一种方形电芯动力电池系统技术方案

本发明专利技术提供一种方形电芯动力电池系统，电芯模组前后堆叠，电芯模组包括电芯总成，电芯总成第一端面设有电芯正极和电芯负极，电芯模组包括前后堆叠的两个单列模组，单列模组的电芯总成左右交错设置，两个单列模组一端电芯正极电气连接，两列电芯模组另一端的电芯负极电气连接；单列模组包括两行电芯总成，上下两层电芯总成的第一端面相向设置，下层电芯正极和上层电芯负极焊接，下层电芯负极和上层电芯正极焊接；本发明专利技术通过电芯与电芯交错堆叠形成单列模组，单列模组与单列模组交错堆叠形成模组，模组与模组交错堆叠形成电池整体堆叠，通过简单的结构及电芯本体，便于电芯堆叠的稳定性和电芯极柱的焊接，使动力电池获得力学可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种方形电芯动力电池系统


[0001]本专利技术涉及动力电池
，尤其涉及一种方形电芯动力电池系统。

技术介绍

[0002]在动力电池结构与集成设计中，结构可靠性，成本控制和热失控性能一直是发展趋势。各汽车及动力电池厂家均有相应的解决方案。结构可靠性方面，有的通过提高托盘的强度来提高电池包结构可靠性，有的通过灌胶方式来提高电池包结构可靠性。
[0003]成本控制方面，目前发展趋势为CTP结构，即电芯到电池包的直接成组方式，舍弃电芯到模组，模组到电池包的成组方式，热失控可控性，目前大部分是采用云母板，陶瓷硅橡胶等材料来阻挡火焰的蔓延。
[0004]目前动力电池电芯成组方式上，大都采用电池与电池整齐堆叠，然后采用结构连结方式将电芯固定在一起，连结方式的强度决定整体动力电池的强度，往往问题出在电芯整齐堆叠的边界上，是最难连结，最薄弱的承力点。
[0005]目前动力电池托盘等结构件已经进行了比较大程度成本控制，但电气连结部分，尤其传统动力电池集成盖板还未能进行成本优化，且成本占比比较大。
[0006]目前热失控主要采用隔热材料围堵的方式控制电芯热失控时火焰蔓延，且火焰的喷射方向朝向电池包单个方向，导致电池包散热通道内短时间需要疏导大量热量，疏散不及时就会导致电池包爆炸，热失控性能失效。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种方形电芯动力电池系统。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种方形电芯动力电池系统，其特征在于，包括若干电芯模组，若干列所述电芯模组前后堆叠，所述电芯模组的高度对齐，所述电芯模组的左右两端对齐，每一电芯模组包括若干电芯总成，所述电芯总成的形状为长方体，所述电芯总成的第一端面左右对称设有电芯正极和电芯负极，所述电芯正极和电芯负极的轴心间距为电芯正极与电芯总成第二端面距离的两倍，所述电芯正极与电芯总成第三端面的距离和电芯正极与电芯总成第二端面的距离相等，所述第二端面和第三端面位于第一端面的左右两侧；每一电芯模组包括前后堆叠的两个单列模组，相邻两个单列模组的电芯总成左右交错设置，相邻两个单列模组一端的电芯正极电气连接，相邻两列电芯模组另一端的电芯负极电气连接；每一单列模组包括上下堆叠的两行电芯总成，上层电芯总成的数目少于下层电芯总成的数目，上下两层电芯总成左右交错设置，上下两层电芯总成的第一端面相向设置，下层电芯总成的电芯正极和上层电芯总成的电芯负极焊接，下层电芯总成的电芯负极和上层电芯总成的电芯正极焊接。
[0009]进一步地，每一电芯总成设有一电芯防爆阀，所述电芯防爆阀与电芯正极、电芯负
极位于不同侧。
[0010]进一步地，所述电芯防爆阀设置在电芯总成的第四端面，所述第四端面和第一端面上下对称。
[0011]进一步地，相邻两个单列模组一端的电芯正极通过之字形的正极连结板连接，相邻两列电芯模组另一端的电芯正极通过之字形的负极连结板连接。
[0012]进一步地，两个单列模组各设有一电芯信号采样线，所述电芯信号采样线的采样端通过镍片与电芯正极焊接。
[0013]进一步地，所述电芯模组的一端设有监控单元，所述电芯信号采样线的输出端通过接插件与监控单元连接。
[0014]进一步地，上层电芯总成的数目比下层电芯总成的数目少一个，前列电芯总成的数目比后列电芯总成的数目少一个。
[0015]进一步地，前后相邻的两个单列模组通过结构胶粘接。
[0016]进一步地，前后相邻的两列电芯模组通过结构胶粘接。
[0017]本专利技术通过电芯与电芯交错堆叠形成单列模组，单列模组与单列模组交错堆叠形成模组，模组与模组交错堆叠形成电池整体堆叠，通过简单的结构及电芯本体，便于电芯堆叠的稳定性和电芯极柱的焊接，使动力电池获得力学可靠性。
[0018]本专利技术电芯交错堆叠，相邻电芯串联极柱直接焊接，省去传统电池设计电气采集集成盖板，降低电池包成本。
[0019]本专利技术电芯防爆阀与电芯极柱分离设计、电芯上下堆叠，电芯高温物质喷射方向与模组本体相反，可配合安装水冷板，提高动力电池热失控性能。
附图说明
[0020]图1为本专利技术电芯总成的结构示意图；图2为本专利技术电芯极柱的位置示意图；图3为本专利技术电芯防爆阀的位置示意图；图4为本专利技术电芯总成的侧面结构示意图；图5为本专利技术单列模组的立体结构示意图；图6为本专利技术单列模组的正面结构示意图；图7为本专利技术单列模组堆叠局部放大图；图8为本专利技术电芯模组的结构示意图；图9为本专利技术电芯模组底面的放大图；图10为本专利技术电芯模组信号采样线的示意图；图11为本专利技术电芯模组信号采样线和监控单元的示意图；图12为本专利技术电芯模组堆叠爆炸图；图13为本专利技术电芯模组堆叠整体图；图14为本专利技术一种水冷板安装方式爆炸图；图15为本专利技术一种水冷板安装方式整体图；图16为本专利技术动力电池的爆炸图；图17为本专利技术动力电池的整体图；
图18为本专利技术另一种水冷板安装方式爆炸图。
[0021]附图标记：1电芯总成、11电芯正极、12电芯负极、13电芯防爆阀、2单列模组、21前列电芯、22后列电芯、23正极连接板、24第一电芯信号采样线、25第二电芯信号采样线、26监控单元、3电芯模组、31第一电芯模组、32第二电芯模组、33负极连接板、4电池堆叠整体、51上水冷板、52下水冷板、53 EDM单元、54下托盘、55上盖、521泄露槽、6动力电池。
实施方式
[0022]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]本专利技术公开了一种方形电芯动力电池系统，如图1所示，包括若干电芯模组3，若干列电芯模组3前后堆叠，电芯模组3的高度对齐，电芯模组3的左右两端对齐，每一电芯模组3包括若干电芯总成1，电芯总成1的形状为长方体，电芯总成1的第一端面左右对称设有电芯正极11和电芯负极12。
[0024]如图2所示，电芯正极11和电芯负极12的轴心间距为电芯正极11与电芯总成1第二端面距离的两倍，第二端面和第三端面位于第一端面的左右两侧。
[0025]即电芯正极11与电芯总成1第三端面的距离和电芯正极11与电芯总成1第二端面的距离均为x，而电芯正极11和电芯负极12的轴心间距为2x。
[0026]每一电芯总成1设有一电芯防爆阀13，电芯防爆阀13与电芯正极11、电芯负极12位于不同侧，如图3所示，电芯防爆阀13与电芯极柱分离在不同面设计，优选地，如图9所示，电芯防爆阀13设置在电芯总成1的第四端面，第四端面和第一端面上下对称。
[0027]每一电芯模组3中包括前后堆叠的两个单列模组2，前列电芯21和后列电芯22，如图8所示，前列电芯21和后列电芯22中的电芯总成1左右交错设置，前列电芯21和后列电芯22左端的电芯正极11电气连接，前列电芯21和后列电芯2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方形电芯动力电池系统，其特征在于，包括若干电芯模组，若干列所述电芯模组前后堆叠，所述电芯模组的高度对齐，所述电芯模组的左右两端对齐，每一电芯模组包括若干电芯总成，所述电芯总成的形状为长方体，所述电芯总成的第一端面左右对称设有电芯正极和电芯负极，所述电芯正极和电芯负极的轴心间距为电芯正极与电芯总成第二端面距离的两倍，所述电芯正极与电芯总成第三端面的距离和电芯正极与电芯总成第二端面的距离相等，所述第二端面和第三端面位于第一端面的左右两侧；每一电芯模组包括前后堆叠的两个单列模组，相邻两个单列模组的电芯总成左右交错设置，相邻两个单列模组一端的电芯正极电气连接，相邻两列电芯模组另一端的电芯负极电气连接；每一单列模组包括上下堆叠的两行电芯总成，上层电芯总成的数目少于下层电芯总成的数目，上下两层电芯总成左右交错设置，上下两层电芯总成的第一端面相向设置，下层电芯总成的电芯正极和上层电芯总成的电芯负极焊接，下层电芯总成的电芯负极和上层电芯总成的电芯正极焊接。2.根据权利要求1所述的方形电芯动力电池系统，其特征在于，每一电芯总成设有一电芯防爆阀，所述电芯防爆阀与电芯正...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，周用华，丁志友，
申请(专利权)人：上海伊控动力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：