CN212011107U - 电池模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池模组,电池模组包括:电芯模块、隔板模块以及箱体模块,电芯模块包括多个电芯,多个电芯适于堆叠后串联或者并联,电芯的第一防爆阀位于电芯的长度方向的至少一端;隔板模块包括多个隔热板,相邻的两个电芯之间适于粘结一个隔热板;箱体模块包括六块密封板,六块密封板分别适于粘结电芯模块的六个侧面,粘结后的六块密封板适于与多个隔热板配合,以构成多个密封的子安装腔,正对第一防爆阀的密封板上形成有多个与第一防爆阀对应的第二防爆阀,子安装腔与第二防爆阀通过密封胶密封,且在第一防爆阀和第二防爆阀之间,密封板上设有绝缘层。根据本实用新型实施例的电池模组,密封性好,可以较好地泄压保护电芯,安全性高。
Description
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组。
背景技术
目前,电动车都是用多个小模块成组,每个小模块都是3串/4串/6串,最大的也不超过50串,但是电动汽车往往需求80串以上,最优的往往是96串~108串,此时往往能发挥电机的最大效率。一套电动车电池系统需要根据整车串并联要求,很多小模块、以及其他零部件,组装到电池箱,电池系统零部件多组装麻烦,同时电池箱保护电池模块在机械、密封上的安全,以及电池箱上增加防爆泄压零件,确保电池系统在泄压时能够定向,安全释放,但是存在一个电池泄放,高温气体到防爆阀时,会干扰到其他的电池,导致其他电芯起火发生热失控。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种电池模组,所述电池模组密封性好,可以较好地泄压保护电芯,安全性高。
根据本实用新型实施例的电池模组,所述电池模组包括:电芯模块,所述电芯模块包括多个电芯,多个所述电芯适于堆叠后串联或者并联,所述电芯的第一防爆阀位于所述电芯的长度方向的至少一端;隔板模块,所述隔板模块包括多个隔热板,相邻的两个所述电芯之间适于粘结一个所述隔热板;箱体模块,所述箱体模块包括六块密封板,六块所述密封板分别适于粘结所述电芯模块的六个侧面,粘结后的六块所述密封板适于与多个所述隔热板配合,以构成多个密封的子安装腔,正对所述第一防爆阀的密封板上形成有多个与所述第一防爆阀对应的第二防爆阀,安装有所述电芯的所述子安装腔与对应的第二防爆阀适于通过密封胶密封,且在所述第一防爆阀和所述第二防爆阀之间,所述密封板上设有绝缘层。
根据本实用新型实施例的电池模组,通过将多个电芯分别安装在多个独立的、封闭的子安装腔内,使得在某处电芯发生热失控时,电芯内部的高温高压气体可以较好地通过第一防爆阀和第二防爆阀排出电池模组,有效地防止干扰其他良品电芯,避免了多个电芯热失控引发的爆炸、燃烧等安全风险,箱体结构具有较高的结构强度,密封性好,可以较好地泄压保护电芯,安全性高。
另外,根据本实用新型实施例的电池模组,还可以具有如下附加的技术特征:
在本实用新型的一些实施例中,所述隔热板包括:中隔板,所述中隔板上设有多个通孔,每个所述通孔的直径限定在1-20mm,且多个所述通孔的面积之和S1与所述中隔板的面积S之间满足:S1≤0.7S;限位部,所述限位部设于所述中隔板的左右两端的至少一端,所述限位部适于沿垂直于所述中隔板的长度方向延伸,所述电芯的侧面适于与所述中隔板贴合,所述电芯的左端或者右端适于与所述限位部抵接。
可选地,所述限位部上形成有避让凹槽,在上下方向上,所述避让凹槽与所述电芯的正极或者负极对应,串联或者并联相邻的两个所述电芯的连接排适于与所述避让凹槽配合,并隐藏在所述避让凹槽内。
进一步地,所述避让凹槽的中部形成有定位槽,所述连接排上形成有定位凸起,所述定位槽适于与所述定位凸起配合。
可选地,所述限位部上形成有胶槽,当所述密封板粘结于所述限位部的正对位置时,所述胶槽内适于填充密封胶,且所述密封胶的填充高度大于所述胶槽的槽深。
在本实用新型的一些实施例中,与所述防爆阀正对的所述密封板内形成有沿长度方向延伸的灭火泄压烟道,所述密封板朝向所述电芯模块的一侧设有第一泄压孔,所述第一泄压孔设有多个,多个所述第一泄压孔与多个所述子安装腔一一对应,所述电芯释放的高温高压气体或者火焰适于从所述第一泄压孔进入所述灭火泄压烟道。
进一步地,所述密封板远离所述电芯模块的一侧设有第二泄压孔,所述第二泄压孔设有多个,多个所述第一泄压孔和多个所述第二泄压孔在所述电芯的长度方向上一一正对,所述灭火泄压烟道的长度方向的至少一端具有泄压开口,进入所述灭火泄压烟道的所述高温高压气体或者火焰,经过所述灭火泄压烟道灭火处理后适于从所述泄压开口和所述第二泄压孔释放至外界。
在本实用新型的一些实施例中,所述箱体模块还包括:上密封环,所述上密封环覆盖在所述隔热板的顶部和至少一部分的所述子安装腔的顶部开口处,所述上密封环位于顶部的所述密封板的下端,所述上密封环适于与顶部的所述密封板配合密封所述子安装腔的顶部;下密封环,所述下密封环覆盖在所述隔热板的底部和至少一部分的所述子安装腔的底部开口处,所述下密封环位于底部的所述密封板的上端,所述下密封环适于与底部的所述密封板配合密封所述子安装腔的底部。
根据本实用新型的一个具体实施例,底部的所述密封板包括:冷却板和绝缘层,所述冷却板上均匀布局有冷却管路,所述绝缘层包括绝缘膜,所述绝缘膜设于所述冷却板朝向所述电芯模块的侧面;顶部的所述密封板包括:散热板和绝缘层,所述散热板远离所述电芯模块的一侧形成有散热格栅,所述散热板朝向所述电芯模块的一侧设有绝缘层。
在本实用新型的一些实施例中,检测模块,所述检测模块包括多个采集片,每个所述采集片上形成有多个检测触头,每个所述检测触头适于与每个所述电芯的正极和负极中的至少一个相连。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型实施例的电池模组的整体结构示意图;
图2是根据本实用新型实施例的电池模组的爆炸图;
图3是图2中A区域的放大图;
图4是根据本实用新型实施例的电池模组的电芯的负极端的位置示意图;
图5是根据本实用新型实施例的电池模组的电芯的正极端与第一防爆阀位置示意图;
图6是根据本实用新型实施例的电池模组的隔热板的结构示意图;
图7是图6中B区域的放大图;
图8是根据本实用新型实施例的电芯与隔热板装配示意图;
图9是根据本实用新型实施例的电池模组的电芯模组的装配图;
图10是图9中C区域的放大图;
图11是根据本实用新型实施例的电池模组的灭火泄压烟道的结构示意图;
图12是根据本实用新型实施例的电池模组的散热板的结构示意图。
附图标记:
100:电池模组;
1:电芯模块;11:电芯;111:第一防爆阀;12:连接排;121:定位凸起;
2:隔热板;21:中隔板;22:限位部;221:避让凹槽;222:定位槽;223:胶槽;
3:密封板;31:灭火泄压烟道;第一泄压孔;311第二泄压孔;312:泄压开口;32:冷却板;33:散热板;331:散热格栅;
4:检测模块;41:采集片;411:检测触头。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考图1-图12描述根据本实用新型实施例的电池模组100。
根据本实用新型实施例的电池模组100,电池模组100包括:电芯模块1、隔板模块以及箱体模块。
具体地,电芯模块1包括多个电芯11,多个电芯11适于堆叠后串联或者并联,多个电芯11的第一防爆阀111位于电芯11的长度方向的至少一端,在如图4和图5的一个示例中,电芯11的正极、负极分别位于电芯11长度方向的两侧,将多个电芯11按照图6所示的布局进行串联,提升了电池模组100所能存储的电能上限,在安装到电动车等用电设备上时,可以较好地提升用电设备的续航能力。同时,通过上述方式所组成的电池模组100的整体形状更规则,便于适配安装到用电设备上,方便操作。需要说明的是,电芯11的形状、布局以及连接方式可以按照实际生产需要进行设置,这里只做举例说明,并非对本实用新型的限制。
如图5所示的示例中,将第一防爆阀111设于电芯11正极一侧,便于在电芯11发生热失控时,能够将电芯11内部瞬时产生的高温高压气体或者火焰通过第一防爆阀111定向排出,进而避免电芯11内部压力过高或者温度过高,导致电芯11爆炸或者燃烧进而引发的安全风险。这里需要说明的是,也可以将第一防爆阀111设在电芯11负极一端,或者是同时设置在电芯11的正极端和负极端,这里不做限制。
具体地,隔板模块包括多个隔热板2,相邻的两个电芯11之间适于粘结一个隔热板2,也就是说,隔热板2可以较好地阻隔电芯11之间的热传递,以防止当其中一个电芯11热失控时,电芯11通过侧壁传递热量损坏其相邻良品电芯11,提升了电池模组100的安全性。
在一些示例中,隔热板2与电芯11之间通过结构胶粘结,保证了二者之间连接的稳定性,结构胶的粘接强度大于0.2MPa。
优选地,隔热板2的高度不低于电芯11的高度,使得电芯11与隔热板2连接的一侧均处在隔热板2上,保证隔热板2可以较好地阻隔相邻电芯11之间的热传导。
这里需要说明的是,在生产应用中,隔热板2采用常低导热系数材质制造,且均为绝缘材质,电热系数通常小于0.05W/m·k,便于阻隔电芯11之间的热传导以及电气绝缘,隔热板2的抗压能力≤0.2MPa,且变形幅度不超过10%
进一步地,如图1、图2所示,箱体模块包括六块密封板3,六块密封板3分别适于粘结电芯模块1的六个侧面,粘结后的六块密封板3适于与多个隔热板2配合,以构成多个密封的子安装腔(图未标出),正对第一防爆阀111的密封板3上形成有多个与第一防爆阀111对应的第二防爆阀(图未标出),安装有电芯11的子安装腔与对应的第二防爆阀适于通过密封胶密封,且在第一防爆阀111和第二防爆阀之间,密封板3上设有绝缘层。绝缘层用于密封板3和电芯11之间的电气绝缘,避免电池模组100发生漏电或者电芯11之间短路等情况造成的安全风险。
也就是说,粘结后的六块密封板3形成箱体结构,将电芯模块1封闭在其形成的密封空间内,在一些示例中,密封板3材质中均含有金属材质,可采用多种锻造技术制造,优选地,密封板3之间采用焊接相互连接,当然,也可采用铆接、螺栓等结构连接,提升了电池模组100的结构强度,起到对电芯模块1的保护作用。
具体而言,多个电芯11分别安装在多个独立的、封闭的子安装腔内,形成单电芯11的隔热保护,在电芯11发生热失控时,电芯11通过第一防爆阀111将电芯11内部高温高压气体定向排出,高温高压气体进入密封胶、电芯11以及第二防爆阀之间形成的密封空间,优选地,密封胶为阻燃密封胶,防止电芯11热失控时,高温高压气体进入其他电芯11区域,进而通过与第一防爆阀111对应的第二防爆阀将气体释放至电芯模块1外部,避免电芯11内部压力过大或者温度过高导致的爆炸、燃烧等安全风险。
优选地,第二防爆阀为单向打开结构,气体只能从内部向外部排出,外部空气不能通过第二防爆阀进入,确保电芯11热失控时,第二防爆阀泄压时,高温高压气体不会通过其余第二防爆阀倒灌至良品电芯11区域。且,在本实用新型的一些示例中,第二防爆阀外侧上设有绝缘泄压膜,泄压膜采用高温和耐火材质制造,可以承受1000℃的高温并且在五分钟之内不会被烧穿,当第二防爆阀从内侧收到大于25kpa的压力时时,泄压膜可以瞬时打开,进行气体的排放。
根据本实用新型实施例的电池模组100,通过将多个电芯11分别安装在多个独立的、封闭的子安装腔内,使得在某处电芯11发生热失控时,电芯11内部的高温高压气体可以较好地通过第一防爆阀111和第二防爆阀排出电芯模块1,有效地防止干扰其他良品电芯11,避免了多个电芯11热失控引发的爆炸、燃烧等安全风险,箱体结构具有较高的结构强度。由此本实用新型实施例的电池模组密封性好,可以较好地保护电芯,安全性高。
在本实用新型的一些实施例中,隔热板2包括:中隔板21和限位部22。
具体地,中隔板21上设有多个通孔(图未标出),每个通孔的直径限定在1-20mm,且多个通孔的面积之和S1与中隔板21的面积S之间满足:S1≤0.7S,也就是说,中隔板21粘结在两个电芯11相邻一侧,电芯11在热失控时,电芯11内部高温高压气体可以通过第一防爆阀111、第二防爆阀排出电池模组100,但电芯11本身温度也会受其影响有所上升,且,电芯11在电池模组100的使用过程中会产生热量。
换言之,电芯11产生的热量会通过中隔板21传递给相邻的电芯11,当相邻良品电芯11接受的温度过高时,也会对其造成损害,通过在中隔板21上设置通孔,减少了中隔板21与电芯11的接触面积,减少了二者之间热传递的效率,使得单个电芯11的温度难以通过中隔板21影响其他电芯11,提升了电芯11使用的安全性。
同时,通孔的面积之和不超过中隔板21面积的70%,使得在尽可能降低电芯11与中隔板21之间热传递效率的情况下,保证了中隔板21与电芯11有足够的粘结面积,保证了整体结构的稳定性。
进一步地,如图6所示,限位部22设于中隔板21的左右两端的至少一端,限位部22适于沿垂直于中隔板21的长度方向延伸,电芯11的侧面适于与中隔板21贴合,电芯11的左端或者右端适于与限位部22抵接,在一些示例中,中隔板21左右两端均设有限位部22,因此,限位部22可以较好地固定电芯11的位置,便于电芯11与中隔板21的粘结,降低了装配难度。
可选地,如图8所示,限位部22上形成有避让凹槽221,在上下方向上,避让凹槽221与电芯11的正极或者负极对应,串联或者并联相邻的两个电芯11的连接排12适于与避让凹槽221配合,并隐藏在避让凹槽221内。优选地,在一些示例中,连接排12的长度与避让凹槽221的长度一致,厚度不超过避让凹槽221的深度,使连接排12可以较好地固定在避让凹槽221内,此时连接排12可以完全遮住左右两侧电芯11的极柱,且,连接排12的设置不能对第一防爆阀111有遮挡,以保证第一防爆阀111的正常工作。
如图3、图8、图9所示,在多个电芯11按照图示方式串联时,相邻电芯11同一侧的极性不同,连接排12连接相邻电芯11的正极和负极,具体地,连接排12采用导电性良好的材质,连接排12可以连通相邻电芯11的电路,多组相邻电芯11仅存在一侧连接,保证串联电路的联通,这里不再赘述。
优选地,连接排12与电极柱之间的连接采用焊接,当然也可以采用激光、氩弧焊接、超声焊接等,还可以是螺栓或者铆接等连接方式。
需要说明的是,以上只是对本实用新型其中一个实施例的描述,便于理解本实用新型中多个模块之间配合关系,并非对本实用新型的限制。
进一步地,避让凹槽221的中部形成有定位槽222,连接排12上形成有定位凸起,定位槽222适于与定位凸起配合,也就是说,连接排12装配后,通过定位凸起与定位槽222的配合,可以较好地使得连接排12保持在避让凹槽221内,保证了连接的稳定性,结构简单,便于装配。
可选地,限位部22上形成有胶槽223,当密封板3粘结于限位部22的正对位置时,胶槽223内适于填充密封胶,且密封胶的填充高度大于胶槽223的槽深,也就是说,电芯11粘结在两侧中隔板21中间,在电池模组100装配完成后,通过密封板3与中隔板21的连接,每个电芯11均位于独立的子安装腔内,每个电芯11极柱相对于相邻的电芯11极柱之间形成密封结构。因此,在电芯11热失控时,产生的高温高压气体不会影响到相邻的电芯11极柱,提高了电池模组100使用的安全性。
优选地,密封胶采用阻燃密封胶,在电池模组100装配时,连接排12定位凸起背侧也会使用密封胶与密封板3粘结。
在本实用新型的一些实施例中,与第一防爆阀111正对的密封板3内形成有沿长度方向延伸的灭火泄压烟道31,密封板3朝向电芯模块1的一侧设有第一泄压孔(图未标出),第一泄压孔设有多个,多个第一泄压孔与多个子安装腔一一对应,电芯11释放的高温高压气体或者火焰适于从第一泄压孔进入灭火泄压烟道31。
也就是说,电池模组100装配完成后,第一防爆阀111处于中隔板21与密封板3形成的密封空间内,因此,在电芯11热失控时,第一防爆阀111排出的高温高压气体或者火焰仅能通过第一泄压孔排出,并进入灭火泄压烟道31,可以理解的是,灭火泄压烟道31可以将火焰进行熄灭,进而将高温高压气体通过烟道排出,避免高温高压气体或者火焰造成的燃烧、爆炸等安全风险,结构简单,安全有效。
在一些示例中,第二防爆阀安装在第一泄压孔内,防止高温高压气体或者火焰倒灌损害其他电芯11。
进一步地,参考图11,密封板3远离电芯模块1的一侧设有第二泄压孔311,第二泄压孔311设有多个,多个第一泄压孔和多个第二泄压孔311在电芯11的长度方向上一一对应,灭火泄压烟道31的长度方向的至少一端具有泄压开口312,进入灭火泄压烟道31的高温高压气体或者火焰,进过灭火泄压烟道31灭火处理后适于从泄压开口312和第二泄压孔311释放到外界。
也就是说,在电芯11发生热失控时,会在电芯11内部瞬时产生大量的高温高压气体,严重者会伴随着火焰,当大量的气体通过第一防爆阀111排放至灭火泄压烟道31时,仅有泄压开口312用于排出气体效率不高,导致高温高压气体会在灭火泄压烟道31中停留过长时间,进而加大第一防爆阀111外部承受的压力,影响故障电芯11中气体的排出。因此,多个第二泄压孔311缓解了泄压开口312排出气体的压力,使得高温高压气体能在尽量短的时间内排出灭火泄压烟道31,提高了气体的排出效率,保障烟道31的畅通使得第一防爆阀111可以正常工作,进一步提升了电池模组100的安全性。
在一些可选地示例中,第一防爆阀111与第一泄压孔和第二泄压孔311同心,且第一防爆阀111直接小于泄压孔直径,提高了气体排出的效率。
在本实用新型的一些实施例中,箱体模块还包括:上密封环和下密封环,上密封环覆盖在隔热板2的顶部和至少一部分的子安装腔的顶部开口处,上密封环位于顶部的密封板3的下端,上密封环适于与顶部的密封板3配合密封子安装腔的顶部;下密封环覆盖在隔热板2的底部和至少一部分的子安装腔的底部开口处,下密封环位于底部的密封板3的上端,下密封环适于与底部的密封板3配合密封子安装腔的底部。
也就是说,通过安装上密封环和下密封环,使得在电池模组100装配完成后,每个子安装腔均为密封结构,通过将多个电芯11分别安装在单独的子安装腔,方便配合第一泄压孔,在电芯11热失控时,将第一防爆阀111排出的高温高压气体定向排出,进而通过灭火泄压通道进行灭火、释放等处理,避免故障电芯11热失控时对相邻良品电芯11造成影响。同时,通过密封环可以有效地阻止外部水、气体进入电池模组100内部,保障了电池模组100工作环境的安全。
在本实用新型的一些实施例中,底部的密封板3包括:冷却板32和绝缘层,冷却板32上均匀布局有冷却管路,绝缘层包括绝缘膜,绝缘膜设于冷却板32朝向电芯模块1的侧面;顶部的密封板3包括:散热板33和绝缘层,散热板33远离电芯模块1的一侧形成有散热格栅331,散热板33朝向电芯模块1的一侧设有绝缘层。绝缘膜用于密封板3和电芯11之间的电气绝缘,避免电池模组100发生漏电等情况造成的安全风险。
具体地,如图1、图2、图12所示,散热板33上表面一侧形成有散热格栅331,散热格栅311的结构加快散热的速度。在一些示例中,在冷却管路中注入冷却液,在电芯11发生热故障时,由于电芯11的上下两端是直接与顶部和底部的密封板3直接连接的,因此,电芯11的热量会传到顶部和底部的密封板3上,当温度过高时,顶部和底部的密封板3温度也随之升高,会对二者之间的其他电芯11造成影响,通过冷却管路以及散热板33分别对底部和顶部密封板3的降温,使得密封板3温度处在正常水平,避免影响其他良品电芯11,提升了电池模组100的安全性。
需要说明的是,冷却板32也可以为加热板,冷却管路也可以为加热管路,或者二者同时存在,在温度较低的地区使用电池模组100时,电池的续航能力,充电等行为都会受到制约,因此,通过加热管路加热电池模组100,使其可以较好地处于正常工作温度,提高了电池模组100对多种环境的适应能力。
进一步地,绝缘膜也可以为绝缘加热膜,在需要对电池模组100加热时,绝缘加热膜可以与加热管路同时加热,提高加热效率。
优选地,冷却管路或者加热管路上设有液体接口,便于管路内液体的注入、排出。
因此,通过散热板33和冷却板32可以较好的处理顶部和底部温度异常的问题,在一些示例中,箱体模块四周的密封板3分别为前端密封板、后端密封板、左边框和右边框,前端密封板、后端密封板、左边框和右边框与电芯模块1之间均粘结有隔热板2。
具体地,通过将四周密封板3与电芯11之间设置隔热板2,使得单个电芯11热失控时,隔热板2可以较好地阻隔热量传递到四周的密封板3上,使得箱体模块的温度维持在正常水平,避免对其他良品电池或是用电设备造成影响。
在一个具体示例中,前端密封板、后端密封板、左边框和右边框均可以采用镂空设置。
在本实用新型的一些实施例中,电池模组100还包括检测模块4,检测模块4包括多个采集片41,每个采集片41上形成有多个检测触头411,每个检测触头411适于与每个电芯11的正极和负极中的至少一个相连,通过检测模块4,可以使得用电设备更好地了解电池模组100的工作状态,检测模块4可以检测不仅限于电能信息。
可选地,采集片41可以采用铜、铝、镍等材料构成,优选地,多个采集片41为含镍成分大于99%的镍片,多个采集片41通过激光焊接在极柱上,也可以是通过氩弧焊接、超声焊接等方式连接,这里不作限制。由于采集片41与电芯11极柱相连,因此检测模块4的结构布局以不遮挡第一防爆阀111的前提安装,避免在电芯11泄压时,第一防爆阀111被检测模块4遮挡,进而影响电芯11泄压的及时性、有效性。
在一个具体示例中,电芯模块1的电路的高压接口与检测模块4的低压接口均可以安装在前端密封板3、后端密封板3、左边框和右边框中的至少一个上,这里不作限制。
需要说明的是,目前,电动车都是用多个小模块成组,每个小模块都是3串/4串/6串,最大的也不超过50串,但是电动汽车往往需求80串以上,最优的往往是96串~108串,此时往往能发挥电机的最大效率。一套电动车电池系统需要根据整车串并联要求,很多小模块、以及其他零部件,组装到电池箱,电池系统零部件多组装麻烦,同时电池箱保护电池模块在机械、密封上的安全,以及电池箱上增加防爆泄压零件,确保电池系统在泄压时能够定向,安全释放,但是存在一个电池泄放,高温气体到防爆阀时,会干扰到其他的电池,导致其他电芯11起火发生热失控。
为解决上述问题,本申请的电池模组100可以包括一个整车所需的所有电池以及连接附件,热管理系统(即本申请中的冷却板32),以及防爆泄压系统(即本申请中的防爆阀以及泄压装置);电池组组装零部件少,集成度高,降低电池系统成本,有单电芯11的隔热措施和防爆阀泄压结构,提高电池组使用安全性。同时这种电池组采用密封和高强边框结构设计,边框和密封设计,替代了原有电池系统的箱体、箱盖结构,在使用时,可以单独安装到整车,由整车做控制系统,控制电池组;也可以配合单独的控制系统之后,在安装的整车上,试用和组装方式灵活,最低成本和高效率组装到整车上。
下面根据图1-图12详细描述根据本实用新型的一个具体实施例的电池模组100的具体结构以及具体工作过程。
电池模组100包括:电芯模块1、隔热模块、箱体模块以及检测模块4。
参考图1-图9,电芯模块1由多个电芯11串联组成,电芯11的正极和负极分别在长度方向上的两端,相邻的电芯11极柱通过连接排12连接导电,第一防爆阀111位于电芯11正极柱一端。
隔热模块包括多个隔热板2,相邻的两个电芯11之间粘结一个隔热板2,隔热板2与电线之间通过结构胶粘结,隔热板2的高度与电芯11高度一致,参考图6,隔热板2包括:中隔板21和限位部22。中隔板21上设有多个通孔,每个通孔的直径限定在1-20mm,且多个通孔的面积之和S1与中隔板21的面积S之间满足:S1≤0.7S;
进一步地,隔热板2的左右两端设有限位部22,限位部22在电芯11安装后雨点新抵接,限位部22上设有避让凹槽221,避让凹槽221位置与相邻的电芯11的正极柱或者负极柱位置对应,避让凹槽221上形成有定位槽222,连接排12上设有定位凸起,定位凸起插入定位槽222后,固定连接排12在避让凹槽221内,连接排12高度不超过避让凹槽221高度。
限位部22上形成有胶槽223,胶槽223内以及连接排12上填充密封胶,密封胶的填充高度不低于胶槽223的深度。
参考图1、图2,箱体模块包括六块密封板3,分别为前端密封板、后端密封板、左边框、右边框、顶部密封板以及底部密封板。
前端密封板、后端密封板、左边框和右边框与电芯11连接的一侧设有隔热板2,六块密封板3与多个隔热板2配合,构成多个密封的子安装腔,正对第一防爆发的密封板3上设有与第一防爆阀111对应的第二防爆阀,装有电芯11的子安装腔与对应的第二防爆阀适于通过密封胶密封,且在第一防爆阀111和第二防爆阀之间,密封板3上设有绝缘层。
前端密封板和后端密封板上形成有灭火泄压烟道31,靠近电芯11一侧设有第一泄压孔,远离电芯11一侧设有与第一泄压孔一一对应的第二泄压孔311,第一泄压孔、第二泄压孔311与第一防爆阀111同心,且直径大于第一防爆阀111。电芯11释放的高温高压气体通过第一泄压孔进入灭火泄压烟道31,灭火泄压烟道31两端形成有泄压开口312,进入烟道的气体通过第二泄压孔311和泄压开口312释放到外部。
参考图1,底部密封板3包括:冷却板32和绝缘层,冷却板32上均匀布局有冷却管路,绝缘层包括绝缘膜,绝缘膜设于冷却板32朝向电芯模块1的侧面;顶部密封板3包括:散热板33和绝缘层,散热板33远离电芯模块1的一侧形成有散热格栅331,散热板33朝向电芯模块1的一侧设有绝缘层。
箱体模块还包括:上密封环和下密封环,上密封环覆盖在隔热板2的顶部和子安装腔的顶部开口处,上密封环位于顶部密封板3的下端,下密封环覆盖在隔热板2的底部和子安装腔的底部开口处,下密封环位于底部密封板3的上端。
参考图2,检测模块4包括多个采集片41,每个采集片41上形成多个检测触头411,检测触头411与电芯11的正极相连。
下面根据图1-图12描述的本实用新型的一个具体实施例的电池模组100的具体工作过程。
当电池模组100内某一电芯11发生热失控时,电芯11内部瞬时产生的高温高压气体或者火焰会冲破第一防爆阀111,并通过第一泄压孔排放到灭火泄压烟道31,灭火泄压烟道31进行灭火处理后将气体通过第二泄压孔311以及泄压口排出。在此过程中,由于单独电芯11均处在密封的子安装腔内,因此不会对相邻的良品电芯11造成损坏,保证了电池模组100的安全。
根据本实用新型实施例的电池模组100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本说明书的描述中,参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种电池模组,其特征在于,包括
电芯模块,所述电芯模块包括多个电芯,多个所述电芯适于堆叠后串联或者并联,所述电芯的第一防爆阀位于所述电芯的长度方向的至少一端;
隔板模块,所述隔板模块包括多个隔热板,相邻的两个所述电芯之间适于粘结一个所述隔热板;
箱体模块,所述箱体模块包括六块密封板,六块所述密封板分别适于粘结所述电芯模块的六个侧面,粘结后的六块所述密封板适于与多个所述隔热板配合,以构成多个密封的子安装腔,正对所述第一防爆阀的所述密封板上形成有多个与所述第一防爆阀对应的第二防爆阀,安装有所述电芯的所述子安装腔与对应的所述第二防爆阀适于通过密封胶密封,且在所述第一防爆阀和所述第二防爆阀之间,所述密封板上设有绝缘层。
2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述隔热板包括:
中隔板,所述中隔板上设有多个通孔,每个所述通孔的直径限定在1-20mm,且多个所述通孔的面积之和S1与所述中隔板的面积S之间满足:S1≤0.7S;
限位部,所述限位部设于所述中隔板的左右两端的至少一端,所述限位部适于沿垂直于所述中隔板的长度方向延伸,所述电芯的侧面适于与所述中隔板贴合,所述电芯的左端或者右端适于与所述限位部抵接。
3.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,所述限位部上形成有避让凹槽,在上下方向上,所述避让凹槽与所述电芯的正极或者负极对应,串联或者并联相邻的两个所述电芯的连接排适于与所述避让凹槽配合,并隐藏在所述避让凹槽内。
4.根据权利要求3所述的电池模组,其特征在于,所述避让凹槽的中部形成有定位槽,所述连接排上形成有定位凸起,所述定位槽适于与所述定位凸起配合。
5.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,所述限位部上形成有胶槽,当所述密封板粘结于所述限位部的正对位置时,所述胶槽内适于填充密封胶,且所述密封胶的填充高度大于所述胶槽的槽深。
6.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,与所述防爆阀正对的所述密封板内形成有沿长度方向延伸的灭火泄压烟道,所述密封板朝向所述电芯模块的一侧设有第一泄压孔,所述第一泄压孔设有多个,多个所述第一泄压孔与多个所述子安装腔一一对应,所述电芯释放的高温高压气体或者火焰适于从所述第一泄压孔进入所述灭火泄压烟道。
7.根据权利要求6所述的电池模组,其特征在于,所述密封板远离所述电芯模块的一侧设有第二泄压孔,所述第二泄压孔设有多个,多个所述第一泄压孔和多个所述第二泄压孔在所述电芯的长度方向上一一正对,所述灭火泄压烟道的长度方向的至少一端具有泄压开口,进入所述灭火泄压烟道的所述高温高压气体或者火焰,经过所述灭火泄压烟道灭火处理后适于从所述泄压开口和所述第二泄压孔释放至外界。
8.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述箱体模块还包括:
上密封环,所述上密封环覆盖在所述隔热板的顶部和至少一部分的所述子安装腔的顶部开口处,所述上密封环位于顶部的所述密封板的下端,所述上密封环适于与顶部的所述密封板配合密封所述子安装腔的顶部;
下密封环,所述下密封环覆盖在所述隔热板的底部和至少一部分的所述子安装腔的底部开口处,所述下密封环位于底部的所述密封板的上端,所述下密封环适于与底部的所述密封板配合密封所述子安装腔的底部。
9.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,
底部的所述密封板包括:冷却板和绝缘层,所述冷却板上均匀布局有冷却管路,所述绝缘层包括绝缘膜,所述绝缘膜设于所述冷却板朝向所述电芯模块的侧面;
顶部的所述密封板包括:散热板和绝缘层,所述散热板远离所述电芯模块的一侧形成有散热格栅,所述散热板朝向所述电芯模块的一侧设有绝缘层。
10.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,还包括:
检测模块,所述检测模块包括多个采集片,每个所述采集片上形成有多个检测触头,每个所述检测触头适于与每个所述电芯的正极和负极中的至少一个相连。
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