后變疏松甚至脫落，導(dǎo)致單體容量差異性增加。

單體電池在使用過程中，會(huì)不斷產(chǎn)生氣體從而鼓脹，使極板分離，影響電池容量的一致性和其它性能，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致安全問題。

由于冷卻的不均勻，不同的單體在使用過程中的工作溫度會(huì)有差?異，使得電化學(xué)反應(yīng)體系的衰減速度不一致，累積后將導(dǎo)致性能不一致。

上述問題除了從制造方面提高單體本身的一致性外，還可以從系統(tǒng)集成方面改善電池使用條件來考慮。上述背景的介紹說明當(dāng)前電動(dòng)車用動(dòng)力電池的應(yīng)用還存在諸多問題，還有改進(jìn)的空間。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，針對(duì)軟包裝方形電池提供一種體積能量密度和重量能量密度好，性價(jià)比優(yōu)，集成維護(hù)方便，使用安全，壽命長(zhǎng)的一體壓緊疊加式電池模塊。

本實(shí)用新型是采用下述方案實(shí)現(xiàn)的：一體壓緊疊加式電池模塊，包括電池單體、冷卻板、極耳壓塊、彈性極耳壓塊、端板、U形金屬連接板，所述電池單體的兩個(gè)極耳設(shè)置在所述電池單體的同一側(cè)面或相對(duì)的兩側(cè)面，所述電池單體與所述冷卻板均為多個(gè)，兩者交替疊置，使相鄰電池單體的相應(yīng)極耳疊合在一起；在所述交替疊置的電池單體與冷卻板兩端各設(shè)有一塊端板，所述端板之間連接有至少四個(gè)螺栓、螺母；所述U形金屬連接板安裝在所述極耳壓塊的一端，在相鄰兩個(gè)電池單體的極耳之間安裝有一個(gè)所述極耳壓塊或所述彈性極耳壓塊，相鄰電池單體的極耳卡裝在所述U形金屬連接板的U形槽中。

本實(shí)用新型中，所述冷卻板由導(dǎo)熱性能好的金屬制成，四周設(shè)有折邊和讓螺栓通過的孔或者缺口，至少一塊冷卻板中部開有容納溫度傳感器和導(dǎo)線的槽。

本實(shí)用新型中，所述極耳壓塊為其上設(shè)有散熱通孔的長(zhǎng)方體。

本實(shí)用新型中，所述彈性極耳壓塊由兩個(gè)其上設(shè)有散熱通孔的第一壓塊、第二壓塊組成，所述第一壓塊、第二壓塊采用插接的方式連接，在所述第一壓塊、第二壓塊插接部位設(shè)有定位彈簧片。

本實(shí)用新型中，所述電池單體和冷卻板之間填充有硅膠或類似的半流體物質(zhì)，隔開空氣，增加彼此的接觸面積，改善散熱。

本實(shí)用新型中，所述電池模塊上表面設(shè)有上蓋。