[发明专利]硬壳化软包电容模组及系统

说明书

技术领域

本发明涉及储能装置技术领域，具体的说，涉及一种硬壳化软包电容模组及系统。

背景技术

锂电容作为新型储能元件具有功率密度高、循环寿命长、工作安全等诸多优点。相比于传统双电层超级电容器，其质量能量密度约提高3倍，体积能量密度约提高6倍，而功率密度相当；相比于传统电池，其能量密度约和铅酸电池相当，功率密度为锂离子电池的5-10倍，而低温特性要远远优于上述各类电池。

软包锂电容最大的优点是成组效率高，但成组工艺较复杂，需要设计夹板等附件对其进行固定；同时软包锂电容的外表面为PP膜，耐磨及酸碱腐蚀性较差，装配时需对其进行额外防护，导致装配效率较低。

软包锂电容模组的“柔性”较差，针对不同电压和容量等级需重新设计模组，导致模组在系统内的兼容性较差，不利于系统容量扩展和模块化设计。

软包锂电容pack制做时多采用激光焊接工艺，虽提高了装配效率，但对后续检修和维护产生诸多不便，尤其在单体替换和模组扩容时无法对单体进行拆解，导致资源浪费。

传统的软包电容pack在系统箱体内基本都采用螺柱连接的固定方式，在突然加速或制动时，此种连接方式存在将螺栓剪断的风险；同时螺栓连接需要有固定地脚，占用了系统箱体空间，导致系统层面上的成组效率降低。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术缺陷，提供一种硬壳化软包电容模组及系统，可扩展性好，且易装配。

本发明的技术方案是：一种硬壳化软包电容模组，包括软包电容单体，所述软包电容单体设有单体极耳，包括两侧设置的单体正极极耳和单体负极极耳，还包括紧固板，所述紧固板包括第一紧固板和第二紧固板，两个紧固板对向安装，且两个紧固板以相互扣合方式连接；以及支撑体，所述支撑体包括第一支撑体和第二支撑体，两个支撑体对向安装，两个支撑体分别用于连接所述单体正极极耳和所述单体负极极耳，两个支撑体与两个紧固板共同围合构成用于将软包电容单体包裹的闭合结构。

优选的是，该电容模组包括多个并联连接的软包电容单体，相邻软包电容单体的单体正极极耳折弯部互相抱合，形成电容模组并联正极端；相邻软包电容单体的单体负极极耳折弯部互相抱合，形成电容模组并联负极端。

优选的是，该电容模组包括2个并联连接的软包电容单体，2个软包电容单体的单体正极极耳折弯部互相抱合，形成电容模组2并正极端；2个软包电容单体的单体负极极耳折弯部互相抱合，形成电容模组2并负极端。

优选的是，该电容模组包括多个串联连接的软包电容单体，相邻软包电容单体的单体正极极耳折弯部、单体负极极耳折弯部互相抱合，形成电容模组串联连接端；剩余单体正极极耳、剩余单体负极极耳折弯部背向设置，分别用作电容模组串联正极端和电容模组串联负极端。

优选的是，该电容模组包括2个串联连接的软包电容单体，2个软包电容单体的一个单体正极极耳折弯部与一个单体负极极耳折弯部互相抱合，形成电容模组2串连接端；2个软包电容单体的剩余单体正极极耳与剩余单体负极极耳折弯部背向设置，分别用作电容模组2串正极端和电容模组2串负极端。

优选的是，上述电容模组还包括硅胶绝缘体，硅胶绝缘体包括导热绝缘硅胶垫和阻燃绝缘硅胶护边；所述阻燃绝缘硅胶护边设置于外层软包电容单体端部的外表面；所述导热绝缘硅胶垫设置于外层软包电容单体两侧表面及相邻软包电容单体之间

优选的是，所述两个紧固板以相互扣合方式连接，具体为：所述第一紧固板内部设有向所述第二紧固板侧探出的第一挂钩体，相应的所述第二紧固板内部设有向所述第一紧固板侧探出的第二挂钩体，所述第一挂钩体与所述第二挂钩体可相互钩合卡紧。

优选的是，所述第一紧固板边部设置水平探出部；以及所述第二紧固板边部设置与所述探出部配合的导向凸台，所述第一挂钩体与所述第二挂钩体相互钩合时，所述导向凸台可沿所述水平探出部水平移动。

本发明还公开一种硬壳化软包电容系统，包括外壳，以及设置于外壳内部的硬壳化软包电容模组，所述硬壳化软包电容模组为上述所述的电容模组。

优选的是，所述电容系统包括多个电容模组，多个电容模组在所述外壳中呈多排多列结构排布。

本发明与现有技术相比的有益效果为：

(1)本发明的硬壳化软包电容模组将软包电容单体及硅胶绝缘体组装于相互扣合的紧固板内部，即将软包电容单体增设“硬壳化”结构，即将硬壳化软包电容模组以整体形式进行组合装配，并通过多个硬壳化软包电容模组串联或并联构成所需的硬壳化软包电容系统，可扩展性好，方便装配；