CN219321462U - 一种真空隔热电池模组及移动载具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空隔热电池模组及移动载具，真空隔热电池模组包括模组外围部、电芯单元和真空隔热板；其通过在两个电芯单元之间设置真空隔热板，且真空隔热板的内部设置有处于真空状态的第一内部气道，能够增加两个电芯单元之间的传热热阻，从而，一方面，在低温环境下，电芯单元的热量由于真空隔温，两个电芯单元之间热量传递速度降低，避免真空隔热电池模组整体在低温环境下温降过快；另一方面，当某个电芯单元发生热失控时，真空隔热板能够降低该电芯单元的热传递，有效地增加电芯热蔓延的时间，避免热失控的快速扩散；综上所述，本实用新型的真空隔热电池模组及移动载具具备低温性能高且安全性能优秀的优点。

Description

一种真空隔热电池模组及移动载具

技术领域

本实用新型涉及电池结构技术领域，尤其涉及一种真空隔热电池模组及移动载具。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，作为新能源汽车心脏的电池也不断地推陈出新；众所周知，电池在不同的温度下具备不同的充放电特性，当电池在低温环境下，电池的续航里程会严重下降，并且电池低温启动时，容易出现析锂现象，对电池的安全性造成影响。

为了提高电池的续航及安全性，本领域技术人员针对电池包进行优化，具体表现为在电池包的一些表面贴敷保温材料，以提高电池的续航及安全性；然而，上述改进仍然存在缺陷；具体地，受到电池包内的多个电芯之间的相互影响，一方面，由于热传导作用，多个电芯相叠避免不了热量的快速扩散，导致电池包在低温环境下温降过快，影响电池包的充放电特性；另一方面，当其中一个电芯热失控后，电芯的热量容易扩散至其他电芯，进而引燃其他电芯，使电池包的热失控快速扩散。

综上所述，当前的电池包仍然存在低温性能较差且安全隐患较高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种真空隔热电池模组及移动载具，来解决当前的电池包仍然存在低温性能较差且安全隐患较高的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种真空隔热电池模组，包括：

模组外围部，所述模组外围部的内侧设置有安装空间；

多个电芯单元，所述电芯单元设置于所述安装空间内；

多个真空隔热板，所述真空隔热板设置于两个相邻的所述电芯单元之间；其中，所述真空隔热板内设置有第一内部气道，且所述第一内部气道处于真空状态。

可选地，所述真空隔热板上凸设有第一抽真空部，所述第一抽真空部开设有第一抽真空孔；

当对所述第一内部气道抽真空时，所述第一抽真空孔的一端连通所述第一内部气道，所述第一抽真空孔的另一端用于连通抽真空设备；

当所述第一内部气道处于真空状态时，所述第一抽真空孔封闭。

可选地，当所述第一内部气道处于真空状态时，所述第一抽真空孔的孔壁通过高温热压工艺向内形变，使得所述第一抽真空孔封闭。

可选地，所述真空隔热板内设置有第一加强筋，所述第一加强筋与所述真空隔热板的内壁围设形成所述第一内部气道。

可选地，所述模组外围部包括两个模组端板；多个所述电芯单元依次设置于两个所述模组端板之间，且所述模组端板靠近所述电芯单元的一侧还设置有所述真空隔热板；

所述模组外围部还包括模组侧板，所述模组侧板分别连接两个所述模组端板，其中，所述模组侧板与所述模组端板围设形成所述安装空间。

可选地，所述模组侧板内开设有第二内部气道，且所述第二内部气道处于真空状态。

可选地，所述模组端板的底部还设置有隔热条，所述隔热条的一端与所述模组端板抵接，所述隔热条的另一端用于与外部的安装结构抵接。

可选地，所述隔热条内开设有中空部，且所述隔热条的材质为低导热材质。

可选地，所述真空隔热板的材质为耐高温材质。

一种移动载具，包括如上所述的真空隔热电池模组。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的真空隔热电池模组及移动载具，其通过在两个电芯单元之间设置真空隔热板，且真空隔热板的内部设置有处于真空状态的第一内部气道，能够增加两个电芯单元之间的传热热阻，从而，一方面，在低温环境下，电芯单元的热量由于真空隔温，两个电芯单元之间热量传递速度降低，避免真空隔热电池模组整体在低温环境下温降过快；另一方面，当某个电芯单元发生热失控时，真空隔热板能够降低该电芯单元的热传递，有效地增加电芯热蔓延的时间，避免热失控的快速扩散；综上所述，本实用新型的真空隔热电池模组及移动载具具备低温性能高且安全性能优秀的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的真空隔热电池模组的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的真空隔热板的正视结构示意图；

图3为本实用新型实施例的真空隔热板的局部剖面结构示意图；

图4为本实用新型实施例的真空隔热板的第一局部结构示意图；

图5为本实用新型实施例的真空隔热板的第二局部结构示意图；

图6为本实用新型实施例的模组侧板的正视结构示意图；

图7为本实用新型实施例的模组侧板的局部剖面结构示意图；

图8为本实用新型实施例的隔热条的俯视图。

图示说明：101、电芯单元；102、真空隔热板；103、模组端板；104、隔热条；105、模组侧板；106、安装空间；

201、第一抽真空孔；202、隔热板平面；203、第一内部气道；204、第一加强筋；205、第一抽真空部；

301、第二抽真空孔；302、隔热侧板平面；303、第二内部气道；304、第二加强筋；401、避让孔。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“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，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。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参考图1至图8，图1为本实用新型实施例提供的真空隔热电池模组的整体结构示意图，图2为本实用新型实施例的真空隔热板的正视结构示意图，图3为本实用新型实施例的真空隔热板的局部剖面结构示意图，图4为本实用新型实施例的真空隔热板的第一局部结构示意图，图5为本实用新型实施例的真空隔热板的第二局部结构示意图，图6为本实用新型实施例的模组侧板的正视结构示意图，图7为本实用新型实施例的模组侧板的局部剖面结构示意图，图8为本实用新型实施例的隔热条的俯视图。

实施例一

本实施例提供的真空隔热电池模组，应用于新能源汽车、电动自行车等移动载具上；在本实施例中，通过对真空隔热电池模组的结构进行改进，使其低温性能及安全性能均得到提高。

如图1至图3所示，本实施例提供的真空隔热电池模组包括模组外围部、电芯单元101及真空隔热板102；模组外围部的内侧设置有安装空间106；电芯单元101的数量为多个，真空隔热板102的数量为多个，电芯单元101设置于安装空间106内；真空隔热板102设置于两个相邻的电芯单元101之间；其中，真空隔热板102内设置有第一内部气道203，且第一内部气道203处于真空状态。需要补充的是，模组外围部可以呈环状，内环区域即为安装空间106，多个电芯单元101堆叠于内环区域中，并且模组外围部的内壁与边缘的电芯单元101抵接，起到对电芯单元101的预紧作用。

具体地，真空隔热电池模组通过在两个电芯单元101之间设置真空隔热板102，且真空隔热板102的内部设置有处于真空状态的第一内部气道203，能够增加两个电芯单元101之间的传热热阻，从而，一方面，在低温环境下，电芯单元101的热量由于真空隔温，两个电芯单元101之间热量传递速度降低，避免真空隔热电池模组整体在低温环境下温降过快；另一方面，当某个电芯单元101发生热失控时，真空隔热板102能够降低该电芯单元101的热传递，有效地增加电芯热蔓延的时间，避免热失控的快速扩散；综上所述，本真空隔热电池模组具备低温性能高且安全性能优秀的优点。

进一步地，如图4和图5所示，真空隔热板102上凸设有第一抽真空部205，第一抽真空部205开设有第一抽真空孔201；在本实施例中，第一抽真空部205呈柱状，第一抽真空孔201沿第一抽真空部205的轴线开设；当对第一内部气道203抽真空时，第一抽真空孔201的一端连通第一内部气道203，第一抽真空孔201的另一端用于连通抽真空设备(图未示)；当第一内部气道203处于真空状态时，第一抽真空孔201封闭，采用该结构具有成本低且加工方便的优点。当完成对第一内部气道203的抽真空动作后，令第一抽真空孔201封闭，以实现真空隔热板102的隔热功能。

在其他可选的实施方式中，可以在真空隔热板102上开设螺纹孔，并在螺纹孔上安装有电磁阀；通过电磁阀抽真空后，即可通过电磁阀关闭第一内部气道203与外部的连接。

在本实施方式中，关于第一抽真空孔201的封闭结构的形成方式如下，如图5所示当第一内部气道203处于真空状态时，第一抽真空孔201的孔壁通过高温热压工艺向内形变，使得第一抽真空孔201封闭；通过上述方式使得第一抽真空孔201能够使得真空隔热电池模组的结构更加简化，稳定性更高。在其他可选的实施方式中，可以通过密封塞等结构，将第一抽真空孔201封堵，以实现第一抽真空孔201的封闭。

进一步地，如图3所示，真空隔热板102内设置有第一加强筋204，第一加强筋204与真空隔热板102的内壁围设形成第一内部气道203。其中，第一加强筋204使得真空隔热板102在真空状态下不易形变，在本实施例中第一加强筋204的形状为条形，在其他可选的实施方式中第一加强筋204还可以设置蜂巢状、网格状等其他形状，令第一加强筋204与真空隔热板102的内壁围设形成第一内部气道203即可。

进一步地，如图1所示，模组外围部包括两个模组端板103；多个电芯单元101依次设置于两个模组端板103之间，且模组端板103靠近电芯单元101的一侧还设置有真空隔热板102；模组外围部还包括模组侧板105，模组侧板105分别连接两个模组端板103，其中，模组侧板105与模组端板103围设形成安装空间106。即，在本实施例中，两个电芯单元101之间，电芯单元101与模组端板103之间均设置有真空隔热板102，提高真空隔热电池模组整体的隔热性能；同时，模组端板103起到预紧多个电芯单元101的作用，能够防止电芯单元101从安装空间106中脱离。其中，模组侧板105与模组端板103的具体连接方式不作限定，可以选用螺接、胶接等形式。

进一步地，如图6至图7所示，模组侧板105内开设有第二内部气道303，且第二内部气道303处于真空状态，其中，模组侧板105能够防止电芯单元101与外接空气发生对流换热，降低热量损失。同样地，第二内部气道303设置有形状不作具体限定的第二加强筋304，第二加强筋304可以选用条状、网格状、蜂巢状等形状。同样地，模组侧板105的顶部设置有第二抽真空部，且第二抽真空部上开设有第二抽真空孔301，可以通过外部的抽真空设备(具体不作限定，可以选用真空泵等结构)从第二抽真空孔301抽气，抽真空时，其压强≤-1000pa，使得第二内部气道303处于真空状态，并利用高温热压使第二抽真空孔301封闭。

示例性的，在真空隔热电池模组处于工作状态，模组外部的空气与模组之间产生温度差，此时，电芯单元101侧部的热量会传递到模组端板103的隔热侧板平面302，电芯单元101的正面的热量会传递到真空隔热板102的隔热板平面202，由于第一内部气道203及第二内部气道303的真空作用，这部分的热量仅能通过第一加强筋204和第二加强筋304向外扩散，使得每一个的电芯单元101的隔热能力均得到提高。即当真空隔热电池模组正常工作时，通过真空隔热板102的设置，使得两个电芯单元101的热量互相传递的速度会降低，两个电芯单元101的温度均一性会更佳；当其中一颗电芯单元101热失控时，例如，热失控电芯单元101的温度达到180℃到500℃，而一侧的支撑电芯单元101的温度为25℃-45℃，通过真空隔热板102及模组侧板105的设置，能够极大的降低热传递，可以有效的增加热蔓延的时间。

进一步地，模组端板103的底部还设置有隔热条104，隔热条104的一端与模组端板103抵接，隔热条104的另一端用于与外部的安装结构(图未示)抵接。示例性的，模组端板103上开设有第一安装孔，外部的安装结构包括第二安装孔(图未示)，如图1和图8所示，隔热条104上开设有避让孔401，因此可以通过螺栓依次穿过第一安装孔、避让孔401及第二安装孔，完成真空隔热电池模组的安装；其中，通过隔热条104的设置，阻断模组端板103与安装结构(例如，电池箱体)之间的传热。其中，为了加强结构的稳定性，隔热条104可以通过粘接等方式固定在模组端板103的底部。

在上述实施方式的基础上，隔热条104内开设有中空部，且隔热条104的材质为低导热材质。其中，低导热材质可以为环氧板、玻璃纤维、陶瓷纤维等，其导热系数≤0.1W/m*k。

在上述实施方式的基础上，真空隔热板102的材质为耐高温材质。耐高温材质可以为玻璃纤维、陶瓷纤维、固态气凝胶等，耐温处于200℃-1000℃之间，使得真空隔热板102面临高温也能维持内部的第一内部气道203，从而维持其隔热能力。

综上所述，本实施例的真空隔热电池模组具备良好的低温充放电特性并且安全性能高，同时还具备加工方便、成本低、稳定性高等优点。

实施例二

本实施例提供的移动载具，可以为新能源汽车、电动自行车等载具，其包括实施例一中的真空隔热电池模组。实施例一中叙述了关于真空隔热电池模组的具体结构的计算效果，本实施例的移动载具引用了真空隔热电池模组，同样具有其技术效果。

综上所述，本实施例的移动载具安全性能高，同时还具备加工方便、成本低、稳定性高等优点。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种真空隔热电池模组，其特征在于，包括：

模组外围部，所述模组外围部的内侧设置有安装空间(106)；

多个电芯单元(101)，所述电芯单元(101)设置于所述安装空间(106)内；

多个真空隔热板(102)，所述真空隔热板(102)设置于两个相邻的所述电芯单元(101)之间；其中，所述真空隔热板(102)内设置有第一内部气道(203)，且所述第一内部气道(203)处于真空状态。

2.根据权利要求1所述的一种真空隔热电池模组，其特征在于，所述真空隔热板(102)上凸设有第一抽真空部(205)，所述第一抽真空部(205)开设有第一抽真空孔(201)；

当对所述第一内部气道(203)抽真空时，所述第一抽真空孔(201)的一端连通所述第一内部气道(203)，所述第一抽真空孔(201)的另一端用于连通抽真空设备；

当所述第一内部气道(203)处于真空状态时，所述第一抽真空孔(201)封闭。

3.根据权利要求2所述的一种真空隔热电池模组，其特征在于，当所述第一内部气道(203)处于真空状态时，所述第一抽真空孔(201)的孔壁通过高温热压工艺向内形变，使得所述第一抽真空孔(201)封闭。

4.根据权利要求1所述的一种真空隔热电池模组，其特征在于，所述真空隔热板(102)内设置有第一加强筋(204)，所述第一加强筋(204)与所述真空隔热板(102)的内壁围设形成所述第一内部气道(203)。

5.根据权利要求1所述的一种真空隔热电池模组，其特征在于，所述模组外围部包括两个模组端板(103)；多个所述电芯单元(101)依次设置于两个所述模组端板(103)之间，且所述模组端板(103)靠近所述电芯单元(101)的一侧还设置有所述真空隔热板(102)；

所述模组外围部还包括模组侧板(105)，所述模组侧板(105)分别连接两个所述模组端板(103)，其中，所述模组侧板(105)与所述模组端板(103)围设形成所述安装空间(106)。

6.根据权利要求5所述的一种真空隔热电池模组，其特征在于，所述模组侧板(105)内开设有第二内部气道(303)，且所述第二内部气道(303)处于真空状态。

7.根据权利要求5所述的一种真空隔热电池模组，其特征在于，所述模组端板(103)的底部还设置有隔热条(104)，所述隔热条(104)的一端与所述模组端板(103)抵接，所述隔热条(104)的另一端用于与外部的安装结构抵接。

8.根据权利要求7所述的一种真空隔热电池模组，其特征在于，所述隔热条(104)内开设有中空部，且所述隔热条(104)的材质为低导热材质。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种真空隔热电池模组，其特征在于，所述真空隔热板(102)的材质为耐高温材质。

10.一种移动载具，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的真空隔热电池模组。

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