CN108336452A - 缓冲隔热结构、基础单元模块及软包电池模组 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种缓冲隔热结构、基础单元模块及软包电池模组。缓冲隔热结构应用于软包电池，应用于软包电池，软包电池包括电池本体，缓冲隔热结构包括外框及内片组件。内片组件嵌设在外框内以形成两个第一容置槽，第一容置槽用于容置部分电池本体。内片组件包括第一缓冲件、第二缓冲件及隔热件，隔热件设置在相邻的第一缓冲件及第二缓冲件之间，第一缓冲件和/或第二缓冲件与电池本体接触，用于吸收电池本体的膨胀空间，隔热件用于隔断内片组件两侧的软包电池的热传递。由此，可以吸收软包电池在经历充放电之后膨胀的厚度，并且能够隔断热传递。

Description

缓冲隔热结构、基础单元模块及软包电池模组
技术领域
本发明涉及电池热管理技术领域，具体而言，涉及一种缓冲隔热结构、基础单元模块及软包电池模组。
背景技术
由于新能源行业的快速发展，新能源行业将成为世界各国培育新的经济增长点的一个重要突破口。而新能源行业中的电动汽车由于尾气排放量少，受到各大厂商及用户的青睐。电动汽车的能源来自电池模组。由于单个的单体电池不能满足电动汽车的动力需求，因此电池模组中包括很多单体电池。
目前在实际使用过程中会涉及软包电池模组。软包电池在经历充放电循环后，会因为膨胀导致厚度发生变化，进而影响整个软包电池模组的尺寸和结构。此外，针对软包电池模组，目前没有合理的措施可以避免因单体失效引起的模组级别热失稳的情况。
发明内容
为了克服现有技术中的上述不足，本发明实施例的目的在于提供一种缓冲隔热结构、基础单元模块及软包电池模组，其能够很好地吸收因软包电池循环导致膨胀的厚度，从而不影响整个软包电池模组的尺寸及结构；并且，还能够隔断软包电池之间的热传递，避免整个软包电池模组因某个软包电池失效引起模组级别热失稳。
本发明实施例提供一种缓冲隔热结构，应用于软包电池，所述软包电池包括电池本体，所述缓冲隔热结构包括外框及内片组件；
所述内片组件嵌设在所述外框内以形成两个第一容置槽，所述第一容置槽用于容置部分所述电池本体；
所述内片组件包括第一缓冲件、第二缓冲件及隔热件，所述隔热件设置在相邻的所述第一缓冲件及所述第二缓冲件之间，所述第一缓冲件和/或所述第二缓冲件与所述电池本体接触，用于吸收所述电池本体的膨胀空间，所述隔热件用于隔断所述内片组件两侧的所述软包电池的热传递。
可选地，在本发明实施例中，所述第一缓冲件的尺寸、第二缓冲件的尺寸与所述隔热件的尺寸匹配，所述第一缓冲件、第二缓冲件及所述隔热件层叠设置。
可选地，在本发明实施例中，所述软包电池还包括封边，所述封边设置在所述电池本体的至少一个边缘，
所述外框用于承载所述封边以固定所述软包电池，其中，所述内片组件的尺寸与所述电池本体的尺寸匹配，所述外框的尺寸与所述封边的尺寸匹配。
可选地，在本发明实施例中，所述外框的厚度与所述内片组件的厚度和所述电池本体表面在厚度方向上与所述封边的距离的和匹配，以使所述封边与所述外框的顶面接触，其中，所述电池本体的侧面与所述外框的内侧面接触，所述外框的顶面与所述内片组件所在平面平行。
可选地，在本发明实施例中，所述第一缓冲件及所述第二缓冲件的材料包括海绵，所述隔热件的材料包括气凝胶或云母片。
本发明实施例还提供一种基础单元模块，所述基础单元模块包括至少一个软包电池、固定框架及所述的缓冲隔热结构，
所述缓冲隔热结构嵌设在所述固定框架内以形成第二容置槽，其中，所述第二容置槽包括所述第一容置槽，用于容置所述软包电池。
可选地，在本发明实施例中，所述基础单元模块还包括第一连接件及第二连接件，所述软包电池还包括正极耳及负极耳，所述固定框架还包括凹槽，
所述凹槽用于供所述正极耳及所述负极耳伸出；
所述第一连接件与所述至少一个软包电池的所述正极耳连接，所述第二连接件与所述至少一个软包电池的所述负极耳连接。
可选地，在本发明实施例中，所述基础单元模块还包括散热板，
所述散热板设置在所述基础单元模块表面，用于将所述基础单元模块内的所述软包电池的热量快速散失。
可选地，在本发明实施例中，所述基础单元模块还包括导热垫，
所述导热垫设置在所述散热板与所述软包电池之间，用于将所述软包电池的热量传递给所述散热板。
本发明实施例还提供一种软包电池模组，所述软包电池模组包括第三连接件及多个所述的基础单元模块，
多个所述基础单元模块通过所述第三连接件的配合以串联和/或并联的方式形成所述软包电池模组。
相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
本发明实施例提供一种缓冲隔热结构、基础单元模块及软包电池模组。所述缓冲隔热结构用于吸收软包电池膨胀的空间，并隔断软包电池之间的热传递。所述缓冲隔热结构包括外框及内片组件，所述内片组件嵌设在所述外框内，以实现所述内片组件的固定，并形成两个第一容置槽。所述第一容置槽用于容置所述软包电池的部分电池本体。所述内片组件包括第一缓冲件、第二缓冲件及隔热件，所述第一缓冲件及所述第二缓冲件之间设置有所述隔热件。所述第一缓冲件和/或所述第二缓冲件与所述电池本体接触，用于吸收所述电池本体的膨胀空间；所述隔热件用于隔断所述内片组件两侧的所软包电池之间的热传递。由此，可以很好地吸收因软包电池循环导致膨胀的厚度，从而不影响整个软包电池模组的尺寸及结构；并且，还能够隔断软包电池之间的热传递，避免发生因某个软包电池失效引起模组级别热失稳的情况。
为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例提供的缓冲隔热结构的结构示意图之一。
图2是本发明实施例提供的缓冲隔热结构的结构示意图之二。
图3是本发明实施例提供的软包电池的结构示意图。
图4是本发明实施例提供的软包电池与缓冲隔热结构的组装示意图。
图5是本发明实施例提供的固定框架的结构示意图。
图6是本发明实施例提供的基础单元模块的结构示意图之一。
图7是本发明实施例提供的基础单元模块的结构示意图之二。
图8是本发明实施例提供的软包电池模组的结构示意图。
图标：10-软包电池模组；11-基础单元模块；100-缓冲隔热结构；110-外框；120-内片组件；121-第一缓冲件；122-第二缓冲件；124-隔热件；131-第一容置槽；200-软包电池；210-电池本体；220-封边；231-正极耳；232-负极耳；310-固定框架；312-凹槽；321-第一连接件；322-第二连接件；330-导热垫；340-散热板；410-第三连接件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
目前在组装得到软包电池模组时，大多都是采用两个软包电池夹住一片海绵的方式。上述方式虽然可以吸收软包电池在经历充放电循环后膨胀的厚度，但是并不能同时解决吸收膨胀空间和隔断热传递的问题。而在本发明实施例中，通过在软包电池之间设置缓冲材料及隔热材料，从而同时解决吸收膨胀空间和隔断热传递的问题。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1、图2及图3，图1是本发明实施例提供的缓冲隔热结构100的结构示意图之一，图2是本发明实施例提供的缓冲隔热结构100的结构示意图之二，图3是本发明实施例提供的软包电池200的结构示意图。所述缓冲隔热结构100用于在受到所述软包电池200由于膨胀而施加的作用力后，通过发生形变吸收所述软包电池200的膨胀空间，并且可以通过隔热材料隔断热量的传递。
在本实施例中，所述软包电池200可以包括电池本体210。所述缓冲隔热结构100可以包括外框110及内片组件120。所述内片组件120嵌设在所述外框110内，实现对所述内片组件120的固定，同时形成两个第一容置槽131。所述第一容置槽131用于容置部分所述电池本体210。可选地，可以通过胶水(比如，软体硅胶)将所述外框110套设在所述内片组件120上。
在本实施例中，所述内片组件120可以包括第一缓冲件121、第二缓冲件122及隔热件124。所述隔热件124设置在所述相邻的所述第一缓冲件121及所述第二缓冲件122之间，即：所述第一缓冲件121、第二缓冲件122、隔热件124以层叠设置的方式组合在一起。所述第一缓冲件121和/或所述第二缓冲件122与所述电池本体210接触，用于吸收所述电池本体210的膨胀空间。所述隔热件124用于隔断所述内片组件120两侧的所述软包电池200之间的热传递。其中，所述第一缓冲件121、第二缓冲件122及所述隔热件124可以通过胶水(比如，软体硅胶)粘接的方式形成所述内片组件120。
在本实施例中，所述第一缓冲件121的尺寸、第二缓冲件122的尺寸均与所述隔热件124的尺寸匹配，从而便于设置为所述内片组件120。可选地，所述第一缓冲件121、第二缓冲件122与所述隔热件124的厚度可以不同，但与厚度方向垂直的表面的面积相同，由此可使得所述第一缓冲件121、第二缓冲件122及隔热件124重叠。
在本实施例中，所述软包电池200还可以包括封边220，所述封边220设置在所述电池本体210的至少一个边缘。所述外框110还可以用于承载所述封边220，以对所述封边220进行保护，并可以在其他装置的配合下将所述软包电池200固定。其中，所述内片组件120的尺寸与所述电池本体210的尺寸匹配，所述外框110的尺寸与所述封边220的尺寸匹配，由此可实现所述第一缓冲件121和/或所述第二缓冲件122与所述电池本体210表面的接触，并通过外框110对所述封边220进行保护。
请参照图1、图2、图3及图4，图4是本发明实施例提供的软包电池200与缓冲隔热结构100的组装示意图。所述外框110的厚度d1与所述内片组件120的厚度d2和所述电池本体210表面在厚度方向上与所述封边220的距离d3的和匹配，即：d1与d2+d3匹配，以使所述封边220与所述外框110的顶面接触。其中，所述电池本体210的侧面与所述外框110的内侧面接触，所述外框110的内侧面为所述内片组件120与所述外框110接触的侧面。所述外框110的顶面与所述内片组件120所在平面平行。
比如，所述封边220设置在所述电池本体210厚度一半的位置处。通过上述设置，可使得在厚度方向上一半的所述电池本体210容置在所述第一容置槽131内，所述封边220与所述外框110的顶面接触，从而保证组装效果。
在本实施例的实施方式中，所述第一缓冲件121及所述第二缓冲件122使用的缓冲材料可以相同，也可以不同，只要具有弹性可实现吸收膨胀空间的目的即可。所述缓冲材料可以是，但不限于，海绵。可以根据实际情况中涉及的软包电池200的膨胀率及电池成组时需要的预紧压力来选择海绵的厚度及压缩量特性。其中，可以重点考虑海绵的压缩量与压力关系的特性曲线。
在本实施例的实施方式中，所述隔热件124采用绝热材料，所述绝热材料可以是，但不限于，气凝胶、云母片等。所述外框110可以选择耐候性较好的海绵、PU或三元乙丙橡胶EPDM等。
请参照图5及图6，图5是本发明实施例提供的固定框架310的结构示意图，图6是本发明实施例提供的基础单元模块11的结构示意图之一。所述基础单元模块11可以包括至少一个软包电池200、固定框架310及所述缓冲隔热结构100。所述缓冲隔热结构100嵌设在所述固定框架310内以形成第二容置槽。所述第二容置槽包括所述第一容置槽131，用于容置所述软包电池200。其中，每个基础单元模块11的第二容置槽的数量均为两个，每个第二容置槽用于容置一个软包电池200。
请参照图3、图5及图6，所述基础单元模块11还可以包括第一连接件321及第二连接件322，所述软包电池200还包括正极耳231及负极耳232，所述固定框架310还包括凹槽312。所述凹槽312用于供所述正极耳231及所述负极耳232伸出。其中，所述凹槽312的位置、数量与所述基础单元模块11中的软包电池200的极耳位置、极耳总数量匹配，以保证每个极耳都可以经单独的凹槽312穿出，并且可以避免极耳因某些原因直接呈短路连接。
所述第一连接件321与所述至少一个软包电池200的所述正极耳231连接，所述第二连接件322与所述至少一个软包电池200的所述负极耳232连接。所述第一连接件321及所述第二连接件322均包括金属材料，以实现电性连接。其中，所述第一连接件321及所述第二连接件322可以通过焊接或其他方式实现与所述软包电池200的连接。可选地，所述第一连接件321及第二连接件322可以与所述固定框架310的凹槽312固定，，也可以与所述固定框架310固定。
请参照图7，图7是本发明实施例提供的基础单元模块11的结构示意图之二。所述基础单元模块11还可以包括散热板340。所述散热板340设置在所述基础单元模块11表面，用于将所述基础单元模块11内的所述软包电池200的热量快速散失。可选地，所述散热板340可以是铝板，所述散热板340的尺寸与所述基础单元模块11的尺寸匹配，以便在进行散热的同时，可以对基础单元模块11中的软包电池200进行保护。
在本实施例中，所述基础单元模块11还可以包括导热垫330。所述导热垫330设置在所述散热板340与所述软包电池200之间，用于将所述软包电池200的热量传递给所述散热板340。可选地，所述导热垫330可以与所述电池本体210完全重叠，从而进一步保证所述导热垫330与所述电池本体210的接触面积，以保证热量传导效果。
请参照图8，图8是本发明实施例提供的软包电池模组10的结构示意图。所述软包电池模组10包括多个第三连接件410及多个所述的基础单元模块11。多个所述基础单元模块11通过所述第三连接件410的配合以串联和/或并联的方式形成所述软包电池模组10。其中，所述第三连接件410包括金属材料，比如，可以是铝排，能够通过与所述第一连接件321、第二连接件322的连接实现不同软包电池200间的电性连接。
综上所述，本发明实施例提供一种缓冲隔热结构、基础单元模块及软包电池模组。所述缓冲隔热结构用于吸收软包电池膨胀的空间，并隔断软包电池之间的热传递。所述缓冲隔热结构包括外框及内片组件，所述内片组件嵌设在所述外框内，以实现所述内片组件的固定，并形成两个第一容置槽。所述第一容置槽用于容置所述软包电池的部分电池本体。所述内片组件包括第一缓冲件、第二缓冲件及隔热件，所述第一缓冲件及所述第二缓冲件之间设置有所述隔热件。所述第一缓冲件和/或所述第二缓冲件与所述电池本体接触，用于吸收所述电池本体的膨胀空间；所述隔热件用于隔断所述内片组件两侧的所软包电池之间的热传递。由此，可以很好地吸收因软包电池循环导致膨胀的厚度，从而不影响整个软包电池模组的尺寸及结构；并且，还能够隔断软包电池之间的热传递，避免发生因某个软包电池失效引起模组级别热失稳的情况。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缓冲隔热结构，其特征在于，应用于软包电池，所述软包电池包括电池本体，所述缓冲隔热结构包括外框及内片组件；
所述内片组件嵌设在所述外框内以形成两个第一容置槽，所述第一容置槽用于容置部分所述电池本体；
所述内片组件包括第一缓冲件、第二缓冲件及隔热件，所述隔热件设置在相邻的所述第一缓冲件及所述第二缓冲件之间，所述第一缓冲件和/或所述第二缓冲件与所述电池本体接触，用于吸收所述电池本体的膨胀空间，所述隔热件用于隔断所述内片组件两侧的所述软包电池的热传递。
2.根据权利要求1所述的缓冲隔热结构，其特征在于，
所述第一缓冲件的尺寸、第二缓冲件的尺寸与所述隔热件的尺寸匹配，所述第一缓冲件、第二缓冲件及所述隔热件层叠设置。
3.根据权利要求1所述的缓冲隔热结构，其特征在于，所述软包电池还包括封边，所述封边设置在所述电池本体的至少一个边缘，
所述外框用于承载所述封边以固定所述软包电池，其中，所述内片组件的尺寸与所述电池本体的尺寸匹配，所述外框的尺寸与所述封边的尺寸匹配。
4.根据权利要求3所述的缓冲隔热结构，其特征在于，
所述外框的厚度与所述内片组件的厚度和所述电池本体表面在厚度方向上与所述封边的距离的和匹配，以使所述封边与所述外框的顶面接触，其中，所述电池本体的侧面与所述外框的内侧面接触，所述外框的顶面与所述内片组件所在平面平行。
5.根据权利要求1所述的缓冲隔热结构，其特征在于，
所述第一缓冲件及所述第二缓冲件的材料包括海绵，所述隔热件的材料包括气凝胶或云母片。
6.一种基础单元模块，其特征在于，所述基础单元模块包括至少一个软包电池、固定框架及权利要求1-5中任意一项所述的缓冲隔热结构，
所述缓冲隔热结构嵌设在所述固定框架内以形成第二容置槽，其中，所述第二容置槽包括所述第一容置槽，用于容置所述软包电池。
7.根据权利要求6所述的基础单元模块，其特征在于，所述基础单元模块还包括第一连接件及第二连接件，所述软包电池还包括正极耳及负极耳，所述固定框架还包括凹槽，
所述凹槽用于供所述正极耳及所述负极耳伸出；
所述第一连接件与所述至少一个软包电池的所述正极耳连接，所述第二连接件与所述至少一个软包电池的所述负极耳连接。
8.根据权利要求6所述的基础单元模块，其特征在于，所述基础单元模块还包括散热板，
所述散热板设置在所述基础单元模块表面，用于将所述基础单元模块内的所述软包电池的热量快速散失。
9.根据权利要求8所述的基础单元模块，其特征在于，所述基础单元模块还包括导热垫，
所述导热垫设置在所述散热板与所述软包电池之间，用于将所述软包电池的热量传递给所述散热板。
10.一种软包电池模组，其特征在于，所述软包电池模组包括第三连接件及多个权利要求6-9中任意一项所述的基础单元模块，
多个所述基础单元模块通过所述第三连接件的配合以串联和/或并联的方式形成所述软包电池模组。
CN201810322905.9A 2018-04-11 2018-04-11 缓冲隔热结构、基础单元模块及软包电池模组 Pending CN108336452A (zh)

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