CN116995331A - 一种电池模组及电池包 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种电池模组及电池包，包括电芯组件、采集组件、第一隔热件以及隔热缓冲组件，电芯组件包括多个沿电池模组的长度方向排列的电芯，采集组件位于电芯组件沿电池模组的高度方向的一侧，并与电芯组件连接，第一隔热件位于采集组件沿电池模组的高度方向远离电芯组件的一侧，并与采集组件连接，隔热缓冲组件位于两个相邻的电芯之间，其中，隔热缓冲组件包括第二隔热件和两个缓冲件，两个缓冲件位于第二隔热件沿电池模组的长度方向的两侧，缓冲件一侧与第二隔热件连接，另一侧与对应的电芯连接。这样设计有利于对电芯膨胀的形变进行吸收并提高电芯之间的隔热性能，同时降低了由于单颗电芯热失控而引发其他电芯发生连锁反应的可能。

Description

一种电池模组及电池包
技术领域
本申请涉及新能源电池技术领域，尤其涉及一种电池模组及电池包。
背景技术
电池模组在工作的过程存在有热失控的风险，热失控会导致电池模组的安全性下降，并对电池模组其他方面的性能造成影响。现有电池模组对热失控的防护措施较为不足，导致电芯热失控后所产生的热量在电池模组内部发生蔓延扩散，从而对其他电芯以及整个电池模组的工作性能产生影响。
发明内容
本申请提供了一种电池模组及电池包，用于解决电池模组热失控防护措施不足的问题。
本申请实施例提供了一种电池模组，包括：电芯组件、采集组件、第一隔热件和隔热缓冲组件，所述电芯组件包括多个沿所述电池模组的长度方向排列的电芯，所述采集组件位于所述电芯组件沿所述电池模组的高度方向的一侧，并与所述电芯组件连接，，所述第一隔热件位于所述采集组件沿所述电池模组的高度方向远离所述电芯组件的一侧，并与所述采集组件连接，所述隔热缓冲组件位于两个相邻的所述电芯之间；其中，所述隔热缓冲组件包括第二隔热件和两个缓冲件，两个所述缓冲件位于所述第二隔热件沿所述电池模组的长度方向的两侧，所述缓冲件一侧与所述第二隔热件连接，另一侧与对应的所述电芯连接。
在一种可能的实施方式中，所述缓冲件包括两个沿所述电池模组的高度方向延伸的第一主体部以及两个沿所述电池模组的宽度方向延伸的第二主体部，两个所述第一主体部与两个所述第二主体部围合成框型结构。
在一种可能的实施方式中，所述电芯靠近所述采集组件的一端开设有防爆口，所述采集组件包括本体部，所述本体部开设有多个沿所述电池模组的长度方向排布的避让孔，多个所述避让孔与多个所述电芯的所述防爆口一一对应，每一所述避让孔与对应的所述防爆口连通。
在一种可能的实施方式中，所述第一隔热件开设有多个沿所述电池模组的长度方向排布的凹槽，多个所述凹槽沿所述电池模组的高度方向延伸，并与多个所述避让孔一一对应。
在一种可能的实施方式中，所述凹槽的底壁沿所述电池模组的高度方向的尺寸D1满足：0.1mm≤D1≤0.2mm。
在一种可能的实施方式中，所述第一隔热件沿所述电池模组的高度方向的尺寸D2满足：0.4mm≤D2≤1mm。
在一种可能的实施方式中，所述第二隔热件沿所述电池模组的长度方向的尺寸D3满足：0.5mm≤D3≤1mm。
在一种可能的实施方式中，所述缓冲件沿所述电池模组的长度方向的尺寸D4满足：0.5mm≤D4≤1mm。
在一种可能的实施方式中，所述第一隔热件和/或所述第二隔热件的材料为云母。
本申请实施例还提供了一种电池包，包括：壳体和至少一个电池模组，所述壳体形成有容纳空间，所述电池模组位于所述容纳空间，所述电池模组为以上任一项所述的电池模组。
本申请实施例提供了一种电池模组及电池包，包括电芯组件、采集组件、第一隔热件以及隔热缓冲组件，电芯组件包括多个沿电池模组的长度方向排列的电芯，采集组件位于电芯组件沿电池模组的高度方向的一侧，并与电芯组件连接，第一隔热件位于采集组件沿电池模组的高度方向远离电芯组件的一侧，并与采集组件连接，隔热缓冲组件位于两个相邻的电芯之间，其中，隔热缓冲组件包括第二隔热件和两个缓冲件，两个缓冲件位于第二隔热件沿电池模组的长度方向的两侧，缓冲件一侧与第二隔热件连接，另一侧与对应的电芯连接。这样设计有利于对电芯膨胀后发生的形变进行吸收，降低电芯膨胀后电芯之间发生相互挤压导致电芯受损的可能，并有利于提高电芯之间的隔热性能，降低电芯之间的热量相互扩散的可能，同时还降低了热失控后的电芯所释放出的电解液落在其他电芯上的可能，从而有利于降低由于单颗电芯热失控而引发其他电芯发生连锁反应的可能。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请所提供的一种电池模组的示意图；
图2为图1中I部分的放大图；
图3为本申请所提供的一种电池模组的隔热缓冲组件的爆炸图。
附图标记：
1-电池模组；
11-电芯组件；
111-电芯；
111a-防爆口；
112-端板；
113-钢带；
12-采集组件；
121-本体部；
121a-避让孔；
122-铝巴；
13-第一隔热件；
131-凹槽；
14-隔热缓冲组件；
141-第二隔热件；
142-缓冲件；
142a-第一主体部；
142b-第二主体部；
15-扣钉。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
如图1至图3所示，本申请实施例提供了一种电池模组1，包括电芯组件11、采集组件12、第一隔热件13以及隔热缓冲组件14，电芯组件11包括多个沿电池模组1的长度方向X排列的电芯111，采集组件12位于电芯组件11沿电池模组1的高度方向Z的一侧，并与电芯组件11连接，第一隔热件13位于采集组件12沿电池模组1的高度方向Z远离电芯组件11的一侧，并与采集组件12连接，隔热缓冲组件14位于两个相邻的电芯111之间，其中，隔热缓冲组件14包括第二隔热件141和两个缓冲件142，两个缓冲件142位于第二隔热件141沿电池模组1的长度方向X的两侧，缓冲件142一侧与第二隔热件141连接，另一侧与对应的电芯111连接。
在电芯组件11中，多个电芯111串联在一起，并通过端板112及钢带113进行固定。采集组件12(即CCS组件)可以对电芯111的温度、电压等数据进行采集，从而便于实现对电芯111状态的监控。采集组件12包括有铝巴122，铝巴122可以焊接在电芯111的极柱上，从而实现了采集组件12与电芯组件11之间的固定连接。第一隔热件13通过多个扣钉15与采集组件12固定连接。第一隔热件13具有隔热及隔离的作用，有利于降低电芯组件11与外界发生热量交换的可能。在某单个电芯111发生热失控时，该电芯111内部的高温电解液会通过防爆口111a释放出来，且释放的电解液会冲破第一隔热件13落在第一隔热件13远离电芯组件11一侧的表面上，此时第一隔热件13在电芯组件11和电解液之间起到隔离作用，从而降低了高温电解液喷射后落在其他电芯111上而导致其他电芯111发生热失控的可能。隔热缓冲组件14设置在两个相邻的电芯111之间，其中，第二隔热件141与两侧的缓冲件142可以通过胶水、双面胶等胶体粘接在一起，且缓冲件142也可以通过胶体与对应的电芯111粘接在一起。第二隔热件141在两个电芯111之间起到隔热的作用，降低两个电芯111发生热量交换的可能，缓冲件142可以对电芯111膨胀后的形变进行吸收，从而有利于降低电芯111之间产生较大的应力的可能。
在现有技术中，电池模组对电芯热失控的防护措施较为不足，一是在相邻的电芯之间缺少隔热措施，从而导致电芯之间的隔热效果较差，热量容易在电芯之间扩散蔓延；二是在电芯组件的顶部缺乏隔热及隔离的措施，因此现有技术在单颗电芯发生热失控后，该电芯的热量会迅速扩散，导致周围电芯的热量快速上升，且该电芯喷射出的高温电解液容易溅射到其他电芯上，导致其他电芯的温度进一步上升，从而同样发生热失控，即该热失控电芯产生的热量在电池模组的内部发生了蔓延扩散，从而引发了热失控的连锁反应，这样会给电池模组的使用寿命及工作性能带来影响。
相较于现有技术而言，本申请实施例所提供的电池模组1在相邻的电芯111之间设置隔热缓冲组件14，其中，缓冲件142可以对电芯111膨胀后发生的形变进行吸收，有利于降低电芯111膨胀后电芯111之间发生相互挤压导致电芯111受损的可能，有利于提高电芯111工作的可靠性及稳定性。第二隔热件141可以在相邻的电芯111之间起到有效的隔热作用，有利于提高电芯111之间的隔热性能，从而有利于降低电芯111之间的热量相互扩散的可能。与此同时，电芯组件11顶部设置第一隔热件13，第一隔热件13可以对电芯组件11起到隔离防护作用，降低了热失控后的电芯111所释放出的电解液落在其他电芯111上的可能，从而有利于降低热失控的电芯111对其他电芯111造成影响的可能，同时，第一隔热件13还对电芯组件11起到隔热作用，降低了高温电解液的热量向电芯111扩散的可能。综上，本申请实施例通过在相邻的电芯111之间、以及电芯组件11顶部做出相应的热失控防护措施，有利于降低电芯111热失控后产生的热量在电池模组1内部蔓延扩散的可能，从而有利于降低多个电芯111之间发生热失控连锁反应的可能，进而有利于提高电池模组1的工作性能及使用寿命。
如图3所示，在一种可能的实施方式中，缓冲件142包括两个沿电池模组1的高度方向Z延伸的第一主体部142a以及两个沿电池模组1的宽度方向Y延伸的第二主体部142b，两个第一主体部142a与两个第二主体部142b围合成框型结构。
具体地，缓冲件142可以采用泡棉或者其他具有缓冲减震效果的材料，其中，第一主体部142a和第二主体部142b可以呈条状，两个第一主体部142a与两个第二主体部142b之间围合呈“口”字形结构。
这样设置使缓冲件142对电芯111四周产生的形变均能够起到吸收作用，从而有利于提高缓冲件142的缓冲效果，降低相邻的电芯111之间发生相互挤压的可能，进而有利于提高电芯111的使用寿命，并有利于提高电芯111工作的可靠性及稳定性。
如图2所示，在一种可能的实施方式中，电芯111靠近采集组件12的一端开设有防爆口111a，采集组件12包括本体部121，本体部121开设有多个沿电池模组1的长度方向X排布的避让孔121a，多个避让孔121a与多个电芯111的防爆口111a一一对应，每一避让孔121a与对应的防爆口111a连通。
本体部121可以为采集组件12的线束隔离板，第一隔热片可以通过扣钉15与线束隔离板进行固定。避让孔121a沿电池模组1的高度方向Z开设，每一个避让孔121a都对应着一个电芯111的防爆口111a。当某个电芯111发生热失控后，电芯111内部的压力以及电解液通过防爆口111a进行释放，其中电解液可以通过避让孔121a向第一隔热件13上喷射，且电解液可以冲破第一隔热件13，从而落在第一隔热件13远离电芯组件11一侧的表面上。
通过在本体部121上设置避让孔121a，有利于电芯111在热失控后对内部压力及电解液进行释放，降低了采集组件12对电芯111所释放的电解液产生阻碍的可能，同时降低了电解液对采集组件12造成冲击的可能，同时，这样设计使得电解液可以顺利冲破第一隔热件13并落在第一隔热件13表面，从而降低了电解液落在其他电芯111上而引起其他电芯111发生热失控的可能。
如图2所示，在一种可能的实施方式中，第一隔热件13开设有多个沿电池模组1的长度方向X排布的凹槽131，多个凹槽131沿电池模组1的高度方向Z延伸，并与多个避让孔121a一一对应。
第一隔热件13在凹槽131处进行了减薄设计，每个凹槽131的位置都与一个避让孔121a的位置相对应，即每个凹槽131都对应着一个电芯111的防爆口111a。热失控后的电芯111所释放的电解液可以通过对应的避让孔121a冲向对应的凹槽131处，由于凹槽131的底壁的厚度较小，因此便于电解液冲破凹槽131的底壁而落在第一隔热件13的表面。
通过在第一隔热件13开设凹槽131，实现了第一隔热件13在与电芯111的防爆口111a对应位置上的减薄设计，从而便于电芯111释放的电解液冲破第一隔热件13，进而有利于实现第一隔热件13对电芯111隔离防护的作用，降低电解液对其他电芯111造成影响的可能。
在一种可能的实施方式中，凹槽131的底壁沿电池模组1的高度方向Z的尺寸D1满足：0.1mm≤D1≤0.2mm。
第一隔热件13的减薄处的厚度可以为0.1mm、0.15mm、0.18mm或者0.2mm，也可以是上述范围内的其他数据，本实施例中不做限制。
通过对凹槽131底壁的厚度尺寸进行限制，降低了由于凹槽131底壁过厚导致电解液无法冲开第一隔热件13而喷射到其他电芯111上的可能，从而降低了其他电芯111发生热失控的可能。
在一种可能的实施方式中，第一隔热件13沿电池模组1的高度方向Z的尺寸D2满足：0.4mm≤D2≤1mm。
第一隔热件13的厚度可以为0.4mm、0.5mm、0.6mm或者1mm，也可以是上述范围内的其他数据，本实施例中不做限制。
通过对第一隔热件13的厚度尺寸进行限制，使第一隔热件13可以起到有效的隔热及隔离防护的效果，从而有利于降低由于单颗电芯111热失控而引发连锁反应的可能，同时，也降低了第一隔热件13过厚导致整个电池模组1体积过大的可能。
在一种可能的实施方式中，第二隔热件141沿电池模组1的长度方向X的尺寸D3满足：0.5mm≤D3≤1mm。
第二隔热件141的厚度尺寸可以设计在0.1mm到1.5mm之间，更进一步地，在本实施例方式中，可以将第二隔热件141的厚度尺寸设计在0.5mm到1mm之间，第二隔热件141的厚度可以是0.5mm、0.65mm、0.7mm、0.85mm或者1mm。
通过对第二隔热件141的厚度范围进行限制，有利于提高第二隔热件141在相邻电芯111间的隔热效果，从而有利于降低相邻电芯111之间热量相互扩散的可能，同时，还有利于实现电池模组1小型化的设计，降低了第二隔热件141过厚导致电池模组1体积过大的可能。
在一种可能的实施方式中，缓冲件142沿电池模组1的长度方向X的尺寸D4满足：0.5mm≤D4≤1mm。
缓冲件142的厚度尺寸可以设计在0.1mm到2mm之间，更进一步地，在本实施例方式中，可以将缓冲件142的厚度设计在0.5mm到1mm之间，缓冲件142的厚度可以是0.5mm、0.6mm、0.75mm、0.9mm或者1mm。
通过对缓冲件142的厚度范围进行限制，有利于提高缓冲件142对电芯111的减震缓冲的效果，使缓冲件142可以有效地吸收电芯111膨胀所产生的应变，从而有利于提高电芯111工作的可靠性及稳定性，同时，还有利于实现电池模组1小型化的设计，降低了缓冲件142过厚导致电池模组1体积过大的可能。
在一种可能的实施方式中，第一隔热件13和/或第二隔热件141的材料为云母。
第一隔热件13和/或第二隔热件141可以由云母片叠压而成。在现有技术中，电池模组会使用气凝胶来起到隔热作用，相较于气凝胶而言，云母的使用成本较低，且更便于与电芯111等其他部件进行装配。
通过采用云母作为隔热材料，不仅有利于提高整个电池模组1的隔热性能，同时还有利于降低电池模组1的生产成本。
本申请实施例还提供了一种电池包，包括壳体(图中未示出)和至少一个电池模组1，壳体形成有容纳空间，电池模组1位于容纳空间，电池模组1为以上任一项的电池模组1。
电池模组1收容在壳体内，其中，电池模组1的数量可以是一个或者多个。通过采用上述的电池模组1，有利于提高电池包的隔热性能，从而有利于提高电池包工作的可靠性及稳定性。
本申请实施例提供了一种电池模组1及电池包，包括电芯组件11、采集组件12、第一隔热件13以及隔热缓冲组件14，电芯组件11包括多个沿电池模组1的长度方向X排列的电芯111，采集组件12位于电芯组件11沿电池模组1的高度方向Z的一侧，并与电芯组件11连接，第一隔热件13位于采集组件12沿电池模组1的高度方向Z远离电芯组件11的一侧，并与采集组件12连接，隔热缓冲组件14位于两个相邻的电芯111之间，其中，隔热缓冲组件14包括第二隔热件141和两个缓冲件142，两个缓冲件142位于第二隔热件141沿电池模组1的长度方向X的两侧，缓冲件142一侧与第二隔热件141连接，另一侧与对应的电芯111连接。这样设计有利于对电芯111膨胀后发生的形变进行吸收，降低电芯111之间发生相互挤压导致电芯111受损的可能，并有利于提高电芯111之间的隔热性能，降低电芯111之间的热量相互扩散的可能，同时还降低了热失控后的电芯111所释放出的电解液落在其他电芯111上的可能，从而有利于降低由于单颗电芯111的热失控引发其他电芯111发生连锁反应的可能。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：
电芯组件(11)，所述电芯组件(11)包括多个沿所述电池模组(1)的长度方向排列的电芯(111)；
采集组件(12)，所述采集组件(12)位于所述电芯组件(11)沿所述电池模组(1)的高度方向的一侧，并与所述电芯组件(11)连接；
第一隔热件(13)，所述第一隔热件(13)位于所述采集组件(12)沿所述电池模组(1)的高度方向远离所述电芯组件(11)的一侧，并与所述采集组件(12)连接；
隔热缓冲组件(14)，所述隔热缓冲组件(14)位于两个相邻的所述电芯(111)之间；
其中，所述隔热缓冲组件(14)包括第二隔热件(141)和两个缓冲件(142)，两个所述缓冲件(142)位于所述第二隔热件(141)沿所述电池模组(1)的长度方向的两侧，所述缓冲件(142)一侧与所述第二隔热件(141)连接，另一侧与对应的所述电芯(111)连接。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述缓冲件(142)包括两个沿所述电池模组(1)的高度方向延伸的第一主体部(142a)以及两个沿所述电池模组(1)的宽度方向延伸的第二主体部(142b)，两个所述第一主体部(142a)与两个所述第二主体部(142b)围合成框型结构。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述电芯(111)靠近所述采集组件(12)的一端开设有防爆口(111a)，所述采集组件(12)包括本体部(121)，所述本体部(121)开设有多个沿所述电池模组(1)的长度方向排布的避让孔(121a)，多个所述避让孔(121a)与多个所述电芯(111)的所述防爆口(111a)一一对应，每一所述避让孔(121a)与对应的所述防爆口(111a)连通。
4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述第一隔热件(13)开设有多个沿所述电池模组(1)的长度方向排布的凹槽(131)，多个所述凹槽(131)沿所述电池模组(1)的高度方向延伸，并与多个所DD230815I
述避让孔(121a)一一对应。
5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述凹槽(131)的底壁沿所述电池模组(1)的高度方向的尺寸D1满足：0.1mm≤D1≤0.2mm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一隔热件(13)沿所述电池模组(1)的高度方向的尺寸D2满足：0.4mm≤D2≤1mm。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第二隔热件(141)沿所述电池模组(1)的长度方向的尺寸D3满足：0.5mm≤D3≤1mm。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述缓冲件(142)沿所述电池模组(1)的长度方向的尺寸D4满足：0.5mm≤D4≤1mm。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一隔热件(13)和/或所述第二隔热件(141)的材料为云母。
10.一种电池包，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体形成有容纳空间；
至少一个电池模组(1)，所述电池模组(1)位于所述容纳空间，所述电池模组(1)为权利要求1至9中任一项所述的电池模组(1)。
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