CN207338447U - 一种防水软包锂电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防水软包锂电池模组。防水软包锂电池模组包括电池盒和上盖，电池盒和上盖密封扣合，电池盒内设有多个电芯，多个电芯通过汇流排组件电连接，防水软包锂电池模组还包括与汇流排组件连接的正、负极极柱，上盖上设有供正、负极极柱穿过的极柱穿孔，正、负极极柱与上盖之间采用灌胶密封。通过上盖和电池盒的密封扣合，保证了上盖和电池盒连接处的密封性能，通过在正、负极极柱及信号采集线束与上盖的穿装孔处进行灌胶密封，保证了穿装孔处的密封性能，通过以上密封方式可实现对锂电池模组的外壳的完全密封，保证水和尘埃均不能进入模组的壳体里面，具有良好的防尘防水性能，显著提高模组使用时的安全性。

Description

一种防水软包锂电池模组

技术领域

本实用新型涉及一种防水软包锂电池模组。

背景技术

锂离子电池具有重量轻、储能大、功率大、无污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围广等优点，因此逐渐受到人们的青睐，在储能及动力电池领域也逐渐取代了其它的传统电池。

对于软包锂电池而言，为了满足动力电池及储能***电池高电压和高能量的需要，通常需要将若干锂离子电池进行串联或并联，形成锂电池模组。

目前锂电池模组设计时多数不考虑防尘防水，在一些工况下，例如低速电动汽车上使用锂电池时，通常情况下将锂电池模组固定在底盘框架上而不做防水处理，或者在一些户外储能装置上也需要保证电池模组具有一定强度的前提下具有优良的防水防尘性能，从而保障电池能够长时间安全使用。

为了解决上述问题，需要设计一种新的模组结构，既可以实现多个电池装配之后极耳串联或并联，提升整个装配过程的高效便捷，又可以保证模组具有优良的防尘防水性能，保证模组使用过程中的安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种既装配高效便捷又具有良好的防尘防水性能的防水软包锂电池模组。

为实现上述目的，本实用新型的防水软包锂电池模组采用如下的技术方案：

技术方案1：防水软包锂电池模组包括电池盒和上盖，电池盒和上盖密封扣合，电池盒内设有多个电芯，多个电芯通过汇流排组件电连接，防水软包锂电池模组还包括与汇流排组件连接的正、负极极柱，上盖上设有供正、负极极柱穿过的极柱穿孔，正、负极极柱与上盖之间采用灌胶密封。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述极柱穿孔为上大下小的阶梯孔，阶梯孔的上端大径段构成灌胶空间。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述阶梯孔中均灌胶封装有密封圈。

技术方案4：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述电池盒内固设有用于分隔电芯的隔板，隔板将电池盒内部空间分隔为多个电池容纳空间。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述电池容纳空间内灌有灌封胶以便固定电芯以及吸收和传导电芯产生的热量。

技术方案6：在技术方案1-3任意一项的基础上，电池盒和上盖在扣合后通过热封或胶封方式进行密封。

技术方案7：在技术方案6的基础上，电池盒的上边缘及上盖的下边缘分别设有相互咬合以实现电池盒与上盖的扣合的咬合结构。

技术方案8：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述汇流排组件包括绝缘件及固定在绝缘件上的多个汇流排。

技术方案9：在技术方案8的基础上，所述正、负极极柱均包括连接片及设在连接片上的导电柱，导电柱上部设有螺纹连接孔，连接片上设有用于与汇流排组件连接的螺栓孔，导电柱伸出所述极柱穿孔。

技术方案10：在技术方案1-3任意一项的基础上，汇流排组件上还连接有信号采集线束，上盖上设有供信号采集线束穿过的线束穿孔。

技术方案11：在技术方案10的基础上，所述信号采集线束与上盖之间通过灌胶密封。

技术方案12：在技术方案11的基础上，所述线束穿孔为上大下小的阶梯孔，阶梯孔的上端大径段构成灌胶空间。

技术方案13：在技术方案10的基础上，所述信号采集线束外端设有防水型插接件以保证插接时的防水性能。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的防水软包锂电池模组包括电池盒和上盖，电池盒和上盖密封扣合，电池盒内设有多个电芯，多个电芯通过汇流排组件电连接，防水软包锂电池模组还包括与汇流排组件连接的正、负极极柱，上盖上设有供正、负极极柱穿过的极柱穿孔，正、负极极柱与上盖之间采用灌胶密封。通过上盖和电池盒的密封扣合，保证了上盖和电池盒连接处的密封性能，通过在正、负极极柱及信号采集线束与上盖的穿装孔处进行灌胶密封，保证了穿装孔处的密封性能，通过以上密封方式可实现对锂电池模组的外壳的完全密封，保证水和尘埃均不能进入模组的壳体里面，具有良好的防尘防水性能，显著提高模组使用时的安全性。

进一步地，阶梯孔的设置不仅方便密封胶圈的放置，而且方便灌胶；密封胶圈的设置使得正、负极极柱及信号采集线束与上盖之间的缝隙密封更紧密，提高密封等级。

进一步地，电池盒和上盖通过热封或胶封方式进行密封的方式不仅操作简单方便，而且密封性能优良。

进一步地，电池盒和上盖上咬合结构的设置使得电池盒和上盖在盖合时十分方便，同时也可增加密封接触面积，进一步提高密封性能。

进一步地，在电芯放入电池盒内之前，首先在电池盒内注入适量的双组份灌封胶，灌封胶固定后可实现电芯的固定，另外，电芯在使用过程中产生的热量也可及时传导至灌封胶中，从而降低电芯温度、提高模组的安全性能。

进一步地，电池盒内格子结构的设置，不仅可以加强模组的结构强度，而且可以减小电芯堆叠后的累积误差。

进一步地，多个汇流排装在塑胶件上构成一体式的汇流排组件，使得装配过程更加简单方便，提高装配效率。

进一步地，正、负极极柱通过连接片的设置可方便与汇流排的连接，导电柱上螺纹连接孔的设置又方便了正、负极极柱上的压线。

附图说明

图1为本实用新型防水软包锂电池模组实施例中的电池盒的结构示意图；

图2为电芯装配的状态示意图；

图3为汇流排组件的结构示意图；

图4为汇流排组件装配时的状态示意图；

图5为极耳折弯焊接后的状态示意图；

图6为正、负极极柱装配时的状态示意图；

图7为上盖与电池盒装配前的状态示意图；

图8为上盖与电池盒装配后的状态示意图；

图9为密封胶圈装配时的状态示意图；

图10为正、负极极柱及信号采集线束灌胶密封后的状态示意图。

图中：1-电池盒；11-格子；12-凸台；2-电芯；3-汇流排组件；31-汇流排；32-塑胶件；33-信号采集孔；34-极柱固定孔；4-极耳；5-翻折后极耳；6-极柱；61-导电柱；62-螺纹连接孔；63-连接片；64-螺栓孔；7-上盖；71-正极极柱凹槽；72-负极极柱凹槽；73-信号采集线束凹槽；74-信号采集线束；75-防水型插接件；76-上盖下边缘；77-电池盒上边缘；78-密封圈；8-灌封胶。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的防水软包锂电池模组的具体实施例，下面结合装配过程及附图1-10对其进行描述。防水锂电池模组包括电池盒1、上盖7、位于电池盒1内的电芯2、用于汇流连接的汇流排组件3、与汇流排31连接的正、负极极柱6及信号采集线束74。

电池盒1内部设有格子结构，格子结构是由多块隔板分隔而成，格子11中的空间可以容纳电芯2，不仅加强模组结构强度，而且可减小电芯2堆叠之后的累积误差。电池盒上边缘77的内圈有一圈凸台12，用于增加电池盒1与上盖7的密封接触面积。

在电池盒1内灌入适量双组分灌封胶8，然后将电芯2依次放入电池盒1中，在灌封胶8凝固之后实现电芯2的固定。电芯2在使用过程中产生的热量也可以及时传导到灌封胶8中，降低电芯2温度，提升模组的安全性能。

用于串并联的多个汇流排31通过注塑或者别的固定方式固定在塑胶件32中形成一体式的汇流排组件3，注塑件为绝缘板，作为汇流排31安装的基板。其中，汇流排31上设有信号采集孔33及极柱固定孔34，孔的下面对应铆接有螺母，分别用于与信号采集线束74和极柱6连接。

将汇流排组件3自上而下***电芯极耳4，使得电芯极耳4可以穿过汇流排31上的对应长孔中，极耳4均漏出到汇流排31之外，以便于后续翻折极耳4的操作。

极耳4翻折压平在汇流排31上后，通过激光焊接将极耳4焊接固定在汇流排31上，从而实现电池模组的串并联。

正极极柱和负极极柱结构一样，且均为铜材质，导电性能好，上部为圆柱形的导电柱61，导电柱61的中心有螺纹连接孔62，方便导线的压接。下部为连接片63，连接片63的两端有用于将极柱6与汇流排31固定连接的螺栓孔64，实现正极及负极的引出。

信号采集线束74上有密封圈78，本实施例采用密封胶塞，将信号采集线束74的采集端依次穿过上盖7（密封胶塞在上盖7外侧），然后将正极极柱、负极极柱以及信号采集线束74通过螺栓固定在汇流排组件3上，采集线束外露端有防水型插接件75。上盖7上表面对应正极极柱、负极极柱和信号采集线束74分别有正极极柱凹槽71、负极极柱凹槽72和信号采集线束凹槽73，凹槽和穿孔构成阶梯孔。

然后将模组上盖下边缘76对应放在电池盒上边缘77处，其中电池盒1和上盖7上分别设有相互咬合的咬合结构，电池盒1和上盖7扣合后通过热封或者胶封工艺，实现电池盒1和上盖7的密封。

在正极极柱和负极极柱上分别套上O型橡胶密封圈78，然后将正极极柱、负极极柱和信号采集线束74上的密封圈78都推到其凹槽的底部，以封堵极柱6和信号采集线束74与上盖7之间的装配缝隙。

分别在上盖7上的正极极柱凹槽71、负极极柱凹槽72及信号采集线束凹槽73处浇注灌封胶8，从而实现正极极柱、负极极柱以及信号采集线束74的进一步密封，提高其密封性能。为了区分正、负极极柱，正极极柱处的灌封胶8可以设置成红色，负极极柱处的灌封胶8可以设置成蓝色，信号采集线束74处的灌封胶8可以设置成除了红色及蓝色的其他颜色如黄色等。

本实用新型通过将电芯2放入带有双组份灌封胶8的电池盒1中，通过灌封胶8的凝结实现电芯2的固定，通过一体式汇流排组件3实现电芯2之间的串联或并联，通过电池盒1与上盖7的热封或者胶封，通过正、负极极柱和信号采集线束74上的O型橡胶圈及上盖7上对应正、负极极柱和信号采集线束74的凹槽，通过在凹槽内灌注双组份密封胶，从而实现整个模组的防尘与防水。模组结构简单，装配便捷，具有优良的防尘防水性能，可以保证模组在使用过程中的安全性。

在其他实施例中：电池盒与上盖也可采用其他密封连接方式，例如采用特种胶带粘接，或者依靠电池盒与上盖之间设置矩形的密封圈进行密封等；灌封胶也可替换为其他类型的密封胶，但需要保证密封胶具有绝缘、耐热的性能；格子结构的形式也不限于图中所显示的结构，也可将格子划分更小或者更大些，相应地在格子内可以一次容纳一个或多个电芯；塑胶件也可替换为其他绝缘材质制作的绝缘件，例如电木、塑料等；正、负极极柱与汇流排的连接方式也可替换为焊接、粘接等方式。

Claims (13)

1.防水软包锂电池模组，其特征是，包括电池盒和上盖，电池盒和上盖密封扣合，电池盒内设有多个电芯，多个电芯通过汇流排组件电连接，防水软包锂电池模组还包括与汇流排组件连接的正、负极极柱，上盖上设有供正、负极极柱穿过的极柱穿孔，正、负极极柱与上盖之间采用灌胶密封。

2.根据权利要求1所述的防水软包锂电池模组，其特征是，所述极柱穿孔为上大下小的阶梯孔，阶梯孔的上端大径段构成灌胶空间。

3.根据权利要求2所述的防水软包锂电池模组，其特征是，所述阶梯孔中均灌胶封装有密封圈。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的防水软包锂电池模组，其特征是，所述电池盒内固设有用于分隔电芯的隔板，隔板将电池盒内部空间分隔为多个电池容纳空间。

5.根据权利要求4所述的防水软包锂电池模组，其特征是，所述电池容纳空间内灌有灌封胶以便固定电芯以及吸收和传导电芯产生的热量。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的防水软包锂电池模组，其特征是，电池盒和上盖在扣合后通过热封或胶封方式进行密封。

7.根据权利要求6所述的防水软包锂电池模组，其特征是，电池盒的上边缘及上盖的下边缘分别设有相互咬合以实现电池盒与上盖的扣合的咬合结构。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的防水软包锂电池模组，其特征是，所述汇流排组件包括绝缘件及固定在绝缘件上的多个汇流排。

9.根据权利要求8所述的防水软包锂电池模组，其特征是，所述正、负极极柱均包括连接片及设在连接片上的导电柱，导电柱上部设有螺纹连接孔，连接片上设有用于与汇流排组件连接的螺栓孔，导电柱伸出所述极柱穿孔。

10.根据权利要求1-3任意一项所述的防水软包锂电池模组，其特征是，汇流排组件上还连接有信号采集线束，上盖上设有供信号采集线束穿过的线束穿孔。

11.根据权利要求10所述的防水软包锂电池模组，其特征是，所述信号采集线束与上盖之间通过灌胶密封。

12.根据权利要求11所述的防水软包锂电池模组，其特征是，所述线束穿孔为上大下小的阶梯孔，阶梯孔的上端大径段构成灌胶空间。

13.根据权利要求10所述的防水软包锂电池模组，其特征是，所述信号采集线束外端设有防水型插接件以保证插接时的防水性能。