CN205657108U - 电池组和用于电池组的隔膜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于新能源汽车电池技术领域，具体提供一种电池组和用于电池组的隔膜。本实用新型旨在解决电池组内电芯发生热失控后的连锁反应的问题。为此目的，本实用新型的电池组包多个电芯，相邻的两个电芯之间设置有隔膜，所述隔膜由复合材料制成，所述复合材料包括导热材料、隔热材料和高热容/相变材料中的至少两种，所述复合材料的两侧为导热材料或隔热材料，所述复合材料的夹层为隔热材料、导热材料或高热容/相变材料。通过在电池的两个电芯之间设置由复合材料制成的隔膜，有效避免了电芯发生热失控后的连锁反应，提高了整个电池包的安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于新能源汽车电池技术领域，具体提供一种电池组和用于电池组的隔膜。
背景技术
目前，新能源汽车普遍采用锂离子电池作为动力能源。锂离子电池在使用不当或外物碰撞的情况下，可能出现热失控的安全性问题。具体地，单体电芯在发生特定事故(比如内短路、外物穿刺)的情况下，会在短时间内释放大量的热量，这些热量无法及时通过正常的热管理路径进行释放，因此导致临近的电池受热，使其达到临界温度后引发电芯的热失控，进而引发连锁反应，导致整个模组的电池依次进入热失控状态，危及到整个电池包的安全性。
现有技术针对电池安全性的考虑主要放在避免出现单体电芯的热失控问题。然而，针对系统的安全性，更应该关注电池组的安全设计，特别是单体电芯发生热失控后，对热量在电池组内的热扩散过程进行控制，从而有针对性地做出改善。
因此，本领域需要一种新的电池组，达到切断或者延长模组内电芯发生热失控后的连锁反应，从而提升电池系统的安全性。
实用新型内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决电池组内电芯发生热失控后的连锁反应的问题，本实用新型提供了一种电池组和用于电池组的隔膜，所述隔膜由复合材料制成，所述复合材料包括导热材料、隔热材料和高热容/相变材料中的至少两种，所述复合材料的两侧为导热材料或隔热材料，所述复合材料的夹层为隔热材料、导热材料或高热容/相变材料。
在上述用于电池组的隔膜的优选实施方式中，所述复合材料的两侧为导热材料，所述复合材料的夹层为隔热材料。
在上述用于电池组的隔膜的优选实施方式中，所述复合材料的两侧为隔热材料，所述复合材料的夹层为导热材料。
在上述用于电池组的隔膜的优选实施方式中，所述复合材料的两侧为隔热材料，所述复合材料的夹层为高热容/相变材料。
在上述用于电池组的隔膜的优选实施方式中，所述复合材料的两侧为导热材料，所述复合材料的夹层为高热容/相变材料。
在上述用于电池组的隔膜的优选实施方式中，其特征在于，所述导热材料是石墨或金属或添加导热颗粒的塑料复合材料或导热硅橡胶材料。
在上述用于电池组的隔膜的优选实施方式中，所述隔热材料是石棉或塑料。
在上述用于电池组的隔膜的优选实施方式中，所述高热容/相变材料是石蜡。
在上述用于电池组的隔膜的优选实施方式中，所述导热材料是贴有绝缘胶带的金属。
根据本实用新型的另一个方面，提供一种电池组，该电池组包括多个电芯以及设置在所述多个电芯之间的、如上述技术方案中任一项所述的隔膜。
在本实用新型的技术方案中，通过在电池的两个电芯之间设置采用复合材料制成的隔膜，由于复合材料导热、降热和增加热容的性质，从而有效避免了电芯发生热失控后的连锁反应，提高了整个电池组的安全性。
附图说明
图1是本实用新型的电池组的结构示意图；
图2是本实用新型的实施例一中的电池组隔膜的截面图；
图3是本实用新型的实施例二中的电池组隔膜的截面图；
图4是本实用新型的实施例三中的电池组隔膜的截面图；
图5是本实用新型的实施例四中的电池组隔膜的截面图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。
单体电芯发生热失控后，引起的连锁反应将导致整个电池组的电池依次进入热失控状态，从而危及到整个电池包的安全性。为了有效切断或者延长电池组内电芯发生热失控后的连锁反应，提升电池系统的安全性，本实用新型按照传(增加热导)、挡(降低热导)和容(增加热容)的热管理设计思路进行组合，开发了一类复合材料，并将开发的复合材料作为隔膜应用于电池组的电芯之间。
图1示出了电池组的电芯1和位于相邻两个电芯1之间的隔膜2，隔膜2为复合材料。该复合材料包括导热材料、隔热材料和高热容/相变材料中的至少两种，复合材料的两侧为导热材料或隔热材料，复合材料的夹层为隔热材料、导热材料或高热容/相变材料。
作为本实用新型的第一种实施方式，如图2所示，相邻两个电芯1之间的隔膜2为复合材料，该复合材料包括导热材料21和隔热材料22。具体地，该复合材料的两侧为导热材料21，该复合材料的夹层为隔热材料22。更具体地，该复合材料两侧的导热材料21为石墨或者导热性能良好的金属(比如铜、铝、铝合金等)或添加导热颗粒(比如高导热陶瓷颗粒或金属颗粒)的塑料复合材料或导热硅橡胶材料，该复合材料夹层的隔热材料22为石棉或者塑料(比如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、醋酸乙烯酯、环氧树脂、聚氯乙烯(PVC)的一种或多种复合)。其中，为了保证复合材料的绝缘性，金属(铜、铝、铝合金等)的表面可包裹绝缘胶带。
作为本实用新型的第二种实施方式，如图3所示，相邻两个电芯1之间的隔膜2为复合材料，该复合材料也包括导热材料21和隔热材料22。具体地，该复合材料的两侧为隔热材料22，该复合材料的夹层为导热材料21。更具体地，该复合材料两侧的隔热材料22为石棉或者PP塑料(聚丙烯)，该复合材料夹层的导热材料21为石墨或者导热性能良好的金属(比如铜、铝等)。此时金属(铜、铝等)由于位于该复合材料的夹层，因此不需要在表面包裹绝缘胶带。
作为本实用新型的第三种实施方式，如图4所示，相邻两个电芯1之间的隔膜2为复合材料，该复合材料包括隔热材料22和高热容/相变材料23。具体地，该复合材料的两侧为隔热材料22，该复合材料的夹层为高热容/相变材料23。更具体地，该复合材料两侧的隔热材料22为石棉或者PP塑料(聚丙烯)，该复合材料夹层的高热容/相变材料23为石蜡。
作为本实用新型的第四种实施方式，如图5所示，相邻两个电芯1之间的隔膜2为复合材料，该复合材料包括导热材料21和高热容/相变材料23。具体地，该复合材料的两侧为导热材料21，该复合材料的夹层为高热容/相变材料23。更具体地，该复合材料两侧的导热材料21为石墨或者导热性能良好的金属(比如铜、铝等)，该复合材料夹层的高热容/相变材料23为石蜡。其中，为了保证复合材料的绝缘性，金属(铜、铝等)的表面包裹绝缘胶带。
通过上述的设计，当复合材料两侧采用导热材料21时，可以很好的将电芯1产生的热量传递出去，此时由于复合材料的夹层为隔热材料22或者高热容/相变材料23，当电芯发生热失控后能够有效切断或者延长电池组内电芯发生热失控后的连锁反应，提升电池系统的安全性。当复合材料两侧采用隔热材料22时，能够在电芯发生热失控后有效切断或者延长电池组内电芯发生热失控后的连锁反应，又由于此时复合材料的夹层为导热材料21或者高热容/相变材料23，因此能够满足电芯1正常工作状态下的散热性。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于电池组的隔膜，其特征在于，所述隔膜由复合材料制成，所述复合材料包括导热材料、隔热材料和高热容/相变材料中的至少两种，所述复合材料的两侧为导热材料或隔热材料，所述复合材料的夹层为隔热材料、导热材料或高热容/相变材料。
2.根据权利要求1所述的用于电池组的隔膜，其特征在于，所述复合材料的两侧为导热材料，所述复合材料的夹层为隔热材料。
3.根据权利要求1所述的用于电池组的隔膜，其特征在于，所述复合材料的两侧为隔热材料，所述复合材料的夹层为导热材料。
4.根据权利要求1所述的用于电池组的隔膜，其特征在于，所述复合材料的两侧为隔热材料，所述复合材料的夹层为高热容/相变材料。
5.根据权利要求1所述的用于电池组的隔膜，其特征在于，所述复合材料的两侧为导热材料，所述复合材料的夹层为高热容/相变材料。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于电池组的隔膜，其特征在于，所述导热材料是石墨或金属或添加导热颗粒的塑料复合材料或导热硅橡胶材料。
7.根据权利要求6所述的用于电池组的隔膜，其特征在于，所述隔热材料是石棉或塑料。
8.根据权利要求7所述的用于电池组的隔膜，其特征在于，所述高热容/相变材料是石蜡。
9.根据权利要求5所述的用于电池组的隔膜，其特征在于，所述导热材料是贴有绝缘胶带的金属。
10.一种电池组，包括多个电芯，其特征在于，所述电池组还包括设置在所述多个电芯之间的、如权利要求1至9中任一项所述的隔膜。
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