CN216055043U - 电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池模组，包括壳体和电芯组件，所述电芯组件位于所述壳体内，所述壳体与所述电芯组件之间设有隔热组件，所述隔热组件的内壁和/或外壁为非平面结构，所述隔热组件的内壁与所述电芯组件之间和/或所述隔热组件的外壁与所述壳体之间形成空腔。该电池模组能够有效延迟甚至阻断失控电池模组内部电芯至外部的热失控扩散，降低失控电池模组对周围正常电池模组的温度影响，保障车辆及人员安全。

Description

电池模组

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

随着新能源汽车行业的快速发展，作为电动汽车心脏的动力电池成为研究的热点。锂离子电池由于具有高电压、高比能量、良好的循环性能和清洁无污染等优点，被广泛应用于电动汽车领域。随着市场对高能量密度动力电池系统的需求越来越高，对于动力电池的安全要求也日益提高。然而，目前电动汽车的动力电池模组设计多出于装配及焊接工艺便捷性、电气防护安全设计和轻量化要求，对电芯间及模组热失控安全防护设计不足。尤其是能量密度较高的动力电池系统，一旦出现短路、挤压、过充等问题造成电池模组内部电芯触发热失控，其扩散速度较为迅速，可能危及车辆及人员安全。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电池模组，可以解决电池模组内部热失控时存在热量积聚问题，避免失控电池模组发生爆炸，有效延迟甚至阻断失控电池模组内部电芯至外部的热失控扩散，降低失控电池模组对周围正常电池模组的温度影响，保障车辆及人员安全。

本实用新型的一种实施例提供一种电池模组，包括壳体和电芯组件，所述电芯组件位于所述壳体内，所述壳体与所述电芯组件之间设有隔热组件，所述隔热组件的内壁和/或外壁为非平面结构，所述隔热组件的内壁与所述电芯组件之间和/或所述隔热组件的外壁与所述壳体之间形成空腔。

在一种可实现的方式中，所述隔热组件的内壁和/或外壁为弧面形结构；

和/或，所述隔热组件的内壁和/或外壁设有凹槽；

和/或，所述隔热组件的内壁和/或外壁设有凸起。

在一种可实现的方式中，所述壳体包括第一顶板和由所述第一顶板的两端向下延伸的两个第一侧板，所述隔热组件包括第二顶板和由所述第二顶板的两端向下延伸的两个第二侧板，所述第二顶板与所述第一顶板相对设置，两个所述第二侧板分别与两个所述第一侧板相对设置。

在一种可实现的方式中，所述第二侧板的内壁和/或所述第二侧板的外壁为非平面结构，所述空腔形成于所述第二侧板的内壁与所述电芯组件的外壁之间和/或所述第二侧板的外壁与所述第一侧板的内壁之间。

在一种可实现的方式中，所述第二顶板的顶面和/或所述第二顶板的底面为非平面结构，所述空腔还形成于所述第二顶板的顶面与所述第一顶板的下表面之间和/或所述第二顶板的底面与所述电芯组件之间。

在一种可实现的方式中，所述电池模组还包括FPC采样线，所述FPC采样线位于所述第二顶板的顶面与所述第一顶板的下表面之间的所述空腔内。

在一种可实现的方式中，所述第二顶板的顶面设有容置槽，所述FPC采样线位于所述容置槽内，且所述FPC采样线的两端从所述容置槽伸出并分别与所述电芯组件的两端连接。

在一种可实现的方式中，所述隔热组件的内壁贴附有绝缘膜。

在一种可实现的方式中，所述绝缘膜的厚度为0.1～1mm；或者为0.1～0.5mm；或者为0.2mm。

在一种可实现的方式中，所述壳体与所述隔热组件固定连接。

在一种可实现的方式中，所述壳体还包括底板，所述底板与所述第一顶板相对设置且所述底板的两端分别与两个所述第一侧板的底端相连，所述电芯组件的底面与所述底板的顶面相贴合，所述电池模组还包括散热板，所述散热板位于所述底板下方，所述底板的底面与所述散热板的顶面相贴合，所述散热板的顶面与所述底板的底面之间以及所述底板的顶面与所述电芯组件之间均设有导热胶。

在一种可实现的方式中，所述电池模组还包括防火罩，所述防火罩罩在所述壳体上，所述防火罩的底部与所述散热板的顶面相连。

本实用新型提供的电池模组，当电池模组内部的电芯组件发生热失控时，通过设置在壳体内部的隔热组件进行隔热，且隔热组件的内壁与电芯组件之间和/或隔热组件的外壁与壳体之间形成空腔，空腔内的空气同样起到隔热作用，从而降低失控电池模组对周围正常电池模组的温度影响。该电池模组利用隔热组件有效解决了现有技术中存在的电池模组间隔热效果差、热传导过快的问题，解决了电池模组内部热失控时存在热量积聚的问题，有效延迟甚至阻断电池模组内部电芯至外部的热失控扩散，避免失控电池模组发生爆炸，保障了车辆及人员安全。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例中电池模组的截面示意图。

图2为本实用新型第一实施例中电池模组的结构爆炸示意图。

图3为本实用新型第一实施例中电芯组件的结构分解示意图。

图4为本实用新型第二实施例中电池模组的截面示意图。

图5为本实用新型第三实施例中电池模组的截面示意图。

图6为本实用新型第四实施例中电池模组的截面示意图。

图7为本实用新型第五实施例中电池模组的截面示意图。

图中，1-壳体；11-第一顶板；12-第一侧板；13-底板；14-端板；15-卡扣；2-隔热组件；20-空腔；21-凹槽；22-凸起；23-第二顶板；231-容置槽；24-第二侧板；25-卡孔；3-散热板；4-导热胶；5-FPC采样线；6-电芯组件；7-螺栓；8-防火罩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本实用新型的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

如图1及图2所示，本实用新型的一种实施例提供一种电池模组，包括壳体1和电芯组件6，电芯组件6位于壳体1内。壳体1与电芯组件6之间设有隔热组件2，隔热组件2的内壁和/或外壁为非平面结构，隔热组件2的内壁与电芯组件6之间和/或隔热组件2的外壁与壳体1之间形成空腔20。

作为一种实施方式，壳体1的材质为不锈钢钣金，其厚度为0.3～1mm(比如为0.5mm)，壳体1上设置有加强筋(图未示)，以增加承重能力。隔热组件2的材质为气凝胶，其厚度为0.5～2mm(比如为1mm)，气凝胶材料具有较低的导热性能，其耐火焰冲击温度可达700～800℃，可以有效地起到隔热防护作用。

如图1所示，作为一种实施方式，隔热组件2的外壁为弧面形结构(即曲面形结构)，该弧面形结构由隔热组件2的外壁向内凹陷形成(也可以是由隔热组件2的外壁向外凸出形成，此处的“向外”和“向内”指朝向隔热组件2的外部和内部)，空腔20形成于隔热组件2的外壁与壳体1之间。

如图4所示，作为另一种实施方式，隔热组件2的内侧壁为弧面形结构，该弧面形结构由隔热组件2的内侧壁向外凹陷形成(也可以是由隔热组件2的内壁向内凸出形成)，空腔20形成于隔热组件2的内侧壁与电芯组件6之间。

如图5所示，作为又一种实施方式，隔热组件2的外侧壁设有多个凹槽21和多个凸起22(即隔热组件2的外壁为不平整的结构)，多个凹槽21和多个凸起22间隔分布设置，该凸起22由隔热组件2的外壁向外凸出形成，该凹槽21由隔热组件2的外壁向内凹陷形成。空腔20形成于隔热组件2的外侧壁与壳体1之间，且空腔20由凹槽21形成。凹槽21和凸起22的形状和样式可以为圆形、矩形、菱形等，在此不作限定。

如图6所示，作为又一种实施方式，隔热组件2的内侧壁设有多个凹槽21和多个凸起22(即隔热组件2的内壁为不平整的结构)，多个凹槽21和多个凸起22间隔分布设置，该凸起22由隔热组件2的内壁向内凸出形成，该凹槽21由隔热组件2的内壁向外凹陷形成。空腔20形成于隔热组件2的内侧壁与电芯组件6之间，且空腔20由凹槽21形成。

如图2及图3所示，作为一种实施方式，电芯组件6包括多个并排设置的电芯61，每相邻两个电芯61之间设有隔热缓冲层62。隔热缓冲层62可以为隔热泡棉，隔热缓冲层62用于在电芯61充放电过程中厚度变化时提供横向扩展空间，同时还起到延缓电芯61间热传导的作用。

作为一种实施方式，隔热组件2的内壁贴附有绝缘膜(图未示)。

作为一种实施方式，绝缘膜的厚度为0.1～1mm；或者为0.1～0.5mm；或者为0.2mm。

具体地，绝缘膜可以为高分子绝缘薄膜，绝缘膜能够起到良好的绝缘作用，以满足钣金金属壳体1与电芯组件6之间的电气安全性能要求。

作为一种实施方式，隔热组件2为双层结构(图未示)，隔热组件2的双层结构中间形成空腔(图未示)，以进一步提升隔热组件2的隔热性能。

如图1及图2所示，作为一种实施方式，壳体1包括第一顶板11和由第一顶板11的两端向下延伸的两个第一侧板12，隔热组件2包括第二顶板23和由第二顶板23的两端向下延伸的两个第二侧板24，第二顶板23与第一顶板11相对设置，两个第二侧板24分别与两个第一侧板12相对设置。第二侧板24的内壁和/或外壁为非平面结构，空腔20形成于第二侧板24的内壁与电芯组件6之间和/或第二侧板24的外壁与第一侧板12的内壁之间。

如图2所示，作为一种实施方式，壳体1与隔热组件2之间可以采用卡扣连接。具体地，壳体1上设有卡扣15，隔热组件2上于对应卡扣15的位置设有卡孔25，卡扣15卡在卡孔25内，从而使得壳体1与隔热组件2固定连接。壳体1与隔热组件2相固定后两者之间形成空腔20，空腔20内填充有空气，空腔20一方面确保隔热组件2的牢靠固定，另一方面可以提高壳体1与隔热组件2两者间的绝热性能，以降低失控电池模组对周围正常电池模组的温度影响。当然，在其它实施例中，壳体1与隔热组件2之间也可以采用胶粘方式连接。

如图1所示，作为一种实施方式，第二顶板23的顶面为非平面结构，该非平面结构由第二顶板23的顶面向下凹陷形成，空腔20还形成于第二顶板23的顶面与第一顶板11的下表面之间。电池模组还包括FPC采样线5，FPC采样线5位于第二顶板23的顶面与第一顶板11的下表面之间的空腔20内。

如图7所示，作为另一种实施方式，第二顶板23的底面也为非平面结构，该非平面结构由第二顶板23的底面向上凹陷形成，空腔20还形成于第二顶板23的底面与电芯组件6之间。

如图2所示，作为一种实施方式，第二顶板23的顶面设有容置槽231，FPC采样线5位于容置槽231内，且FPC采样线5的两端从容置槽231伸出并分别与电芯组件6的两端连接。FPC采样线5位于容置槽231内可以起到隔离线束与电芯组件6作用，避免电芯组件6与线束间产生摩擦，降低短路风险。

如图2所示，作为一种实施方式，壳体1还包括底板13，底板13与第一顶板11相对设置且底板13的两端分别与两个第一侧板12的底端相连，电芯组件6的底面与底板13的顶面相贴合。电池模组还包括散热板3，散热板3位于底板13下方，底板13的底面与散热板3的顶面相贴合，散热板3的顶面与底板13的底面之间以及底板13的顶面与电芯组件6之间均设有导热胶4。

作为一种实施方式，导热胶4的厚度为0.1～1mm或者为0.1～0.5mm(比如为0.2mm)。

具体地，散热板3可以为水冷循环系统的水冷板。电芯组件6、底板13和散热板3的接触面之间均具有间隙，通过在散热板3的顶面与底板13的底面之间以及底板13的顶面与电芯组件6的底面之间设置导热胶4，不仅能够填补该间隙，而且能够增强导热效果，从而提高热传导效率。

如图2所示，作为一种实施方式，壳体1还包括两个端板14，两个端板14分别固定在壳体1沿长度方向X的两端，两个端板14分别与电芯组件6的两端相连。

如图2所示，作为一种实施方式，端板14通过螺栓7固定在散热板3上，以形成垂直方向上的导热路径，端板14受热时可以通过螺栓7将热量传导至散热板3上。

如图2所示，作为一种实施方式，电池模组还包括防火罩8，防火罩8罩在壳体1上，防火罩8的底部设有开口(图未示)，防火罩8的底部与散热板3的顶面相连。

作为一种实施方式，防护罩8由耐火耐高温的云母片制成，防护罩8于对应两个端板14位置的厚度为2～3mm，其余部分的厚度为0.5～1.5mm。当电池模组内部电芯发生热失控时，一段时间后模组外表面温度会显著升高甚至出现外部起火现象，对应端板14的两端火焰冲击大，防护罩8两端的厚度设置成较厚，其耐火焰冲击温度高达1300℃，防护罩8能够进一步延缓热量从失控电池模组扩展至周围正常的电池模组。

本实用新型实施例提供的电池模组，当电池模组内部的电芯组件6发生热失控时，通过设置在壳体1内部的隔热组件2进行隔热，且隔热组件2的内壁与电芯组件6之间和/或隔热组件2的外壁与壳体1之间形成空腔20，空腔20内的空气同样起到隔热作用，从而降低失控电池模组对周围正常电池模组的温度影响。同时，当电池模组发生热失控后，防护罩8能够进一步延缓热量从失控电池模组扩展至周围正常的电池模组。

本实用新型实施例的电池模组利用隔热组件2有效解决了现有技术中存在的电池模组间隔热效果差、热传导迅速的问题，解决了电池模组内部热失控时存在热量积聚的问题，有效延迟甚至阻断电池模组内部电芯至外部的热失控扩散，避免失控电池模组发生爆炸，保障了车辆及人员安全。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池模组，包括壳体(1)和电芯组件(6)，所述电芯组件(6)位于所述壳体(1)内，其特征在于，所述壳体(1)与所述电芯组件(6)之间设有隔热组件(2)，所述隔热组件(2)的内壁和/或外壁为非平面结构，所述隔热组件(2)的内壁与所述电芯组件(6)之间和/或所述隔热组件(2)的外壁与所述壳体(1)之间形成空腔(20)。

2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述隔热组件(2)的内壁和/或外壁为弧面形结构；

和/或，所述隔热组件(2)的内壁和/或外壁设有凹槽(21)；

和/或，所述隔热组件(2)的内壁和/或外壁设有凸起(22)。

3.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述壳体(1)包括第一顶板(11)和第一侧板(12)，所述隔热组件(2)包括第二顶板(23)和第二侧板(24)，所述第二顶板(23)与所述第一顶板(11)相对设置，所述第二侧板(24)与所述第一侧板(12)相对设置。

4.如权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述第二侧板(24)的内壁和/或所述第二侧板(24)的外壁为非平面结构，所述空腔(20)形成于所述第二侧板(24)的内壁与所述电芯组件(6)之间和/或所述第二侧板(24)的外壁与所述第一侧板(12)的内壁之间。

5.如权利要求3所述的电池模组，其特征在于，所述第二顶板(23)的顶面和/或所述第二顶板(23)的底面为非平面结构，所述空腔(20)形成于所述第二顶板(23)的顶面与所述第一顶板(11)的下表面之间和/或所述第二顶板(23)的底面与所述电芯组件(6)之间。

6.如权利要求3或5所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括FPC采样线(5)，所述第二顶板(23)的顶面设有容置槽(231)，所述FPC采样线(5)位于所述容置槽(231)内，且所述FPC采样线(5)的两端从所述容置槽(231)伸出并分别与所述电芯组件(6)的两端连接。

7.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述隔热组件(2)的内壁贴附有绝缘膜。

8.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述壳体(1)与所述隔热组件(2)固定连接。

9.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述壳体(1)还包括底板(13)，所述电池模组还包括散热板(3)，所述散热板(3)位于所述底板(13)下方；所述散热板(3)与所述底板(13)之间以及所述底板(13)与所述电芯组件(6)之间均设有导热胶(4)。

10.如权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括防火罩(8)，所述防火罩(8)罩在所述壳体(1)上，所述防火罩(8)的底部与所述散热板(3)相连。

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