CN103904279A - 软包装锂离子电池组用电池隔板及电池组 - Google Patents

软包装锂离子电池组用电池隔板及电池组 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电池隔板，包括平坦的隔板主体及多个分别与该隔板主体连接的侧板，该隔板主体与该多个侧板共同定义一电池容纳空间，该多个侧板在该电池容纳空间远离该隔板主体的一侧进一步定义一隔板容纳空间，该隔板容纳空间与该隔板主体相配合。本发明还涉及一种电池组，包括多个电池单体和多个电池隔板，该多个电池单体和多个电池隔板相互叠加设置，该电池隔板一一对应的具有与该电池单体对应的形状，罩于该电池单体外部。

Description

软包装锂离子电池组用电池隔板及电池组
技术领域
本发明涉及大容量锂离子电池组装技术，具体涉及一种能将多块软包装锂离子电池单体叠加集成电池组的电池隔板及具有该电池隔板的电池组。
背景技术
电池的安全性是影响环保电动汽车普及的最大瓶颈，动力电池组通常是由多个电池单体串联或者串并联而成。电池单体按照壳体的不同，有铝壳/钢壳电池和软包电池两种。铝壳/钢壳电池具有强度好，外部组装简便的优点，但其可塑性不及聚合物软包装锂离子电池，当内部产生大量气体时，因外壳刚性较强不能排放内部气体，容易引起爆炸等安全事故。软包装锂离子电池单体具有设计灵活，安全性能好，导热导电性能好，适应温度宽，可大电流充放电等优点，并且基本解决了安全和寿命问题，成为目前用于制作大功率电源的首选产品。
然而软包装锂离子电池单体因其外包装为一层铝塑膜，整个单体较软，形状不统一，使软包电池在封装时难以稳固，并且电芯包装膜很容易被刺破，降低了安全性。如何有效保护电芯包装膜完好并稳固封装成为电池组封装结构设计要解决的重点难题。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种能将软包装锂离子电池单体封装在电池组中的电池隔板及具有该电池隔板的电池组，使该电池组具有更好的稳固性及安全性。
一种电池隔板，包括平坦的隔板主体及多个分别与该隔板主体连接的侧板，该隔板主体与该多个侧板共同定义一电池容纳空间，该多个侧板在该电池容纳空间远离该隔板主体的一侧进一步定义一隔板容纳空间，该隔板容纳空间与该隔板主体相配合，能够在多个电池隔板相互叠加时容纳另一相同的电池隔板的隔板主体。
一种电池组，包括多个电池单体和多个电池隔板，该多个电池单体和多个电池隔板相互叠加设置，该电池隔板一一对应的具有与该电池单体对应的形状，罩于该电池单体外部。本发明提供的电池隔板具有能够上下配合的结构，在保护软包装锂离子电池单体的同时，能将电池单体定位并形成外形规整的电池组，从而提高了使用软包装锂离子电池单体的电池组的稳固性及安全性。
附图说明
图1是本发明实施例的电池组的爆破图。
图2是本发明实施例的电池组的立体图。
图3是图2的局部放大图。
图4是本发明实施例的电池组的主视示意图。
图5是本发明另一实施例的电池组的立体图。
主要元件符号说明
第一底板 10
第二底板 20
立柱 30
弹性元件 40
电池组 50
第一侧面 502
第二侧面 506
电池单体 510
接线部 520
第一段 552
第二段 554
台阶段 556
电池隔板 560
隔板主体 562
侧板 564
台阶 565
电池容纳空间 566
隔板容纳空间 568
压板 60
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的电池隔板及电池组作进一步的详细说明。
请参阅图1至图4，本发明实施方式提供一种电池组50，包括多个电池单体510和多个电池隔板560，该多个电池单体510相互叠加设置。该电池隔板560具有与该电池单体510对应的形状，罩于该电池单体510外部。
该电池单体510为软包装锂离子电池，同一电池组50的多个电池单体510在厚度方向进行叠加。每个电池单体510均为一能够独立进行充放电的锂离子电池。同一电池组50的电池单体510具有基本一致的形状和尺寸，可以相互并联或串联。该电池单体510可包括电极接线部520，用于相互连接并与外电路连接进行充放电。为便于接线，同一电池组50中所有电池单体510的接线部520可以设置在电池组50的同一侧面，如第一侧面502。
同一电池组50的多个电池隔板560沿相同方向进行叠加，并罩于该电池单体510外部，与该多个电池单体510相互交替的叠加设置。该电池隔板560包括平坦的隔板主体562及多个分别与该隔板主体562的边缘连接的侧板564，该隔板主体562与该多个侧板564共同定义一电池容纳空间566，该多个侧板564在该电池容纳空间566远离该隔板主体562的一侧进一步定义一隔板容纳空间568，该隔板容纳空间568与该隔板主体562相配合，能够在多个电池隔板560相互叠加时容纳另一相同的电池隔板560的隔板主体562。该电池容纳空间566用于容纳该电池单体510，该隔板容纳空间568用于部分容纳并配合另一相同的电池隔板560，主要是容纳另一电池隔板560的隔板主体562。该侧板564在垂直于该隔板主体562方向上的长度大于该电池单体510的厚度，从而使该电池隔板560可以罩于该电池单体510外，并进一步罩于相邻的电池隔板560的部分侧板564外。该侧板564的形状可以使中间间隔有电池单体510的两个相邻的电池隔板560沿相同方向叠加时仍能相互抵靠。具体地，该电池隔板560的侧板564的内侧与相邻的另一电池隔板560的侧板564的外侧相抵靠。因此，在垂直于叠加方向X上，该多个相互叠加的电池隔板560相对位置固定，从而对容纳其中的电池单体510在垂直于叠加方向X上定位。在平行于叠加方向X上，相邻的两个隔板主体562之间间隔有一电池单体510，该电池单体510的两个相对的表面在该叠加方向X上分别与相邻的两个隔板主体562相接触并贴合。该电池隔板560可以具有较好的导热性能，为一导热板。该两个隔板主体562可以将该电池单体510产生的热量传导至侧板564。相邻的两个隔板主体562之间的距离为该电池单体510的厚度。而当该电池单体510发生膨胀或收缩时，该电池隔板560可沿叠加方向X移动，使相邻的两个隔板主体562之间的距离增大或减小。
同一电池组50的多个电池隔板560具有基本相同的形状及尺寸。该隔板主体562及侧板564可以具有相同的厚度，如0.5mm~1mm，例如该电池隔板560可以由一厚度均匀的板材弯曲形成。
在一实施例中，该侧板564可以具有一向外凸出的台阶565。该台阶565的步距可以与该侧板564的厚度相等。当该电池单体510的厚度较小时，该侧板564可以在台阶565处与相邻的另一电池隔板560的隔板主体562相抵靠。如图4所示，当该电池单体510的厚度较大时，该侧板564在台阶565处与相邻的另一电池隔板560的隔板主体562具有一间距。此两种情况中两个相邻的电池隔板560之间的电池单体510的两个相对的表面均在该叠加方向X上分别与该相邻的两个隔板主体562相接触并贴合。
在一实施例中，该电池隔板560包括矩形板状的隔板主体562及三个分别从该矩形板的三条边延伸的侧板564。该三个侧板564可以相互连接。该电池单体510的接线部520从该电池隔板560不具有侧板564的方向暴露于外。
更为具体地，该侧板564可以具有与该隔板主体562连接的第一段552、远离该隔板主体562的第二段554，以及将该第一段552与第二段554连接的台阶段556，以共同形成该台阶565。该第一段552与第二段554可以垂直于该隔板主体562，该台阶段556可以平行于该隔板主体562，使该电池隔板560具有一无底的凸字形结构。该第一段552在垂直于该隔板主体562方向上的长度小于或等于该电池单体510的厚度。
在一实施例中，该侧板564在垂直于该隔板主体562方向上的长度为该电池单体510厚度的4/3，相互叠加的两个电池隔板560在侧面具有该电池单体510厚度的1/3的重叠量。
在该电池组50中，该电池隔板560罩于该电池单体510外部，并将该接线部520暴露于外，以方便接线。该电池隔板560与电池单体510的数量可以相等，使每个电池单体510均具有一电池隔板560罩于外部。该多个电池隔板560的侧板564的外侧共同组成该电池组50的第二侧面506，该第二侧面506平行于该叠加方向X。该电池单体510为软包电池，因此外形难以做到一致，并且有可能厚度不均，而同一电池组50的电池隔板560具有基本一致的形状和尺寸，且叠加方向一致，因此该电池隔板560在保护该电池单体510的同时还可使该电池组50具有规则并统一的外形，以方便在电池模块中安装固定。
该电池隔板560的材料可以为具有较高热导率的材料，如金属，从而利于将电池单体510中心的热量传递至电池组50的侧面。在另一实施例中，该电池隔板560的表面也可涂覆一层耐高温导热绝缘漆。
进一步地，为增强散热性能，该电池组50还可进一步包括在电池隔板560和电池单体510接触面之间涂覆或填充的导热剂（图未示）。该导热剂可以为导热性能良好的粘性或者半粘性物质，如硅胶。该导热剂可以彻底排除电池隔板560和电池单体510之间的空气，减小热阻，改善散热性能。另外，导热剂也有利于固定该电池单体510，免于震动或冲击，或者时间过久而引起电化学粉体材料的脱落和电池容量的损失，另外还可起适当的密封作用，阻止外部水分可能侵入电池单体510，也可阻止电池单体510内部的电解液流出而防止电池过早损坏。
请参阅图5，该电池组50还可进一步包括第一底板10、第二底板20及多个立柱30。该多个电池单体510及多个电池隔板560设置于该第一底板10与第二底板20之间。该立柱30可以为杆状的刚性结构，用于支撑、固定并间隔该第一底板10与第二底板20。该立柱30的两端分别与第一底板10及第二底板20固定连接。该第一底板10与第二底板20可以为板状的刚性结构，表面可以具有固定结构，如固定孔或槽，用于与立柱30连接。
该立柱30可以与该多个电池隔板560的侧板564相抵靠，从而对该多个电池隔板560在垂直于该叠加方向X上进行限位。该立柱30的材料可以为具有较高热导率的材料，如金属，从而利于同一电池组50中不同的电池单体510之间的热量传递，实现均热。在另一实施例中，该立柱30的表面也可涂覆一层耐高温导热绝缘漆。
该电池组50还可进一步包括多个弹性元件40。该弹性元件40设置于电池隔板560与第一底板10之间，并对该多个电池隔板560在该叠加方向X上施加压力，使该多个电池隔板560相互压紧，以实现在未膨胀态时的位置固定。然而，该弹性元件40并非处于弹性压缩极限，即还可进一步弹性压缩，从而使该多个电池隔板560可以在该电池单体510体积膨胀时沿叠加方向X进一步压缩该弹性元件40。该弹性元件40可以为弹簧、弹性柱或弹片。可以理解，该立柱30在叠加方向X不对该电池组50进行限位，该电池组50中的电池单体510及电池隔板560在电池膨胀时可沿叠加方向X抵抗该弹性元件40施加压力产生一定程度的位移。
该电池组50还可进一步包括压板60，设置于电池隔板560与弹性元件40之间，该压板60表面可以具有弹性元件定位孔，用于连接并定位该弹性元件40。该弹性元件40通过该压板60对该多个电池隔板560施加压力，从而使该电池单体510与两侧的电池隔板560的隔板主体562相贴合并压实。
该第一底板10与第二底板20之间的距离可以调节，从而调整弹性元件40施加的压力大小，使压板60能够跟随电池组50的热胀冷缩进行移动，保证电池单体510的有效压实性，降低电池组50的热阻系数，提高电堆的热管理性能。在一实施例中，该第一底板10与该立柱30可通过螺栓连接，通过调整螺栓可以调整该第一底板10与第二底板20之间的距离。在另一实施例中，该立柱30可以为长度可调的刚性杆，从而可以调整该第一底板10与第二底板20之间的距离。
本发明通过在层叠的电池单体510之间放置电池隔板560将外形尺寸不统一的电池单体510转换为外形尺寸均一电池组50，便于在电池模块中固定，电池隔板560有利于将电池组50中的热量快速传递到外部，满足锂离子动力电池工作时的散热要求。另外，在电池单体510之间叠加电池隔板560，该电池隔板560能够保护电池单体510的铝塑膜不被刮伤。通过该弹性元件40的压紧，当电池单体510的厚度有制造误差或发生热胀冷缩时，相邻的电池隔板560的隔板主体562之间能够依实际情况自动调整间距，且相邻的电池隔板560的侧板564仍然具有相互重叠的部分保证电池单体510的压实有效性以及形状的规整性。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (16)

1.一种软包装锂离子电池组用电池隔板，包括平坦的隔板主体及多个分别与该隔板主体连接的侧板，该隔板主体与该多个侧板共同定义一电池容纳空间，该多个侧板在该电池容纳空间远离该隔板主体的一侧进一步定义一隔板容纳空间，该隔板容纳空间与该隔板主体相配合，能够在多个电池隔板相互叠加时容纳另一相同的电池隔板的隔板主体。
2.如权利要求1所述的软包装锂离子电池组用电池隔板，其特征在于，该隔板主体及侧板具有相同的厚度。
3.如权利要求1所述的软包装锂离子电池组用电池隔板，其特征在于，该侧板的形状使两个相同的电池隔板沿相同方向叠加时一个电池隔板的侧板的内侧与另一电池隔板的侧板的外侧相抵靠，并且两个电池隔板的隔板主体之间具有间隔。
4.如权利要求1所述的软包装锂离子电池组用电池隔板，其特征在于，该隔板主体为矩形板，该侧板的数量为三个，分别从该矩形板的三条边延伸而出。
5.如权利要求1所述的软包装锂离子电池组用电池隔板，其特征在于，该侧板具有一向外凸出的台阶，该台阶具有与该侧板厚度相同的步距。
6.如权利要求1所述的软包装锂离子电池组用电池隔板，其特征在于，该侧板包括与该隔板主体连接的第一段、远离该隔板主体的第二段，以及将该第一段与第二段连接的台阶段，该第一段与第二段垂直于该隔板主体，该台阶段平行于该隔板主体。
7.如权利要求6所述的电池模块，其特征在于，该第一段在垂直于该隔板主体方向上的长度小于或等于该电池单体的厚度。
8.一种电池组，包括多个电池单体和多个如权利要求1至6中任意一项的软包装锂离子电池组用电池隔板，该多个电池单体和多个电池隔板相互叠加设置，该电池隔板一一对应的罩于该电池单体外部。
9.如权利要求8所述的电池组，其特征在于，该多个电池单体的接线部设置在该电池组的同一侧面，该电池隔板将该接线部暴露于外。
10.如权利要求8所述的电池组，其特征在于，该电池隔板的侧板的内侧与相邻的电池隔板的侧板的外侧相抵靠。
11.如权利要求8所述的电池组，其特征在于，该电池隔板的表面具有耐温导热绝缘层。
12.如权利要求8所述的电池组，其特征在于，进一步包括导热剂，设置在该电池隔板和电池单体之间。
13.如权利要求8所述的电池组，其特征在于，进一步包括第一底板、第二底板及多个立柱，该多个电池单体及多个电池隔板设置于该第一底板与第二底板之间，该多个立柱支撑、固定并间隔该第一底板与第二底板。
14.如权利要求13所述的电池组，其特征在于，该立柱与该多个电池隔板的侧板相抵靠，从而对该多个电池隔板在垂直于该叠加方向上进行限位。
15.如权利要求8所述的电池组，其特征在于，进一步包括多个弹性元件，该弹性元件对该多个电池单体和多个电池隔板在叠加方向上施加压力。
16.如权利要求15所述的电池组，其特征在于，进一步包括压板，设置于该电池隔板与弹性元件之间，该压板连接并定位该弹性元件。
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