CN110518169A - 一种用于电池模组的缓冲垫及电池模组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电池模组的缓冲垫及电池模组。该缓冲垫包括缓冲垫本体和两端与侧板配合的卡合机构以及顶部与隔线板相配合的锁位机构。卡合机构包括侧部撑板和侧部顶部卡板。侧部撑板与缓冲垫本体垂直，并与缓冲垫本体组成T字形结构。侧部顶部卡板是由卡板水平板和卡板竖直板组成的L形板，位于侧部撑板的上方，内侧与侧部撑板齐平，使得卡板竖直板底部具有侧部顶部卡面。该缓冲垫设于电池模组中时，侧部撑板卡在电池与侧板之间，卡板竖直板则卡在侧板上，卡板水平板扣在电池上。本发明减少电池模组装配所需的时间和降低所需的成本，并且能够改善电池模组整体受力状况，特别改善侧板的受力，从而提高电池模组使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电池模组，特别涉及动力电池模组中的缓冲垫。
背景技术
动力电池模组的缓冲垫一般由硅胶制成，设置在电池与电池之间，主要起到两个作用：
第一个作用是吸收碰撞冲击。根据对电池模组xyz三个方向上的冲击测试以及xy两个方向上的碰撞测试，发现在y方向上的冲击容易导致电池模组开裂。因此需要在y方向上需要有缓冲装置吸收碰撞冲击。该缓冲装置也就是前述的缓冲垫。
第二个作用是吸收三元锂离子电池侧面膨胀鼓包。现有技术下，动力电池模组所采用的电池一般有两种：第一种是磷酸铁锂电池，另一种是三元锂离子电池。相比于磷酸铁锂电池，三元锂离子电池具有更高的能量密度，同样尺寸的电池能够存储更多的电能。但是相比于磷酸铁锂电池，三元锂离子电池的稳定性较差。三元锂离子电池在使用过程中，电池侧面会有明显膨胀产生鼓包。
尽管三元锂离子电池稳定性较差，但考虑到能量密度问题，越来越多的厂商倾向于采用三元锂离子电池。对于三元锂离子电池侧面膨胀鼓包则通过在电池与电池之间设置缓冲垫吸收电池膨胀力。
现有技术下，电池模组在生成过程中，硅胶缓冲垫通常通过粘贴的方式粘贴在电池侧面。这种粘贴工艺存在以下三个问题：
第一是硅胶缓冲垫粘贴在电池侧面的位置不够固定和精确，导致电池与电池组成电池模组后，电池侧面膨胀鼓包后缓冲垫受力不均。
第二是无论是人工粘贴还是通过机器粘贴，制造成本都比较高；前者体现在人工成本上，后者体现在设备成本上。
第三是电池模组内电池组侧面涂胶时，部分胶水会溢出流入电池与电池之间的缝隙，造成胶水浪费，同时也污染电池模组内部环境。
发明内容
本发明所要解决的问题：电池模组现有缓冲垫粘贴工艺下所存在的缺陷。
为解决上述问题，本发明采用的方案如下：
根据本发明的一种用于电池模组的缓冲垫，包括支撑框架；所述支撑框架包括囗形框、两块侧部撑板和两块侧部顶部卡板；两块侧部撑板分别设于囗形框的两端，并与囗形框相垂直，使得侧部撑板与囗形框组成T字形结构；两块侧部顶部卡板分别位于两块侧部撑板的上方，并分别与两块侧部撑板相连；侧部顶部卡板包括卡板水平板和卡板竖直板；卡板竖直板位于侧部撑板的上方；卡板竖直板是比侧部撑板厚的板体，内侧与侧部撑板齐平，使得卡板竖直板与侧部撑板相连的连接部外侧具有侧部顶部卡面；卡板水平板位于卡板竖直板的顶部，并与卡板竖直板组成L字形结构。
进一步，根据本发明的用于电池模组的缓冲垫，囗形框顶部具有极部卡口，顶部两端分别设有一个缺口；卡板水平板位于该缺口内，使得卡板水平板的顶面与囗形框的顶端齐平，并在卡板水平板的内侧留有边缘卡口；卡板水平板的底面与极部卡口和边缘卡口的底部齐平。
进一步，根据本发明的用于电池模组的缓冲垫，所述支撑框架由硅橡胶制成；囗形框的囗形框中心部通过两面的密封膜密封有预氧丝气凝胶毛毡板。
根据本发明的一种电池模组，包括由两块端板和两块侧板围成的囗形框架、若干缓冲垫和若干电池；电池呈方形，按顺序依次排列于所述囗形框架内；相邻的电池之间通过缓冲垫相隔；缓冲垫包括支撑框架；所述支撑框架包括囗形框、两块侧部撑板和两块侧部顶部卡板；两块侧部撑板分别设于囗形框的两端，并与囗形框相垂直，从而使得侧部撑板与囗形框组成T字形结构；两块侧部顶部卡板分别位于两块侧部撑板的上方，并分别与两块侧部撑板相连；侧部顶部卡板包括卡板水平板和卡板竖直板；卡板竖直板位于侧部撑板的上方；卡板竖直板是比侧部撑板厚的板体，内侧与侧部撑板齐平，使得卡板竖直板与侧部撑板相连的连接部外侧具有侧部顶部卡面；卡板水平板位于卡板竖直板的顶部，并与卡板竖直板组成L字形结构；缓冲垫的两块侧部撑板分别顶在两块侧板的内侧；卡板竖直板通过侧部顶部卡面卡在侧板的上方；卡板水平板扣在电池上方。
进一步，根据本发明的电池模组，还包括设于电池上方的隔线板；隔线板设有电极开口；电池的电极设于电极开口内；同侧的电极开口之间设有极部卡条；极部卡条的外侧设有边缘卡条；囗形框的顶部具有极部卡口，顶部两端分别设有一个缺口；卡板水平板位于该缺口内，使得卡板水平板的顶面与囗形框的顶端齐平，并在卡板水平板的内侧留有边缘卡口；卡板水平板的底面与极部卡口和边缘卡口的底部齐平；极部卡口与隔线板上的极部卡条匹配，边缘卡口与隔线板上的边缘卡条匹配，使得隔线板上的极部卡条和边缘卡条分别卡在缓冲垫顶部的极部卡口和边缘卡口内。
进一步，根据本发明的电池模组，隔线板还包括有边板；边板的外侧设有边板卡条；边板卡条卡在卡板水平板的顶面上。
进一步，根据本发明的电池模组，还包括两块端部隔板；端部隔板包括竖直隔板和电池顶部卡板；竖直隔板和电池顶部卡板相垂直，并使得端部隔板呈L字形结构；竖直隔板卡在端板和端部的电池之间，电池顶部卡板扣在电池上。
进一步，根据本发明的电池模组，所述支撑框架由硅橡胶制成；囗形框的囗形框中心部通过两面的密封膜密封有预氧丝气凝胶毛毡板。
本发明的技术效果如下：
1、通过缓冲垫两端的侧部撑板和侧部顶部卡板的配合卡位和卡合，免去缓冲垫在电池模组装配工艺中的对准测量作业，提高缓冲垫在装配工艺中的效率，从而减少电池模组装配所需的时间和降低电池模组装配所需的成本。
2、通过缓冲垫两端的侧部撑板和侧部顶部卡板的配合卡位和卡合，使得缓冲垫相对于电池模组的侧板和电池位置精确，并且同一电池模组内的每个缓冲垫位置一致，从而避免电池侧面膨胀鼓包后缓冲垫受力不均的问题，改善电池模组整体受力状况，从而提高电池模组的使用寿命。
3、通过缓冲垫两端的侧部撑板的隔离，使得侧板与电池之间同样配备了缓冲，从而改善了侧板的受力状况，从而提高侧板及电池模组的使用寿命。
4、通过缓冲垫顶部与隔线板的配合卡位和卡合，使得隔线板位置装配更为精准。
5、电池模组内电池组侧面涂胶时，由于缓冲垫两端的侧部撑板阻隔，胶水无法流入电池与电池之间的缝隙。
附图说明
图1是本发明实施例缓冲垫的立体结构示意图。
图2是图1中虚线方框部分的放大图。
图3是本发明实施例缓冲垫水平方向上的剖面图。
图4是本发明实施例电池模组的立体结构示意图。
图5是图4中隐藏隔线板后的立体结构示意图。
图6是本发明实施例端部隔板的结构示意图。
图7是本发明实施例隔线板的结构示意图。
图8是图4沿着端板水平方向上的局部剖面图。
图9是图8中虚线方框部分的放大图。
其中，1是缓冲垫，11是囗形框，12是囗形框中心部，121是密封膜，122是预氧丝气凝胶毛毡板，13是侧部撑板，131是圆弧倒角部，14是侧部顶部卡板，141是卡板水平板，142是卡板竖直板，143是侧部顶部卡面，151是极部卡口，152是边缘卡口，21是端板，22是侧板，3是电池，4是端部隔板，41是竖直隔板，42是电池顶部卡板，5是隔线板，51是极部卡条，52是边缘卡条，53是边板卡条，54是电极开口，55是边板，56是隔线主平板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
实施例1
如图1、图2、图3所示，一种用于电池模组的缓冲垫，包括由由硅橡胶制成的支撑框架。支撑框架包括囗形框11、两块侧部撑板13和两块侧部顶部卡板14。囗形框11的中心置空形成囗形框架中心部12。囗形框架中心部12通过两面的密封膜121密封有预氧丝气凝胶毛毡板122。预氧丝气凝胶毛毡板122是摊平的预氧丝气凝胶毛毡。囗形框11、囗形框架中心部12、密封膜121和密封膜121所密封的预氧丝气凝胶毛毡板122组成的板体是为缓冲垫本体。缓冲垫本体的两面涂有自粘胶。缓冲垫本体通过囗形框架中心部12由密封膜121密封由预氧丝气凝胶毛毡板122以匹配电池侧面膨胀鼓包。其中，囗形框11的厚度为：2.0~5.0mm。密封膜121采用PET膜，厚度为0.08~0.15mm。
两块侧部撑板13分别设于囗形框11的两端，并与囗形框11相垂直，从而使得侧部撑板13与囗形框11组成T字形结构。两端的两块侧部撑板13所形成的两个相背的T字形结构，使得两块侧部撑板13和缓冲垫本体组成的H字形结构。两块侧部顶部卡板14分别位于两块侧部撑板13的上方，并分别与两块侧部撑板13相连。侧部顶部卡板14包括卡板水平板141和卡板竖直板142。卡板竖直板142与侧部撑板13同宽，并位于侧部撑板13的上方。卡板竖直板142是比侧部撑板13厚的板体，内侧与侧部撑板13齐平，使得卡板竖直板142与侧部撑板13相连的连接部外侧具有侧部顶部卡面143。更为具体来说，卡板竖直板142和侧部撑板13视为一块板体的两个部分，其中，卡板竖直板142的部分较厚，侧部撑板13的部分较薄，由于卡板竖直板142和侧部撑板13内侧齐平，因此，卡板竖直板142和侧部撑板13之间形成侧部顶部卡面143。其中，卡板竖直板142的厚度为：10.0~18.0mm，侧部撑板13的厚度为：3.0~6.0mm。
囗形框11与侧部撑板13的内侧和卡板竖直板142的内侧具有圆弧倒角部131。圆弧倒角部131用于匹配电池边角的倒角。卡板水平板141位于卡板竖直板142的顶部，并与卡板竖直板142组成L字形结构。
囗形框11的顶部具有极部卡口151，顶部两端分别设有一个缺口。卡板水平板141位于该缺口内，使得卡板水平板141的顶面与囗形框11的顶端齐平，并在卡板水平板141的内侧留有边缘卡口152。卡板水平板141的底面与极部卡口151和边缘卡口152的底部齐平。本实施例中，极部卡口151每端均有三个，共有六个。极部卡口151和边缘卡口152的深度相同，为：1.0~3.0mm。
实施例2
一种电池模组，如图4、图5、图8、图9所示，包括由两块端板21和两块侧板22围成的囗形框架、若干缓冲垫1、若干电池3、两块端部隔板4以及隔线板5。电池3呈方形，按顺序依次排列于所述囗形框架内。相邻的电池3之间通过缓冲垫1相隔。本实施例中，电池3有6个，电池3之间的缓冲垫1有5块。
缓冲垫1，如图1、图2、图3所示，即为实施例1中的缓冲垫，本实施例不再赘述。缓冲垫1，如图8、图9所示，两块侧部撑板13分别顶在两块侧板22的内侧，并位于电池3和侧板22之间。卡板竖直板142通过侧部顶部卡面143卡在侧板22的上方。卡板水平板141扣在电池3上方。也就是说，缓冲垫上的侧部撑板13和侧部顶部卡板14组成了一个与电池模组侧板相配合的卡合机构。
端部隔板4，如图6所示，包括竖直隔板41和电池顶部卡板42。竖直隔板41和电池顶部卡板42相垂直，并使得端部隔板4呈L字形结构。竖直隔板41卡在端板21和端部的电池3之间，电池顶部卡板42扣在电池3上。
隔线板5设于电池3上方。如图7所示，隔线板5上设有电极开口54、边板55、内侧竖直隔板。隔线板5用于隔离连接电池之间的母线，并用于放置电池电压采集板。连接电池之间的母线以及电池电压采集板通过内侧竖直隔板相分隔。通过内侧竖直隔板的分隔，隔线板5中间设置有隔线主平板56。隔线主平板56用于放置前述的电池电压采集板。电极开口54与电池模组内电池上的电极位置相匹配，使得电池3的电极设于电极开口54内。电极开口54在隔线板5上排列分左右两侧。左右两侧电极开口54的中部是为用于放置前述的电池电压采集板的隔线主平板56。同侧相邻的两个电极开口54之间设有极部卡条51。极部卡条51的外侧设有边缘卡条52。边缘卡条52与边板55相连。边板55是设于隔线板5两侧边缘的竖直板体。隔线板5上的极部卡条51和边缘卡条52通过板面开口构筑。极部卡条51与缓冲垫1顶部的极部卡口151相匹配，边缘卡条52与缓冲垫1顶部的边缘卡口152相匹配，使得隔线板5上的极部卡条51和边缘卡条52分别卡在缓冲垫1顶部的极部卡口151和边缘卡口152内。边板55的外侧设有边板卡条53。边板卡条53卡在卡板水平板141的顶面上。也就是说，缓冲垫1顶部的极部卡口151、边缘卡口152以及卡板水平板141组成了一个与隔线板相配合的锁位机构。
Claims (8)
1.一种用于电池模组的缓冲垫，其特征在于，包括支撑框架；所述支撑框架包括囗形框(11)、两块侧部撑板(13)和两块侧部顶部卡板(14)；两块侧部撑板(13)分别设于囗形框(11)的两端，并与囗形框(11)相垂直，使得侧部撑板(13)与囗形框(11)组成T字形结构；两块侧部顶部卡板(14)分别位于两块侧部撑板(13)的上方，并分别与两块侧部撑板(13)相连；侧部顶部卡板(14)包括卡板水平板(141)和卡板竖直板(142)；卡板竖直板(142)位于侧部撑板(13)的上方；卡板竖直板(142)是比侧部撑板(13)厚的板体，内侧与侧部撑板(13)齐平，使得卡板竖直板(142)与侧部撑板(13)相连的连接部外侧具有侧部顶部卡面(143)；卡板水平板(141)位于卡板竖直板(142)的顶部，并与卡板竖直板(142)组成L字形结构。
2.如权利要求1所述的用于电池模组的缓冲垫，其特征在于，囗形框(11)顶部具有极部卡口(151)，顶部两端分别设有一个缺口；卡板水平板(141)位于该缺口内，使得卡板水平板(141)的顶面与囗形框(11)的顶端齐平，并在卡板水平板(141)的内侧留有边缘卡口(152)；卡板水平板(141)的底面与极部卡口(151)和边缘卡口(152)的底部齐平。
3.如权利要求1所述的用于电池模组的缓冲垫，其特征在于，所述支撑框架由硅橡胶制成；囗形框(11)的囗形框中心部(12)通过两面的密封膜(121)密封有预氧丝气凝胶毛毡板(122)。
4.一种电池模组，其特征在于，包括由两块端板(21)和两块侧板(22)围成的囗形框架、若干缓冲垫(1)和若干电池(3)；电池(3)呈方形，按顺序依次排列于所述囗形框架内；相邻的电池(3)之间通过缓冲垫(1)相隔；缓冲垫(1)包括支撑框架；所述支撑框架包括囗形框(11)、两块侧部撑板(13)和两块侧部顶部卡板(14)；两块侧部撑板(13)分别设于囗形框(11)的两端，并与囗形框(11)相垂直，从而使得侧部撑板(13)与囗形框(11)组成T字形结构；两块侧部顶部卡板(14)分别位于两块侧部撑板(13)的上方，并分别与两块侧部撑板(13)相连；侧部顶部卡板(14)包括卡板水平板(141)和卡板竖直板(142)；卡板竖直板(142)位于侧部撑板(13)的上方；卡板竖直板(142)是比侧部撑板(13)厚的板体，内侧与侧部撑板(13)齐平，使得卡板竖直板(142)与侧部撑板(13)相连的连接部外侧具有侧部顶部卡面(143)；卡板水平板(141)位于卡板竖直板(142)的顶部，并与卡板竖直板(142)组成L字形结构；缓冲垫(1)的两块侧部撑板(13)分别顶在两块侧板(22)的内侧；卡板竖直板(142)通过侧部顶部卡面(143)卡在侧板(22)的上方；卡板水平板(141)扣在电池(3)上方。
5.如权利要求4所述的电池模组，其特征在于，还包括设于电池(3)上方的隔线板(5)；隔线板(5)设有电极开口(54)；电池(3)的电极设于电极开口(54)内；同侧的电极开口(54)之间设有极部卡条(51)；极部卡条(51)的外侧设有边缘卡条(52)；囗形框(11)的顶部具有极部卡口(151)，顶部两端分别设有一个缺口；卡板水平板(141)位于该缺口内，使得卡板水平板(141)的顶面与囗形框(11)的顶端齐平，并在卡板水平板(141)的内侧留有边缘卡口(152)；卡板水平板(141)的底面与极部卡口(151)和边缘卡口(152)的底部齐平；极部卡口(151)与隔线板(5)上的极部卡条(51)匹配，边缘卡口(152)与隔线板(5)上的边缘卡条(52)匹配，使得隔线板(5)上的极部卡条(51)和边缘卡条(52)分别卡在缓冲垫(1)顶部的极部卡口(151)和边缘卡口(152)内。
6.如权利要求5所述的电池模组，其特征在于，隔线板(5)还包括有边板(55)；边板(55)的外侧设有边板卡条(53)；边板卡条(53)卡在卡板水平板(141)的顶面上。
7.如权利要求4所述的电池模组，其特征在于，还包括两块端部隔板(4)；端部隔板(4)包括竖直隔板(41)和电池顶部卡板(42)；竖直隔板(41)和电池顶部卡板(42)相垂直，并使得端部隔板(4)呈L字形结构；竖直隔板(41)卡在端板(21)和端部的电池(3)之间，电池顶部卡板(42)扣在电池(3)上。
8.如权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述支撑框架由硅橡胶制成；囗形框(11)的囗形框中心部(12)通过两面的密封膜(121)密封有预氧丝气凝胶毛毡板(122)。
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| CN201910871164.4A CN110518169A (zh) | 2019-09-16 | 2019-09-16 | 一种用于电池模组的缓冲垫及电池模组 |
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| CN207818692U (zh) * | 2018-01-19 | 2018-09-04 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池模组 |
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| CN208507758U (zh) * | 2018-06-06 | 2019-02-15 | 中航锂电（洛阳）有限公司 | 电池模组及其缓冲垫 |
| KR20190054709A (ko) * | 2017-11-14 | 2019-05-22 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 셀 가압형 엔드 플레이트와 확장형 센싱 하우징 구조가 적용된 배터리 모듈 |
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2019
- 2019-09-16 CN CN201910871164.4A patent/CN110518169A/zh active Pending
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