[发明专利]一种软包锂离子电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池模块，特别是涉及一种软包锂离子电池模块。属于软包锂离子电池制备技术领域。

背景技术

发展节能和新能源汽车已经成为我国能源战略的必然选择，根据发展规划，当前重点是推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化。在我国，电动汽车以前常采用铅酸电池作为动力电池，但是铅酸电池能量密度低，而且会对环境带来负面影响，使得厂家必须另找替代；混合动力汽车以前常采用镍氢电池，但是镍氢电池能量密度偏低，不适合用于插电式混合动力汽车。锂离子电池因为具有更高的能量密度，成为纯电动汽车和插电式混合动力汽车的首选。

我国锂离子电池的生产历史并不短，但是生产专门用于电动汽车的软包锂离子电池则是近几年才刚开始。软包锂离子电池用于电动汽车首先需要利用模块化技术，将电池单体组合成合适的模块，然后组装成为电池箱。但锂离子动力电池在电动汽车上模块化应用时，由于连接方式、一致性、环境温度差异等因素的影响，动力电池模块比能量、比功率等参数达不到单体水平，使用寿命较单体电池缩短，导致系统使用和维护成本增加，成为制约电动车辆产业化发展和应用的瓶颈问题之一。提高电动汽车动力电源的寿命除提高电池自身技术外，还要从电池集成方法或者模块结构展开研究，使电池模块寿命接近或达到电池单体水平，这已经成为电动汽车行业的共识。

软包锂离子电池构成模块时，单体在空间状态主要有以下几种方案。方案一是直立，该方案便于组装和连接，通用汽车VOLT即采用了此方案；方案二是侧立，该方案在高度上占用空间小，便于布置，韩国LG公司采用了此方案；方案三是平躺，该方案对电池的使用寿命最有利，但是安装与连接则会带来不便。

例如，专利文献CN103168387A公开了一种用于电动车辆的电池组。

该电池组的电池单体采用直立方案，单体之间有电绝缘和导热的中间板体。中间板体一直延伸至电池底部，在底部设置有导热层，导热层下面有散热层。电池产生的热量通过中间板体与导热层，在散热层将热量散发。该方案的散热结构相对来说比较复杂，制造成本较高，同时直立的方案对电池的使用寿命不利。

市场急需一种结构简单、易于扩展、方便维修又能够对电池起到很好保护作用的模块方案。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有软包锂离子电池模块的不足，提供一种结构简单、易于扩展、方便维修的软包锂离子电池模块，提高电动汽车锂离子电池组的使用寿命。

本发明一种软包锂离子电池模块，所述模块包括软包锂离子电池层单元、底板、上盖、紧固螺栓；所述软包锂离子电池层单元包括软包锂离子电池、框架、散热板，所述框架为矩形结构，由至少一个矩形腔体构成，所述散热板设有形状及数量与所述框架的矩形腔体数量相同的凹坑，所述散热板卡装在所述框架中，散热板上的凹坑陷入框架的矩形腔体中；所述软包锂离子电池设置在所述散热板的凹坑中，整体构成软包锂离子电池层单元；所述散热板上设置有螺栓孔；

至少两个软包锂离子电池层单元沿厚度方向叠置通过紧固螺栓穿装在设于框架、底板、上盖上的螺栓孔中，将多个软包锂离子电池层单元固定安装在底板与上盖之间，构成软包锂离子电池模块。

本发明一种软包锂离子电池模块，所述框架的一条边上设有第一凹槽，所述软包锂离子电池卡装在所述散热板的凹坑中，电池极耳穿过所述第一凹槽延伸至软包锂离子电池模块外。

本发明一种软包锂离子电池模块，所述框架中设有第一凹槽的边定义为第一边，垂直于第一边的边定义为第二边；所述第一边与第二边交汇处的第一边上表面设有第二凹槽，所述第二凹槽的轴线与第二边的轴线平行；所述第二凹槽的深度大于等于第一边高度的1/2。

本发明一种软包锂离子电池模块，在所述框架第一边上设有轴线平行于所述框架平面的凸台，所述凸台设置于每一个矩形腔体的中心线上；该凸台一方面构成电池正负极之间的隔离墩，防止电池短路事故的发生；另一方面也可以在凸台上钻孔，为框架提供紧固条件。

本发明一种软包锂离子电池模块，所述框架由绝缘材料铸造制成，所述绝缘材料选自工程塑料、玻璃钢、PVC复合材料、尼龙中的一种。

本发明一种软包锂离子电池模块，所述散热板上设置的凹坑两侧端部各延设有一卡槽，所述卡槽的横截面呈矩形、底面开口，所述卡槽的开口方向与所述凹坑的开口方向相反，当所述散热板卡装在所述框架中时，框架的第二边卡装在所述卡槽中，所述散热板上设置的卡槽与所述框架的第二边之间形成的空隙以及设置于所述框架第一边上的第二凹槽共同构成所述软包锂离子电池模块的散热通道。