CN219226425U - 隔热件、电池组及电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种隔热件、电池组及电池装置，隔热件包括隔热芯层以及两层封装膜，两层封装膜分别设置于隔热芯层的两侧表面，隔热件以封装膜设置于电池的表面，隔热芯层的材质包括气凝胶，隔热芯层的吸水率为0.5％～10％。通过上述结构设计，本实用新型能够使隔热芯层具备一定的亲水能力，据此能够使隔热件在电池的加工、储存和使用环境中吸收空气中的少量水分，这些水分能够在电池产热后由液态转变为气态，从而以相变方式实现对电池的散热，进一步提升电池组的散热性能。再者，本实用新型能够避免因隔热芯层的吸水率过高而影响其疏水性能，从而避免隔热芯层对于电池膨胀产生的挤压力过于敏感，保证隔热件的结构强度。

Description

隔热件、电池组及电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种隔热件、电池组及电池装置。

背景技术

在现有的电池组的设计中，电池的表面设置有隔热垫。然而，由于电池与隔热垫的相接处属于固体与固体的接触形式，热量仅能经由两者进行交换，导致电池组的散热性能不佳。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种散热性能较佳的隔热件。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种隔热件，其中，包括隔热芯层以及两层封装膜，所述两层封装膜分别设置于所述隔热芯层的两侧表面，所述隔热件以所述封装膜设置于电池的表面，所述隔热芯层的材质包括气凝胶，所述隔热芯层的吸水率为0.5％～10％。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的隔热件的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的隔热件包括隔热芯层以及两层封装膜，两层封装膜分别设置于隔热芯层的两侧表面，隔热芯层的材质包括气凝胶，且隔热芯层的吸水率为0.5％～10％。通过上述结构设计，本实用新型能够使隔热芯层具备一定的亲水能力，据此能够使隔热件在电池的加工、储存和使用环境中吸收空气中的少量水分，这些水分能够在电池产热后由液态转变为气态，从而以相变方式实现对电池的散热，进一步提升电池组的散热性能。再者，本实用新型能够避免因隔热芯层的吸水率过高而影响其疏水性能，从而避免隔热芯层对于电池膨胀产生的挤压力过于敏感，保证隔热件的结构强度。

本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种采用上述的隔热件的电池组。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的另一个方面，提供一种电池组，其中，包括电池以及本实用新型提出的隔热件。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的电池组的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的电池组，通过采用本实用新型提出的隔热件，能够提升散热性能，同时保证隔热件的结构强度。

本实用新型的又一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种采用上述的电池组的电池装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的又一个方面，提供一种电池装置，其中，包括本实用新型提出的电池组。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的电池装置的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的电池装置，通过采用本实用新型提出的电池组，能够提升电池组的散热性能，同时保证隔热件的结构强度。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的隔热件的立体结构示意图；

图2是图1的立体分解示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的电池组的立体结构示意图；

图4是图3的立体分解示意图；

图5是根据另一示例性实施方式示出的电池组的立体结构示意图；

图6是根据另一示例性实施方式示出的电池组的立体结构示意图；

图7是图6的局部立体分解示意图；

图8是根据另一示例性实施方式示出的电池组的局部放大图。

附图标记说明如下：

100.隔热件；

110.隔热芯层；

120.封装膜；

200.电池；

201.电池单元；

202.电池单元；

D.厚度；

S1.第一侧面；

S2.第二侧面；

V.相对布置方向；

X.第一方向；

Y.第二方向。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在对本实用新型的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。

参阅图1，其代表性地示出了本实用新型提出的隔热件100的立体结构示意图。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的隔热件100是以应用于车载电池为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本实用新型的相关设计应用于其他类型的电池装置中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的隔热件100的原理的范围内。

如图1所示，在本实用新型的一实施方式中，本实用新型提出的隔热件100包括隔热芯层110以及两层封装膜120。配合参阅图2，图2中代表性地示出了能够体现本实用新型原理的隔热件100的立体分解示意图。以下将结合上述附图，对本实用新型提出的隔热件100的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1和图2所示，在本实用新型的一实施方式中，两层封装膜120分别设置在该隔热芯层110的两侧表面，且隔热件100是以该封装膜120设置于电池的表面，例如隔热件100以一层封装膜120设置于一个电池的表面，又如隔热件100以两层封装膜120分别设置于相邻的两个电池的相对的表面。其中，隔热芯层110的材质包括气凝胶，封装膜120能够起到支撑固定气凝胶的作用，且隔热芯层110的吸水率为0.5％～10％，例如0.5％、1％、6％、10％等。需说明的是，隔热芯层110的吸水率即可理解为其采用的气凝胶的吸水率，具体可以采用在气凝胶原料中选择性地加入一定量的疏水剂而得到具有所需吸水率的气凝胶(即隔热芯层110)。通过上述结构设计，本实用新型能够使隔热芯层110具备一定的亲水能力，据此能够使隔热件100在电池的加工、储存和使用环境中吸收空气中的少量水分，这些水分能够在电池产热后由液态转变为气态，从而以相变方式实现对电池的散热，进一步提升电池组的散热性能。再者，本实用新型能够避免因隔热芯层110的吸水率过高而影响其疏水性能，从而避免隔热芯层110对于电池膨胀产生的挤压力过于敏感，保证隔热件100的结构强度。

具体而言，电池在实际使用过程中，电池(例如大面)容易发生膨胀形变，膨胀形变容易对隔热件100产生挤压力，从而导致气凝胶的骨架结构遭到一定程度的破坏。如果气凝胶的疏水性较差(相当于吸水率较低)，将导致气凝胶在其生产加工、存储和使用等多个环节中，吸收空气中的水分，从而引起气凝胶对于电池膨胀产生的挤压力更为敏感，其骨架结构更容易破坏，影响其在电池使用过程中的隔热性能。再者，在电池组的加工、存储和使用环节中，气凝胶可以吸收空气中的少量水分，这些少量的水分会暂存在隔热芯层110中，例如具体是吸附在气凝胶骨架或纤维表面，在电池大量产热后，其水分子可以和气凝胶的骨架结构分子脱离，由液态水转变为气态，吸收电池产生的热量，且剩余的纤维气凝胶能够发挥隔热性能，从而大幅提升隔热件100整体的隔热能力，降低热失控发生的概率。

需说明的是，上述的隔热芯层110的吸水率，可以经由以下测试方法测试：将气凝胶样品裁切成100mm×100mm×3mm的尺寸(不使用封装膜120封装)，使用电子秤测试样品重量(计为m1)，将样品放在测试工装中浸水30min，之后取出擦干表面水渍，记录重量(计为m2)。据此，隔热芯层110的吸水率为上述的重量变化率，即浸水后重量与浸水前重量的差与浸水前重量的比值，吸水率＝(m2-m1)/m1×100％。

在本实用新型的一实施方式中，隔热芯层110的吸水率可以进一步为2％～5％，例如2％、3％、4％、5％等。通过上述设计，本实用新型能够避免隔热芯层110的吸水率过低而使其吸收水分进行相变转换的散热效果不够明显，同时能够避免隔热芯层110的吸水率过高而使其骨架结构更加容易被破坏，并有利于节省疏水剂的用量，降低成本。在一些实施方式中，隔热芯层110的吸水率亦可小于2％，或可大于5％，例如1.5％、5.5％等，并不以本实施方式为限。

如图2所示，在本实用新型的一实施方式中，沿两层封装膜120的相对布置方向V，隔热件100的厚度D可以为1mm～5mm，例如1mm、2mm、3mm、5mm等。在一些实施方式中，隔热件100的厚度D亦可小于1mm，或可大于5mm，例如0.95mm、5.1mm等，并不以本实施方式为限。

在本实用新型的一实施方式中，封装膜120可以采用PET膜。在一些实施方式中，封装膜120亦可采用其他膜材，并不以本实施方式为限。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的隔热件100仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种隔热件100中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的隔热件100的任何细节或任何部件。

综上所述，本实用新型提出的隔热件100包括隔热芯层110以及两层封装膜120，两层封装膜120分别设置于隔热芯层110的两侧表面，隔热芯层110的材质包括气凝胶，且隔热芯层110的吸水率为0.5％～10％。通过上述结构设计，本实用新型能够使隔热芯层110具备一定的亲水能力，据此能够使隔热件100在电池的加工、储存和使用环境中吸收空气中的少量水分，这些水分能够在电池产热后由液态转变为气态，从而以相变方式实现对电池的散热，进一步提升电池组的散热性能。再者，本实用新型能够避免因隔热芯层110的吸水率过高而影响其疏水性能，从而避免隔热芯层110对于电池膨胀产生的挤压力过于敏感，保证隔热件100的结构强度。

基于上述对本实用新型提出的隔热件100的几个示例性实施方式的详细说明，以下将对本实用新型提出的电池组的几个示例性实施方式进行说明。

参阅图3，其代表性地示出了本实用新型提出的电池组的立体结构示意图。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的电池组是以应用于车载电池为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本实用新型的相关设计应用于其他类型的电池装置中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的电池组的原理的范围内。

如图3所示，在本实用新型的一实施方式中，本实用新型提出的电池组包括电池200以及本实用新型提出的并在上述实施方式中详细说明的隔热件100。配合参阅图4，图4中代表性地示出了能够体现本实用新型原理的电池组的立体分解示意图。以下将结合上述附图，对本实用新型提出的电池组的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图3和图4所示，在本实用新型的一实施方式中，电池组包括多个电池200，且隔热件100可以设置在相邻两个电池200之间。通过上述结构设计，本实用新型能够利用隔热件100实现相邻两个电池200之间的隔热功能，同时能够在相邻两个电池200之间提供一定的缓冲功能。在一些实施方式中，隔热件100亦可仅设置在单个电池200的表面，并不以本实施方式为限。

如图3和图4所示，基于隔热件100设置在相邻两个电池200之间的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，本实用新型提出的电池组可以包括一个隔热件100，且电池组的多个电池200是沿第一方向X排列。据此，隔热件100能够将多个电池200分隔为沿第一方向X排列的两个电池单元101，且每个电池单元101包括至少两个电池200。在一些实施方式中，电池组亦可包括两个或以上的隔热件100，据此将多个电池200分隔为三个或以上的电池单元101，并不以本实施方式为限。

参阅图5，图5中代表性地示出了能够体现本实用新型原理的电池组在另一示例性实施方式中的立体结构示意图。

如图5所示，在本实用新型的一实施方式中，本实用新型提出的电池组包括多个电池200，且每相邻的两个电池200之间均设置有隔热件100。

参阅图6和图7，图6中代表性地示出了能够体现本实用新型原理的电池组在另一示例性实施方式中的立体结构示意图；图7中代表性地示出了图6的局部分解示意图。

如图6和图7所示，在本实用新型的一实施方式中，本实用新型提出的电池组包括多个电池单元102，这些电池单元102沿第一方向X排列，每个电池单元102包括多个电池200，属于同一电池单元102的多个电池200沿垂直于第一方向X的第二方向Y排列。在此基础上，相邻两个电池单元102之间设置有隔热件100。

如图6和图7所示，在本实用新型的一实施方式中，电池200可以为方壳电池，即电池200具有两个第一侧面S1和两个第二侧面S2，这两个第一侧面S1分别垂直于第一方向X并沿第一方向X相间隔，且这两个第二侧面S2分别垂直于第二方向Y并沿第二方向Y相间隔。在此基础上，第一侧面S1的表面积大于第二侧面S2的表面积。

参阅图8，图8中代表性地示出了能够体现本实用新型原理的电池组在另一示例性实施方式中的局部放大图。

如图8所示，在本实用新型的一实施方式中，电池200可以为圆柱电池，即电池200具有圆柱型的侧面。在此基础上，隔热件100可以呈与圆柱电池的侧面的形状部分相匹配的仿形结构，例如附图示出的波浪形结构。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池组仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种电池组中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电池组的任何细节或任何部件。

综上所述，本实用新型提出的电池组，通过采用本实用新型提出的隔热件100，能够提升散热性能，同时保证隔热件100的结构强度。

基于上述对本实用新型提出的电池组的几个示例性实施方式的详细说明，以下将对本实用新型提出的电池装置的一示例性实施方式进行说明。

在本实用新型的一实施方式中，本实用新型提出的电池装置包括本实用新型提出的并在上述实施方式中详细说明的电池组。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池装置仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种电池装置中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电池装置的任何细节或任何部件。

综上所述，本实用新型提出的电池装置，通过采用本实用新型提出的电池组，能够提升电池组的散热性能，同时保证隔热件的结构强度。

以上详细地描述和/或图示了本实用新型提出的隔热件、电池组及电池装置的示例性实施方式。但本实用新型的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“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。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本实用新型提出的隔热件、电池组及电池装置进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本实用新型的实施进行改动。

Claims (11)

1.一种隔热件，其特征在于，包括隔热芯层以及两层封装膜，所述两层封装膜分别设置于所述隔热芯层的两侧表面，所述隔热件以所述封装膜设置于电池的表面，所述隔热芯层的材质包括气凝胶，所述隔热芯层的吸水率为0.5％～10％。

2.根据权利要求1所述的隔热件，其特征在于，所述隔热芯层的吸水率为2％～5％。

3.根据权利要求1所述的隔热件，其特征在于，沿所述两层封装膜的相对布置方向，所述隔热件的厚度为1mm～5mm。

4.一种电池组，其特征在于，包括电池以及权利要求1～3任一项所述的隔热件。

5.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，所述电池组包括多个所述电池，所述隔热件设置在相邻两个所述电池之间。

6.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，所述电池组包括至少一个所述隔热件，多个所述电池沿第一方向排列，所述至少一个所述隔热件将多个所述电池分隔为至少两个电池单元，每个所述电池单元包括至少两个所述电池。

7.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，每相邻的两个所述电池之间均设置有所述隔热件。

8.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，所述电池组包括多个电池单元，所述多个电池单元沿第一方向排列，每个所述电池单元包括多个电池，属于同一所述电池单元的所述多个电池沿垂直于所述第一方向的第二方向排列；其中，相邻两个所述电池单元之间设置有所述隔热件。

9.根据权利要求8所述的电池组，其特征在于，所述电池为方壳电池，所述电池具有两个第一侧面和两个第二侧面，所述两个第一侧面分别垂直于所述第一方向并沿所述第一方向相间隔，所述两个第二侧面分别垂直于所述第二方向并沿所述第二方向相间隔；其中，所述第一侧面的表面积大于所述第二侧面的表面积。

10.根据权利要求8所述的电池组，其特征在于，所述电池为圆柱电池，所述电池具有圆柱型的侧面；其中，所述隔热件呈与所述侧面的形状部分相匹配的仿形结构。

11.一种电池装置，其特征在于，包括权利要求4～10任一项所述的电池组。

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