CN218242041U - 电池模组、电池包及用电设备 - Google Patents
电池模组、电池包及用电设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218242041U CN218242041U CN202222762991.XU CN202222762991U CN218242041U CN 218242041 U CN218242041 U CN 218242041U CN 202222762991 U CN202222762991 U CN 202222762991U CN 218242041 U CN218242041 U CN 218242041U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- battery module
- module according
- harness isolation
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 19
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 19
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 12
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N [Li].[S] Chemical compound [Li].[S] JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000011222 crystalline ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910002106 crystalline ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- VVNXEADCOVSAER-UHFFFAOYSA-N lithium sodium Chemical compound [Li].[Na] VVNXEADCOVSAER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
本申请提供了一种电池模组、电池包及用电设备,涉及动力电池技术领域。电池模组包括:电池单体,电池单体的两个大面沿上下方向分布,其中电池单体沿前后方向方向设置有若干个,且沿上下方向进行层叠;线束隔离组件,其被配置为与的电池单体的输出极柱连接,且位于电池单体的左侧和/或右侧;均温板,均温板被配置于电池单体的大面处,且分别与电池单体及线束隔离组件接触。电池单体的大面沿上下方向分布并进行层叠,线束隔离组件与电池单体的输出极柱连接,且均温板设于电池单体的大面处,能够对电池单体及线束隔离组件分别进行导热,提高热管理效率,从而提高产品的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及动力电池技术领域,具体而言,涉及一种电池模组、电池包及用电设备。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续A站的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
在电池技术的发展中,除了提高电池的能量密度外,电池的安全性能也是一个不可忽视的问题。因此,如何提高电池的安全性,是电池技术中一个亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种电池模组、电池包及用电设备,能够提高热管理效率,从而提高安全性。
为达上述目的,本申请采用以下技术方案:
第一方面,本申请提供一种电池模组,包括:电池单体,所述电池单体的两个大面沿上下方向分布,其中所述电池单体沿前后方向方向设置有若干个,且沿所述上下方向进行层叠;线束隔离组件,其被配置为与所述的电池单体的输出极柱连接,且位于所述电池单体的左侧和/或右侧;均温板,所述均温板被配置于所述电池单体的大面处,且分别与所述电池单体及所述线束隔离组件接触。
在上述实现的过程中,电池单体的大面沿上下方向分布并进行层叠,线束隔离组件与电池单体的输出极柱连接,且均温板设于电池单体的大面处,能够对电池单体及线束隔离组件分别进行导热,提高热管理效率,从而提高产品的安全性。
在一些实施例中,所述线束隔离组件包括线束隔离板、汇流排及FPC,所述线束隔离板、所述汇流排及所述FPC采用一体式成型。
在上述实现的过程中,通过将线束隔离板、汇流排及FPC进行一体成型,有利于简化线束隔离组件与电池单体之间的装配,提高装配或者拆卸的工作效率,同时也方便均温板对其进行散热,提高产品的安全性。
在一些实施例中,所述线束隔离板被配置为沿所述前后方向分布,其中沿所述前后方向上,所述线束隔离板设置有隔离通道,所述FPC设置于所述隔离通道,且所述FPC位于所述汇流排的上方。
在上述实现的过程中,通过在线束隔离板上设置隔离通道,使得FPC与汇流排能够进行隔离,有效避开与高压的汇流排之间的空间相互穿插及接触产生的短路电磁干扰等影响,提高整个装置的安全性。
在一些实施例中,所述汇流排靠近所述输出极柱的一侧设置有基台,所述基台与所述均温板绝缘接触。
在上述实现的过程中,汇流排上设置有与均温板进行绝缘接触的基台,使得线束隔离组件工作过程中产生的高温,能够通过基台传导至均温板进行导热,有利于电池单体的散热,同时也可提高线束隔离组件的使用寿命。
在一些实施例中,所述线束隔离组件上配置有若干防爆膜,以使得所述电池单体发生热失控时,沿远离所述输出极的方向排放。
在上述实现的过程中,通过在线束隔离组件上设置与电池单体对应的防爆膜,当电池单体发生热失控时,其喷射的高温高压气体见过爆破防爆膜,进而对其进行泄压,起到热失控防护功能。
在一些实施例中,所述电池模组还包括绝缘隔板,所述绝缘隔板配置于所述线束隔离组件远离所述电池单体的输出极柱的一侧。
在上述实现的过程中,绝缘隔板设置于线束隔离组件远离输出极柱的一侧,能够对防爆膜喷射的气体进行泄压,同时位于最外侧的电池单体与电池模组的箱体结构之间由于设置有改绝缘隔板,能够将电池单体更远离箱体结构,保证其绝缘性,从而提高产品的安全性。
在一些实施例中,所述绝缘隔板设置有与所述防爆膜一一对应的收纳口,且所述绝缘隔板的内部设置有排气通道,以使得所述电池单体发生热失控时,依次通过所述防爆膜及所述收纳口后,喷至所述排气通道。
在上述实现的过程中,绝缘隔板上设置有收纳口,当电池单体发生热失控时,其喷射的高温高压气体能够依次击穿防爆膜及收纳口,并喷至排气通道,使得该气体能够按照预设的轨迹进行流动,降低热失控的风险。
在一些实施例中,所述均温板设置有延伸部,所述线束隔离组件设置有安装口,所述延伸部延伸至所述安装口内。通过延伸部可方便均温板的固定,同时有利于提高均温板在使用过程中对电池单体及线束隔离组件的导热效果。
在一些实施例中,所述电池模组还包括热管隔板,所述热管隔板配置于所述电池单体远离所述输出极柱的一侧,以将沿左右方向分布的所述电池单体间隔设置。
在上述实现的过程中,热管隔板位于电池单体远离输出极柱的一侧,使得电池单体进行充放电时,电池单体及线束隔离组件产生的热量能够先传到至均温板,随后传至热管隔板,最后由液冷板进行导热,提高整体结构的导热效果,提高热管理效率,从而提高产品的安全性。
第二方面,本申请还提供一种电池包,其特征在于,包括如上述任一项所述的电池模组。
因本申请第二方面实施例提供的电池包,因包括第一方面技术方案中所述的电池模组,因而具有上述实施例所具有的一切技术效果,在此不再赘述。
第三方面,本申请还提供一种用电设备,其特征在于,包括如上所述的电池包。
因本申请第三方面实施例提供的用电设备,因包括第二方面技术方案中所述的电池包,因而具有上述实施例所具有的一切技术效果,在此不再赘述。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术使用者来讲,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相关的附图。
图1是本申请实施例公开的一种电池模组的结构示意图。
图2是本申请实施例公开的一种电池模组的部分结构示意图。
图3是本申请实施例公开的一种电池模组的线束隔离组件的结构示意图。
图4是本申请实施例公开的一种电池模组的绝缘隔板的结构示意图。
图5是本申请实施例公开的一种电池包的部分结构示意图。
附图标记
100、电池模组;101、电池单体;102、线束隔离组件;1021、隔离通道;1022、泄压口;1023、安装口;103、均温板;104、绝缘隔板;1041、收纳口;105、热管隔板;106、气凝胶垫;200、液冷板;300、箱体结构。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术使用者在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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使用者而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例
在本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本申请实施例对此不做具体限定。
其中,电池单体包括电极组件和电解质,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括正极集流部和正极极耳,正极集流部涂覆有正极活性物质层,正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括负极集流部和负极极耳,负极集流部涂覆有负极活性物质层,负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。
现阶段基于技术、工艺成熟度及加工成本考虑,国内外主流新能源汽车均选用常规的模组线束隔离板方案进行模组电气连接,常规的模组线束隔离板方案,主要由FPC+线束隔离板+汇流排等三个零部件组成,具备如下优势:(1)技术成熟较成熟:FPC+线束隔离板+汇流排等属于物理上的简单固定连接,其中线束隔离板采用注塑成型,其特征形状容易获取,材料为PP/PA等;FPC通过销钉固定在线束隔离板上;汇流排通过线束隔离板上的卡扣固定;(2)工艺简单可靠:铜巴采用冲压成型方式,线束隔离板采用注塑成型,相对成熟可靠。
然而发明人在设计的过程中发现,现有模组线束隔离板方案均采用自然冷却方式,存在如下缺点:1.热管理效果较差:受限于结构布局和自然冷却方式,在高温驱动耐久等某些苛刻工况下,电芯进行剧烈的大电流放电,跟电芯连接的汇流排,其温升较高,自然冷却散热效果较差,不利于电芯散热,严重的话会影响到线束隔离板的使用寿命,从而影响到整车动力性及续航里程,从而降低产品的竞争力。2.安全性较差:为便于注塑成型,线束隔离板采用PP/PA等阻燃性相对较低、流动性较好的材料,当出现电芯热失控等极端情况时,线束隔离板容易燃烧,无法起到保护FPC的作用,另一方面,线束隔离板没有考虑热失控快速排气问题。3.线束隔离板上高低压电气混合布置,电磁干扰严重:高低压电气连接混合布置,没有有效隔离高压汇流排及低压通讯FPC,其空间相互穿插及接触产生的短路、电磁干扰等影响,降低了整个电池系统适用安全性。
鉴于此,如图1-图2所示,第一方面,本申请提供一种电池模组100,包括:电池单体101、线束隔离组件102及均温板103,所述电池单体101采用躺式布局方式设置于电池包的箱体结构300内,所述线束隔离组件102与所述电池单体101的输出极柱连接,以用于将所述电池单体101的信息(例如电压、温度等)传输给所述电池包的电池管理系统,所述均温板103与所述电池单体101的大面进行对应,且分别与所述电池单体101及所述线束隔离组件102进行接触,以实现对所述电池单体101及所述线束隔离组件102的导热,其中所述均温板103(包括但局限于弹性VC均温板103)可实现内循环散热和均温,免去常规液冷板200的内腔需要外部冷却液的复杂工艺,提高了产品的可靠性和安全性,且所述均温板103采用一体成型技术,具有支撑、液冷、电池单体101之间防火隔热、缓冲电池单体101老化膨胀空间及承担一定柔性压板的作用,取消了常规模组(电池单体101立式布局)方案所用的防火隔热棉及膨胀缓冲垫等,实现了高度集成化;需要说明的是,所述均温板103可通过绝缘导热双面胶与所述电池单体101的大面进行接触,既达到了导热的作用,也起到了紧固的作用,所述绝缘导热双面胶要求导热系数≥3W/(m·K),解决了散导热膏难操作,涂不均匀,溢胶等不良品及影响装配效率的难题,具有防震、减震功能。
具体而言,电池单体101,所述电池单体101的两个大面沿上下方向分布,其中所述电池单体101沿前后方向方向设置有若干个,且沿所述上下方向进行层叠;线束隔离组件102,其被配置为与所述的电池单体101的输出极柱连接,且位于所述电池单体101的左侧和/或右侧;均温板103,所述均温板103被配置于所述电池单体101的大面处,且分别与所述电池单体101及所述线束隔离组件102接触。
示例性的,沿前后方向设置的电池单体101之间设置有气凝胶垫106,所述气凝胶垫106采用亚晶陶瓷纳米纤维气凝胶垫106,主要起隔热及吸收膨胀作用,其中隔热温度高达1300℃,所述电池单体101的输出极柱(即正极和负极)位于左侧或者右侧,且所述输出极柱位于所述电池单体101的同侧,即正极与负极均位于所述电池单体101的左侧或者右侧,所述电池单体101的上下两侧均为大面,其中沿所述上下方向上,所述电池单体101可进行叠放,同时呈上下分布的两个所述电池单体101之间设置有所述均温板103,以实现对所述电池单体101的导热;需要说明的是,当位于最外侧的所述电池单体101(例如最右侧的若干所述电池单体101)沿前后方向设置有一排(定义为第一排),且沿上下方向进行层叠时,所述输出极柱可设置于所述电池单体101的右侧,第二排的所述电池单体101进行层叠设置,且第二排的所述电池单体101的输出极柱位于该电池单体101远离第一排的所述电池单体101(即第二排的电池单体101的左侧设置有所述输出极柱),第三排的所述电池单体101的布置方式与第一排的所述电池单体101的布置方式相同,即第三排的所述电池单体101的右侧设置有所述输出极柱,以此类推,在此不一一赘述;其中所述电池单体101设置的排数(第一排、第二排及第三排等)可根据所述箱体结构300的尺寸进行设定。
在上述实现的过程中,电池单体101的大面沿上下方向分布并进行层叠,线束隔离组件102与电池单体101的输出极柱连接,且均温板103设于电池单体101的大面处,能够对电池单体101及线束隔离组件102分别进行导热,提高热管理效率,从而提高产品的安全性。
如图3所示,所述线束隔离组件102包括线束隔离板、汇流排及FPC,所述线束隔离板、所述汇流排及所述FPC采用一体式成型。示例性的,所述线束隔离板先与所述汇流排进行注塑形成一整体,随后所述FPC与该整体集成为一体;所述FPC可用于与外部低压电气连接,所述汇流排可用于与外部高压电气连接,例如外部低压电路位于所述线束隔离组件102的后侧,外部高压电路位于所述线束隔离组件102的前侧,能够提高空间利用率及有效隔离电气干扰,同时所述汇流排的中部位置可设置成拱形,其能够吸收所述电池单体101的高度差,保证焊接性能,也可避免振动时,拱形与周边物体产生干涉。需要说明的是,为了保证绝缘性和安全性,所述线束隔离板采用耐高温耐绝缘等材料,如环氧树脂复合材料或者云母片复合材料等。
在上述实现的过程中,通过将线束隔离板、汇流排及FPC进行一体成型,有利于简化线束隔离组件102与电池单体101之间的装配,提高装配或者拆卸的工作效率,同时也方便均温板103对其进行散热,提高产品的安全性。
在一些实施例中,所述线束隔离板被配置为沿所述前后方向分布,其中沿所述前后方向上,所述线束隔离板设置有隔离通道1021,所述FPC设置于所述隔离通道1021,且所述FPC位于所述汇流排的上方。
在上述实现的过程中,通过在线束隔离板上设置隔离通道1021,使得FPC与汇流排能够进行隔离,有效避开与高压的汇流排之间的空间相互穿插及接触产生的短路电磁干扰等影响,提高整个装置的安全性。
在一些实施例中,所述汇流排靠近所述输出极柱的一侧设置有基台,所述基台与所述均温板103绝缘接触,具体而言,所述基台可通过绝缘膜进行包裹,包裹有所述绝缘膜的基台通过绝缘导热垫与所述均温板103进行接触,所述绝缘膜的材质有聚氨酯混合物、聚酰亚胺膜等,绝缘膜的主要性能参数为:①绝缘强度≥5.5KV/mil;②抗拉强度≥140MPa;③导热系数:≥3W/(m·K);绝缘膜的厚度、深度结合实际装配效果及电气性能仿真效果进行优化匹配;绝缘导热垫主要性能参数为:①密度:2.5≤g/cm3;②阻燃等级:V0;③导热系数:≥3W/(m·K)@压缩30%±5%,标准ASTM D5470;导热垫的厚度及大小面积结合实际装配及散热仿真效果进行优化匹配,;可以理解的是,由于所述汇流排设置有所述基台,使得所述汇流排均温冷却的功能,为了避免材料冷热收缩造成其挥发、腐蚀及缺损等现象造成绝缘故障,其材料吸水率要求<0.1%。采用液冷方案后,可有效降低所述汇流排的温度,增加相同过流截面积下汇流排的过流能力,进而可以实现相同过流能力的情况下,汇流排的过截流面积减少3%-20%,等效减少汇流排3%-20%体积,从而达到技术降本目的,同时为其提供了均匀、高热容量的热传输路劲,降低了原来自然冷却方案的热接触电阻,极大保证温度传导效率和控温性,采用该方案后,汇流排温度由原先最高温度80℃可精准控制至35℃。
在上述实现的过程中,汇流排上设置有与均温板103进行绝缘接触的基台,使得线束隔离组件102工作过程中产生的高温,能够通过基台传导至均温板103进行导热,有利于电池单体101的散热,同时也可提高线束隔离组件102的使用寿命。
请再参照图3,所述线束隔离组件102上配置有若干防爆膜,以使得所述电池单体101发生热失控时,沿远离所述输出极的方向排放;具体而言,所述线束隔离组件102设置有泄压口1022,所述泄压口1022内铺设有所述防爆膜,所述防爆膜的爆破压力≤40kPa;防爆膜的面积大小可以结合实际的电池单体101的防爆阀和注液孔的尺寸进行优化,其中所述泄压口1022正对所述电池单体101的防爆阀。
在上述实现的过程中,通过在线束隔离组件102上设置与电池单体101对应的防爆膜,当电池单体101发生热失控时,其喷射的高温高压气体见过爆破防爆膜,进而对其进行泄压,起到热失控防护功能。
在一些实施例中,所述电池模组100还包括绝缘隔板104,所述绝缘隔板104配置于所述线束隔离组件102远离所述电池单体101的输出极柱的一侧。
在上述实现的过程中,绝缘隔板104设置于线束隔离组件102远离输出极柱的一侧,能够对防爆膜喷射的气体进行泄压,同时位于最外侧的电池单体101与电池模组100的箱体结构300之间由于设置有改绝缘隔板104,能够将电池单体101更远离箱体结构300,保证其绝缘性,从而提高产品的安全性。
如图4所示,所述绝缘隔板104设置有与所述防爆膜一一对应的收纳口1041,且所述绝缘隔板104的内部设置有排气通道,以使得所述电池单体101发生热失控时,依次通过所述防爆膜及所述收纳口1041后,喷至所述排气通道;具体而言,由于所述汇流排连接的外部高压线路位于前侧,而所述收纳口1041的喷射方向与所述外部高压线路布设的方向垂直,使得所述电池单体101发生热失控时,其喷射的高温高压的气体能够远离所述外部高压线路,避免二次伤害,提高安全性;其中所述收纳口1041可设置成漏斗状,即收纳口1041具有相对设置的第一端及第二端,所述第一端的口径配置为小于所述第二端口的口径,且所述第一端配置为所述绝缘隔板104靠近所述线束隔离组件102的一侧,当然也不排除将所述收纳口1041设置成口径一致的形状。
在上述实现的过程中,绝缘隔板104上设置有收纳口1041,当电池单体101发生热失控时,其喷射的高温高压气体能够依次击穿防爆膜及收纳口1041,并喷至排气通道,使得该气体能够按照预设的轨迹进行流动,降低热失控的风险,起到良好的泄压及排爆效果;另一方面,其排气通道远离FPC等数据传输单元保护到FPC,不会影响到FPC的正常数据传输及BMS报警策略实施。
在一些实施例中,所述均温板103设置有延伸部,所述线束隔离组件102设置有安装口1023,所述延伸部延伸至所述安装口1023内。通过延伸部可方便均温板103的固定,同时有利于提高均温板103在使用过程中对电池单体101及线束隔离组件102的导热效果。
在一些实施例中,所述电池模组100还包括热管隔板105,所述热管隔板105配置于所述电池单体101远离所述输出极柱的一侧,以将沿左右方向分布的所述电池单体101间隔设置,所述热管隔板105与所述电池单体101接触的部分喷涂绝缘导热层,其导热系数>3W/(m·k)。
在上述实现的过程中,热管隔板105位于电池单体101远离输出极柱的一侧,使得电池单体101进行充放电时,电池单体101及线束隔离组件102产生的热量能够先传到至均温板103,随后传至热管隔板105,最后由液冷板200进行导热,提高整体结构的导热效果,提高热管理效率,从而提高产品的安全性。
如图5所示,第二方面,本申请还提供一种电池包,其特征在于,包括如上述任一项所述的电池模组100。示例性的,所述电池包还包括箱体结构300及液冷板200,所述箱体结构300具有一容纳腔,所述容纳腔用于容纳所述电池模组100,所述液冷板200设置于所述电池模组100的下方,可作为所述箱体结构300的一部分,使得所述电池单体101进行充放电时,能够依次通过所述均温板103及所述热管隔板105后,传导至所述液冷板200进行导热,其中所述液冷板200的进出水口开启模式有普通常开模式和相对常开模式(灵活安排),结合实际各种工况,如大功率快充、电芯热失控等,根据汇流排的温度程度适应地调整进出水管口的开启度,实施最佳的热管理控制策略,使汇流排的温差控制在合理的范围内,使模组工作在合理的温度范围内,从而确保行车安全。
因本申请第二方面实施例提供的电池包,因包括第一方面技术方案中所述的电池模组100,因而具有上述实施例所具有的一切技术效果,在此不再赘述。
第三方面,本申请还提供一种用电设备,其特征在于,包括如上所述的电池包。用电设备可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。
因本申请第三方面实施例提供的用电设备,因包括第二方面技术方案中所述的电池包,因而具有上述实施例所具有的一切技术效果,在此不再赘述。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术使用者来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种电池模组,其特征在于,包括:
电池单体,所述电池单体的两个大面沿上下方向分布,其中所述电池单体沿前后方向方向设置有若干个,且沿所述上下方向进行层叠;
线束隔离组件,其被配置为与所述的电池单体的输出极柱连接,且位于所述电池单体的左侧和/或右侧;
均温板,其配置于所述电池单体的大面处,且分别与所述电池单体及所述线束隔离组件接触。
2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述线束隔离组件包括线束隔离板、汇流排及FPC,所述线束隔离板、所述汇流排及所述FPC采用一体式成型。
3.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,所述线束隔离板被配置为沿所述前后方向分布,其中沿所述前后方向上,所述线束隔离板设置有隔离通道,所述FPC设置于所述隔离通道,且所述FPC位于所述汇流排的上方。
4.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,所述汇流排靠近所述输出极柱的一侧设置有基台,所述基台与所述均温板绝缘接触。
5.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述线束隔离组件上配置有若干防爆膜,以使得所述电池单体发生热失控时,沿远离所述输出极的方向排放。
6.根据权利要求5所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组还包括绝缘隔板,所述绝缘隔板配置于所述线束隔离组件远离所述电池单体的输出极柱的一侧。
7.根据权利要求6所述的电池模组,其特征在于,所述绝缘隔板设置有与所述防爆膜一一对应的收纳口,且所述绝缘隔板的内部设置有排气通道,以使得所述电池单体发生热失控时,依次通过所述防爆膜及所述收纳口后,喷至所述排气通道。
8.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述均温板设置有延伸部,所述线束隔离组件设置有安装口,所述延伸部延伸至所述安装口内。
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热管隔板,所述热管隔板配置于所述电池单体远离所述输出极柱的一侧,以将沿左右方向分布的所述电池单体间隔设置。
10.一种电池包,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的电池模组。
11.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求10所述的电池包。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202222762991.XU CN218242041U (zh) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | 电池模组、电池包及用电设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202222762991.XU CN218242041U (zh) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | 电池模组、电池包及用电设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN218242041U true CN218242041U (zh) | 2023-01-06 |
Family
ID=84670165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202222762991.XU Active CN218242041U (zh) | 2022-10-19 | 2022-10-19 | 电池模组、电池包及用电设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN218242041U (zh) |
-
2022
- 2022-10-19 CN CN202222762991.XU patent/CN218242041U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN216872114U (zh) | 电池和用电设备 | |
CN214589171U (zh) | 电池及用电装置 | |
CN217562707U (zh) | 电池单体、电池及用电设备 | |
CN115642353A (zh) | 电池模组、电池包及用电设备 | |
CN218242041U (zh) | 电池模组、电池包及用电设备 | |
CN116759755A (zh) | 电池、模组以及用电设备 | |
CN114784441B (zh) | 电池以及用电装置 | |
CN114421086B (zh) | 一种汽车动力锂离子电池模组结构 | |
EP4266464A1 (en) | Battery, electric device, and method and device for preparing battery | |
CN115663346A (zh) | 电池结构、电池包及用电设备 | |
CN212209701U (zh) | 一种防热扩散的液冷板和液冷系统 | |
CN116802889A (zh) | 电池、用电设备、制备电池的方法和设备 | |
CN116615830A (zh) | 电池、用电设备、制备电池的方法和设备 | |
CN112117423B (zh) | 电池模组、动力电池包和车辆 | |
CN209993636U (zh) | 电池模组 | |
CN219086179U (zh) | 电池包结构及用电设备 | |
CN220066044U (zh) | 电池单体、电池及用电装置 | |
CN218334195U (zh) | 电池模组、电池包及用电设备 | |
CN115084762B (zh) | 一种电池包及电动汽车 | |
CN218334211U (zh) | 电池模组、电池包及用电装置 | |
CN220041996U (zh) | 浸润式电池模组、动力电池包及用电设备 | |
CN219286511U (zh) | 动力电池包及用电设备 | |
CN220422275U (zh) | 电池管理装置、电池以及用电装置 | |
CN219759742U (zh) | 电池包及用电设备 | |
WO2024000508A1 (zh) | 电池及用电设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |