CN112736328B - 一种隔热结构、电池模组、汽车及电池模组的组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电动车动力电池技术领域，公开了一种隔热结构、电池模组、汽车及电池模组的组装方法。所述隔热结构用于设置在相邻电芯或电芯组之间,所述隔热结构包括由气凝胶经涂覆封装形成的隔热片，所述隔热片的相对两端均设有限位组件，所述限位组件包括第一限位件、与所述第一限位件配合夹持于所述隔热片相应端的第二限位件和连接件，所述连接件用于将所述第二限位件固定连接到所述第一限位件上。本发明提供的一种隔热结构、电池模组、汽车及电池模组的组装方法，采用由气凝胶经涂覆封装形成的隔热片，并在该隔热片的相对两端设置限位组件组装制成，其结构、制作工艺简单，成本低，隔热效果较佳，利于对热蔓延的控制。

Description

一种隔热结构、电池模组、汽车及电池模组的组装方法

技术领域

本发明属于电动车动力电池技术领域，尤其涉及一种隔热结构、电池模组、汽车及电池模组的组装方法。

背景技术

目前用于电芯间的隔热结构采取的是回型塑胶框(硅胶框)中间填充气凝胶，使用PI/PET膜进行封装。此种设计的隔热结构，工艺复杂，封装成本高，回型框部分的隔热效果也比较差，不利于对热蔓延的控制。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供了一种隔热结构、电池模组、汽车及电池模组的组装方法，采用由气凝胶经涂覆封装形成的隔热片，并在该隔热片的相对两端设置限位组件组装制成，其结构、制作工艺简单，成本低，隔热效果较佳，利于对热蔓延的控制。

本发明的技术方案是：一种隔热结构，用于设置在相邻电芯或电芯组之间,所述隔热结构包括由气凝胶经涂覆封装形成的隔热片，所述隔热片的相对两端均设有限位组件，

所述限位组件包括第一限位件、与所述第一限位件配合夹持于所述隔热片相应端的第二限位件和连接件，所述连接件用于将所述第二限位件固定连接到所述第一限位件上。

可选地，所述限位组件的厚度大于所述隔热片的厚度。

可选地，所述隔热片的相对两端均设有所述限位组件，且每端布设有至少两个所述限位组件。

可选地，所述连接件为设于所述第二限位件上的凸扣，所述第一限位件对应设置有扣孔，所述凸扣穿过隔热片的孔位并卡于所述扣孔，或者，所述连接件为热压条，所述第二限位件通过所述热压条粘附于所述第一限位件。

可选地，所述连接件为铆钉、螺钉或螺栓。

可选地，所述第二限位件的两端设置有凸块，两所述凸块朝向于所述第一限位件，且所述第二限位件与两所述凸块之间压合槽，所述隔热片的端部设于所述压合槽内。

可选地，所述隔热片包括粉末状或棉絮状的气凝胶层和涂覆于所述气凝胶层表面的涂覆包层。

本发明提供了一种电池模组，包括至少两个电芯或至少两个电芯组，还包括如上述中年所述的一种隔热结构，所述隔热结构置于相邻的所述电芯之间或相邻的所述电芯组之间。

本发明提供了一种汽车，包括如上述所述的一种电池模组。

本发明还提供了一种电池模组的组装方法，用于组装如上述所述的电池模组，所述组装方法包括如下步骤：

制备由气凝胶经涂覆封装形成的隔热片和包括第一限位件、第二限位件以及连接件的限位组件，所述隔热片的相对两端均设有所述限位组件以形成隔热结构，其中，使所述第一限位件、第二限位件通过所述连接件固定连接且夹持于所述隔热片的相应端；将所述隔热结构置于相邻电芯之间或相邻电芯组之间，并使所述限位组件的两侧分别与相邻所述电芯或相邻所述电芯组接触。

本发明所提供的一种隔热结构、电池模组、汽车及电池模组的组装方法，采用由气凝胶经涂覆封装形成的隔热片，并在该隔热片的相对两端设置限位组件组装制成，其结构、制作工艺简单，成本低，隔热效果较佳，利于对热蔓延的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的一种隔热结构的爆炸示意图；

图2是本发明实施例提供的一种隔热结构的正视图；

图3是图2中A处的放大示意图；

图4是本发明实施例提供的一种电池模组的平面示意图；

图5是图4中B处的放大示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接设置、安装、连接，也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。

另外，本发明实施例中若有“长度”、“厚度”、“软”、“硬”、“凹”、“凸”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常规放置状态或使用状态，其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结构、特征、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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。

如图1至图5所示，本发明实施例提供的一种隔热结构，可用于设置在相邻电芯4或电芯组之间。所述隔热结构包括一隔热片1和两限位组件2，隔热片1可以由气凝胶经涂覆封装而形成，其结构、制作工艺简单，封装成本低。限位组件2可位于隔热片1的相对两端，即将隔热结构安装于相邻电芯4之间或相邻电芯组之间时，限位组件2可卡于相邻电芯4之间或相邻电芯组之间。

限位组件1包括第一限位件21、与第一限位件21配合夹持于隔热片1相应端的第二限位件22和连接件3，第一限位件21与第二限位件22互为两个独立部件，连接件3可用于将第二限位件22固定连接到第一限位件21上，使第一限位件21与第二限位件22配合具有夹持功能，即第二限位件22可通过连接件3固定连接于第一限位件21并实现对隔热片1的夹持固定。本发明实施例提供的一种隔热结构，采用由气凝胶经涂覆封装形成的隔热片1，并在该隔热片1的相对两端设置限位组件2组装制成，其结构、制作工艺简单，成本低，隔热效果较佳，利于对热蔓延的控制。

可以理解地，所述的隔热结构置于相邻电芯4之间，隔热结构是用于间隔相邻的电芯4单体。所述的隔热结构置于相邻电芯组之间，电池组可由多个电芯4单体堆叠形成，隔热结构则用于间隔相邻的由多个电芯4单体堆叠形成的电池组。

本实施例中，限位组件2仅连接于隔热片1其一相对两侧，即另一相对两侧可不作设置，增大了隔热片1的使用面积，隔热效果较佳，利于对热蔓延的控制。

本实施例中，隔热片1的相对两端(即隔热片1的两宽边上)均设有一限位组件2，例如，此处的限位组件2可以呈长条状，即第一限位件21与第二限位件22呈长条状。进一步地，沿限位组件2长度方向可布设有至少两个连接件3。长条状的第一限位件21与第二限位件22能够增大与隔热片1的接触面积，可有效地避免出现应力集中的问题。可以理解地，隔热片1在长度方向上的两端均设有限位组件2，限位组件2沿隔热片1的宽度方向(宽边)设置，其中，限位组件2的两端分别靠近隔热片1在宽度方向(宽边)上的两端部处，或者，限位组件2的两端分别延伸至隔热片1在宽度方向(宽边)上的两端部处。

具体应用中，作为限位组件2的另一种设置方式，隔热片1其一端可布设有至少两个限位组件2，此处限位组件2可以呈圆盘状等，不作限制。进一步地，此结构的限位组件可仅设有一个连接件3。可以理解地，隔热片1在长度方向上的两端均设有限位组件2，则隔热片1每端部处的至少两个限位组件2沿隔热片1的宽度方向布设。

可选地，第一限位件21与第二限位件22可采用硬质塑料、硅胶或聚丙烯发泡板(发泡PP)制成。本实施例中，第一限位件21与第二限位件22采用硬质塑料，硬质塑料较为环保，并且，硬质塑料具有一定的硬性，可保持相邻电芯4或相邻电芯组的相对位置。

可选地，第二限位件22的两端可设置有凸块221。第一限位件21与第二限位件22连接配合时，两凸块221可分别朝向于于第一限位件21的两端，并且在第二限位件22与两个凸块221之间可形成压合槽222，则隔热片1的端部可放置于压合槽222内。隔热片1的端部处可具有压合部11和卡槽12，卡槽12可设置于压合部11的两端，压合部11可置于压合槽222内，卡槽12可卡于凸块221。

本实施例中，作为连接件3的第一种实现方式，设于第二限位件22上的连接件3可以为凸扣3a等，第一限位件21上可设有扣孔211，隔热片1设置有供凸扣3a穿过的孔位，凸扣3a可穿设于隔热片1的孔位和扣孔211，并卡于扣孔211。具体操作中，可先将隔热片1的孔位穿过凸扣3a使隔热片1的端部搭在第二限位件22上，然后再将第一限位件21的扣孔211卡设于凸扣3a并使第一限位件21与第二限位件22压合连接，即可通过扣合的方式以及第一限位件21与第二限位件22的压合实现对隔热片1的固定限位。此结构、制造工艺都非常简单，稳固性也较优，组装、拆卸都很简单易上手，无需借助额外的设备。进一步地，凸扣3a的端部可以呈蘑菇头状，可使得凸扣3a穿过扣孔211后能够卡稳，不易松脱。凸扣3与第二限位件22为一体成型结构。

可选地，作为连接件3的第二种实现方式，连接件3可以为热压条(图中未示出)等，第一限位件21与第二限位件22可通过热压条粘附在一起，即通过热压工艺对第一限位件21与第二限位件22进行压合实现对隔热片1的固定限位。进一步地，热压条设于可避开隔热片1的位置处。

可选地，作为连接件3的第三种实现方式，连接件3可以为铆钉等，第一限位件21可设置有供铆钉穿入的第一铆合孔位，第二限位件22可设置有供铆钉穿入的第二铆合孔位，隔热片1可设置有第二孔位。铆钉可穿设于第一铆合孔位、第二孔位和第二铆合孔位，通过铆合的方式使第一限位件21与第二限位件22压合固定，即可实现对隔热片1的固定限位。

具体应用中，作为连接件3的第四种实现方式，连接件3可以为螺钉或螺栓等。第一限位件21可设置有供螺钉或螺栓穿入的第一螺接孔位，第二限位件22可设置有供螺钉或螺栓穿入的第二螺接孔位，隔热片1可设置有第三孔位。螺钉或螺栓可穿设于第一螺接孔位、第三孔位和第二螺接孔位，通过螺接的方式使第一限位件21与第二限位件22压合固定，即可实现对隔热片1的固定限位。

当然，连接件3的实现方式包括但也不限于上述提到的四种。

可以理解地，无论是连接件3是凸扣3a、热压条、铆钉、螺钉还是螺栓，都不会增加限位组件2的厚度。

可选地，限位组件2的厚度可大于隔热片1的厚度。即使限位组件2与隔热片1装配时的厚度能够大于隔热片1本身的厚度，使得隔热结构置于相邻电芯4之间且电芯4未膨胀时，隔热片1与电芯4间具有空隙。在电芯4因充电或放电而膨胀时该空隙使得电芯4不会过度挤压隔热片1或者电芯4之间不会相互过度挤压，提高隔热效果。

可选地，第一限位件21与第二限位件22可通过定位结构(图中未示出)定位配合，即第一限位件21与第二限位件22通过定位结构使固定结构3能够快速、精确地固定配合。

定位结构可包括凸条和凹槽，凸条可设置于第二限位件22上，凹槽可对应凸条的位置处并且设置于第一限位件21上，凸条可压合于凹槽。进一步地，凸条可靠近与第二限位件22的边沿设置，凹槽可靠近于第一限位件21的边沿设置，旨在于凸条与凹槽配合时不会被隔热片1干涉。

可选地，隔热片1可包括粉末状或棉絮状的气凝胶层(图中未示出)和涂覆于气凝胶表面的涂覆包层(图中未示出)，例如，隔热片1可以为涂覆式隔热棉。气凝胶是一种新式轻质纳米多孔产品，它具有纳米结构(典型孔径小于50nm，骨架颗粒为1～20nm)，大比表面积(最高可达800～1000m2/g)，高孔洞率(可高达80％～99.8％)等特色，属于硬质材料，无需考虑压缩曲线。另外，气凝胶耐高温，一般在800℃下，结构、性能无明显变化。因此，气凝胶在作为高温隔热产品方面具有无与伦比的优越性。但由于气凝胶呈粉末状或棉絮状，需要通过封装工艺以使气凝胶层密封、固定，采用涂覆式的封装工艺，在气凝胶的两面进行涂覆，使得气凝胶层被压覆于两涂覆层之间，实现对气凝胶的封装，即可制得隔热片1。相较于使用PI/PET膜进行封装的封装工艺，本发明实施例提供的隔热片1采用涂覆式的封装工艺进行处理，结构、制作工艺简单，成本低，更有利于批量生产。

可选地，涂覆包层可以采用结构胶等材质制成。结构胶强度高、抗剥离、耐冲击，并且结构胶涂覆于气凝胶的表面时，可与气凝胶表面的结合应力分布均匀，容易涂覆于气凝胶层表面，结构、制作工艺简单，气凝胶经结构胶涂覆后封装形成的隔热片1也具有一定的硬性，有利于抵挡电芯4在膨胀时对隔热片1产生的挤压。

具体应用中，隔热片1可以由气凝胶表面涂覆结构胶封装处理制得；也可以直接使用由涂覆式气凝胶形成的隔热片1成品。

本发明实施例提供的一种电池模组，包括至少两个电芯4或至少两个电芯组，还包括上述中的一种隔热结构。隔热结构可设置于相邻的电芯4之间实现相邻电芯4之间的隔热；或者，隔热结构也可以设置于相邻的电芯组之间实现相邻电芯组之间的隔热，提高了电池模组的隔热效果，利于对电池模组热蔓延的控制。

本发明实施例提供的一种汽车，包括如上述中的一种电池模组，可有效减少汽车维修、损坏的几率，并且提高了汽车的使用体验和使用寿命。

本发明实施例还提供了一种电池模组的组装方法，用于组装如上述中所述的电池模组，组装方法包括如下步骤：

可制备由气凝胶经涂覆封装形成的隔热片1和包括第一限位件21、第二限位件22以及连接件3的限位组件2，隔热片1的相对两端均可设有限位组件2以形成隔热结构。其中，使第一限位件21、第二限位件22通过连接件3固定连接且夹持于隔热片1的相应端。可将隔热结构置于相邻电芯4之间或者相邻电芯组之间，并且使限位组件2的两侧分别与相邻电芯4或相邻电芯组接触。本发明实施例提供的电池模组的组装方法简单易上手，稳定性高，利于量产。

本实施例中，选用由结构胶涂覆于气凝胶表面而封装制成的隔热片1成品，以及包括由硬质塑料制成的第一限位件21、第二限位件22的限位组件2。隔热片1的相对两端均设有限位组件2。组装隔热结构的具体步骤包括：将隔热片1的孔位卡入第二限位件22的凸扣3a以使隔热片1的端部搭于第二限位件22上，凸扣3a对隔热片1起到了限位作用；然后将第一限位件21的扣孔211卡入凸扣3a，使第一限位件21与第二限位件22连接并夹持于隔热片1，对隔热片1起到了进一步的固定作用，即可完成隔热结构的组装。将组装完成的隔热结构置于相邻电芯4之间，并且使限位组件2的两侧分别与相邻电芯4接触，即可完成电池模组的组装。

本发明实施例所提供的一种隔热结构、电池模组、汽车及电池模组的组装方法，其采用由气凝胶经涂覆封装形成的隔热片1，并在该隔热片1的其一相对两端设置限位组件2组装制成，其结构、制作工艺简单，成本低，增大了隔热片1的使用面积，隔热效果较佳，利于对热蔓延的控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种隔热结构，用于设置在相邻电芯或电芯组之间,其特征在于，所述隔热结构包括由气凝胶经涂覆封装形成的隔热片，所述隔热片的相对两端均设有限位组件，所述限位组件包括第一限位件、与所述第一限位件配合夹持于所述隔热片相应端的第二限位件和连接件，所述连接件用于将所述第二限位件固定连接到所述第一限位件上，其中，所述限位组件的两侧分别与相邻所述电芯或所述电芯组接触，所述限位组件的厚度大于所述隔热片的厚度，以使所述隔热片与所述电芯或者所述电芯组之间具有空隙。

2.如权利要求1所述的一种隔热结构，其特征在于，所述隔热片的相对两端均设有所述限位组件，且每端布设有至少两个所述限位组件。

3.如权利要求1所述的一种隔热结构，其特征在于，所述连接件为设于所述第二限位件上的凸扣，所述第一限位件对应设置有扣孔，所述凸扣穿过隔热片的孔位并卡于所述扣孔，或者，所述连接件为热压条，所述第二限位件通过所述热压条粘附于所述第一限位件。

4.如权利要求1所述的一种隔热结构，其特征在于，所述连接件为铆钉、螺钉或螺栓。

5.如权利要求1或2所述的一种隔热结构，其特征在于，所述第二限位件的两端设置有凸块，两所述凸块朝向于所述第一限位件，且所述第二限位件与两所述凸块之间形成压合槽，所述隔热片的端部设于所述压合槽内。

6.如权利要求1所述的一种隔热结构，其特征在于，所述隔热片包括粉末状或棉絮状的气凝胶层和涂覆于所述气凝胶层表面的涂覆包层。

7.一种电池模组，包括至少两个电芯或至少两个电芯组，其特征在于，还包括如权利要求1至6中任一项所述的一种隔热结构，所述隔热结构置于相邻的所述电芯之间或相邻的所述电芯组之间。

8.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求7所述的一种电池模组。

9.一种电池模组的组装方法，用于组装如权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述组装方法包括如下步骤：

制备由气凝胶经涂覆封装形成的隔热片和包括第一限位件、第二限位件以及连接件的限位组件，所述隔热片的相对两端均设有所述限位组件以形成隔热结构，其中，使所述第一限位件、第二限位件通过所述连接件固定连接且夹持于所述隔热片的相应端；将所述隔热结构置于相邻电芯之间或相邻电芯组之间，并使所述限位组件的两侧分别与相邻所述电芯或相邻所述电芯组接触，其中，所述限位组件的厚度大于所述隔热片的厚度，以使所述隔热片与所述电芯或者所述电芯组之间具有空隙。

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