CN212257486U - 电池模组和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池模组和车辆。电池模组包括壳体、电芯组件及胶体。其中，电芯组件收容于壳体内，包括多个间隔设置的电芯，胶体用于填充多个电芯之间的间隙以及壳体与电芯组件之间的空隙。本申请的电池模组和车辆中，在间隔设置的电芯之间灌注胶体以替代塑料支架和泡棉，省却制作塑料支架和组装支架和电芯的过程，制作工艺简单，且使用胶体相较于制作塑料支架和泡棉的成本更低。

Description

电池模组和车辆

技术领域

本申请涉及电动汽车电池领域，尤其涉及一种电池模组和车辆。

背景技术

电动汽车的电池模组一般包括多个电芯，相关技术中，一般采用塑料支架固定电芯，电芯与电芯之间使用泡棉进行阻隔，实现模组的组装。然而，采用这样的方式进行电池模组的组装，需要提供多个电芯支架，成本较高，且组装工艺复杂。

实用新型内容

有鉴于此，本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此，本申请的目的在于提供一种电池模组和车辆。

本申请实施方式的电池模组包括：

壳体；

电芯组件，收容于所述壳体内，所述电芯组件包括多个间隔设置的电芯；和

胶体，所述胶体用于填充所述多个电芯之间的间隙以及所述壳体与所述电芯组件之间的空隙。

在某些实施方式中，所述壳体包括围壁；和

相对设置的第一端盖和第二端盖，所述第一端盖与所述第二端盖分别与所述围壁固定连接以将所述电芯组件封闭于所述壳体中。

在某些实施方式中，所述第一端盖和/或所述第二端盖开设有灌胶口，所述胶体自所述灌胶口灌入所述壳体。

在某些实施方式中，所述胶体在所述壳体内部处于真空状态下，自所述灌胶口灌入所述壳体。

在某些实施方式中，所述壳体还包括灌胶阀，所述灌胶阀用于在灌胶完成后密封所述灌胶口。

在某些实施方式中，电池模组还包括间隔件，所述间隔件贴靠所述电芯设置以用于隔离所述多个电芯。

在某些实施方式中，所述胶体的导热系数小于0.5W/(m·K)。

在某些实施方式中，所述胶体的导热系数大于1.0W/(m·K)。

在某些实施方式中，所述电池模组还包括温度传感器，用于检测所述电池模组内的温度。

本申请提供了一种车辆，包括所述的电池模组。

在本申请的电池模组中和车辆中，在间隔设置的电芯之间灌注胶体以替代塑料支架和泡棉，省却制作塑料支架和组装支架和电芯的过程，制作工艺简单，且使用胶体相较于制作塑料支架和泡棉的成本更低。

本申请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，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的电池模组的结构示意图；

图2是本申请实施方式的电池模组的又一结构示意图；

图3是本申请实施方式的电池模组的又一结构示意图；

图4本申请实施方式的电池模组的剖面结构示意图；

图5是本申请实施方式的电芯组件的结构示意图；

图6本申请实施方式的胶圈的结构示意图。

主要元件符号说明：

壳体10、围壁101、电芯组件20、电芯201、电连接结构202、胶体30、第一端盖40、第一子端盖401、第二子端盖402、第二端盖50、第一子端盖501、第二子端盖502、灌胶口60、灌胶阀70、间隔件80；

电池模组100。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

电动汽车的电池模组一般包括多个电芯，相关技术中，一般采用塑料支架固定电芯，电芯与电芯之间使用泡棉进行阻隔，实现模组的组装。然而，采用这样的方式进行电池模组的组装，需要提供多个电芯支架，而电芯支架的公差难以控制，且成本较高，组装工艺复杂，难以抑制热失控。电池模组热失控是指由于动力电池内部材料在一定温度下，将化学能瞬间转化为热能的过程。电池模组热失控会增加行车安全隐患，防止电池模组的热失控发生，将能够提高电动汽车电池模组的安全性能，保障行车安全。

请参阅图1至图5，本申请实施方式提供了一种电池模组100。电池模组100包括有壳体10、电芯组件20及胶体30。其中，电芯组件20收容于壳体10内，电芯组件20包括多个间隔设置的电芯201，胶体30用于填充多个电芯201之间的间隙以及壳体10与电芯组件20之间的空隙。

具体地，壳体10基本呈矩形体，设置于电池模组100的外部，以固定和保护电芯组件20。壳体10包容电芯组件20，电芯组件20由多个间隔设置的电芯201组成，多个电芯201的输出端由电连接结构202连接，连接方式可以是串联，也可以是并联。电芯组件20用于存储能量并对外提供能量，例如为电动汽车的整车电路或电气元件供电。胶体30填充于多个电芯201之间形成的间隙以及壳体10与电芯组件20之间形成的空隙。由于电池模组100的温度对电池的性能有较大影响，温度过低或过高会导致电池容量衰减、寿命降低、一致性减弱等问题，在电芯组件20之间灌注胶体30可以有效抑制热失控，防止电池模组100的热失控发生，增加电池模组100的安全性能。

根据胶体30所采用的材料的不同属性，胶体30能够起到不同的作用。本实施方式中，胶体30可以是灌封胶，灌封胶是一种在常温或加热条件下能够固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料，胶体30可以包括聚氨酯灌封胶、有机硅灌封胶等。在一些示例中，选用聚氨酯灌封胶灌注于壳体10内部，电芯组件20浸泡于聚氨酯灌封胶中，多个间隔设置的电芯201之间的间隙也填充有聚氨酯灌封胶，在电芯201温度升高时，通过防止热量传播来抑制电芯201的热失控现象。在另一些示例中，选用有机硅灌封胶灌注于壳体10内部，电芯组件20浸泡于有机硅灌封胶中，多个间隔设置的电芯201之间的间隙也填充有有机硅灌封胶，在电芯201温度升高时，有机硅灌封胶迅速导热，通过在电池模组100温度过高时发出预警信号来监控电芯201的热失控现象。

综上所述，本申请实施方式的电池模组100中，在间隔设置的电芯201之间灌注胶体30替代塑料支架和泡棉，省却制作塑料支架和组装支架和电芯201的过程，制作工艺简单，且使用胶体30相较于制作塑料支架和泡棉的成本更低。此外，通过在间隔设置的电芯201之间灌注胶体30，利用所灌注胶体30的物理特性可以控制电芯组件20内部的热失控现象，能够提高电池模组100的热失控安全性。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，壳体10包括围壁101和相对设置的第一端盖40和第二端盖50，第一端盖40与第二端盖50分别与围壁101固定连接以将电芯组件20封闭于壳体10中。

具体地，围壁101设置于电池模组100的外侧，环绕于电芯组件20。围壁101可以是一体成型的，也可以是分别成型后再连接而成的，还可以是先连接好三个面的围壁101，再与第四个面的围壁101连接。采用一体成型的工艺组装围壁101，能够提高组装效率。采用分别成型的工艺组装围壁101，便于后续的电池模组100的维修拆装工作。

围壁101的材质可以是金属，也可以是塑料，具体不做限制。例如，围壁101的材质可以是铝材，铝制围壁相较于其他金属材质而言，成本更低，可塑性高。

第一端盖40与第二端盖50设置在围壁101相对的两侧面，并与围壁101固定连接，以用将电芯组件20封闭于壳体10中。第一端盖40、第二端盖50可在单独成型后再分别与围壁101固定连接从而形成壳体10。围壁101与第一端盖40、第二端盖50的连接方式不设限制，例如，可通过焊接、粘接、卡接等方式进行固定连接。

当围壁101的材质为金属时，可采用焊接的工艺组装，当围壁101的材质为塑料时，可采用粘接的工艺组装。如此，第一端盖40与第二端盖50分别与围壁101固定连接，将电芯组件20封闭于壳体10中，能够起到固定并保护电芯组件20的作用。

进一步地，请参阅图2，第一端盖40包括第一子端盖401和第二子端盖402，第一子端盖401设置于第一端盖40靠近电芯组件20的一侧，并与第二子端盖402固定连接。

在本实施方式中，第一子端盖401为塑料材质，如此，能够避免在组装过程中或者在模组收到挤压时，因组装失误或挤压造成电芯组件20短路的问题，并且采用塑料材质能够有效减轻壳体10及电池模组100的重量。

第二子端盖402为金属材质，用于对第一子端盖401进行加固。围壁101和第一子端盖401、第二子端盖402整体能够起到固定电芯组件20的作用。相类似地，第二端盖50包括第一子端盖501和第二子端盖502，第二端盖50的结构与第一端盖40的结构基本相同，此处不再赘述。

请参阅图2，在某些实施方式中，第一端盖40和/或所述第二端盖50开设有灌胶口60，胶体30自灌胶口60灌入壳体10。

具体地，灌胶口60可以开设在第一端盖40处，或开设在第二端盖50处，也可以在第一端盖40和第二端盖50处都开设灌胶口60。可以理解地，在第一端盖40或第二端盖50开设灌胶口60时，制作灌胶口60的工艺较为简便，且利于壳体10的整体封闭。而在第一端盖40和第二端盖50处都开设灌胶口60时，便于从任一方向进行灌胶，提高灌装胶体30的效率，灌装过程更加便利。

请参阅图2，在某些实施方式中，胶体30在壳体10内部处于真空状态下，自灌胶口60灌入壳体10。

具体地，壳体10内部可以用真空泵抽真空。在抽真空之前，先关闭壳体10与外界相通的阀门。由于壳体10中的空气较难一次性抽尽，为了达到一定的真空度，抽真空要分数次进行，并间隔一定的时间，以使壳体10内的压力均衡。抽真空后应保持一定的时间，壳体10内升压不超过某一临界值时为合格。例如，分5次进行抽真空，每次抽真空的时间间隔10分钟，24小时之后再次检测壳体10内部的压力值，壳体10内升压不超过670Pa时为合格。如此，壳体10内部处于真空状态时，将胶体30自灌胶口60灌入壳体10内，能够使灌胶更加充分，从而电池模组100的安全性能更高。将电池模组100内部进行全灌胶密封，与空气隔离，可以避免相邻电芯201或者电连接结构202直接受到水或者其他杂质污染，避免导致短路或者化学腐蚀，且电芯201和电连接结构202被胶体30密封固定，不易发生振动和冲击而破坏，可靠性更高。

请参阅图2，在某些实施方式中，壳体10还包括灌胶阀70，灌胶阀70用于在灌胶完成后密封灌胶口60。

具体地，灌胶阀70与灌胶口60在数量上一致。例如，端盖开设有两个灌胶口60时，相应地有两个灌胶阀70。如此，灌胶阀70用于在灌胶完成后密封所述灌胶口60，使壳体10内部与外部隔绝，达到密封的效果。

请参阅图4和图6，在某些实施方式中，电池模组100还包括间隔件80，间隔件80贴靠电芯201设置以用于隔离多个电芯201。

具体地，间隔件80可以是胶圈。间隔件80设置于多个电芯201之间，用以对电芯201进行物理隔离。间隔件80的形状可以是双“C”形，也可以是“丰”字形，还可以是“工”字形等，具体不做限制。在隔离件的厚度一定时，隔离件80的中空部分越大，胶体30灌注就越充分，间隔效果越好。如此，通过使用间隔件80以适当的间距间隔多个电芯201，能够使灌胶更加充分，从而有效防止电池模组100的热失控发生，提高电池模组100的安全性能。

请参阅图2，在组装电池模组100时，可先通过结构胶将电芯组件20与围壁101进行固定，然后焊接第一端盖40、第二端盖50与围壁101，组成壳体10，将电芯组件20封闭于其中。接着，从灌胶口60配合抽真空工艺灌入灌封胶以对壳体10内部的空隙进行填充，灌胶完成后，封闭灌胶阀70，完成电池模组100的组装。本申请的电池模组100装配过程简单便捷，易于量化生产。

在某些实施方式中，胶体30的导热系数小于0.5W/(m·K)。

具体地，导热系数是指在稳定传热条件下，1米厚的材料，两侧表面的温差为1开氏度，在一定时间内，通过1平方米面积传递的热量。在本实施方式中，胶体30的导热系数小于0.5W/(m·K)，也即是说，胶体30为低导热性，高阻燃性的胶体。当选用的是低导热性，高阻燃性的胶体30时，胶体30能够抑制电池模组100热失控，增强电芯201间的隔热效果，从而控制电芯组件20内部的热失控现象，提高电池模组100的热失控安全性。极端条件下，当电池模组100已经发生热失控时，胶体30能够阻止电池模组100燃烧，或者能够延缓火情，为车内人员撤离车辆争取时间。例如选用导热系数小于0.5W/(m·K)的聚氨酯灌封胶灌注在电池模组100内部，在电芯201温度升高时，聚氨酯灌封胶能够阻止热量扩散，抑制电芯201的热失控现象，增加电池模组100的安全性能。

在某些实施方式中，胶体30的导热系数大于1.0W/(m·K)。

具体地，在本实施方式中，胶体30的导热系数大于1.0W/(m·K)，也即是说，胶体30为高导热性的胶体。当选用的是高导热性的胶体30，在电芯201的温度升高时，胶体30能够将热量扩散到电池模组100，电池模组100的温度升高将唤醒预警系统，使得车内人员尽快进行处理，防止电池模组100的热失控发生，增加电池模组100的安全性能。例如选用导热系数大于1.0W/(m·K)的有机硅电子灌封胶灌注在电池模组100内部，在电芯201温度升高时，有机硅电子灌封胶能够迅速将热量扩散，引起电池模组100的整体温度升高，唤醒预警系统。

在某些实施方式中，电池模组100还包括温度传感器，用于检测电池模组100内的温度。

具体地，在胶体30为高导热性的胶体时，电池模组100还包括有温度传感器。温度传感器为高灵敏度的传感器，可以设置于电池模组100内部，也可以设置在电池模组100的壳体10上。温度传感器用于检测电池模组100内的温度数据，并将数据传输给处理器进行比对。当选用的胶体30的导热系数大于1.0W/(m·K)，温度传感器检测到的数据大于某一数值时，处理器比对数据后，将该异常情况反馈给报警器等外部设备，报警器通过车辆显示屏或者发出提示音，告知车内人员该异常情况。如此，能够在电池失控早期及时发现并发出警报，实现模组的温度全区域监控。极端情况下，可通知车内人员及时启动灭火器给电池模组100灭火。

温度传感器可以与电池模组100联动，也即是说，只要电池模组100处于工作状态，温度传感器就能够根据需要自动开启，简化了温度传感器启动工作的条件。如此，温度传感器与电池模组100联动的工作方式提高了提高电池模组100的热失控安全性，保障了行车安全。

本申请实施方式还提供了一种车辆，车辆包括如上所述的电池模组。

本申请实施方式的车辆中，采用上述电池模组100，在间隔设置的电芯201之间灌注胶体30以替代塑料支架和泡棉，省却制作塑料支架和组装支架和电芯201的过程，制作工艺简单，且使用胶体30相较于制作塑料支架和泡棉的成本更低。通过在间隔设置的电芯201之间灌注胶体30，利用所灌注胶体30的物理特性控制电芯组件20内部的热失控现象，能够提高电池模组100的热失控安全性，从而提升了车辆的安全性，保障行车安全。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请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：

壳体；

电芯组件，收容于所述壳体内，所述电芯组件包括多个间隔设置的电芯；和

胶体，所述胶体用于填充所述多个电芯之间的间隙以及所述壳体与所述电芯组件之间的空隙。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述壳体包括围壁；和

相对设置的第一端盖和第二端盖，所述第一端盖与所述第二端盖分别与所述围壁固定连接以将所述电芯组件封闭于所述壳体中。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述第一端盖和/或所述第二端盖开设有灌胶口，所述胶体自所述灌胶口灌入所述壳体。

4.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述胶体在所述壳体内部处于真空状态下，自所述灌胶口灌入所述壳体。

5.根据权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述壳体还包括灌胶阀，所述灌胶阀用于在灌胶完成后密封所述灌胶口。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，电池模组还包括间隔件，所述间隔件贴靠所述电芯设置以用于隔离所述多个电芯。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述胶体的导热系数小于0.5W/(m·K)。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述胶体的导热系数大于1.0W/(m·K)。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括温度传感器，用于检测所述电池模组内的温度。

10.一种车辆，其特征在于，包括如1-9任一项所述的电池模组。

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