CN208862130U - 一种电池模块和电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模块，包括支架、导热片、相变材料、缓冲泡棉和电芯；所述相变材料包括第一相变材料和第二相变材料；所述电芯包括第一电芯和第二电芯；所述支架内由一端向另一端依次相叠合安装有所述第一电芯、第一相变材料、缓冲泡棉、第二相变材料第二电芯、导热片。本实用新型结构紧凑、安全可靠，且使用寿命长。

Description

一种电池模块和电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池模块和电池模组。

背景技术

随着国内外电动汽车行业的迅速发展，电动汽车对动力电池的要求越来越高，如何保障动力电池的安全使用，进一步提高动力电池环境的适用性和安全性，是电动汽车车用动力电池领域研究的重点。现有电池包由箱体、电池管理系统、电池模组等组成，电池模组固定在箱体上，其中电池模组包括并排设置的若干电池模块，然后由于电池模组上各电池模块因相对位置的不同等因素导致各电池模块散热速率存在差异，从而造成各电池模块温差越来越大，使得电池模组一致性变差，造成电池模组和电池包的容量衰减，使用寿命降低。为此专利文献CN201720399497.8公开的一种动力电池模块，包括外壳和设置在外壳中的至少两个电池单元，所述两个电池单元以预定距离间隔开，以形成风道，每个电池单元由铝片包裹两个电池单体构成，所述电池单体表面通过粘接剂粘贴有由高导热材料和相变材料复合而成的复合材料层，所述复合材料层与所述铝片通过粘接剂粘接在一起。在复合材料层的作用下，提供一部分相变潜热，有利于将电池工作温度稳定在合适的温度范围内，但由于相变材料吸收电池所散发的热量而发生相变时体积会出现增大，然而每个电池单元内未设置可膨胀的空间以来抵消相变材料体积增大，当相变材料循环相变次数较多后，电池单体会膨胀，使得两电池单体之间的作用力增大，造成铝片破坏而发生安全事故，同时也降低了电池单元结构的安全性，大大降低了动力电池模组的使用寿命。因此对动力电池采用合理的热管理方案，将电池工作温度控制在合理的范围内，是新能源汽车动力电池领域亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种结构紧凑、安全可靠，且使用寿命长的电池模块和电池模组。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电池模块，包括支架、导热片、相变材料、缓冲泡棉和电芯；所述相变材料包括第一相变材料和第二相变材料；所述电芯包括第一电芯和第二电芯；所述支架内由一端向另一端依次相叠合安装有所述第一电芯、第一相变材料、缓冲泡棉、第二相变材料第二电芯、导热片。

进一步地，所述缓冲泡棉处于受压状态，且具有回弹力。

进一步地，所述缓冲泡棉采用阻燃或不燃材料制成。

进一步地，所述缓冲泡棉的两面分别通过第一粘接层与第一相变材料和第二相变材料相粘接；所述第一相变材料通过第二粘接层与所述第一电芯相连接；所述第二相变材料通过第三粘接层与所述第二电芯相粘接。

进一步地，所述第一粘接层、第二粘接层和第三粘接层均为背胶层。

本实用新型还提供了一种电池模组，包括端板和所述电池模块；若干所述电池模块并排设于两所述端板之间。

本实用新型的有益效果：本实用新型第一电芯、第一相变材料、缓冲泡棉、第二相变材料、第二电芯和导热片依次相叠合的安装于支架内，使得电池模块结构紧凑，体积小，占用面积小。本实用新型电池模块利用第一相变材料和第二相变材料发生相变时会吸收或者释放大量热量的特性，有效起到了电池模块均温的作用，以保证电池模块工作温度控制合理的范围内，提高电池模块的使用寿命。本实用新型第一相变材料和第二相变材料之间设有缓冲泡棉，在缓冲泡棉的作用下以抵消第一相变材料或/和第二相变材料吸热时相变体积的增大，从而有效保障电池模块工作的安全性。本实用新型缓冲泡棉处于受压状态，且具有回弹力，以反向给予第一电芯和第二电芯支撑力，保证第一电芯与第二电芯有效稳固地安装于支架内，不会产生晃动，同时还给予第一电芯与第二电芯预压力，以大大减缓第一电芯和第二电芯的膨胀，保证电池模块结构的安全性，提高电池模块的使用寿命。本实用新型在相变材料的作用下，保证电池模块工作温度控制合理的范围内，从而保证电池模组内各电池模块的一致性，有效提高电池模组的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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为本实用新型电池模块的爆炸图。

图2为本实用新型电池模块的剖面图。

图3为本实用新型电池模组的爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型进一步说明，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例一

如图1-3所示，本实施方式提供的一种电池模块A，包括支架3、导热片7、相变材料、缓冲泡棉4和电芯；所述相变材料包括第一相变材料2和第二相变材料5；所述电芯包括第一电芯1和第二电芯6；所述支架3内由一端向另一端依次相叠合安装有所述第一电芯1、第一相变材料2、缓冲泡棉4、第二相变材料5、第二电芯6和导热片7。其中第一电芯1和第二电芯6相同，第一相变材料2和第二相变材料5相同。优选地，第一相变材料2和第二相变材料5为石蜡类相变材料，且相变温度为38-42℃,但不限于此，可扩展到35-46℃等范围。其中导热片7与第二电芯6紧贴合，这样使得第二电芯1和导热片7之间保持良好的传热。

本实施方式中第一电芯1、第一相变材料2、缓冲泡棉4、第二相变材料5、第二电芯6和导热片7依次相叠合的安装于支架1内，使得电池模块A结构紧凑，体积小，占用面积小。

本实施方式中电池模块A利用相变材料发生相变时会吸收或者释放大量热量的特性，有效起到了电池模块A均温的作用，以保证电池模块A工作温度控制合理的范围内，提高电池模块A的使用寿命。以第一电芯1为例说明，当第一电芯1温度上升到第一相变材料2的相转变温度时，第一相变材料2吸收掉第一电芯1产生的热量；当第一电芯1温度下降时，第一相变材料2释放出储存的能量，以用于加热第一电芯1。

本实施方式中第一相变材料2和第二相变材料5之间设有缓冲泡棉4，在缓冲泡棉4的作用下以抵消第一相变材料2或/和第二相变材料5吸热时相变体积的增大，从而有效保障电池模块A工作的安全性。

本实施方式进一步优选地，所述缓冲泡棉4处于受压状态，且具有回弹力，如此缓冲泡棉4以反向给予第一电芯1和第二电芯6支撑力，保证第一电芯1与第二电芯6有效稳固地安装于支架3内，不会产生晃动，同时还给予第一电芯1与第二电芯6预压力，以大大减缓第一电芯1和第二电芯6的膨胀，保证电池模块A结构的安全性，提高电池模块A的使用寿命。

本实施方式进一步优选地，所述缓冲泡棉4采用阻燃或不燃材料制成，从而保证缓冲泡棉4使用的安全性。

本实施方式进一步优选地，所述缓冲泡棉4的两面分别通过第一粘接层与第一相变材料2和第二相变材料5相粘接；所述第一相变材料2通过第二粘接层与所述第一电芯1相连接；所述第二相变材料5通过第三粘接层与所述第二电芯6相粘接。具体地，所述第一粘接层、第二粘接层和第三粘接层均为背胶层。如此以将第一电芯1、第一相变材料2、缓冲泡棉4、第二相变材料5、第二电芯6粘接成一整体，以方便与支架3的安装，同时也方便了导热片7和支架3通过热熔柱8热熔后固定在一起。

以第一相变材料2为例进行说明，其使用量可按照如下方法进行设计：

首先，确定设计要求，包括第一电芯1所能接受的最高温度和电池温度分布。取第一相变材料2的相变温度为第一电芯1所能接受的最高温度与安全系数的乘积，该系数不能超过1。其次，得到电池包各个电池模块A的温度分布，将各个电池模块A温度分布分成每个温差小于某个值的温度区间，因为电池模块A具有连续性，不可能按照每个温度设计第一相变材料1的使用量，只能划分成温度区间，在每个区间内选取最高温度作为设计温度，按照这个温度设计第一变相材料2的使用量。得到了全部电池模块A的温度区间，确定最低和最高温度。比较相变温度和最低温度，如果相变温度超过最低温度2℃以上，选择高于最低温度2℃的温度作为第一相变材料2的相变温度。

实施例二

如图3所示，本实施方式提供了一种电池模组，包括端板9和所述电池模块A；若干所述电池模块A并排设于两所述端板9之间。

在电池模块A中，在第一相变材料2和第二相变材料5的作用下，保证电池模块A工作温度控制合理的范围内，如此进一步保证电池模组内各电池模块A的一致性，解决各电池模块A出现温差较大的情况，有效提高电池模组的使用寿命。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种电池模块，其特征在于，包括支架、导热片、相变材料、缓冲泡棉和电芯；所述相变材料包括第一相变材料和第二相变材料；所述电芯包括第一电芯和第二电芯；所述支架内由一端向另一端依次相叠合安装有所述第一电芯、第一相变材料、缓冲泡棉、第二相变材料、第二电芯和导热片。

2.根据权利要求1所述一种电池模块，其特征在于，所述缓冲泡棉处于受压状态，且具有回弹力。

3.根据权利要求1或2所述一种电池模块，其特征在于，所述缓冲泡棉采用阻燃或不燃材料制成。

4.根据权利要求1或2所述一种电池模块，其特征在于，所述缓冲泡棉的两面分别通过第一粘接层与第一相变材料和第二相变材料相粘接；所述第一相变材料通过第二粘接层与所述第一电芯相连接；所述第二相变材料通过第三粘接层与所述第二电芯相粘接。

5.根据权利要求4所述一种电池模块，其特征在于，所述第一粘接层、第二粘接层和第三粘接层均为背胶层。

6.一种电池模组，其特征在于，包括端板和权利要求1-5任一项所述电池模块；若干所述电池模块并排设于两所述端板之间。