CN111403668A - 一种胶框结构、软包电池模组及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池技术领域，公开一种胶框结构、软包电池模组及新能源汽车。其中胶框结构包括胶框和汇流片，胶框的背面间隔设置有多个用于容置极耳的穿槽，各穿槽内用于一一对应穿设各极耳；汇流片设置于胶框正面，汇流片设置有多个，置于穿槽内的各极耳一一对应与各汇流片连接。本发明的胶框结构通过在胶框的背面设置用于容置极耳的穿槽，便于极耳的安装，简化了极耳的穿孔操作，减少了安装时间，提高了组装效率，进而减少了生产成本；同时，胶框的正面还设置有汇流排，穿过穿槽的极耳与汇流排连接，实现了极耳与胶框之间的连接。

Description

一种胶框结构、软包电池模组及新能源汽车

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种胶框结构、软包电池模组及新能源汽车。

背景技术

近来电池CTP出现频率越来越高，也逐步进入了大众的视野。CTP即Cell to PACK，是电芯直接集成为电池包，从而省去了中间模组环节。目前CTP有两种技术路线，一是采用完全无模组方式，二是以大模组替代小模组的方式。软包电芯所组成的CTP基本上都是以大模组代替小模组的方式。

目前，采用大模组代替小模组的方式的软包电芯是从两侧出极耳的，要使极耳与采汇流片进行焊接就需要一个既能穿孔又能固定汇流片的胶框，由于软包电芯极耳通常偏软，因此，在安装时，很难将多个软包电芯极耳同时准确进行穿孔操作，从而造成需要花费大量的时间进行极耳的穿孔环节，显著降低了软包电池模组的成组效率，进而增加了软包电池模组的整体生产成本。

所以，亟需一种胶框结构以解决上述问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种胶框结构、软包电池模组及新能源汽车，更加便于极耳的组装，装配效率更高。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种胶框结构，包括：

胶框，其背面间隔设置有多个用于容置极耳的穿槽，各所述穿槽内用于一一对应穿设各所述极耳；

汇流片，设置于所述胶框正面，所述汇流片设置有多个，置于所述穿槽内的各所述极耳一一对应与各所述汇流片连接。

作为一种胶框结构的优选方案，所述胶框结构于相邻两个所述穿槽之间的底边设置有导向块，相邻两个所述导向块之间形成穿孔。

作为一种胶框结构的优选方案，所述穿孔的截面设置为梯形，且所述穿孔于梯形的短边与所述穿槽连通。

作为一种胶框结构的优选方案，每个所述穿孔两侧的所述导向块中的其中一个设置有绝缘片。

作为一种胶框结构的优选方案，相邻两个所述穿槽之间设置有隔板，所述隔板的截面设置为半圆形。

作为一种胶框结构的优选方案，所述汇流片的一端设置有翻边，另一端设置有定位豁口；所述胶框的一端设置有安装孔，正面的另一端设置有定位凸起；所述翻边置于所述安装孔内，所述定位凸起置于所述定位豁口内。

作为一种胶框结构的优选方案，所述汇流片靠近所述翻边的一端设置有过孔，所述胶框上设置有热铆柱，所述热铆柱置于所述过孔内。

作为一种胶框结构的优选方案，还包括底盖组件，所述底盖组件上设置有定位凸包，所述胶框上设置有与所述定位凸包选择性连接的定位凹槽。

一种软包电池模组，包括以上任一方案所述的胶框结构。

一种新能源汽车，包括以上任一方案所述的胶框结构。

本发明的有益效果为：通过在胶框的背面设置用于容置极耳的穿槽，便于极耳的安装，简化了极耳的穿孔操作，减少了安装时间，提高了组装效率，进而减少了生产成本；同时，胶框的正面还设置有汇流排，穿过穿槽的极耳与汇流排连接，实现了极耳与胶框之间的连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的软包电池模组的爆炸示意图一；

图2是本发明具体实施方式提供的软包电池模组的爆炸示意图二；

图3是本发明具体实施方式提供的电芯总成、胶框结构、印刷电路板总成和水冷板总成的示意图；

图4是图3的爆炸示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的胶框和汇流片的爆炸示意图；

图6是图5中A处的局部放大示意图；

图7是本发明具体实施方式提供的胶框和汇流片正视图；

图8是本发明具体实施方式提供的胶框和汇流片背视图；

图9是图8中B处沿C-C方向的剖视图的局部放大示意图；

图10是本发明具体实施方式提供的穿孔的局部放大示意图；

图11是本发明具体实施方式提供的电芯总成的爆炸示意图；

图12是本发明具体实施方式提供的底盖的示意图；

图13是本发明具体实施方式提供的胶框组件的爆炸示意图；

图14是本发明具体实施方式提供的印刷电路板总成的爆炸示意图；

图15是本发明具体实施方式提供的水冷板总成的示意图；

图16是本发明具体实施方式提供的上盖总成的爆炸示意图。

图中：

1-电芯总成；11-软包电芯；111-极耳；12-泡棉；

21-底盖组件；211-底盖；2111-定位凸包；2112-铜排安装孔；2113-水管安装孔；2114-插接安装孔；212-密封垫；213-缓冲垫；

22-胶框组件；221-胶框；2211-穿槽；2212-定位凹槽；2213-导向块；2214-穿孔；2215-绝缘隔板；2216-隔板；2217-安装孔；2218-定位凸起；2219-热铆柱；

222-汇流片；2221-定位豁口；2222-翻边；2223-过孔；223-输出正铜排；224-输出负铜排；225-高压绝缘件；

3-印刷电路板总成；31-采集排；311-采集片；312-插接件；313-热敏电阻；

4-水冷板总成；41-水管接口；42-水冷板；43-绝缘胶带；44-塑胶片；

5-上盖总成；51-上盖；52-防爆阀；53-侧边绝缘片；54-顶边绝缘片。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。

如图1至图16所示，本实施方式提供一种胶框结构，胶框结构包括胶框221和汇流片222，胶框221的背面间隔设置有多个用于容置极耳111的穿槽2211，各穿槽2211内一一对应穿设有各极耳111；汇流片222设置于胶框221正面，汇流片222设置有多个，置于穿槽2211内的各极耳111一一对应与各汇流片222连接。

通过在胶框221的背面设置用于容置极耳111的穿槽2211，便于极耳111的安装，简化了极耳111的穿孔操作，减少了安装时间，提高了组装效率，进而减少了生产成本；同时，胶框221的正面还设置有汇流排222，穿过穿槽2211的极耳111与汇流排222连接，实现了极耳111与胶框221之间的连接。

胶框结构可以用于软包电池模组中，软包电池模组还包括电芯总成1和印刷电路板总成3，软包电池模组的高度方向为H方向，软包电池模组的长度方向为L方向，软包电池模组的宽度方向为W方向。值得说明的是，胶框221的背面为胶框221朝向电芯总成1的一面，相应地，胶框221的正面为胶框221背离电芯总成1的一面。

其中，电芯总成1包括沿软包电池模组长度方向叠放的多个软包电芯11，多个软包电芯11的极耳111沿软包电池模组的宽度方向延伸；胶框结构还包括底盖组件21和与底盖组件21连接且沿软包电池模组长度方向延伸的胶框组件22，胶框组件包括上述胶框221和汇流片222，底盖组件21上设置有定位凸包2111，胶框组件22沿软包电池模组长度方向延伸，其上设置有与定位凸包2111选择性连接的定位凹槽2212，穿槽2211沿软包电池模组高度方向延伸。

胶框组件22沿软包电池模组长度方向延伸，多个软包电芯11沿软包电池模组的长度方向依次叠放，且软包电芯11的极耳111沿软包电池模组的宽度方向延伸，有利于极耳111伸入胶框组件22上沿软包电池模组高度方向延伸的穿槽2211内，穿槽2211的设置使极耳111与胶框组件22的连接更加方便快捷；定位凸包2111和定位凹槽2212选择性连接，使胶框组件22具有可扩展性，进而使胶框结构可以用于不同尺寸的软包电池模组，使胶框结构具有更好的通用性。

如图1至图10所示，穿槽2211间隔设置于胶框221的背面，胶框结构于相邻两个穿槽2211之间的底边设置有导向块2213，相邻两个导向块2213之间形成穿孔2214，穿孔2214的截面设置为梯形，且穿孔2214于梯形的短边与穿槽2211连通。为避免相邻极耳111之间接触发生短路，每个穿孔2214两侧的导向块2213中的其中一个设置有绝缘隔板2215，进一步地，绝缘隔板2215延伸至隔板2216内设置。

将极耳111穿过穿槽2211的过程如下：首先胶框组件22沿软包电池模组的高度方向向下移动，极耳111的一边首先通过梯形截面的穿孔2214的长边进入穿孔2214，然后通过梯形截面的穿孔2214的短边传出穿孔2214进入穿槽2211；然后，胶框组件22沿软包电池模组的宽度方向向电芯总成1方向移动，由于相邻两个穿槽2211之间的隔板2216的截面设置为半圆形，所以相邻两个半圆形截面的隔板2216之间的穿槽2211为半裙式，且极耳111首先进入穿槽2211的一端较宽，最终极耳111能通过半裙式的结构穿入穿槽2211。

通过将穿孔2214的截面设置为梯形，将穿槽2211的截面设置为半裙式，均为了便于极耳111的穿入；截面为梯形的穿孔2214和半裙式穿槽2211都为极耳111的穿入提供了导向作用，有利于极耳111更加准确的穿入，减少了穿设极耳111的时间，增加了穿设极耳111的效率，提高了胶框结构与电芯总成1之间的装配效率。

其中，胶框组件22包括沿软包电池模组长度方向延伸的胶框221和多个设置于胶框221正面的汇流片222，各汇流片222一一对应地与各极耳111连接；印刷电路板总成3设置有采集排31，胶框221上设置有安装孔2217，汇流片222置于安装孔2217内与采集排31连接；汇流片222用于实现极耳111与印刷电路板总成3之间的连接。

具体地，汇流片222的一端设置有定位豁口2221，另一端设置有翻边2222；胶框221的安装孔2217设置在远离穿孔2214的一端，胶框221靠近穿孔2214一侧的正面还设置有定位凸起2218；定位豁口2221置于定位凸起2218内，翻边2222穿设于定位孔内。同时，汇流片222上靠近翻边2222的位置设置有过孔2223，相应地，胶框221对应过孔2223的位置设置有热铆柱2219，热铆柱2219置于过孔2223内，实现汇流片222与胶框221的热铆连接。总体上使汇流片222与胶框221之间的连接定位准确、方便且牢固。

进一步地，底盖组件21包括有底盖211，连接后的胶框组件22和电芯总成1置于底盖211内，底盖211上对应定位凹槽2212的位置设置有定位凸包2111，相应地，胶框221靠近穿孔2214一侧的正面还设置有多个与定位凸包2111对应的定位凹槽2212，定位凹槽2212能沿软包电池模组的高度方向卡接进入定位凸包2111，定位凹槽2212与定位凸包2111之间间隙配合，能降低加工精度，减少制造成本，胶框221胶接于底盖211上，以实现胶框组件22与底盖组件21的连接。

值得说明的是，如图12所示，底盖211上设置有多个定位凸包2111，根据电芯总成1的尺寸，胶框221上的定位凹槽2212可以选择性地与其中部分定位凸包2111连接，以配合连接电芯总成1的极耳111；示例性地，某个电芯总成1由30个软包电芯11依次堆叠而成，以软包电芯11一侧的极耳111为例，即有30个极耳111需要进行安装操作，此时，若每个胶框221上设置有10个穿槽2211，则需要3个胶框221与底盖211连接，以实现对30个软包电芯11的穿孔操作。于其他实施例中，不同尺寸的胶框组件22可以包括不同数量的胶框221，不同胶框221上也可以设置不同数量的穿槽2211，只要在底盖211的定位凸包2111上选择性连接胶框221即可，通过定位凹槽2212和定位凸包2111的设置实现胶框221的可扩展性，使胶框组件22能用于与不同电芯总成1的连接，提交了胶框组件22的通用性。

优选地，底盖组件21还设置有密封垫212和缓冲垫213，密封垫212与底盖211胶接，用于密封；缓冲垫213胶接于底盖211的内部，用于缓冲，防止底盖211内部的胶框组件22和电芯总成1发生磕碰。

本实施例还公开一种软包电池模组，其中印刷电路板总成3的采集排31与穿设于安装孔2217内的汇流片222连接。通过将软包电池模组的个各部分模块化，模块化的各个总成之间的装配也更加简单，提高软包电池模组的生产效率，减少了装配时间，降低制造成本。

具体地，如图14所示，采集排31上设置有热敏电阻313和多个朝向汇流片222翻折的采集片311，各采集片311一一对应地与各汇流片222连接。采集片311朝向汇流片222翻折，能使采集片311和汇流片222之间的接触的更加完全，另外，朝向汇流片222翻折的采集片311还能在采集排31和胶框组件22安装时起到一定的定位作用，提高装配效率。采集排31的一端还设置有插接件312，底盖211上相应的位置设置有插接安装孔2114，插接件312插接与插接安装孔2114内实现印刷电路板总成3与底盖组件21之间的连接。

于本实施例中，如图13所示，胶框组件22和印刷电路板总成3均设置有两个，分别设置于软包电池模组宽度方向的两端且沿软包电池模组长度方向延伸。为实现电芯总成1电能的输出，胶框组件22还设置有与软包电芯11正极连接的输出正铜排223和与软包电芯11负极连接输出负铜排224，输出正铜排223和输出负铜排224分别位于其中一个胶框组件22的两端，输出正铜排223和输出负铜排224均一端与胶框221热铆连接，另一端均通过高压绝缘件225与底盖211上的铜排安装孔2112螺栓连接。

值得说明的是，软包电芯11正极与输出正铜排223的连接、软包电芯11负极与输出负铜排224的连接、极耳111与汇流排222的连接、汇流片222与采集排31的连接均为电连接，以实现对电芯总成1的电力的收集和传递。

如图11所示，相邻两个软包电芯11之间设置有泡棉12，泡棉12的两侧表面设置有背胶，泡棉12通过背胶与软包电芯11胶接。两个软包电芯11之间通过导热结构胶和结构胶固定胶接，既能实现软包电芯11之间的导热需求，又能使软包电芯11之间的连接更加牢固；叠放胶接完成的电芯总成1胶接于底盖组件21内侧。

如图15所示，软包电池模组还包括水冷板总成4，水冷板总成4置于电芯总成1与底盖组件21之间，水管接口41设置于底盖组件21的侧面。具体地，水冷板总成4包括水冷板42以及胶接于水冷板42上方的绝缘胶带43和塑胶片44，电芯总成1置于水冷板42上。水管接口41设置有两个，一个用于冷却水进入水冷板42，另一个用于冷却水流出水冷板42，两个水管接口41设置有底盖211沿软包电池模组长度方向的一端，有利于冷却水对电芯总成1充分地冷却。底盖211上设置有水管安装孔2113，水管接口41螺纹连接于水管安装孔2113内，连接方便、牢固且密封性较好。

如图16所示，软包电池模组还包括上盖总成5，包括上盖51、防爆阀52和绝缘片，上盖51与底盖211通过螺栓连接，扣合形成容置腔，电芯总成1、胶框结构和印刷电路板总成3置于容置腔内；防爆阀52设置有两个，分别设置有上盖51沿软包电池模组宽度方向的两端，用于提高软包电池模组的安全性，防爆阀52为现有技术，可以通过外购获得，在此不做具体限定；绝缘片包括侧边绝缘片53和顶边绝缘片54，用于上盖51和电芯总成1之间的绝缘，侧边绝缘片53胶接于上盖51沿软包电池模组宽度方向两端的内侧，顶边绝缘片54胶接于上盖51的顶面内侧；电芯总成1胶接于上盖51的内侧。

本实施方式还公开一种新能源汽车，包括如上任一方案所述的胶框结构或软包电池模组。

当然，需要说明的是，本申请提供的软包电池模组也不局限于用在汽车上。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种胶框结构，其特征在于，包括：

胶框(221)，其背面间隔设置有多个用于容置极耳(111)的穿槽(2211)，各所述穿槽(2211)内用于一一对应穿设各所述极耳(111)；

汇流片(222)，设置于所述胶框(221)正面，所述汇流片(222)设置有多个，置于所述穿槽(2211)内的各所述极耳(111)一一对应与各所述汇流片(222)连接。

2.根据权利要求1所述的胶框结构，其特征在于，所述胶框结构于相邻两个所述穿槽(2211)之间的底边设置有导向块(2213)，相邻两个所述导向块(2213)之间形成穿孔(2214)。

3.根据权利要求2所述的胶框结构，其特征在于，所述穿孔(2214)的截面设置为梯形，且所述穿孔(2214)于梯形的短边与所述穿槽(2211)连通。

4.根据权利要求3所述的胶框结构，其特征在于，每个所述穿孔(2214)两侧的所述导向块(2213)中的其中一个设置有绝缘隔板(2215)。

5.根据权利要求1所述的胶框结构，其特征在于，相邻两个所述穿槽(2211)之间设置有隔板(2216)，所述隔板(2216)的截面设置为半圆形。

6.根据权利要求5所述的胶框结构，其特征在于，所述汇流片(222)的一端设置有翻边(2222)，另一端设置有定位豁口(2221)；所述胶框(221)的一端设置有安装孔(2217)，正面的另一端设置有定位凸起(2218)；所述翻边(2222)置于所述安装孔(2217)内，所述定位凸起(2218)置于所述定位豁口(2221)内。

7.根据权利要求6所述的胶框结构，其特征在于，所述汇流片(222)靠近所述翻边(2222)的一端设置有过孔(2223)，所述胶框(221)上设置有热铆柱(2219)，所述热铆柱(2219)置于所述过孔(2223)内。

8.根据权利要求1所述的胶框结构，其特征在于，还包括底盖组件(21)，所述底盖组件(21)上设置有定位凸包(2111)，所述胶框(221)上设置有与所述定位凸包(2111)选择性连接的定位凹槽(2212)。

9.一种软包电池模组，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的胶框结构。

10.一种新能源汽车，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的胶框结构。

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