本發(fā)明屬于蓄電池領(lǐng)域，尤其涉及一種軟包電芯PACK結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有鋰離子電池市場(chǎng)已日漸成熟，各生產(chǎn)廠家規(guī)模也日益擴(kuò)大，軟包電芯電池組優(yōu)勢(shì)逐漸體現(xiàn)出來，但是也遇到很大的難題。比如軟包電芯現(xiàn)有的成組工藝，軟包電芯本身采用鋁塑膜作為外部防護(hù)，在組裝過程中容易刺破。為了提高軟包電芯的防護(hù)效果，如中國(guó)專利公開號(hào)：CN202434599U，公開了該實(shí)用新型公開了一種軟包電芯成組裝置，用于汽車軟包電芯成組技術(shù)領(lǐng)域，包括單體模塊；所述單體模塊包括結(jié)構(gòu)相同的第一夾板和第二夾板；所述第一夾板包括第一主板和第二主板，設(shè)置在所述第一主板和第二主板同一側(cè)且連接所述第一主板和第二主板的橫置板，所述橫置板之間留有散熱孔；所述第一主板和第二主板的兩端均設(shè)有通孔；所述第一夾板與所述第二夾板相接且所述橫置板均在外側(cè)，內(nèi)部形成一個(gè)腔；穿過所述通孔將所述單體模塊固定連接的穿釘。然而，由多個(gè)模組組合而成的PACK結(jié)構(gòu)，由于模組之間密集排列，容易造成熱量堆積，電芯溫度升高較快，降低了電芯壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供了一種有效降低電芯溫度、保證電芯壽命的軟包電芯PACK結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種軟包電芯PACK結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)端板、在兩個(gè)端板之間排列的若干電芯組件以及將端板和電芯組件定位的固定桿，所述的電芯組件包括相框和電芯，電芯組件的上方設(shè)有與電芯的電極連接的銅板以及覆蓋銅板的絕緣蓋，所述的相框包括外框體以及與外框體滑動(dòng)配合的內(nèi)框體，所述的電芯組件內(nèi)設(shè)有可帶動(dòng)內(nèi)框體上下往復(fù)移動(dòng)的凸輪件，所述電芯與內(nèi)框體固定連接，所述電芯的側(cè)面設(shè)有貼合固定的導(dǎo)熱片。

現(xiàn)有技術(shù)中，電芯的散熱主要通過被動(dòng)方式，如加裝大量散熱片，將熱量從電芯向外導(dǎo)出，然而當(dāng)電芯密集排列時(shí)，熱量傳遞變得較為困難。本方案中，固定桿將各個(gè)電芯組件串聯(lián)起來，電芯組件串聯(lián)后的兩端分別設(shè)有端板，從而形成一個(gè)PACK結(jié)構(gòu)。電芯組件內(nèi)，電芯與相框的內(nèi)框體固定，電芯的表面貼合導(dǎo)熱片，可將產(chǎn)生的熱量向外傳遞。同時(shí)，內(nèi)框體可相對(duì)外框體滑動(dòng)配合，凸輪件作用于內(nèi)框體，可帶動(dòng)內(nèi)框體上下移動(dòng)。在內(nèi)框體上下滑移的過程中，可推動(dòng)內(nèi)框體的空氣向外流動(dòng)，從而將電芯發(fā)出的熱量向外框體排出。

作為優(yōu)選，所述的凸輪件包括沿電芯組件排列方向布置的凸輪軸以及帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)，所述的凸輪軸上設(shè)有作用于內(nèi)框體底部的凸輪，所述的內(nèi)框體與外框體之間設(shè)有復(fù)位彈簧。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)凸輪來回轉(zhuǎn)動(dòng)從而不斷帶動(dòng)內(nèi)框體相對(duì)外框體滑移，從而不斷將熱量排出，降低電芯溫度。當(dāng)伺服電機(jī)帶動(dòng)凸輪上頂作用于內(nèi)框體時(shí)，限制內(nèi)框體的移動(dòng)范圍，有利于將電池溫度維持在預(yù)定的工作范圍內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述的凸輪軸的上方設(shè)有平行布置的輔助凸輪軸，輔助凸輪軸上設(shè)有作用于內(nèi)框體頂部的輔助凸輪，所述的凸輪件還包括可使凸輪和輔助凸輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的同步帶。輔助凸輪與凸輪可同步轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者配合同時(shí)對(duì)內(nèi)框體的頂部和底部進(jìn)行定位，使得內(nèi)框體在上下移動(dòng)的過程中，電芯定位更為穩(wěn)固。

作為上述優(yōu)選的替代方案，所述的凸輪軸的上方設(shè)有平行布置的輔助凸輪軸，輔助凸輪軸上設(shè)有作用于內(nèi)框體頂部的輔助凸輪，所述的端板上設(shè)有帶動(dòng)輔助凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輔助伺服電機(jī)。輔助凸輪軸和凸輪軸可獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)凸輪和輔助凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使凸輪和輔助凸輪均不作用于內(nèi)框體時(shí)，內(nèi)框體處于自由滑移狀態(tài)，電芯組件可隨著路面顛簸震動(dòng)而上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)散熱，節(jié)省能量消耗。

作為優(yōu)選，所述外框體的側(cè)壁設(shè)有若干貫通的通風(fēng)孔，外框體的外側(cè)面設(shè)有豎直布置的通風(fēng)槽，所述導(dǎo)熱片的左右兩側(cè)分別設(shè)有向外框體外部延伸的延伸端，所述延伸端向外框體的外側(cè)面彎折形成與通風(fēng)槽相對(duì)的散熱部。這樣，外框體的側(cè)壁設(shè)置通風(fēng)孔，使空氣可在內(nèi)外框體之間順利流動(dòng)，外框體的外側(cè)面設(shè)置通風(fēng)槽，便于空氣從通風(fēng)孔流出后沿著通風(fēng)槽流動(dòng)，吹向?qū)崞纳岵堪l(fā)生熱交換，提高導(dǎo)熱片的散熱效率。

作為優(yōu)選，所述外框體的四個(gè)內(nèi)角均設(shè)有彈簧座，所述的復(fù)位彈簧設(shè)置在彈簧座上，所述的彈簧座上設(shè)有與內(nèi)框體對(duì)應(yīng)的緩沖塊。這樣，外框體的四個(gè)彈簧座上分別設(shè)置復(fù)位彈簧，可對(duì)內(nèi)框體的上下滑移進(jìn)行緩沖。彈簧座上的緩沖塊，可對(duì)內(nèi)框體的移動(dòng)行程進(jìn)行限位，防止內(nèi)框體與凸輪或者輔助凸輪發(fā)生碰撞。

作為優(yōu)選，所述內(nèi)框體的左右兩側(cè)分別設(shè)有若干沿內(nèi)框體厚度方向布置的散熱槽，相鄰的散熱槽的間隔距離小于相鄰?fù)L(fēng)孔的間距。設(shè)置散熱槽，內(nèi)框體在上下滑移的過程中，能產(chǎn)生更大的風(fēng)量吹向外框體和導(dǎo)熱片，從而提高導(dǎo)熱片的散熱效果。

作為優(yōu)選，所述散熱部的內(nèi)側(cè)設(shè)有若干散熱條，所述的散熱條與通風(fēng)槽平行布置。設(shè)置散熱條可以提高散熱部與空氣的接觸面積，提高散熱效果。

本發(fā)明的有益效果是：提高了電芯的散熱能力，防止電芯溫度過高，保證電芯溫差一致性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中電芯組件的結(jié)構(gòu)示意圖；；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1中電芯組件和端板組合后的剖視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例2中電芯組件和端板組合后的剖視圖。

圖中：固定桿1，絕緣紙2，絕緣蓋3，相框4，外框體4a，內(nèi)框體4b，通風(fēng)孔401，通風(fēng)槽402, 散熱槽41，端板5，導(dǎo)熱片6，散熱部6a，散熱條6b，電芯7，伺服電機(jī)8，凸輪軸9，凸輪10，輔助凸輪11，輔助凸輪軸12，同步帶13，輔助伺服電機(jī)14，復(fù)位彈簧15，緩沖塊16，彈簧座17。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

如圖1所示的實(shí)施例中，一種軟包電芯PACK結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)端板5、若干電芯組件和固定桿1，電芯組件在兩個(gè)端板之間并列布置，端板的四個(gè)角上分別設(shè)有安裝孔，固定桿水平穿過安裝孔將電芯組件和端板進(jìn)行固定。

結(jié)合圖2所示，電芯組件包括相框4和電芯7，電芯組件的上方設(shè)有與電芯的電極連接的銅板以及覆蓋銅板的絕緣蓋3，絕緣蓋的上方設(shè)有絕緣紙2，以保證良好的絕緣效果。相框包括外框體4a和內(nèi)框體4b，其中，外框體的四個(gè)角上分別設(shè)有通孔，通孔的位置與端板的安裝孔位置對(duì)應(yīng)，以便于固定桿能同時(shí)穿過安裝孔和通孔進(jìn)行固定。內(nèi)框體位于外框體中，外框體的左右內(nèi)側(cè)壁分別設(shè)有導(dǎo)軌，內(nèi)框體上設(shè)有導(dǎo)槽，兩者滑動(dòng)配合后，內(nèi)框體可沿著導(dǎo)軌相對(duì)外框體上下移動(dòng)。電芯設(shè)置在內(nèi)框體上，兩者固定連接，電芯的電機(jī)與銅板之間可采用柔性連接，以保證電芯上下移動(dòng)時(shí)兩者能可靠連接。

電芯的側(cè)面設(shè)有貼合固定的導(dǎo)熱片6，導(dǎo)熱片采用鋁制。外框體的側(cè)壁設(shè)有若干貫通的通風(fēng)孔401，以便空氣從外框體的側(cè)壁流入或流出。內(nèi)框體沿著外框體上下移動(dòng)時(shí)，內(nèi)框體的側(cè)壁會(huì)遮擋中部的通風(fēng)孔，空氣從內(nèi)框體上方和下方的通風(fēng)孔內(nèi)外流動(dòng)。外框體的外側(cè)面設(shè)有豎直布置的通風(fēng)槽402，導(dǎo)熱片的左右兩側(cè)分別設(shè)有向外框體外部延伸的延伸端，延伸端向外框體的外側(cè)面彎折形成與通風(fēng)槽相對(duì)的散熱部6a，經(jīng)過通風(fēng)孔向外流出的空氣，可沿著通風(fēng)槽流動(dòng)，并吹向散熱部。內(nèi)框體的左右兩側(cè)分別設(shè)有若干沿內(nèi)框體厚度方向布置的散熱槽41，當(dāng)內(nèi)框體相對(duì)外框體上下移動(dòng)時(shí)，可提供額外的風(fēng)量吹向散熱部。相鄰的散熱槽的間隔距離小于相鄰?fù)L(fēng)孔的間距，以保證能提供較大的風(fēng)量。散熱部的內(nèi)側(cè)設(shè)有若干散熱條6b，散熱條與通風(fēng)槽平行布置，當(dāng)空氣從通風(fēng)槽經(jīng)過散熱部時(shí)，空氣便會(huì)進(jìn)入到散熱條之間的間隙中，帶走熱量。

結(jié)合圖3所示，電芯組件內(nèi)設(shè)有凸輪件，凸輪件包括沿電芯組件排列方向布置的凸輪軸9以及帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)8，凸輪軸上設(shè)有作用于內(nèi)框體底部的凸輪10，凸輪軸的上方設(shè)有平行布置的輔助凸輪軸12，輔助凸輪軸上設(shè)有作用于內(nèi)框體頂部的輔助凸輪11，凸輪件還包括可使凸輪和輔助凸輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的同步帶13。在電池進(jìn)行組裝時(shí)，還設(shè)置有控制器和溫度傳感器，溫度傳感器和伺服電機(jī)分別與控制器進(jìn)行連接，通過設(shè)定溫度范圍對(duì)伺服電機(jī)的開關(guān)進(jìn)行控制。內(nèi)框體與外框體之間設(shè)有復(fù)位彈簧，外框體的四個(gè)內(nèi)角均設(shè)有彈簧座17，復(fù)位彈簧設(shè)置在彈簧座上，彈簧座上設(shè)有與內(nèi)框體對(duì)應(yīng)的緩沖塊16。

在實(shí)際運(yùn)行過程中，伺服電機(jī)可帶動(dòng)凸輪軸左右來回轉(zhuǎn)動(dòng)，通過同步帶也同時(shí)帶動(dòng)輔助凸輪軸來回轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪軸上的凸輪作用于內(nèi)框體底部時(shí)，輔助凸輪上的輔助凸輪不作用于內(nèi)框體，內(nèi)框體上移。當(dāng)輔助凸輪上的輔助凸輪作用于內(nèi)框體時(shí)，凸輪軸上的凸輪不作用于內(nèi)框體底部，此時(shí)內(nèi)框體下移。內(nèi)框體相對(duì)外框體上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)內(nèi)外框體的空氣流動(dòng)，將電芯的產(chǎn)生的熱量向外排出。

實(shí)施例2

如圖1所示的實(shí)施例中，一種軟包電芯PACK結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)端板5、若干電芯組件和固定桿1，電芯組件在兩個(gè)端板之間并列布置，端板的四個(gè)角上分別設(shè)有安裝孔，固定桿水平穿過安裝孔將電芯組件和端板進(jìn)行固定。

結(jié)合圖2所示，電芯組件包括相框4和電芯7，電芯組件的上方設(shè)有與電芯的電極連接的銅板以及覆蓋銅板的絕緣蓋3，絕緣蓋的上方設(shè)有絕緣紙2，以保證良好的絕緣效果。相框包括外框體、內(nèi)框體4b和凸輪件，其中，外框體的四個(gè)角上分別設(shè)有通孔，通孔的位置與端板的安裝孔位置對(duì)應(yīng)，以便于固定桿能同時(shí)穿過安裝孔和通孔進(jìn)行固定。內(nèi)框體位于外框體中，外框體的左右內(nèi)側(cè)壁分別設(shè)有導(dǎo)軌，內(nèi)框體上設(shè)有導(dǎo)槽，兩者滑動(dòng)配合后，內(nèi)框體可沿著導(dǎo)軌相對(duì)外框體上下移動(dòng)。電芯設(shè)置在內(nèi)框體上，兩者固定連接，電芯的電機(jī)與銅板之間可采用柔性連接，以保證電芯上下移動(dòng)時(shí)兩者能可靠連接。

電芯的側(cè)面設(shè)有貼合固定的導(dǎo)熱片6，外框體的側(cè)壁設(shè)有若干貫通的通風(fēng)孔401，以便空氣從外框體的側(cè)壁流入或流出。內(nèi)框體沿著外框體上下移動(dòng)時(shí)，內(nèi)框體的側(cè)壁會(huì)遮擋中部的通風(fēng)孔，空氣從內(nèi)框體上方和下方的通風(fēng)孔內(nèi)外流動(dòng)。外框體的外側(cè)面設(shè)有豎直布置的通風(fēng)槽402，導(dǎo)熱片的左右兩側(cè)分別設(shè)有向外框體外部延伸的延伸端，延伸端向外框體的外側(cè)面彎折形成與通風(fēng)槽相對(duì)的散熱部6a，經(jīng)過通風(fēng)孔向外流出的空氣，可沿著通風(fēng)槽流動(dòng)，并吹向散熱部。內(nèi)框體的左右兩側(cè)分別設(shè)有若干沿內(nèi)框體厚度方向布置的散熱槽41，當(dāng)內(nèi)框體相對(duì)外框體上下移動(dòng)時(shí)，可提供額外的風(fēng)量吹向散熱部。相鄰的散熱槽的間隔距離小于相鄰?fù)L(fēng)孔的間距，以保證能提供較大的風(fēng)量。散熱部的內(nèi)側(cè)設(shè)有若干散熱條6b，散熱條與通風(fēng)槽平行布置，當(dāng)空氣從通風(fēng)槽經(jīng)過散熱部時(shí)，空氣便會(huì)進(jìn)入到散熱條之間的間隙中，帶走熱量。

結(jié)合圖4所示，電芯組件內(nèi)設(shè)有凸輪件，凸輪件包括沿電芯組件排列方向布置的凸輪軸9以及帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的伺服電機(jī)8，凸輪軸上設(shè)有作用于內(nèi)框體底部的凸輪10，凸輪軸的上方設(shè)有平行布置的輔助凸輪軸12，輔助凸輪軸上設(shè)有作用于內(nèi)框體頂部的輔助凸輪，端板上設(shè)有帶動(dòng)輔助凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輔助伺服電機(jī)14。在電池進(jìn)行組裝時(shí)，還設(shè)置有控制器和溫度傳感器，溫度傳感器和伺服電機(jī)、輔助伺服電機(jī)分別與控制器進(jìn)行連接，通過設(shè)定溫度范圍對(duì)伺服電機(jī)的開關(guān)進(jìn)行控制。內(nèi)框體與外框體之間設(shè)有復(fù)位彈簧，外框體的四個(gè)內(nèi)角均設(shè)有彈簧座17，復(fù)位彈簧設(shè)置在彈簧座上，彈簧座上設(shè)有與內(nèi)框體對(duì)應(yīng)的緩沖塊16。

在實(shí)際運(yùn)行過程中，伺服電機(jī)可帶動(dòng)凸輪軸左右來回轉(zhuǎn)動(dòng)，輔助伺服電機(jī)可帶動(dòng)輔助凸輪軸左右來回轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者的轉(zhuǎn)動(dòng)可獨(dú)立控制。凸輪軸上的凸輪作用于內(nèi)框體底部時(shí)，輔助凸輪上的輔助凸輪不作用于內(nèi)框體，內(nèi)框體上移。當(dāng)輔助凸輪上的輔助凸輪作用于內(nèi)框體時(shí)，凸輪軸上的凸輪不作用于內(nèi)框體底部，此時(shí)內(nèi)框體下移。內(nèi)框體相對(duì)外框體上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)內(nèi)外框體的空氣流動(dòng)，將電芯的產(chǎn)生的熱量向外排出。此外，也可控制伺服電機(jī)和輔助伺服電機(jī)，使得凸輪和輔助凸輪均不作用于內(nèi)框體上，此時(shí)內(nèi)框體可隨著外界的震動(dòng)而上下移動(dòng)，起到被動(dòng)散熱的效果。