CN212725427U - 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,电池模组包括箱体模块、电芯模块和密封模块,箱体模块内形成有安装腔,箱体模块包括顶部密封板,顶部密封板上设有多个防爆阀,电芯模块包括多个子电芯模块,每个子电芯模块包括至少两个软包电池,至少两个软包电池适于沿第一方向堆叠,相邻的两个软包电池之间设有第一隔热板,密封模块包括第二隔热板,第二隔热板适于将安装腔分隔出多个子安装腔,每个子安装腔与至少一个防爆阀对应,且每个子安装腔与对应的防爆阀连通后适于通过密封胶密封,每个子安装腔内适于安装至少一个子电芯模块。根据本实用新型实施例的电池模组密封性好,且每个子电芯模块具有独立的泄压腔,泄压效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电池领域,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组在机械、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。
发明内容
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,且每个子电芯模块具有独立的泄压腔,泄压效果好。
根据本实用新型实施例的电池模组,所述电池模组包括:箱体模块,所述箱体模块内形成有安装腔,所述箱体模块包括顶部密封板,所述顶部密封板上设有多个防爆阀;电芯模块,所述电芯模块设于所述安装腔内,所述电芯模块包括多个子电芯模块,每个所述子电芯模块包括至少两个软包电池,至少两个所述软包电池适于沿第一方向堆叠,相邻的两个软包电池之间设有第一隔热板,所述软包电池与所述第一隔热板之间适于通过密封胶粘结;密封模块,所述密封模块包括第二隔热板,所述第二隔热板适于将所述安装腔分隔出多个子安装腔,每个所述子安装腔与至少一个所述防爆阀对应,且每个子安装腔与对应的防爆阀连通后适于通过密封胶密封,每个所述子安装腔内适于安装至少一个子电芯模块。
根据本实用新型实施例的电池模组,通过在相邻的两个软包电池之间设置第一隔热板,且通过密封胶密封在第一隔热板和软包电池之间,可以使得每个子电芯模块的每个软包电池相互独立地设于子安装腔内,即使一个软包电池发生损伤,也可以较少地对相邻的软包电池产生影响,进一步地,通过相邻的两个子电芯模块之间设置第二隔热板,并使得第二隔热板的长度大于子电芯模块的长度,在密封胶的作用下,可以使得每个子安装腔和防爆阀之间构造出独立且密封性好的泄压腔,泄压腔内的子电芯模块发生失效后产生的高温高压气体只能从对应的防爆阀排出,不会对临近的子安装腔内的子电芯模块或者临近的防爆阀造成损伤,由此,本申请实施例的电池模组密封性好,可以较好地保护子电芯模块、防爆阀以及每个子电芯模块内的软包电池。
另外,根据本实用新型的电池模组,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,所述子电芯模块包括:至少一个堆片体,多个所述软包电池和多个所述第一隔热板通过绝缘胶粘结形成堆叠体,多个所述堆叠体适于沿第二方向串联焊接形成堆片体,当所述堆片体设有多个时,多个所述堆片体适于沿所述第一方向堆叠,所述第一方向与所述第二方向之间互相垂直,相邻的两个所述堆片体之间通过绝缘胶粘结有第一隔热板,相邻的两个所述堆片体的两端分别通过汇流排并联。
在本实用新型的一些实施例中,所述电池模组还包括:胶密封体,所述胶密封体由阻燃胶和/或不燃烧的发泡胶构成,所述胶密封体适于灌注在所述堆叠体的焊接区域内,所述胶密封体适于与所述第一隔热板配合,以在每个所述子安装腔内分隔出多个泄压腔,多个所述泄压腔适于与至少一个所述防爆阀相对应。
在本实用新型的一些实施例中,所述箱体模块还包括底部密封板,所述电池模组还包括:冷却模块,所述冷却模块包括分别形成在所述顶部密封板和所述底部密封板内的第一换热系统和第二换热系统,所述第一换热系统和所述第二换热系统适于从所述电芯模块的底部和顶部对所述电芯模块制冷或制热。
在本实用新型的一些实施例中,所述电芯模块与所述顶部密封板之间、所述电芯模块与所述底部密封板之间适于填充导热胶,所述导热胶适于将所述顶部密封板和所述底部密封板粘结在所述电芯模块的顶部和底部,且,所述导热胶适于与所述第二隔热板配合,以在顶部和底部隔离密封相连的两个子安装腔。
在本实用新型的一些实施例中,所述顶部密封板包括:冷却板,所述第一换热系统形成为均匀布局于所述冷却板上的冷却管路,所述冷却板上形成有多个防爆孔,所述防爆孔与所述冷却管路错位设置;绝缘层,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;防爆膜层,所述防爆膜层包括多个防爆膜,多个防爆膜与所述防爆孔一一对应设置。
在本实用新型的一些实施例中,所述箱体模块还包括:左边框和右边框,所述左边框和所述右边框分别适于通过结构胶粘结在所述电芯模块的左右两侧,所述左边框和所述右边框均包括:泄压板,所述泄压板内形成有沿第一方向延伸的灭火泄压烟道,所述泄压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,所述堆片体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;绝缘层,所述绝缘层包括绝缘膜,所述绝缘膜分别设于所述左边框和所述右边框朝向所述电芯模块的一侧。
在本实用新型的一些实施例中,所述泄压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第一方向上一一正对,所述灭火泄压烟道的第二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:底部密封板,所述底部密封板位于所述电芯模块的底部,所述密封模块还包括:上密封环,所述上密封环覆盖在所述第一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,所述上密封环位于所述顶部密封板的下端,所述上密封环适于与所述顶部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第一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,所述下密封环位于所述底部密封板的上端,所述下密封环适于与所述底部密封板配合密封所述子安装腔的底部。
在本实用新型的一些实施例中,所述电池模组还包括检测模块,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软包电池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结构示意图;
图2是根据本实用新型实施例的电池模组的去除底部密封板后的爆炸图;
图3是根据本实用新型实施例的电池模组的去除顶部密封板后的爆炸图;
图4是根据本实用新型实施例的电池模组的去除顶部密封板后的结构示意图;
图5是根据本实用新型实施例的电池模组的箱体模块的爆炸示意图;
图6是根据本实用新型实施例的电池模组的上密封环的结构示意图;
图7是根据本实用新型实施例的电池模组的一个子电芯模块和两个第二隔热板的结构示意图;
图8是图7中A区域的放大图;
图9是根据本实用新型实施例的电池模组的一个堆片体的立体图;
图10是图9中B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一个堆片体的主视图。
附图标记:
100:电池模组;
1:箱体模块;11:顶部密封板;111:冷却板;112:绝缘层;113:防爆膜层;1131:防爆阀;12:底部密封板;121:冷媒进口;122:冷媒出口;
13:左边框;14:右边框;141:泄压板;1412:第二泄压孔;1413:灭火泄压烟道;142:绝缘层;
15:前端密封板;16:后端密封板;
2:电芯模块;21:子电芯模块;211:堆片体;212:堆叠体;213:软包电池;22:汇流排;
34:第一隔热板;35:汇流排;
3:密封模块;31:第二隔热板;32:上密封环;33:下密封环;34:密封胶层;
4:检测模块;41:采集片;42:检测触头;
51:高压接口;52:低压接口。
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11描述根据本实用新型实施例的电池模组100。
如图1-图11所示,电池模组100包括箱体模块1、电芯模块2和密封模块。具体地,箱体模块1内形成有安装腔,箱体模块1包括顶部密封板11,顶部密封板11上设有多个防爆阀1131,由此,安装在安装腔内的电芯模块2失效后产生的高温高压气体可以冲破防爆阀1131排放到电池模组100外部,从而防止电池模组100发生爆炸。
进一步地,电芯模块2包括多个子电芯模块21,每个子电芯模块21包括至少两个软包电池213,至少两个软包电池213适于沿第一方向堆叠,这里的第一方向指的是如图1所示的前后方向,相邻的两个软包电池213之间设有第一隔热板34,软包电池213 与第一隔热板34之间适于通过密封胶粘结,由此,通过第一隔热板34和密封胶的配合,不仅可以将相邻的两个软包电池213沿第一方向进行堆叠,还可以将两个软包电池213 分隔开,可以理解的是,当相邻的两个软包电池213中的一个发生失效时,不易对另一个软包电池213造成损伤。而且,这里需要说明的是,第一隔热板34可以由绝缘隔热材料构成,不仅可以防止相邻的两个软包电池213之间发生短路,还可以减少软包电池 213之间的热交换。
密封模块包括第二隔热板31,第二隔热板31适于将安装腔分隔出多个子安装腔,每个子安装腔与至少一个防爆阀1131对应,且每个子安装腔与对应的防爆阀1131连通后适于通过密封胶密封,每个子安装腔内适于安装至少一个子电芯模块21。
在如图1、图7和图8所示的一个示例中,在左右方向上,第二隔热板31的长度大于第一隔热板34的长度,第一隔热板34的长度与电芯模块2的长度基本相等,进一步地,子电芯模块21对应安装在子安装腔内后,由于每个子安装腔与至少一个防爆阀1131 对应,可以使得当子电芯模块21中的一个或者多个电芯发生失效后产生的高温高压气体可以从防爆阀1131内排出。
进一步地,为了防止失效的子电芯模块21产生的高温高压气体影响邻近的子电芯模块21,可以通过密封胶将每个子安装腔和对应的防爆阀1131之间进行密封,由此,在密封胶的作用下,可以使得每个子安装腔和防爆阀1131之间构造出独立且密封性好的泄压腔,泄压腔内的子电芯模块21发生失效后产生的高温高压气体只能从对应的防爆阀1131排出,不会对临近的子安装腔内的子电芯模块21或者临近的防爆阀1131造成损伤。
根据本实用新型实施例的电池模组100,通过在相邻的两个软包电池213之间设置第一隔热板34,且通过密封胶密封在第一隔热板34和软包电池213之间,可以使得每个子电芯模块21的每个软包电池213相互独立地设于子安装腔内,即使一个软包电池213发生损伤,也可以较少地对相邻的软包电池213产生影响,进一步地,通过相邻的两个子电芯模块21之间设置第二隔热板31,并使得第二隔热板31的长度大于子电芯模块21的长度,在密封胶的作用下,可以使得每个子安装腔和防爆阀1131之间构造出独立且密封性好的泄压腔,泄压腔内的子电芯模块21发生失效后产生的高温高压气体只能从对应的防爆阀1131排出,不会对临近的子安装腔内的子电芯模块21或者临近的防爆阀1131造成损伤,由此,本申请实施例的电池模组100密封性好,可以较好地保护子电芯模块21、防爆阀1131以及每个子电芯模块21内的软包电池213。
在本实用新型的一些示例中,第一隔热板34和第二隔热板31均可以采用低导热系数材质,导热系数小于0.05W/m·k,同时具有具有一定抗压能力,≤0.2MPa压力,变形不超过10%;第一隔热板34和第二隔热板31采用密封胶粘接在软包电池213表面上;结构胶的粘接强度大于0.2MPa;隔热板全部是绝缘材质的,具有良好绝缘性能。第一隔热板34和第二隔热板31中部均有小孔,直接1mm~20mm之间,总面积不超过隔热板面积的70%,用于通过结构形式,进一步提高第一隔热板34和第二隔热板31的隔热能力。
在本实用新型的一些实施例中,子电芯模块21包括至少一个堆片体211,多个软包电池213和多个第一隔热板34通过绝缘胶粘结形成堆叠体212,多个堆叠体212适于沿第二方向串联焊接形成堆片体211,第一方向与第二方向之间互相垂直,其中,这里的第二方向可以参考如图1所示的左右方向。当堆片体211设有多个时,多个堆片体211 适于沿第一方向堆叠,相邻的两个堆片体211之间通过绝缘胶粘结有第一隔热板34,相邻的两个堆片体211的两端分别通过汇流排35并联。
在如图7-图10所示的一个具体示例中,可以将三个软包电池213沿第一方向堆叠,堆叠时正负极相同,相邻两个软包电池213之间粘结有一个第一隔热板34,由此,三个软包电池213和两个第一隔热板34哎第一方向交错堆叠粘结以构成一个堆叠体212,堆叠体212可以沿第二方向均匀间隔开设置,如图9所示,三个堆叠体212沿第二方向均匀间隔开设置,且每个堆叠体212一端的三个极耳可以并联后,与相邻的一个堆叠体212 的并联后的三个极耳进行焊接,换言之,每个堆叠体212的极耳先进行并联,然后,相邻的两个堆叠体212进行串联,由此,不仅可以较好地对软包电池213进行串并联,以降低电池模组100的串并联难度,还可以较好地对每个软包电池213进行电路保护。同时,需要说明的是,每个电池模组100由多个沿第一方向叠置的子电池模组100构成,通过上述的子电池模组100的的串并联方式,可以使得每个子电池模组100均可以独立使用,可以较为灵活地对每个子电池模组100进行串联或者并联,在本示例中,每个子安装腔内沿第一方向堆叠有两个堆片体211,两个堆片体211的两端可以进行串联或者并联,以构成一个子电芯模块21。
需要说明的是,现有技术中的电池模组通常是设置为较小单位的电池模组,即电池模组内的电芯或者软包电池的数量较少,然后通过对组装多个电池模组来满足对如电动汽车的基本用电量,然而,小单位的电池模组储存电量较小,且,多个电池模组的组装过程较为复杂,且电池的串并联更加繁琐,不仅容易影响电池模组的泄压,还容易增加电池模组之间,以及每个电池模组内的电芯或者软包电池之间的影响。
而本申请的电池模组100,通过设置有多个相互独立的子电芯模块21,在此基础上,通过对安装有子电芯模块21的子安装腔进行密封,以使得每个子电芯模块21具有独立的泄压腔,从而不会对相邻的子电芯模块21造成损伤,且,沿第一方向堆叠的子电芯模块21之间还可以进行较好地串联或者并联,由此,可以根据整车的用电量设计出满足整车用电量的电池模组100,该电池模组100可以直接安装在整车上,从而减少在整个上安装多个现有技术中的电池模组100的安装难度以及电路连接难度。
更为具体地,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组在机械、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。
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(可以参考下文中的冷却模块),以及防爆泄压系统(即本申请中的泄压腔以及防爆阀1131);电池组组装零部件少,集成度高,降低电池系统成本,有单电芯的隔热措施和防爆阀1131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。
如图5所示,对于箱体模块1的结构,具体如下:箱体模块1包括顶部密封板11、底部密封板12、前端密封板15、后端密封板16、左边框13和右边框14,顶部密封板 11、底部密封板12、前端密封板15、后端密封板16、左边框13和右边框14可以通过密封胶粘结在电芯模块2的六个侧面,由此,可以较好地根据电芯模块2的大小而进行装配,其中,前端密封板15、后端密封板16、左边框13和右边框14可以均由金属材质构成,可以采用铸造、锻造、机加工、3D打印等多种形式成型。
进一步地,顶部密封板11、底部密封板12、前端密封板15、后端密封板16、左边框13和右边框14两两之间适于焊接,以构成密封的箱体模块1,可以保证箱体模块1 的连接强度,更进一步地,顶部密封板11、底部密封板12、前端密封板15、后端密封板16、左边框13和右边框14两两之间也可以通过其他的方式进行连接,如铆接、螺钉连接等机械连接的方式,这里不作限制。
进一步地,顶部密封板11和底部密封板12均可以采用绝缘膜与电芯模块2进行绝缘密封。
在如图1、图4、图7所示的示例中,堆片体211沿前后方向堆叠,因此,前端密封板15和后端密封板16分别位于堆片体211堆叠方向的两侧,为了进一步对电芯模块2 进行保护,可以在前端密封板15和后端密封板16之间通过密封胶粘结一个第二隔热板 31。
对于本申请中涉及的极耳的焊接以及箱体模块1的焊接,可以采用激光焊接、超声波焊接、铆接等方式,在一些示例中,对于软包电池213之间的并联焊接,以及堆叠体 212之间的焊接,无需采用连接排连接,即直接通过极耳之间的焊接,在另一些示例中,对于软包电池213之间的并联焊接可以通过汇流排35进行焊接,堆叠体212之间的焊接,无需采用连接排连接,即直接通过极耳之间的焊接,还有一些示例中,对于软包电池213之间的并联焊接,以及堆叠体212之间的焊接,均采用汇流排35的焊接方式进行焊接。
在本实用新型的一些实施例中,密封模块还包括胶密封体,胶密封体由阻燃胶和/或不燃烧的发泡胶构成,胶密封体适于灌注在堆叠体212的焊接区域内,胶密封体适于与第一隔热板34配合,以在每个子安装腔内分隔出多个泄压腔,多个泄压腔适于与至少一个防爆阀1131相对应。也就是说,当堆叠体212沿第二方向串联后,可以在焊接区域内填充胶密封体,以使得每个堆叠体212密封,密封后的堆叠体212可以对应独立的一个防爆阀1131,由此,当处于同一个子安装腔内的多个堆叠体212中的一个发生失效,而产生高温高压气体时,不会对邻近的堆叠体212产生影响或者损伤。
在本实用新型的一些实施例中,箱体模块1还包括底部密封板12,电池模组100还包括冷却模块,冷却模块包括分别形成在顶部密封板11和底部密封板12内的第一换热系统和第二换热系统,第一换热系统和第二换热系统适于从电芯模块2的底部和顶部对电芯模块2制冷或制热。
在一些示例中,电芯模块2运行时,温度过高,容易产生安全风险,此时,可以通过第一换热系统或者第二换热系统对电芯的底部或者顶部进行制冷,以降低电芯模块2 的温度,从而保证电芯模块2处于较好地运行温度。
在另一些示例中,如较为寒冷的天气,电芯模块2运行效率低,此时,可以通过第一换热系统或者第二换热系统对电芯的底部或者顶部进行制热,以保证电芯模块2处于较好地运行温度。
还有一些示例中,如较为寒冷的天气,不易对电芯模块2进行充电,此时,可以通过第一换热系统或者第二换热系统对电芯的底部或者顶部进行制热,以较好地对电芯模块2进行充电。
对于第一换热系统和第二换热系统而言,在一个具体示例中,第一换热系统和第二换热系统可以均有可以注入冷媒的冷却管路构成,冷却管路均匀地设置在顶部密封板11和底部密封板12上,第一换热系统和第二换热系统的冷却管路可以连通,由此,具有同一个冷媒进口121和冷媒出口122。
对于第一换热系统和第二换热系统而言,通过第一换热系统和第二换热系统的配合,以及顶部密封板11与电芯模块2之间、底部密封板12与电芯模块2之间的密封胶形成的密封胶层34,可以避免外界水、气体进入电池模组100内。
而为了进一步提高第一换热系统和第二换热系统对电芯模块2的制冷或者制热效果,可以在电芯模块2与顶部密封板11之间、电芯模块2与底部密封板12之间适于填充导热胶,导热胶一方面可以提高传热效率,另一方面,还可以将顶部密封板11和底部密封板12分别粘结在电芯模块2的顶部和底部,同时,通过填充在电芯模块2与顶部密封板11之间的导热胶,和填充在电芯模块2与底部密封板12之间导热胶,可以将电芯模块2的上端和下端进行密封,具体如电芯模块2的顶部,导热胶填充在电芯模块 2和顶部密封板11之间时,需要避开顶部密封板11的防爆阀1131的位置,以保证泄压通道的畅通,且此时填充后的导热胶可以与第二隔热板31配合,以在电芯模块2的顶部和顶部密封板11之间、电芯模块2的底部和底部密封板12之间,将相邻的两个子安装腔进行隔离、密封。
优选地,导热胶可以为液态,通过机器设备注入到冷却板111的绝缘膜上,导热胶导热胶优选的导热系数≥0.5W/m·k,同时具有一定得结构粘接强度,粘接强度大于0.2MPa;导热结构胶也起到电芯与热管理系统之间的密封形式,避免水、气体进入电池组内。
在本实用新型的一个具体实施例中,顶部密封板11包括冷却板111、绝缘层和防爆膜层113,第一换热系统形成为均匀布局于冷却板111上的冷却管路,冷却板111上形成有多个防爆孔,防爆孔与冷却管路错位设置,绝缘层包括绝缘膜,绝缘膜设于冷却板 111朝向电芯模块2的侧面,防爆膜层113包括多个防爆膜,多个防爆膜与防爆孔一一对应设置,由此,当某个子安装腔内的子电芯模块21失效产生高温高压气体,甚至与产生火焰时,可以先高温熔化绝缘层,然后再通过防爆膜层113将高温高压气体或者火焰排出,此时,相邻的子电芯模块21在隔热板、密封胶、绝缘膜和防爆阀1131等的保护下,不会受到影响,从而可以对相邻的子电芯模块21进行较好地保护。
在本实用新型的一些实施例中,如图1和图5所示,箱体模块1还包括:左边框13 和右边框14,左边框13和右边框14分别适于通过结构胶粘结在电芯模块2的左右两侧,左边框13和右边框14均包括:泄压板141和绝缘层142,泄压板141内形成有沿第一方向延伸的灭火泄压烟道1413,泄压板141朝向电芯模块2的一侧设有第一泄压孔,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,堆片体211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1413,绝缘层142包括绝缘膜,绝缘膜分别设于左边框13和右边框14朝向电芯模块2的一侧。
也就是说,当某个子电芯模块21失效,其内的高温高压气体或者火焰从子电芯模块 21的端部释放时,高温高压气体或者火焰先融化绝缘层142,然后穿过第一泄压孔进入灭火泄压烟道1413,如图1所示,灭火泄压烟道1413沿前后方向延伸,一个泄压板141 的灭火泄压烟道1413可以与多个子安装腔相对,进入灭火泄压烟道1413的高温高压气体或者火焰可以沿着灭火泄压烟道1413流动,进行泄压和灭除明火的处理。
在一些可选地示例中,泄压板141可以设有多个,每个泄压板141内的灭火泄压烟道1413可以相互独立,也可以相互联通,由此,可以在一定程度上降低泄压板141的生产成本,同时还可以保证每个泄压板141的结构强度。
在一些可选地示例中,一个泄压板141内可以沿上下方向设有多个灭火泄压烟道1413。
在本实用新型的一些实施例中,泄压板141远离电芯模块2的一侧设有第二泄压孔412,第二泄压孔412设有多个,多个第一泄压孔和多个第二泄压孔412在第一方向上一一正对,灭火泄压烟道1413的第二方向的至少一端具有泄压开口,进入灭火泄压烟道1413的高温高压气体或者火焰,经过灭火泄压烟道1413灭火处理后适于从泄压口和第二泄压孔412释放至外界。也就是说,当高温高压气体或者明火在灭火泄压烟道1413 内进行降压处理或者消除明火后,可以从第二泄压孔412排出,此时,第二泄压孔412 只会排出气体或者烟雾,不会将火焰排出。而且,第一泄压孔与第二泄压孔412正对,可以保证泄压效率。
在本实用新型的一个具体实施例中,如图1-图6所示,箱体模块1还包括底部密封板12,底部密封板12位于电芯模块2的底部,密封模块还包括:上密封环32和下密封环33,上密封环32覆盖在第一隔热板34的顶部和至少一部分的子安装腔的顶部开口处,上密封环32位于顶部密封板11的下端,上密封环32适于与顶部密封板11配合密封子安装腔的顶部,下密封环33覆盖在第一隔热板34的底部和至少一部分的子安装腔的底部开口处,下密封环33位于底部密封板12的上端,下密封环33适于与底部密封板12 配合密封子安装腔的底部。
也就是说,为保证第一隔热板34与顶部密封板11、第一隔热板34与底部密封板12之间的密封强度,可以在第一隔热板34和顶部密封板11之间、第一隔热板34和底部密封板12之间分别设置有上密封环32和下密封环33,由此,当子安装腔内产生的高温高压气体或者火焰时,可以先顶压上密封环32和下密封环33,从而保证第一隔热板34 和顶部密封板11之间、第一隔热板34和底部密封板12之间密封的可靠性。
在本实用新型的一些实施例中,如图1-图6所示,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42,每个检测触点适于与每个软包电池213的正极和负极中的至少一个相连。
在如图1-图6所示的示例中,在电芯模块2的左右两端,分别设有一个采集片41,采集片41上均匀间隔开设有多个检测触头42,检测触头42可以与堆片体211两端的汇流排35或者极耳相连,以对每个堆片体211进行信息采集。进一步地,还可以在每个堆叠体212的两端设有采集片41,采集片41可以与堆叠体212两端的汇流排35或者极耳相连,以对每个堆叠体212进行信息采集。
可选地,采集片41可以采用铜、铝、镍等材料构成,软包电池213极耳可以分为铝极耳和铜极耳,本申请的采集片41与铝极耳和铜极耳均可以焊接,但,优选地可以与铜极耳焊接,以保证信息采集的可靠性。
优选地,采集片41含镍成分大于99%的镍片,优选采用激光焊接在极耳或者汇流排 35上,也可以是、氩弧焊接、超声焊接等,也可以是采用螺栓连接、铆接等连接方式。
在一个具体示例中,电芯模块2的电路的高压接口51与采集器的低压接口52均可以安装在前端密封板15、后端密封板16、左边框13和右边框14中的至少一个上,这里不作限制。
在一个具体示例中,前端密封板15、后端密封板16、左边框13和右边框14均可以采用镂空设置。
对于本申请中提及的防爆阀1131,需要进行说明的是,防爆阀1131采用耐高温和耐火材质,5min内,1000℃火焰,不会烧穿,当承受气压达到25kpa时,可以瞬间打开;通过耐高温结构胶粘接在防护板上;防护板的材质优选采用云母板、云母纸或者高硅氧布。
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:
箱体模块,所述箱体模块内形成有安装腔,所述箱体模块包括顶部密封板,所述顶部密封板上设有多个防爆阀;
电芯模块,所述电芯模块设于所述安装腔内,所述电芯模块包括多个子电芯模块,每个所述子电芯模块包括至少两个软包电池,至少两个所述软包电池适于沿第一方向堆叠,相邻的两个软包电池之间设有第一隔热板,所述软包电池与所述第一隔热板之间适于通过密封胶粘结;
密封模块,所述密封模块包括第二隔热板,所述第二隔热板适于将所述安装腔分隔出多个子安装腔,每个所述子安装腔与至少一个所述防爆阀对应,且每个子安装腔与对应的防爆阀连通后适于通过密封胶密封,每个所述子安装腔内适于安装至少一个子电芯模块。
2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述子电芯模块包括:
至少一个堆片体,多个所述软包电池和多个所述第一隔热板通过绝缘胶粘结形成堆叠体,多个所述堆叠体适于沿第二方向串联焊接形成堆片体,当所述堆片体设有多个时,多个所述堆片体适于沿所述第一方向堆叠,所述第一方向与所述第二方向之间互相垂直,相邻的两个所述堆片体之间通过绝缘胶粘结有第一隔热板,相邻的两个所述堆片体的两端分别通过汇流排并联。
3.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,所述密封模块还包括:
胶密封体,所述胶密封体由阻燃胶和/或不燃烧的发泡胶构成,所述胶密封体适于灌注在所述堆叠体的焊接区域内,所述胶密封体适于与所述第一隔热板配合,以在每个所述子安装腔内分隔出多个泄压腔,多个所述泄压腔适于与至少一个所述防爆阀相对应。
4.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底部密封板,所述电池模组还包括:
冷却模块,所述冷却模块包括分别形成在所述顶部密封板和所述底部密封板内的第一换热系统和第二换热系统,所述第一换热系统和所述第二换热系统适于从所述电芯模块的底部和顶部对所述电芯模块制冷或制热。
5.根据权利要求4所述的电池模组,其特征在于,所述电芯模块与所述顶部密封板之间、所述电芯模块与所述底部密封板之间适于填充导热胶,所述导热胶适于将所述顶部密封板和所述底部密封板粘结在所述电芯模块的顶部和底部,且,所述导热胶适于与所述第二隔热板配合,以在顶部和底部隔离密封相连的两个子安装腔。
6.根据权利要求4所述的电池模组,其特征在于,所述顶部密封板包括:
冷却板,所述第一换热系统形成为均匀布局于所述冷却板上的冷却管路,所述冷却板上形成有多个防爆孔,所述防爆孔与所述冷却管路错位设置;
绝缘层,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;
防爆膜层,所述防爆膜层包括多个防爆膜,多个防爆膜与所述防爆孔一一对应设置。
7.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,所述箱体模块还包括:左边框和右边框,所述左边框和所述右边框分别适于通过结构胶粘结在所述电芯模块的左右两侧,所述左边框和所述右边框均包括:
泄压板,所述泄压板内形成有沿第一方向延伸的灭火泄压烟道,所述泄压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,所述堆片体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;
绝缘层,所述绝缘层包括绝缘膜,所述绝缘膜分别设于所述左边框和所述右边框朝向所述电芯模块的一侧。
8.根据权利要求7所述的电池模组,其特征在于,所述泄压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第一方向上一一正对,所述灭火泄压烟道的第二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。
9.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:底部密封板,所述底部密封板位于所述电芯模块的底部,所述密封模块还包括:
上密封环,所述上密封环覆盖在所述第一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,所述上密封环位于所述顶部密封板的下端,所述上密封环适于与所述顶部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第一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,所述下密封环位于所述底部密封板的上端,所述下密封环适于与所述底部密封板配合密封所述子安装腔的底部。
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软包电池的正极和负极中的至少一个相连。
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WO2023027372A1 (ko) * | 2021-08-25 | 2023-03-02 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩 |
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