CN209374617U - 一种电池模组及其隔热垫片 - Google Patents

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刘欢
陈育伟
李师
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Abstract

本实用新型涉及一种电池模组及其隔热垫片，电池模组包括多个电芯，至少两个相邻的电芯之间设有隔热垫片，所述隔热垫片中间通透并在中部形成容纳两侧电芯膨胀后凸出部分的容纳空间，所述隔热垫片为环状片或者所述隔热垫片为一侧具有开口的U形片。环状片或U形片的中部形成容纳电芯膨胀后凸出部分的容纳空间，使电芯在膨胀时不会直接挤压相邻的电芯，从而不会增加电芯间的压力，避免电池模组的外侧约束损坏，解决了现有技术中由于电芯发生膨胀，容易造成电池模组的外侧约束损坏的问题。

Description

一种电池模组及其隔热垫片
技术领域
本实用新型涉及一种电池模组及其隔热垫片。
背景技术
随着国家对动力电池PACK系统能量密度要求的提高，单体电芯容量越来越高，电芯在进行大电流充电时，电芯温升高、容易发生BMS高温报警。现有的电池模组结构为方形铝壳，电芯间用胶固定，然后在电池模组外侧通过外侧约束来约束电池模组尺寸，如可通过钢带约束电池模组的尺寸。若电池模组内单个电芯出现过充、热失控等极端情况，容易将热量传递至相邻电芯导致电池模组出现热失控风险。
授权公告号为CN206564203U，授权公告日为2017.10.17的中国实用新型专利公开了一种被动防护电池模组结构，在被动防护电池模组架构中，防火隔热隔片将电池模组内的电芯两两隔开，隔片本身通过云母片及防火隔热涂层的受高温发泡吸热特性实现电芯间卓越的隔热效果，从而当电池模组内个别电芯在高温情况下出现过充、热失控等极端情况下时，能够有效的延缓或避免相邻电芯出现过热，而出现热失控风险甚至防爆阀被顶开的风险。但是，上述电芯在充电过程中，尤其是过充、热失控等极端情下会发生膨胀，电芯之间相互挤压，并撕扯电池模组的外侧约束，容易造成电池模组的外侧约束损坏的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电池模组，以解决现有技术中由于电芯发生膨胀，容易造成电池模组的外侧约束损坏的问题；本实用新型的目的还在于提供一种解决上述问题的隔热垫片。
本实用新型的电池模组采用如下技术方案：
电池模组包括多个电芯，至少两个相邻的电芯之间设有隔热垫片，所述隔热垫片中间通透并在中部形成容纳两侧电芯膨胀后凸出部分的容纳空间，所述隔热垫片为环状片或者所述隔热垫片为一侧具有开口的U形片。
本实用新型的有益效果是：由于电芯膨胀主要发生在电芯的中部，环状片或U形片的中部形成容纳电芯膨胀后凸出部分的容纳空间，使电芯在膨胀时不会直接挤压相邻的电芯，从而不会增加电芯间的压力，避免电池模组的外侧约束损坏，解决了现有技术中由于电芯发生膨胀，容易造成电池模组的外侧约束损坏的问题。另外，处于隔热垫片两侧的电芯共用同一隔热垫片上的容纳空间，若处于隔热垫片一侧的电芯膨胀后凸出部分较多，而处于隔热垫片另一侧的电芯膨胀后凸出部分较少，通过相邻电芯共用容纳空间的设计，可使隔热垫片上具有足够的容纳空间，降低电池模组的外侧约束损坏的风险。
为了在保证隔热垫片结构强度情况下，尽量增加隔热垫片上容纳空间的尺寸，本方案中所述隔热垫片为回字形片。
为了增加隔热垫片的隔热效果，本方案中所述隔热垫片包括基板和涂覆在基板上的防火涂层。
为了在保证隔热垫片上容纳空间的同时，尽量降低电池模组的整体尺寸，本方案中所述基板的厚度为0.2～0.5mm，所述防火涂层的厚度为0.1～0.3mm。
为了增加电芯的散热效果，本方案中所述隔热垫片在垂直于电芯布置方向上的尺寸小于电芯在该方向上的截面尺寸，这样相邻的两电芯与处于两电芯之间的隔热垫片的外侧形成散热空间，有利于相邻的散热。
本实用新型的隔热垫片采用如下技术方案：
隔热垫片，所述隔热垫片中间通透并在中部形成用于容纳处于隔热垫片两侧电芯膨胀后凸出部分的容纳空间，所述隔热垫片为环状片或者所述隔热垫片为一侧具有开口的U形片。
本实用新型的有益效果是：由于电芯膨胀主要发生在电芯的中部，环状片或U形片的中部形成容纳电芯膨胀后凸出部分的容纳空间，使电芯在膨胀时不会直接挤压相邻的电芯，从而不会增加电芯间的压力，避免电池模组的外侧约束损坏，解决了现有技术中由于电芯发生膨胀，容易造成电池模组的外侧约束损坏的问题。另外，处于隔热垫片两侧的电芯共用同一隔热垫片上的容纳空间，若处于隔热垫片一侧的电芯膨胀后凸出部分较多，而处于隔热垫片另一侧的电芯膨胀后凸出部分较少，通过相邻电芯共用容纳空间的设计，可使隔热垫片上具有足够的容纳空间，降低电池模组的外侧约束损坏的风险。
为了在保证隔热垫片结构强度情况下，尽量增加隔热垫片上容纳空间的尺寸，本方案中所述隔热垫片为回字形片。
为了增加隔热垫片的隔热效果，本方案中所述隔热垫片包括基板和涂覆在基板上的防火涂层。
为了在保证隔热垫片上容纳空间的同时，尽量降低电池模组的整体尺寸，本方案中所述基板的厚度为0.2～0.5mm，所述防火涂层的厚度为0.1～0.3mm。
附图说明
图1为本实用新型的电池模组的结构示意图；
图2为图1中电池模组的内部结构示意图；
图3为图2中隔热垫片的示意图。
图中：1-电芯，2-隔热垫片，21-容纳空间，22-散热空间，3-钢带，4-端板。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
本实用新型的电池模组的具体实施例，如图1所示，本实施例中的电池模组包括处于电池模组两端的端板4、设置在两个端板4之间的多个电芯1、固定在端板4上用于约束电池模组尺寸的钢带3，本实施例中的电芯1为方形铝壳电芯。相邻两个电芯1之间均设有如图3所示的隔热垫片2，本实施例中的隔热垫片2为中间通透的回字形片，即隔热垫片2为环状片。环状片的中部形成容纳电芯1膨胀后凸出部分的容纳空间21，使电芯1在膨胀时不会直接挤压相邻的电芯1，从而不会增加相邻电芯1间的压力，避免由于电芯1膨胀撕扯电池模组的外侧约束，造成电池模组的外侧约束损坏，解决了现有技术中由于电芯发生膨胀，容易造成电池模组的外侧约束损坏的问题。另外，处于隔热垫片2两侧的电芯1共用同一隔热垫片2上的容纳空间21，若处于隔热垫片2一侧的电芯1膨胀后凸出部分较多，而处于隔热垫片2另一侧的电芯1膨胀后凸出部分较少，通过相邻电芯1共用容纳空间21的设计，可使隔热垫片2上具有足够的容纳空间21，降低电池模组的外侧约束损坏的风险。
如图2所示，为增加电芯1的散热效果，本实施例中隔热垫片2在垂直于电芯1布置方向上的尺寸小于电芯1在该方向上的截面尺寸，这样相邻的两电芯1与处于两电芯1之间的隔热垫片2的外侧形成散热空间22，有利于电芯1的散热。为了增加隔热垫片2的隔热效果，本实施例中的隔热垫片2包括基板、涂覆在基板一侧的防火涂层和粘接固定在基板另一侧的双面胶。本实施例中的基板由云母材料制成，隔热垫片2通过双面胶粘接固定在电芯1上。为了在保证隔热垫片2上容纳空间21的同时，尽量降低电池模组的整体尺寸，本实施例中基板的厚度为0.25mm，防火涂层的厚度为0.2mm，双面胶的厚度为0.05mm，这样隔热垫片2的总厚度为0.5mm。
在其他实施例中，隔热垫片可为一侧具有开口的U形片，U形片的中部形成容纳电芯膨胀后凸出部分的容纳空间；隔热垫片的中部也可为圆形、三角形等其他形状的孔；隔热垫片也可仅包括基板，而不包括防火涂层；基板可由叶腊石等其他绝缘材料制成；隔热垫片在垂直于电芯布置方向上的尺寸可等于或略大于电芯在该方向上的截面尺寸。
本实施中电池模组的装配过程：电芯1成组时用机械手或人工放置电芯1，相邻的两电芯1间加隔热垫片2，电芯1与隔热垫片2之间通过双面胶固定；然后再用设备将其压至设计长度，用钢带3约束电池模组的尺寸。0.5mm厚的隔热垫片2使相邻的两电芯1不直接接触，在PACK系统充放电过程中电芯1发生膨胀时，隔热垫片2的中部可以有效减少电芯1间膨胀力的传递，从而减少分散到电池模组钢带3、端板4上的力。隔热垫片2及处于隔热垫片2容纳空间21内的空气可以很好的起到相邻电芯1间的隔热作用，防火涂层也可以延长电池模组的热失控时间。
本实用新型的隔热垫片的具体实施例，本实施例中的隔热垫片与上述电池模组的具体实施例中所述的隔热垫片的结构相同，不再赘述。

Claims (7)

1.电池模组，包括多个电芯，其特征是，至少两个相邻的电芯之间设有隔热垫片，所述隔热垫片中间通透并在中部形成容纳两侧电芯膨胀后凸出部分的容纳空间，所述隔热垫片为环状片或者所述隔热垫片为一侧具有开口的U形片；所述隔热垫片包括基板和涂覆在基板上的防火涂层。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征是，所述隔热垫片为回字形片。
3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征是，所述基板的厚度为0.2~0.5mm，所述防火涂层的厚度为0.1~0.3mm。
4.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征是，所述隔热垫片在垂直于电芯布置方向上的尺寸小于电芯在该方向上的截面尺寸。
5.隔热垫片，其特征是，所述隔热垫片中间通透并在中部形成用于容纳处于隔热垫片两侧电芯膨胀后凸出部分的容纳空间，所述隔热垫片为环状片或者所述隔热垫片为一侧具有开口的U形片；所述隔热垫片包括基板和涂覆在基板上的防火涂层。
6.根据权利要求5所述的隔热垫片，其特征是，所述隔热垫片为回字形片。
7.根据权利要求5所述的隔热垫片，其特征是，所述基板的厚度为0.2~0.5mm，所述防火涂层的厚度为0.1~0.3mm。
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