CN218334193U - 一种有效减缓热扩散的电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有效减缓热扩散的电池模组，属于锂电池模组热失控控制技术领域。本实用新型的电池模组包括壳体以及设置在壳体内的多个单体电芯，所述的单体电芯上设有电芯防爆阀，壳体的顶板上设有与电芯防爆阀相对应的第一通孔，且该第一通孔处覆盖有防护膜。所述的单体电芯与顶板之间设有集成盖板，集成盖板上开设有与电芯防爆阀相对应的第二通孔。另外，单体电芯之间使用气凝胶隔热片进行隔热防护。本实用新型的电池模组，通过对单体电池的热失控进行主动防护，当单体电池热失控后，高温喷发物能够顺利排出至壳体外，可有效防止高温喷发物散落在汇流排和周边电芯上产生拉弧，而对整个电池模组造成影响，为动力电池系统安全提供保障。

Description

一种有效减缓热扩散的电池模组

技术领域

本实用新型属于锂电池模组热失控控制技术领域，更具体地说，涉及一种有效减缓热扩散的电池模组。

背景技术

随着新能源汽车市场需求及占有率逐年稳步提高，续航里程成为新能源汽车关键技术指标，带动了高比能锂离子电池的大规模应用。而高比能锂离子电池所带来的热失控安全问题引起市场广泛关注，成为推动高比能锂离子电池大规模应用的关键障碍，市场对解决热失控安全问题的呼声愈发强烈。

目前，锂离子电池会容易在机、电、热滥用情况下诱发单体热失控，从电池本征安全角度出发，完全杜绝液态电解液锂离子电池热失控是不可能的，因此热失控主动、被动安全防护设计是解决热失控安全问题的重要方向，通过模组级别的安全防护设计，可以有效地防止单电芯热失控引起的电池整包热扩散安全事件发生。

经检索，中国专利申请号为201721093599.3的申请案，公开了一种减缓电池热失控传播的隔热片，该隔热片置于相邻两电池之间，且该隔热片为层状结构，包括第二云母片以及置于第二云母片两侧的第一云母片和第三云母片，第一云母片、第二云母片及第三云母片的外形相吻合且粘接成一体结构，第一云母片及第三云母片为中间镂空的回字型结构，第二云母片为矩形结构。该申请案的隔热片允许电池之间有一定的鼓胀空间，在电池出现热失控的情况下，延缓热失控局面的进一步扩大。但该申请案的隔热片只能对电池热失控进行被动防护，针对单体电池热失控后的主动防护有待进一步改善。

实用新型内容

1、要解决的问题

针对现有电池模组中，单体电芯易发生热失控，从而引起电池整包热扩散诱发安全事件的问题，本实用新型提供了一种有效减缓热扩散的电池模组。采用本实用新型的技术方案，通过对单体电池的热失控进行主动防护，当单体电池热失控后，有效抑制热失控导致的电池系统整包热扩散现象，为动力电池安全提供保障。

2、技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种有效减缓热扩散的电池模组，包括壳体以及设置在壳体内的多个单体电芯，所述的单体电芯上设有电芯防爆阀，壳体的顶板上设有与电芯防爆阀相对应的第一通孔。

进一步地，所述的单体电芯与顶板之间设有集成盖板，该集成盖板上的汇流排与电芯上的电芯极柱相连接，且集成盖板上同样开设有与电芯防爆阀相对应的第二通孔。

进一步地，所述的第一通孔相互连通为一个整体，形成一长槽口，且该长槽口处设有防护膜。

进一步地，所述顶板的边沿处设有卡扣，集成盖板上设有与该卡扣相互配合的卡槽。

进一步地，所述的防护膜采用吸塑薄膜，且厚度为0.2mm-0.4mm。

进一步地，所述的单体电芯之间设有气凝胶隔热片，且该气凝胶隔热片与单体电芯进行粘接。

进一步地，所述的壳体还包括侧板和端板，侧板的两侧设有折边，折边搭接在端板上。

进一步地，所述的顶板采用耐高温云母材质，侧板和端板均采用铝合金材质。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的一种有效减缓热扩散的电池模组，单体电芯上设有电芯防爆阀，壳体的顶板上设有与电芯防爆阀相对应的第一通孔，集成盖板上同样开设有与电芯防爆阀相对应的第二通孔；单体电芯热失控后，高温喷发物能够顺利从第二通孔、第一通孔处喷出，可有效防止高温喷发物散落在汇流排和周边电芯上产生拉弧，而对整个电池模组造成影响，为动力电池系统安全提供保障；

(2)本实用新型的一种有效减缓热扩散的电池模组，第一通孔相互连通为一个整体，形成一长槽口，更有利于高温喷发物的喷出，从而对电池模组进行有效的防护；同时，长槽口处设有防护膜，在不影响高温喷发物喷出的前提下，可以对长槽口进行密封绝缘处理，同时可防止异物从通孔处进入模组内；

(3)本实用新型的一种有效减缓热扩散的电池模组，每个单体电芯间使用气凝胶隔热片进行隔热防护，同时气凝胶隔热片具有可压缩性，能够吸收单体电芯充放电时产生的膨胀空间，防止电芯受到更大的挤压应力而损坏；在电池模组内单体电芯出现热失控时，气凝胶隔热片的设置能够有效降低热失控对相邻电芯造成的影响，延缓或避免相邻电芯出现热失控的风险；

(4)本实用新型的一种有效减缓热扩散的电池模组，壳体还包括侧板和端板，侧板的两侧设有折边，折边搭接在端板上并与端板采用焊接固连；同时，顶板采用耐高温云母材质，侧板和端板均采用铝合金材质；这样，在保证电池模组强度的同时，能够进行有效防火隔热，防止电池整包出现热失控起火的现象，有效地保证了电池安全；另外，顶板的边沿处设有卡扣，集成盖板上设有卡槽，通过卡扣与卡槽的相互配合，实现顶板与集成盖板快速、稳定的拆装。

附图说明

图1为本实用新型的一种有效减缓热扩散的电池模组的整体结构示意图；

图2为本实用新型的一种有效减缓热扩散的电池模组的结构爆炸图；

图3为本实用新型的顶板的结构示意图；

图4为本实用新型的单体电芯的结构示意图；

图5为本实用新型的集成盖板的结构示意图。

图中：1、单体电芯；11、电芯防爆阀；12、电芯极柱；

21、顶板；211、第一通孔；212、卡扣；22、侧板；221、折边；23、端板；

3、集成盖板；31、汇流排；32、第二通孔；33、卡槽；

4、防护膜；5、气凝胶隔热片。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例的一种有效减缓热扩散的电池模组，包括壳体以及单体电芯1，多个单体电芯1沿着壳体的长度方向进行排列。

所述的壳体包括顶板21、侧板22以及端板23。多个单体电芯1设置于该顶板21、侧板22以及端板23围成的空间内。其中，侧板22的两侧设有折边221，折边221搭接在端板23上，并通过激光焊接与端板23进行固定。优选地，本实施例中的顶板21采用耐高温云母材质，侧板22和端板23均采用铝合金材质。这样，在保证电池模组整体强度的同时，能够进行有效防火隔热，防止电池整包出现热失控起火的现象，有效地保证了电池安全。

本实施例中，所述的单体电芯1之间设有气凝胶隔热片5，且该气凝胶隔热片5与单体电芯1进行粘接。气凝胶隔热片5不仅能够对单体电芯1间进行隔热防护，同时气凝胶隔热片5具有可压缩性，能够吸收单体电芯1充放电时产生的膨胀空间，防止电芯受到更大的挤压应力而损坏。在电池模组内单体电芯1出现热失控时，气凝胶隔热片5的设置能够有效降低热失控对相邻电芯造成的影响，延缓或避免相邻电芯出现热失控的风险。

如图3、图4所示，所述的单体电芯1上设有电芯防爆阀11，壳体的顶板21上设有与电芯防爆阀11相对应的第一通孔211。

当单体电芯1热失控后，电芯防爆阀11被顶开，高温喷发物能够通过第一通孔211顺利喷出至电池模组的壳体外，可有效防止高温喷发物散落在汇流排31和周边电芯上产生拉弧，而对整个电池模组造成影响。第一通孔211的设置，可有效减低高温喷发物对电池模组内部造成的伤害，为动力电池系统安全提供保障。

进一步地，如图3所示，所述的第一通孔211相互连通为一个整体，形成一长槽口，这样更有利于高温喷发物的喷出，从而对电池模组进行有效的防护。同时，长槽口处设有防护膜4，优选地，该防护膜4粘贴于顶板21的内侧面上。防护膜4的设置可以对第一通孔211进行密封绝缘处理，同时可防止异物从第一通孔211处进入模组内。特别是一些导电颗粒，如进入模组内，易造成短路事件。具体到本实施例中，所述的防护膜4采用吸塑薄膜，且厚度为0.2mm-0.4mm。既不影响高温喷发物的顺利喷出，又对壳体内的电池模组起到一定的防护效果。

结合图2、图5所示，本实施的一种有效减缓热扩散的电池模组，还包括集成盖板3，该集成盖板3设置单体电芯1与顶板21之间。集成盖板3上设有汇流排31，集成盖板3通过汇流排31与电芯上的电芯极柱12进行焊接，固定在电芯上方。通过汇流排31的设置，将电池模组的正负极引出至壳体外，方便使用时进行连接。

同样的，为了保证单体电芯1热失控后，高温喷发物能够顺利排出，集成盖板3上同样开设有与电芯防爆阀11相对应的第二通孔32。

结合图3、图5所示，所述顶板21的四周设有卡扣212，集成盖板3上设有与该卡扣212相互配合的卡槽33。通过卡扣212与卡槽33的相互配合，能够实现顶板21与集成盖板3的快速、稳定拆装。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种有效减缓热扩散的电池模组，包括壳体以及设置在壳体内的多个单体电芯(1)，其特征在于：所述的单体电芯(1)上设有电芯防爆阀(11)，壳体的顶板(21)上设有与电芯防爆阀(11)相对应的第一通孔(211)。

2.根据权利要求1所述的一种有效减缓热扩散的电池模组，其特征在于：所述的单体电芯(1)与顶板(21)之间设有集成盖板(3)，该集成盖板(3)上的汇流排(31)与电芯上的电芯极柱(12)相连接，且集成盖板(3)上同样开设有与电芯防爆阀(11)相对应的第二通孔(32)。

3.根据权利要求2所述的一种有效减缓热扩散的电池模组，其特征在于：所述的第一通孔(211)相互连通为一个整体，形成一长槽口，且该长槽口处设有防护膜(4)。

4.根据权利要求3所述的一种有效减缓热扩散的电池模组，其特征在于：所述顶板(21)的边沿处设有卡扣(212)，集成盖板(3)上设有与该卡扣(212)相互配合的卡槽(33)。

5.根据权利要求3所述的一种有效减缓热扩散的电池模组，其特征在于：所述的防护膜(4)采用吸塑薄膜，且厚度为0.2mm-0.4mm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种有效减缓热扩散的电池模组，其特征在于：所述的单体电芯(1)之间设有气凝胶隔热片(5)，且该气凝胶隔热片(5)与单体电芯(1)进行粘接。

7.根据权利要求6所述的一种有效减缓热扩散的电池模组，其特征在于：所述的壳体还包括侧板(22)和端板(23)，侧板(22)的两侧设有折边(221)，折边(221)搭接在端板(23)上。

8.根据权利要求7所述的一种有效减缓热扩散的电池模组，其特征在于：所述的顶板(21)采用耐高温云母材质，侧板(22)和端板(23)均采用铝合金材质。

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