CN214753919U - 隔热组件及电池包 - Google Patents

Abstract

本公开关于一种隔热组件及电池包，涉及电池技术领域。本公开的隔热组件包括隔热单元，隔热单元包括底座和多个围板，多个围板包括顶板和两个侧板，顶板与底座相对设置；两个侧板沿第一方向间隔分布，且连接于顶板和底座之间；各围板与底座围成用于放置电池单元的隔热腔。本公开的隔热组件可防止因电池包过热而影响电动设备的运行。

Description

隔热组件及电池包

技术领域

本公开涉及电池模组技术领域，具体而言，涉及一种隔热组件及电池包。

背景技术

在电动汽车等电动设备中，电源是必需的组成部分，在电动设备中，通常采用多个可充电的电池模组作为电源进行供电，其中，锂电池的应用较为广泛。在使用过程中，电池存在发热问题，容易过热失控，影响电动设备的运行。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种隔热组件及电池包，可防止因电池包过热而影响电动设备的运行。

根据本公开的一个方面，提供一种隔热组件，包括隔热单元，所述隔热单元包括：

底座；

多个围板，包括顶板和两个侧板，所述顶板与所述底座相对设置；两个所述侧板沿第一方向间隔分布，且连接于所述顶板和所述底座之间；各所述围板与所述底座围成用于放置电池单元的隔热腔。

根据本公开的一个方面，提供一种电池模组，包括：

上述隔热组件，所述隔热组件包括多个沿所述第一方向分布的所述隔热单元；

电池单元，设于所述隔热腔内。

本公开的隔热组件及电池包，可将电池单元置于隔热腔内，至少通过侧板和顶板进行隔热，减少外部温度对隔热腔内的电池单元的温度的影响。同时，也可通过多个隔热腔对多个电池单元进行隔离，防止热量聚集，且若部分电池单元的发热异常，可防止对发热正常的电池单元造成影响。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开电池单元一实施方式的示意图。

图2为本公开隔热组件一实施方式的示意图。

图3为本公开隔热组件另一实施方式的示意图。

图4为本公开隔热组件再一实施方式的示意图。

图5为本公开电池包一实施方式中一个隔热组件和电池单元的装配图。

图6为本公开电池包另一实施方式中隔热组件和电池单元的装配图。

图7为本公开电池包一实施方式中温控装置的电路原理框图。

附图标记说明：

1、电池单元；

2、隔热单元；21、底座；211、温控装置；2111、测温组件；2112、加热组件；2113、冷却组件；22、围板；221、顶板；222、侧板；223、端板；001、隔热腔；002、避让孔；

3、控制电路。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

第一方向X和第二方向Y仅为相互垂直的两个方向，并不限定于竖直方向和水平方向，本领域技术人员可以知晓的是，若电池包发生旋转，则第一方向X和第二方向Y的实际指向可以发生变化。

如图1-图6所示，本公开实施方式提供了一种隔热组件，可用于放置电池单元1，并起到隔热作用。

该隔热组件可包括至少一个隔热单元2，其中：

隔热单元2可包括底座21和多个围板22，各围板22中包括顶板221和两个侧板222，顶板221与底座21相对设置；两个侧板222沿第一方向X间隔分布，且连接于顶板221和底座21之间；各围板22与底座21围成用于放置电池单元1的隔热腔001。

本公开实施方式的电池包及电池模组，可将电池单元1置于隔热腔001内，至少通过侧板222和顶板221从两个方向进行隔热，减少外部温度对隔热腔001内的电池单元1的温度的影响。同时，也可通过多个隔热腔001对多个电池单元1进行隔离，防止热量聚集，且若部分电池单元1的发热异常，可防止对发热正常的电池单元1造成影响。

下面对本公开电池单元和隔热组件进行详细说明：

如图1所示，电池单元1可包括多个电池，各个电池可沿第二方向Y层叠分布，形成电池组，第二方向Y可与第一方向X垂直，当然，电池单元1也可以仅包括一个电池。电池可为硬壳电池，其可包括电极组件、壳体、极柱和防爆阀等。壳体内部形成容置电极组件和电解液的容纳腔。电极组件包括正极片、负极片以及分隔正极片和负极片的隔离层。正极片、负极片以及隔离层可卷绕成型或层叠成型。正极片、负极片均包括集流体和设置在集流体上的活性物质层。极柱分别与电极组件的正极片和负极片连接，且伸出壳体，防爆阀设于壳体外。

此外，由于电池在使用过程中可能会出现鼓包变形，因此，在第二方向Y上，相邻两电池之间可夹持弹性材质的缓冲垫，为了电池的变形时产生的作用力提供缓冲，并向电池提供预紧力。

如图2-图6所示，隔热单元2包括底座21和多个围板22，各个围板22可与底座21围成一隔热腔001。具体而言，如图1、图3和图4所示，各所述围板22中包括顶板221和侧板222，其中：

顶板221设于底座21一侧，且与底座21相对设置，且顶板221与底座21之间可容纳电池单元1。也就是说，顶板221可与底座21沿一指定方向分布，且二者在垂直于该指定方向的平面上的正投影至少部分重叠。例如，指定方向可为竖直方向，可将底座21置于一水平面上，则顶板221位于底座21上方，且至少遮盖底座21的部分区域。

举例而言，可使底座21该水平面上的投影位于顶板221在该水平面上的投影以内；也可使顶板221该水平面上的投影位于底座21在该水平面上的投影以内；或者，还可以使底座21和顶板221错开分布，即底座21该水平面上的投影与顶板221在该水平面上的投影部分重合。

顶板221可为平板结构，也可以是弧形板或其它结构。置于顶板221和底座21之间的电池单元1可具有顶面，防爆阀可位于该顶面，顶板221遮盖于顶面背离底座21的一侧。

侧板222连接于顶板221和底座21之间，即可通过侧板222对顶板221进行支撑，使顶板221架设于底座21一侧。同时，侧板222的数量为两个，且沿第一方向X分布于顶板221两侧，也就是说，可通过沿第一方向X间隔分布的两个侧板222对顶板221进行支撑。侧板222可以是平板结构，也可以是弧形板或其它结构。各个围板22围成一隔热腔001，将电池单元1设于该隔热腔001内，可阻挡外部热量对电池单元1的影响，也减少电池单元1的发热对隔热腔001外部的电池单元1造成影响。

若电池单元1为长方体结构，其可以直接置于底座21上，而侧板222为位于电池单元1的两侧的平板，侧板222与电池单元1之间可具有间隙。顶板221为位于电池单元1背离底座21的一侧的平板，且与电池单元1之间具有间隙。同时，第一方向X可为电池单元1的宽度方向，第二方向Y可为电池单元1的长度方向，电池单元1沿第一方向X分布的侧面的面积较大，使得散热面积较大，而且，电池单元1的侧面通常较薄，热量容易向外散出，因而可通过隔热单元2的侧板222对电池单元1的侧面的散热进行阻隔，进行隔热，避免对在第一方向X上相邻的电池单元1造成影响；而对于包括沿第二方向Y分布的多个电池的电池单元1而言，其顶部，即靠近背离底座21的表面可设有连接多个电池的汇流排等集流构件，使得产热量较大，因此，电池单元1的顶部可通过顶板221进行隔热。在第二方向Y上，隔热腔001的长度不小于其内部的电池单元1的长度，即顶板221和侧板222在第二方向Y上的长度均不小于电池单元1的长度。

在本公开的一些实施方式中，顶板221和侧板222可为一体结构，以便简化工艺。当然，可以通过焊接、卡接或利用螺钉连接等方式连接。

进一步的，在本公开的一些实施方式中，如图4所示，围板22可包括两个端板223，两个端板223可沿第二方向Y分布；端板223可连接于顶板221和底座21之间，且与侧板222连接，可将隔热腔001在第二方向Y上的两端封闭，提高隔热效果，但为了便于取放电池单元1，可至少使一个端板223与侧板222、顶板221和底座21可拆卸的连接。当然，也可仅在隔热腔001的一端设置端板223，而另一端开放。

前述的围板22可以是隔热材质的一体结构，例如，可采用陶瓷、硅橡胶等材料形成围板22。还可以通过隔热层进行隔热，举例而言，围板22可包括板体和包覆于板体外的隔热层，其中，板体可为金属或其它硬质材料，主要起到维持围板22形状，保证强度的的作用。隔热层可为隔热材质，其厚度可小于板体的厚度。

进一步的，隔热层可为多层结构，举例而言，隔热层包括向背离板体的方向层叠的多个隔热材料层，隔热材料层均为隔热材质，且至少两个隔热材料层的材料不同，从而可通过多种隔热材料进行隔热，有利于提升隔热效果。任一隔热材料层的材料可包括玻纤布、陶瓷和硅橡胶中的任一种。在本公开的一些实施方式中，隔热层可包括第一隔热材料层和第二隔热材料层，第一隔热材料层的材料为玻纤布，第二隔热材料层的材料为硅橡胶。

当然，在本公开的其它实施方式中，隔热层也可以是采用复合材料，即同时包含多种隔热材料。

如图2-图6所示，为了在不增大顶板221与电池单元1之间的距离的前提下，防止顶板221对防爆阀的排气造成阻挡，可在顶板221上开设避让通道002，避让通道002可沿顶板221的厚度方向贯通顶板221，也就是说，顶板221可包括与底座21相对的第一面和位于第一面背离底座21一侧的第二面，避让通道002贯通第一面和第二面。防爆阀在顶板221上的正投影至少部分位于避让通道002内，使得防爆阀排出的气体可从避让通道002排出，而不会积聚在隔热腔001内。

避让通道002可为周向封闭的通孔，通孔可以是圆孔，也可以是腰圆孔，在此不对其形状做特殊限定。同时，避让通道002也可以是将顶板221截断的开口，在此不对避让通道002的结构做特殊限定。举例而言：

如图2-图6所示，在本公开的一些实施方式中，避让通道002为通孔，电池单元1可包括多个电池，各电池靠近顶板221的表面均设有防爆阀，避让通道002的数量为多个，且与防爆阀的数量相同，各避让通道002各防爆阀一一对应设置，即防爆阀在顶板221上的正投影一一对应于的位于各避让通道002以内。避让通道002的分布方式视电防爆阀的分布方式而定，例如，电池单元1的电池可沿第二方向Y分布，防爆阀沿第二方向Y分布，相应的，各避让通道002可沿第二方向Y分布。

进一步的，避让通道002的具体位置可视防爆阀的位置而定，若电池单元1的防爆阀沿第二方向Y直线排列，则避让通道002也沿第二方向Y直线排列。

如图3所示，在本公开的另一些实施方式中，可通过一个避让通道002同时避让各个防爆阀，例如，避让通道002可为条形孔，各防爆阀在顶板221上的正投影均至少部分位于避让通道002内。例如，电池单元1的电池可沿第二方向Y分布，防爆阀沿第二方向Y分布，相应的，避让通道002可为沿第二方向Y延伸的条形孔。进一步的，可使避让通道002沿第二方向Y贯穿顶板221，从而将顶板221截断为两部分。

此外，在本公开的其它实施方式中，也可通过一个条形的避让通道002同时避让一部分防爆阀排出的气体，通过多个条形的避让通道002避让所有防爆阀排出的气体，且每个避让通道002中避让的防爆阀的数量可以不同，避让通道002位置在此不做特殊限定。

本公开实施方式还提供一种电池包，如图6和图7所示，该电池包可包括上述任意实施方式的隔热组件和电池单元1，隔热组件的数量为多个，电池单元1设于隔热腔001内。

举例而言，隔热组件的隔热单元2和电池单元1的数量均为多个，且数量相同，每个隔热单元2的隔热腔001内设有一电池单元1。当然，同一隔热单元2中，也可放置沿第二方向Y分布的多个电池单元1。可2通过隔热单元2对第一方向X上相邻的电池单元1进行分隔，达到隔热的效果，防止过热的电池单元1对其它电池单元1造成影响。

在本公开的一些实施方式中，隔热组件的隔热单元2的数量可为多个，即至少为两个，各隔热单元2可沿第一方向X分布，不同隔热单元2的隔热腔001相互独立，而不直接连通。每个隔热腔001内可放置一电池单元1，从而可通过各隔热腔001将多个电池单元1分隔开，若存在部分电池单元1发热异常，可避免对发热正常的电池单元1造成影响。

对于多个隔热单元2而言，相邻两个隔热腔001之间的侧板222可为一体式结构，也就是说，在第一方向X上相邻两隔热单元2可共用同一侧板222。当然，在第一方向X上相邻的两隔热腔001之间可具有两个侧板222，即不同隔热单元2的侧板222相互独立。此外，相邻两隔热单元2的侧板222可以在第一方向X上贴合或间隔设置，在此不做特殊限定。

如图2-图7所示，本公开的隔热单元2还可对隔热腔001内的温度进行调节，在本公开的一些实施方式中，底座21包括能调节隔热腔001内温度的温控装置211，从而对隔热腔001内的电池单元1的温度进行调节，防止电池单元1的温度过高和过低。举例而言：

底座21包括底板和设于底板上的温控装置211，围板22的侧板222和端板223可与底板连接。温控装置211可包括测温组件2111和加热组件2112，其中：

测温组件2111可设于隔热腔001内，其可为温度传感器，其可检测隔热腔001内的温度。

加热组件2112可设于底板位于隔热腔001内的区域上，并可用于对隔热腔001加热，加热组件2112的加热原理和结构在此不做特殊限定，例如，加热组件2112可为可为沿指定轨迹延伸的电热丝，指定轨迹可以是曲线、直线或折线。若工作环境的温度较低，为了保持电池单元1件的性能，可通过加热组件2112加热。

冷却组件2113可用于对隔热腔001冷却，举例而言，冷却组件2113可包括设于底板上的冷却管道以及冷却液循环装置，冷却液循环装置可位于隔热腔001外，且与冷却管道连通，通过冷却液循环装置与冷却管道可形成供冷却液循环流动的回路，从而通过冷却液带走热量，防止隔热腔001内的温度过高。冷却液循环装置可包括存储冷却液的容器和泵，冷却管道的出口与容器连通，泵连通于容器和冷却管道的进口之间。

冷却组件2113也可以是风扇，其可设于底板位于隔热腔内的区域，通过风扇的转动，形成气流，从而带走隔热腔001内的热量，实现冷却。进一步的，可在底板上开设通孔，将风扇置于通孔内，可通过风扇将隔热腔001内的空气向外排出，从而实现散热。

当然，冷却组件2113还可以是其它结构，只要能对隔热腔001进行冷却即可，在此不做特殊限定。

进一步的，在本公开的一些实施方式中，各个隔热单元2的底座21可为一体结构，从而简化结构，且各个底座21的温控装置211可分别独立调节各个隔热腔001的温度。

在本公开的其它实施方式中，各隔热单元2可共用同一温控装置211，也就是说，各个隔热单元2的温控装置211可为同一温控系统的不同区域，从而可通过该温控系统同时调节各个隔热腔001内的温度。

此外，为了自动控制隔热腔001内的温度，如图7所示，本公开的电池包还可包括控制电路3，其可与各底座21连接，用于获取各底座21的测温组件2111检测到的温度；同时，控制电路3还可将获取到的温度与第一阈值和第二阈值比较，第一阈值大于第二阈值，第一阈值和第二阈值的具体数值在此不做特殊限定，二者均可为试验数据或经验数据，第一阈值可为电池单元1能正常工作的温度的上限，第二阈值可为电池单元1能正常工作的温度的下限。

控制电路3可将大于第一阈值的温度作为第一目标温度，将小于第二阈值的温度作为第二目标温度；并能控制第一目标温度对应的底座21的冷却组件2113进行冷却，第二目标温度对应的底座21的加热组件2112进行加热。且在同一时刻，加热组件2112和冷却组件2113只有一个工作。

上述隔热组件和电池单元1的结构和有益效果已在上文中进行了详细说明，具体可参考隔热组件的实施方式，在此不再赘述。

本公开实施方式还提供一种电池模组，包括一个或多个电池包，其中至少一个电池包为上述任意实施方式的电池包。电池包的结构和有益效果可参考上文的实施方式，在此不再详述。此外，若电池模组包括多个电池包，则不同的电池包可采用上述电池包的不同实施方式。

本公开实施方式的电池模组可以用作电动车辆、飞行器或者其它电动设备的电源，在此不对其应用场景进行特殊限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种隔热组件，其特征在于，包括隔热单元，所述隔热单元包括：

底座；

多个围板，包括顶板和两个侧板，所述顶板与所述底座相对设置；两个所述侧板沿第一方向间隔分布，且连接于所述顶板和所述底座之间；各所述围板与所述底座围成用于放置电池单元的隔热腔。

2.根据权利要求1所述的隔热组件，其特征在于，所述围板还包括两个端板，沿垂直于所述第一方向的第二方向分布；所述端板连接于所述顶板和所述底座之间，且与所述侧板连接；各所述围板中至少一个为可拆卸结构。

3.根据权利要求1所述的隔热组件，其特征在于，所述顶板设有沿所述顶板的厚度方向贯通的避让通道，所述隔热腔内的所述电池单元靠近所述顶板的表面设有防爆阀，所述防爆阀在所述顶板上的正投影至少部分位于所述避让通道内。

4.根据权利要求3所述的隔热组件，其特征在于，所述电池单元包括多个电池，各所述电池靠近所述顶板的表面均设有所述防爆阀；

所述避让通道为贯穿所述顶板的通孔，且所述避让通道的数量为多个，各所述防爆阀在所述顶板上的正投影一一对应的位于各所述避让通道内。

5.根据权利要求3所述的隔热组件，其特征在于，所述电池单元包括多个电池，各所述电池靠近所述顶板的表面均设有所述防爆阀；

各所述防爆阀在所述顶板上的正投影均至少部分位于同一所述避让通道内。

6.根据权利要求5所述的隔热组件，其特征在于，多个所述电池沿垂直于所述第一方向的第二方向依次排列，所述避让通道沿所述第二方向贯穿所述顶板。

7.一种电池包，其特征在于，包括：

权利要求1-6任一项所述的隔热组件，所述隔热组件包括多个沿所述第一方向分布的所述隔热单元；

电池单元，设于所述隔热腔内。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，在所述第一方向上相邻的两所述隔热腔之间的所述侧板为一体式结构。

9.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述底座包括能调节所述隔热腔内温度的温控装置；

各所述隔热单元的所述底座均具有所述温控装置，且各所述温控装置独立调节对应的所述隔热腔内的温度。

10.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述底座包括能调节所述隔热腔内温度的温控装置；

各所述隔热单元的所述底座为一体结构，且各所述隔热单元共用同一所述温控装置，所述温控装置能同时调节各所述隔热腔内的温度。

Images