CN217280974U - 捆扎式模组和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种捆扎式模组和电池包，捆扎式模组包括：电芯堆垛，所述电芯堆垛包括由多个电芯组成的电芯组；端板，所述端板设于所述电芯堆垛的两端；防火盖板，所述防火盖板设于所述电芯堆垛顶部，其中，所述电芯组的侧部设有第一隔热垫，所述第一隔热垫垂直于所述端板。根据本实用新型实施例的捆扎式模组，通过在电芯组的侧部设置大面积的隔热垫，可以最大程度的减慢电芯之间热传导的速率，即实现对传热途径的封堵，延缓传热速率，进而延长单个电芯出现热失控到电池系统出现明火的时间，防止发生快速热蔓延的情况。

Description

捆扎式模组和电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种捆扎式模组和电池包。

背景技术

目前纯电动汽车起火事故频发，动力电池的安全性备受关注，动力电池的能量密度越来越高，随之而来的着火、爆炸等风险也越来越高，动力电池热扩展防护设计直接影响动力电池的安全性，也直接决定了一款高能量密度动力电池系统能否搭载整车上市，因而动力电池具有热扩展时间的要求，即要求在电芯出现热失控开始的五分钟之内，电池系统不能看见明火，为此，动力电池包的设计存在研究的价值。

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捆扎式模组，所述捆扎式模组可以延缓传热速率，防止热蔓延。

根据本实用新型第一方面实施例的捆扎式模组，包括：电芯堆垛，所述电芯堆垛包括由多个电芯组成的电芯组；端板，所述端板设于所述电芯堆垛的两端；防火盖板，所述防火盖板设于所述电芯堆垛顶部，其中，所述电芯组的侧部设有第一隔热垫，所述第一隔热垫垂直于所述端板。

根据本实用新型实施例的捆扎式模组，通过在电芯组的侧部设置大面积的隔热垫，可以最大程度的减慢电芯之间热传导的速率，即实现对传热途径的封堵，延缓传热速率，进而延长单个电芯出现热失控到电池系统出现明火的时间，防止发生快速热蔓延的情况。

根据本实用新型实施例的捆扎式模组，所述电芯组包括多排，相邻两排所述电芯组之间设有所述第一隔热垫。

根据本实用新型实施例的捆扎式模组，所述电芯堆垛还包括：防护板组件，所述防护板组件设于所述电芯堆垛和所述防火盖板之间，且所述防护板组件与所述防火盖板间隔布置。

具体地，所述防护板组件包括：防护板，所述防护板设于所述所示电芯组上且具有排气孔；排气盖，所述排气盖设于所述排气孔处且与所述防护板粘接配合。

进一步地，所述电芯具有防爆阀，所述排气孔与所述防爆阀的位置对应。

进一步地，所述防护板还设有避让孔，所述避让孔与所述电芯的电极位置对应，所述电芯的电极适于穿设于所述避让孔进行电连接。

可选地，所述防护板组件为云母材料件。

根据本实用新型实施例的捆扎式模组，还包括：第二隔热垫，相邻两个所述电芯之间设有所述第二隔热垫，所述第二隔热垫平行于所述端板。

可选地，所述第一隔热垫和所述第二隔热垫均为气凝胶隔热垫。

根据本实用新型第二方面实施例的电池包，包括根据本实用新型第一方面实施例的捆扎式模组，通过采用上述捆扎式模组，可以延长单个电芯出现热失控到电池系统出现明火的时间，防止发生快速热蔓延的情况。

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捆扎式模组的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的捆扎式模组的分解图；

图3是根据本实用新型实施例的电芯堆垛的分解图；

图4是根据本实用新型实施例的电芯堆垛的局部结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的电芯堆垛的局部结构分解图；

图6是根据本实用新型实施例的电芯堆垛的安装结构示意图；

图7是根据本实用新型实施例的隔热垫的防护示意图。

附图标记：

捆扎式模组100，

电芯堆垛10，电芯组11，电芯12，电极121，防爆阀122，第一隔热垫13，第二隔热垫14，防护板15，排气孔151，避让孔152，排气盖16，

端板20，防火盖板30，扎带40，汇流排50。

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。

在本实用新型的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，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该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图7描述根据本实用新型实施例的捆扎式模组100。

如图1-7所示，根据本实用新型一个实施例的捆扎式模组100包括：电芯堆垛10、端板20和防火盖板30，电芯堆垛10包括电芯组11，电芯组11由多个电芯组11成，端板20设置在电芯堆垛10的两端，即多个电芯12沿其厚度方向排布形成电芯组11，端板20设置在电芯组11的前后两端，实现对电芯12的封装，防火盖板30设置在电芯堆垛10的顶部(如图3所示的上部)，进一步对电芯12进行封装。

其中，电芯组11的侧部(如图3所示的左侧和右侧)设有第一隔热垫13，第一隔热垫13垂直于端板20，也就是说，在电芯组11的侧部设置大面积的隔热垫，由此可以最大程度的减慢电芯组11内热量向外传导的速率，防止热量快速向外蔓延。

根据本实用新型实施例的捆扎式模组100，通过在电芯组11的侧部设置大面积的隔热垫，可以最大程度的减慢电芯12之间热传导的速率，即实现对传热途径的封堵，延缓传热速率，延长单个电芯12出现热失控到电池系统出现明火的时间，防止发生快速热蔓延的情况。

如图2和图3所示，根据本实用新型的一个实施例，电芯组11包括多排，相邻两排电芯组11之间设有第一隔热垫13，即电芯堆垛10包括多排电芯组11，电芯组11的每侧均设置第一隔热垫13，整个电芯堆垛10的最左侧和最右侧均具有第一隔热垫13，相邻两排电芯组11之间具有第一隔热垫13，由此可以减慢电芯组11内的热量向相邻的电芯组11扩散速率。

根据本实用新型的一个实施例，相邻两排电芯组11之间设有第一隔热垫13，每排电芯组11内，相邻两个电芯12之间还设有第二隔热垫14，第二隔热垫14平行于端板20，也就是说，在电芯12的侧部和多个电芯组11成的电芯组11的大面均设置隔热垫，由此可以最大程度的减慢电芯12之间热传导的速率。

其中，第一隔热垫13和第二隔热垫14可以均为气凝胶隔热垫，气凝胶为常用材料，设计成本低，且工艺可行性高，便于推广应用。

本实用新型的一个实施例，电芯堆垛10还包括：防护板组件，防护板组件设置在电芯堆垛10和防火盖板30之间，且防护板组件与防火盖板30间隔布置，由此可以在防护板组件与防火盖板30之间形成排气通道，排气通道顺畅，高温气体可以通过排气通道排出，进一步避免向相邻的电芯12处进行扩散，同时避免了高温气体聚集导致的安全隐患。

可以理解的是，电芯组11内的高温气体向上喷射，喷射路径上被防护板组件和防火盖板30遮挡，然后高温气体从防护板组件和防火盖板30之间的空间进行排出，该设计既防止了高温气体直接冲击动力电池箱的上盖，又给高温气体留出充足的排气空间，防止高温气体聚集。

如图4和图5所示，本实用新型的一个实施例，防护板组件包括：防护板15和排气盖16，防护板15设置在电芯组11上，可以理解的是，可以在多个电芯组11上设置一个整体的防护板15，防护板15可以与电芯12粘接配合，既方便制造装配，又可以提高结构的密封性和稳定性，隔热垫的上表面可以与防护板15止抵配合，由此保证局部空间的密封性，隔热垫可以最大程度的减慢电芯12之间热传导的速率。

其中，防护板15上设有排气孔151，排气盖16设置在排气孔151处，且排气盖16与防护板15粘接配合，如图5所示，排气盖16的尺寸略大于排气孔151的尺寸，排气盖16与防护板15粘接时可以封堵排气孔151，当单个电芯12出现热失控时，喷射出的气体可以通过防护板15上的排气孔151向上喷射，破坏排气盖16的连接将其冲开，顺利排气，高温气体通过防护板15和防火盖板30之间的空间进行排出。同时，其余未失控电芯12与高温气体之间有防护板15和排气盖16将其隔开，可以减少热辐射和热对流传热对其余电芯12的影响，进一步延缓传热速率。

在一些具体的示例中，电芯12具有防爆阀122，排气孔151与防爆阀122的位置对应，也就是说，防护板15在电芯12防爆阀122的位置进行开孔，在相应的开孔位置粘贴排气盖16，使用普通粘接剂粘贴，当单个方形电芯12出现热失控，开始从防爆阀122喷射气体后，喷射的气体可以足以破坏排气盖16与防护板15之间的连接，从而使得高温气体可以通过排气孔151以及排气通道排出。

如图5所示，在一些示例中，防护板15紧贴电芯12的顶面，使用耐高温双面胶粘贴，防护在电芯12的电极121(正、负极)的位置开设避让孔152，防护板15上设置汇流排50，方便电芯12的正负极穿过防护板15上的避让孔152进行busbar电连接。

在一些示例中，防护板组件为云母材料件，即防护板15采用云母防护板15，排气盖16为云母小片，使用防护材料均为常用材料，设计成本较低，工艺可行性高。

根据本实用新型实施例的捆扎式模组100，包括电芯堆垛10、端板20、捆扎用扎带40、以及防火盖板30等组成，端板20设置在电芯堆垛10两端，且沿左右方向延伸，此外模组内部还包括用于电连接的Busbar、低压采集FPC等部件。电芯堆垛10包括多排电芯组11、隔热垫和防护板组件，防护板组件包括防护板15和排气盖16。

其中，电芯组11的左侧和右侧的侧部大面设置第一隔热垫13，相邻两个电芯组11之间通过第一隔热垫13隔开，第一隔热垫13沿前后方向延伸；在每排电芯组11内，相邻两个电芯12之间设置第二隔热垫14，或者，每隔两个电芯12设置一个第二隔热垫14，第二隔热垫沿左右方向延伸，第一隔热垫13和第二隔热垫14垂直，形成格栅状结构；第一隔热垫13和第二隔热垫14的顶部均与防护板15抵接；防护板15上设置排气孔151，排气孔151与电芯12防爆阀122的位置对应，排气盖16粘接在防护板15上，实现对排气孔151的封堵。

当单个电芯12出现热失控时，一方面隔热垫可以减慢电芯12内的热量向相邻的电芯12扩散速率，另一方面，喷射出的气体可以通过防护板15上的排气孔151向上喷射，破坏排气盖16的连接将其冲开，高温气体通过防护板15和防火盖板30之间的空间进行排出；再一方面，其余未失控电芯12与高温气体之间有防护板15和排气盖16将其隔开，可以减少热辐射和热对流传热对其余电芯12的影响，避免向相邻的电芯12处进行扩散，进一步延缓传热速率，同时避免了高温气体聚集导致的安全隐患，由此实现从减慢热传导，减少热对流、热辐射路径三个角度进行热防护，设计更加全面，可以实现单个电芯12出现热失控到电池系统出现明火的时间的延长，防止发生快速热蔓延的情况。

根据本实用新型实施例的电池包，包括根据本实用新型实施例的捆扎式模组100，通过应用捆扎式模组100，可以降低动力电池的成本，提高重量能量密度，且可以延长单个电芯12出现热失控到电池系统出现明火的时间，防止发生快速热蔓延的情况。

根据本实用新型实施例的电池包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。

在本实用新型的描述中，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、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)

1.一种捆扎式模组，其特征在于，包括：

电芯堆垛，所述电芯堆垛包括由多个电芯组成的电芯组；

端板，所述端板设于所述电芯堆垛的两端；

防火盖板，所述防火盖板设于所述电芯堆垛顶部，

其中，所述电芯组的侧部设有第一隔热垫，所述第一隔热垫垂直于所述端板。

2.根据权利要求1所述的捆扎式模组，其特征在于，所述电芯组包括多排，相邻两排所述电芯组之间设有所述第一隔热垫。

3.根据权利要求1所述的捆扎式模组，其特征在于，所述电芯堆垛还包括：防护板组件，所述防护板组件设于所述电芯堆垛和所述防火盖板之间，且所述防护板组件与所述防火盖板间隔布置。

4.根据权利要求3所述的捆扎式模组，其特征在于，所述防护板组件包括：

防护板，所述防护板设于所述电芯组上且具有排气孔；

排气盖，所述排气盖设于所述排气孔处且与所述防护板粘接配合。

5.根据权利要求4所述的捆扎式模组，其特征在于，所述电芯具有防爆阀，所述排气孔与所述防爆阀的位置对应。

6.根据权利要求4所述的捆扎式模组，其特征在于，所述防护板还设有避让孔，所述避让孔与所述电芯的电极位置对应，所述电芯的电极适于穿设于所述避让孔进行电连接。

7.根据权利要求3所述的捆扎式模组，其特征在于，所述防护板组件为云母材料件。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的捆扎式模组，其特征在于，还包括：第二隔热垫，所相邻两个所述电芯之间设有述第二隔热垫，所述第二隔热垫平行于所述端板。

9.根据权利要求8所述的捆扎式模组，其特征在于，所述第一隔热垫和所述第二隔热垫均为气凝胶隔热垫。

10.一种电池包，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的捆扎式模组。

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