CN211320178U - 一种电池模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池模块，电池模块包括：外壳；电芯，通过灌注胶固设于外壳中；电池模块还包括：外绝热层，设于所述外壳上，外绝热层用于将外壳内腔与外界环境进行传热隔绝；内保温层，设于灌注胶与所述电芯之间，用于减缓电芯朝灌注胶中释放热量的速度。外绝热漆层能够使得外壳内腔与外界环境隔开，防止受外界环境的影响。内保温层能够减缓电芯向灌注胶中释放热量的速度，防止电芯释放热量过快而降低电芯的温度。本实用新型的电池模块中，通过设置外绝热漆层和内保温层，使得电池模块能够在高温或低温环境中使用，同时防止电芯散热过快，从而将电芯的温度保持在最佳工作温度范围之内，延长电芯的使用寿命。

Description

一种电池模块

技术领域

本实用新型涉及一种电池模块。

背景技术

近年来，随着科学技术的发展，新能源锂电池的使用越来越被人们视为改善能源结构的有效途径之一，目前新能源锂电池已广泛应用于汽车动力、电子通信、储能发电等领域，不同应用领域对电源系统的使用环境、体积大小以及振动工况要求不一样。目前，民用领域的电源系统通常振动要求较低、体积偏大、工作环境温度通常为室温，但是在军用电源系统领域中，要求电源系统除满足正常的使用要求外，还需要电源系统能够承受的振动等级较高、体积较小，而且能够在高、低温工作环境下正常工作。

如授权公告号为CN207834384U的中国实用新型专利公开了一种软包灌胶锂离子电池模块，其具体包括外壳和位于外壳内的多个电芯，外壳由壳体和盖体组合而成，在外壳与电芯之间灌注有导热灌封胶，导热灌封胶凝固后将电芯固定在外壳中。采用导热灌封胶进行胶固后，不需要额外的支撑部件来固定支撑电芯，结构更加简单，电池模块的整体体积也更小，抗振性能也得到了提升。

现有技术中，电池模块虽然可以满足振动、体积方面的需求，但是由于导热灌封胶的导热性能较好，当电池模块在高温或低温环境(此处的高温、低温是针对于常温而言)中工作时，电芯的工作温度受外部影响较大。比如，在高温环境中，热量经导热灌封胶传递至电芯处，导致电芯的工作温度较高；在低温环境中，电芯工作所释放的热量被快速地传递至外界环境中，导致电芯的工作温度较低。

而实际上，当电芯的工作温度保持在一定的范围(即最佳工作温度范围)之内时，其内阻最小，也会延长电芯的使用寿命。这是由于，理论上，电芯温度升高，电芯内阻减小，但是温度过高会导致电芯内部发生其他影响电池性能的化学反应，也有可能发生热失控；而低温进行充放电容易产生析锂现象，降低电芯的容量，甚至发生短路。由上可知，当电芯的工作温度超出上述范围时，会缩短电芯的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池模组，以解决电芯易受外部环境影响而无法保持在最佳工作温度范围之内，从而影响电芯寿命的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型电池模组的技术方案是：一种电池模块，包括：

外壳；

电芯，通过灌注胶固设于外壳中；

电池模块还包括：

外绝热层，设于所述外壳上，外绝热层用于将外壳内腔与外界环境进行传热隔绝；

内保温层，设于灌注胶与所述电芯之间，用于减缓电芯朝灌注胶中释放热量的速度。

本实用新型的有益效果是：外绝热层起到隔绝传热的作用，当电池模块在高温或低温的环境中使用时，外绝热层能够使得外壳内腔与外界环境隔开，防止受外界环境的影响。而内保温层的存在，能够减缓电芯向灌注胶中释放热量的速度，防止电芯释放热量过快而降低电芯的温度。本实用新型的电池模块中，内保温层仅起到防止电芯释放热量过快的作用，不会完全将电芯隔绝，这样设置的目的在于，电芯工作能够进行散热，不会因电芯无法散热而影响电芯的使用寿命。本实用新型的电池模块中，通过设置外绝热层和内保温层，使得电池模块能够在高温或低温环境中使用，同时防止电芯散热过快，从而将电芯的温度保持在最佳工作温度范围之内，延长电芯的使用寿命。

作为进一步改进的方案，所述外绝热层为外绝热漆层，外绝热漆层由喷涂于所述外壳外部的绝热漆形成。采用喷涂绝热漆的方式形成外绝热漆层，绝热漆易附着于外壳上，制作方便。

作为进一步改进的方案，所述外壳的内层粘贴有绝缘膜。设置绝缘膜后，能够保证电芯与外界环境之间有良好的电绝缘性能。

作为进一步改进的方案，所述内保温层为包裹于电芯外部的纸胶带层。纸胶带造价较低，而且自带粘接功能，缠绕包裹时更加方便。

作为进一步改进的方案，所述电芯设有至少两个，至少两个电芯并排布置而形成电池组，所述纸胶带层缠绕于所述电池组的外部。

作为进一步改进的方案，电源模块还包括电源管理芯片，电源管理芯片位于外壳中，电芯包括正、负极耳，正、负极耳焊接于所述电源管理芯片上。正、负极耳焊接在电源管理芯片上，整体结构更加紧凑，组装时也更加方便。

作为进一步改进的方案，电源模块包括电源管理芯片，电芯包括正、负极耳，正、负极耳与所述电源管理芯片相连；

电源管理芯片包括通讯线束；

所述外壳包括分体固定的壳体和盖体，所述壳体在使用时置于外界的高温或低温环境中；

所述盖体上设有供所述通讯线束穿出的穿孔；

所述电芯置于所述壳体中。

壳体在使用时置于外界的高温或低温环境中，而电芯位于壳体中，电源管理芯片的通讯线束由盖体的穿孔中穿出，由于盖体并未置于外界的高温或低温环境中，即使盖体上设置有穿孔，外界的环境也不会对外壳内腔的温度造成影响。

附图说明

图1为本实用新型电池模块实施例的透视图；

图2为本实用新型电池模块实施例的原理图；

图3为本实用新型电池模块实施例中电池组与电源管理芯片的组装示意图；

图4为本实用新型电池模块实施例中电源管理芯片的透视图；

图5为本实用新型电池模块实施例中电池组的电芯的示意图；

图6为本实用新型电池模块实施例中下壳体的示意图；

图7为本实用新型电池模块实施例中上盖的示意图；

附图标记说明：100-外壳；11-下壳体；111-绝热漆层；12-上盖；121-穿孔；122-沉头螺钉孔；200-电池组；21-电芯；22-极耳；300-电源管理芯片；31-通讯线束；32-焊盘；400-纸胶带层；500-灌注胶。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的电池模组的具体实施例1：

如图1至图7所示，电池模组包括外壳100和通过灌注胶500固定在外壳100内的电池组200，电池组200包括多个(本实施例中为八个)电芯21，各电芯21均焊接固定在电源管理芯片300上。在电池组200的外部包裹有纸胶带层400，在外壳100的外部喷涂有绝热漆层111，其中绝热漆层111的隔热性能优于纸胶带层400的隔热性能。使用时，绝热漆层111能够将外壳100内部与外界的环境隔离开，纸胶带层400包裹电池组200，减缓电池组200向灌注胶500中释放热量的速度，使得本实用新型的电池模组能够适用于高温或低温环境。

如图1、图2、图6和图7所示，其中，外壳100包括下壳体11和上盖12，下壳体11为上端敞口的盒体，在下壳体11的顶部有螺纹孔。上盖12的中间开设有穿孔121，穿孔121贯穿上盖12，使用时通讯线束31可由此穿出。上盖12上还开设有四个沉头螺钉孔122，沉头螺钉孔122与下壳体11上的螺纹孔对应，组装时，用沉头螺钉穿过沉头螺钉孔122并穿入螺纹孔中，将下壳体11和上盖12组装在一起。

本实施例中，如图2和图6所示，在下壳体11的外部喷涂有绝热漆，从而形成绝热漆层111。需要说明的是，下壳体11的外部整体全部喷涂，包括下壳体11的底面。

如图1、图2、图3和图5所示，电池组200包括并排布置的八个电芯21，电芯21有两个极耳22，两个极耳22分别为正极耳和负极耳，其中，如图5所示，两个极耳22的端部均弯折成平面，用来与电源管理芯片300上的焊盘32焊接相连。将八个电芯21并排布置之后，在电池组200的外部缠绕纸胶带而形成纸胶带层400。其中，缠绕时，将电池组200的整个外部均缠绕纸胶带，包括电池组200的底部。而伸出的极耳22的位置不需要进行缠绕。

如图1、图2、图3和图4所示，电池模块还包括电源管理芯片300，电源管理芯片300包括PCB板，在PCB板上固定有焊盘32，焊盘32用来与极耳22焊接相连。如以上所述，极耳22有八对，对应地，焊盘32也有八对，八对焊盘32沿着各电芯21的间隔排布方向依次间隔布置。电源管理芯片300还包括有通讯线束31，通讯线束31用来与外部相连，实现供电和信号检测等功能。本实施例中，如图3所示，通讯线束31位于电源管理芯片300的一侧位置，并背向电芯21延伸布置。

组装时，如图1和图2所示，将包裹有纸胶带层400的电池组200以各电芯21上下叠放的方式放置在下壳体11中，将电芯21与电源管理芯片300焊接在一起，将电源管理芯片300向上穿出下壳体11。在下壳体11的内部粘贴绝缘膜后向下壳体11中灌注环氧树脂胶，待环氧树脂胶冷却凝固后就将电池组200、电源管理芯片300胶固在下壳体11中。之后再将上盖12封装在下壳体11上，通讯线束31由穿孔121中穿出。

使用时，当电池模组处于高温或低温的环境时，绝热漆层111能够防止外接的温度影响到外壳100的内部，从而保证电池组200和灌注胶500不受外界温度的影响。纸胶带层400的存在，能够防止电芯21工作时产生的热量快速传导至灌注胶500中，从而降低电芯21的使用温度。绝热漆层111和纸胶带层400共同作用，使得电池模组能够适用于高温或低温的环境中，而且，能够减缓电芯21的热量释放。其中，纸胶带层400能够减缓电芯21的热量释放，而非完全隔绝热量，若电芯21工作时热量释放较大时，依然可以通过纸胶带层400向灌注胶500中释放热量。而关于灌注胶500内的热量，若外界的温度较高，则不会向外部放热；若外界的温度较低时，可以通过外壳100缓慢进行放热。

应当说明的是，本实施例中，在具体使用时，整体外壳100中，仅有下壳体11是位于高温或低温的环境中的，因此，虽然上盖12中穿孔121中并未进行处理，但是此处的温度并不会对电芯21的正常使用造成影响。

其中，纸胶带层400位于电芯21与灌注胶500之间，其作用实际上是对电芯21进行保温，从而形成内保温层。绝缘漆层111位于外壳100的外部，其作用是防止外壳100内外进行热量传导，从而形成外绝热漆层，外绝热漆层形成了外绝热层。

本实用新型的电池模组的具体实施例2：

实施例1中，两个极耳与电源管理芯片之间焊接相连，焊接相连的好处在于结构整体紧凑，而本实施例中，极耳与电源管理芯片之间可以通过软线间接地焊接相连。

本实用新型的电池模组的具体实施例3：

实施例1中，内保温层由纸胶带层形成，内保温层的作用实际上是在电池组与灌注胶之间形成阻挡，减缓热量散失。基于该目的和原理之下，实际上，内保温层还可以用纸板或普通的透明胶带等形成。应当说明的是，内保温层的隔热性能劣于外绝热漆层，仅起到延缓热量释放、防止电芯与灌注胶直接接触的作用。

本实用新型的电池模组的具体实施例4：

实施例1中，电池组包括八个电芯，本实施例中，电芯的数量可以根据实际情况进行增减。而关于内保温层的设置，内保温层可以将所有的电芯全部裹在一起，也可以针对于每一个电芯分别进行包裹。

本实用新型的电池模组的具体实施例5：

实施例1中，外壳在使用时置于高温或低温的环境中，盖体并未置于高温或低温的环境中，因此，即便是盖体上开有穿孔，也不会影响外壳内部的温度。本实施例中，可以在穿孔内壁与通讯线束之间设置封堵的结构，比如封堵的胶体等，然后再喷涂绝热胶。

本实用新型的电池模组的具体实施例6：

实施例1中，外绝热漆层形成外绝热层，通过在外壳的外部喷涂绝热漆的方式形成外绝热漆层。本实施例中，外绝热层可以采用以下材质形成，比如玻璃纤维、石棉、岩棉、气凝胶毡等，均可以满足隔热的需求。具体固定时，可以采用胶体固定等方式。应当说明的是，外绝热层不仅可以位于外壳的外部，实际上，还可以设置在外壳的内部，或者可以在外壳中预留夹层，将外绝热层布置在夹层之内。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电池模块，包括：

外壳；

电芯，通过灌注胶固设于外壳中；

其特征在于：电池模块还包括：

外绝热层，设于所述外壳上，外绝热层用于将外壳内腔与外界环境进行传热隔绝；

内保温层，设于灌注胶与所述电芯之间，用于减缓电芯朝灌注胶中释放热量的速度。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述外绝热层为外绝热漆层，外绝热漆层由喷涂于所述外壳外部的绝热漆形成。

3.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述外壳的内层粘贴有绝缘膜。

4.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：所述内保温层为包裹于电芯外部的纸胶带层。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于：所述电芯设有至少两个，至少两个电芯并排布置而形成电池组，所述纸胶带层缠绕于所述电池组的外部。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的电池模块，其特征在于：电源模块还包括电源管理芯片，电源管理芯片位于外壳中，电芯包括正、负极耳，正、负极耳焊接于所述电源管理芯片上。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的电池模块，其特征在于：电源模块包括电源管理芯片，电芯包括正、负极耳，正、负极耳与所述电源管理芯片相连；

电源管理芯片包括通讯线束；

所述外壳包括分体固定的壳体和盖体，所述壳体在使用时置于外界的高温或低温环境中；

所述盖体上设有供所述通讯线束穿出的穿孔；

所述电芯置于所述壳体中。

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