[實用新型]一種軟包裝電池模組結構

有效

• 申請號: 202022103042.1
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN212874608U
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 婁豫皖;和祥運
• 申請（專利權）人: 上海軒玳科技有限公司
• 主分類號: H01M50/121
• 分類號: H01M50/121;H01M50/224;H01M50/244;H01M50/258;H01M50/249;H01M10/0585
• 代理公司: 北京展翅星辰知識產權代理有限公司 11693
• 代理人: 王文生

本申請涉及一種軟包裝電池模組結構,屬于二次電池技術領域。本申請的軟包裝電池模組結構，包括：由僅采用聚丙烯膜包裝的2個或以上的軟包電芯組合成的電芯組，一個截面異型抗變形的長方體鋁殼，兩個端板以及2個或以上固定軟包裝電池模組的魔術貼圈；所述電芯組設置在所述長方體鋁殼內，兩個端板從所述電芯組的上部和底部與所述長方體鋁殼的端面連接在一起，從而形成軟包裝電池模組，通過所述魔術貼圈將2個或以上的軟包裝電池模組固定在一起。本申請極大降低電芯BOM成本，避免鋁層絕緣不良問題。解決了軟包裝電池使用過程中的密封的可靠性難題；有效降低了電芯循環后變形而引起的循環跳水問題；解決了原采用結構膠拆卸破壞電池的問題。

技術領域

本申請涉及一種軟包裝電池模組結構,屬于二次電池技術領域。

背景技術

鋰離子電池作為一種高比能量的電化學電源在新能源汽車中逐步達到廣泛應用。但是，高企的電池系統成本成為制約新能源汽車行業發展的痛點。目前，鋰離子動力電池主要技術路線包括軟包裝電池結構及其制造工藝，方型鋁殼結構及其制造工藝、圓柱金屬殼結構及其制造工藝。比較三種電池應用到汽車上還需要將電芯組成電池模組、電池包，盡管軟包電芯采用鋁塑膜進行包裝，并制程實現難度小，直通率高，但其痛點是密封的可靠性受到質疑，并且由于使用鋁塑膜進行外包裝，過熱封造成大約0.2％左右的絕緣不良，成組以及固定時還需輔助于外保護結構支撐，造成了使用成本高。方型鋁殼電芯相對于軟包電芯采用鋁金屬殼體封裝，克服了軟包的密封可靠性問題，但是，化成、二次補液、封口等工序實現復雜，直通率較軟包裝低。另一方面，無論軟包電池還是鋁制方型電池的梯次利用由于從電池包拆后釋放了厚度方向的預壓力而膨脹，梯次利用的循環壽命跳水式失效。

另外，目前無論是鋁殼方形、軟包電池、刀片電池、以及大模組結構，電池的固定都是用結構膠粘貼，在梯次利用時拆解幾乎都會破壞電池，使得電池的梯次利用率降低。

目前軟包裝電芯的應用還需要將其串并聯后、用金屬外罩保護使用；或者每個軟包電芯用外支撐件保護，然后串并聯成模組。一方面，電芯鋁塑膜包裝的成本高，另一方面，外部保護軟包裝電芯的支撐件并沒有少。即電芯本身的包裝成本與軟包裝電芯外部保護件成本之和。外包裝支撐僅起到保護作用，但對電解液的密封可靠性還依賴于鋁塑膜的密封。

實用新型內容

為了解決上述問題，鑒于上述軟包與方型的痛點問題，本申請結合了軟包裝電池的工藝，將成本較高、需要進口的鋁塑膜用聚丙烯膜代替，制成電芯后，采用方型結構的封裝工藝再封裝起來，其內部可以進行串并聯，構成模組。一方面，節約了使用鋁塑膜以及組成模組的組件成本，同時，給電池的密封性加了雙保險，增加了密封的可靠性；組成電池包時簡化了工藝也節省成本；又由于外包裝的鋁型材抗變形特殊形狀具有抗變形的力學結構，解決了梯次利用時電池壽命跳水問題，同時，本方案采用魔術貼固定，能夠有效地保護電池便于梯次利用。

本申請提出了一種軟包裝電池模組結構，包括：由僅采用聚丙烯膜包裝的2個或以上的軟包電芯組合成的電芯組，一個截面異型抗變形的長方體鋁殼，兩個端板以及2個或以上固定軟包裝電池模組的魔術貼圈；所述電芯組設置在所述長方體鋁殼內，兩個端板從所述電芯組的左部和右部與所述長方體鋁殼的端面連接在一起，從而形成軟包裝電池模組，通過所述魔術貼圈將2個或以上的軟包裝電池模組固定在一起。

另外，在上述軟包裝電池模組結構中，2個或以上軟包電芯的正、負極耳直接通過超聲焊接的方式焊接在一起并聯，不同并聯組合的正負極直接通過焊接的方式焊接在一起而串聯，串聯起的正負極上具有引出的電壓采樣線，軟包電芯間放置防火泡棉，從而組成多并多串的電芯組。

另一方面，上述軟包裝電池模組結構的軟包電芯的正、負極耳分別與端板上的正負極輸出端子焊接相連，電壓采樣線分別與端板上的采樣輸出端子以焊接方式相連接；端板以焊接方式連接到鋁殼端面并密封，其中端板上具有防爆閥裝置。電芯組的底部與鋁殼之間具有填充的導熱膠。