CN219998429U - 一种锂电池组电芯夹片及锂电池组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种锂电池组电芯夹片及锂电池组。第一方面，锂电池组电芯夹片用于置于两个锂电池组的电芯之间的间隙内，所述电芯夹片包括发泡硅橡胶层，所述发泡硅橡胶层的上、下表面分别覆盖有上薄膜层、下薄膜层，上薄膜层或下薄膜层由云母纸或云母板或玻纤布或PET薄膜形成，所述上薄膜层或下薄膜层的厚度为0.05～1mm；所述发泡硅橡胶层的厚度为0.5～15mm。第二方面，一种锂电池组，包括多个电芯，相邻的电芯之间的间隙内置入所述的电芯夹片。该电芯夹片用于填充锂电池组电芯之间的间隙，起到隔热、防止热失控事故蔓延以及起到电芯间的间隔支撑和空间填充作用。此外，电芯间的该电芯夹片可以有效保持电芯之间的紧密。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池技术领域，尤其是一种锂电池组电芯夹片及锂电池组。
背景技术
目前随着锂电池能量密度的提升以及安全性能要求的提高，电芯发生热失控后如何防止事故扩大是各方追求的目标，有效的方法是方壳电芯之间加入间隔材料以隔离电芯之间的热量。目前常用的间隔材料为气凝胶片，如中国实用新型专利CN201821060766.9公开的新能源汽车锂离子动力电池用疏拒电池液又耐高温隔热的板，包括弹性二氧化硅气凝胶片材和膨体聚四氟乙烯膜，弹性二氧化硅气凝胶片材至少一面复合有膨体聚四氟乙烯膜，但是气凝胶片的制作成本较高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种电芯夹片，用于置于两个锂电池组的电芯之间的间隙内以对电芯进行隔热。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：第一方面，一种锂电池组电芯夹片，用于置于两个锂电池组的电芯之间的间隙内，所述电芯夹片包括发泡硅橡胶层，所述发泡硅橡胶层的上、下表面分别覆盖有上薄膜层、下薄膜层，上薄膜层或下薄膜层由云母纸或云母板或玻纤布或PET薄膜形成，所述上薄膜层或下薄膜层的厚度为0.05～1mm；所述发泡硅橡胶层的厚度为0.5～15mm。
优选的，所述发泡硅橡胶层为硅氧烷交联结构的多孔弹性体，所述发泡硅橡胶层的密度为0.15～1.0g/cm3，
优选的，所述发泡硅橡胶层以聚硅氧烷为主体。
优选的，所述发泡硅橡胶层的厚度为2～5mm。
优选的，所述电芯夹片总厚度为2.1～5.4mm。
优选的，软性有机硅橡胶固化后形成所述的发泡硅橡胶层。
第二方面，一种锂电池组，包括多个电芯，相邻的电芯之间的间隙内置入所述的电芯夹片。
本实用新型的有益效果是：该电芯夹片用于填充锂电池组电芯之间的间隙，起到隔热、防止热失控事故蔓延以及起到电芯间的间隔支撑和空间填充作用。电芯之间加入该电芯夹片提供间隔，可以有效隔离事故电芯产生的热量，防止热失控事故蔓延。此外，多个电芯在组包成模组时会施加一定的压力，电芯间的该电芯夹片可以有效压缩，保持电芯之间的紧密；在电池充放电时，电芯还会发生膨胀收缩，电芯间的该电芯夹片可以吸收膨胀收缩空间，起到紧密填充的作用。
附图说明
图1为本实用新型的锂电池组电芯夹片的结构示意图；
其中：1、上薄膜层、2、发泡硅橡胶层；3、下薄膜层。
实施方式
现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
第一方面，一种锂电池组电芯夹片，用于置于两个锂电池组的电芯之间的间隙内，所述电芯夹片包括发泡硅橡胶层2，所述发泡硅橡胶层2的上、下表面分别覆盖有上薄膜层1、下薄膜层3，上薄膜层1或下薄膜层3由云母纸或云母板或玻纤布或PET薄膜形成，所述上薄膜层1或下薄膜层3的厚度为0.05～1mm；所述发泡硅橡胶层2的厚度为0.5～15mm。
具体地，本实用新型的可选的实施方式为，所述发泡硅橡胶层2为硅氧烷交联结构的多孔弹性体，所述发泡硅橡胶层2的密度为0.15～1.0g/cm3，
具体地，本实用新型的可选的实施方式为，所述发泡硅橡胶层2以聚硅氧烷为主体。
具体地，本实用新型的可选的实施方式为，所述发泡硅橡胶层2的厚度为2～5mm。
具体地，本实用新型的可选的实施方式为，所述电芯夹片总厚度为2.1～5.4mm。
具体地，本实用新型的可选的实施方式为，软性有机硅橡胶固化后形成所述的发泡硅橡胶层2。
该电芯夹片用于填充锂电池组电芯之间的间隙，起到隔热、防止热失控事故蔓延以及起到电芯间的间隔支撑和空间填充作用。本实用新型的电芯夹片可替代气凝胶片，成本更低。
该电芯夹片具有比较稳定的压缩回弹性能，取多个厚度的电芯夹片进行压缩回弹测试，多个厚度的电芯夹片在150℃下压缩24小时，其残余形变均≤5%；多个厚度的电芯夹片在150℃下压缩168小时，其残余形变均≤10%。
该电芯夹片具有一定的抗剪切能力。取多个厚度的双面包覆云母纸的电芯夹片进行抗剪切测试，其剪切强度均≥0.3MPa。取多个厚度的双面包覆玻纤布或PET薄膜的电芯夹片进行抗剪切测试，其剪切强度均≥0.5MPa。
该电芯夹片具有优良的隔热性能。隔热试验：在电芯夹片的一面用热板进行加热，采集其热面温度，然后在另一面测量温度即采集背温，以评价电芯夹片的隔热效果。
一、上薄膜层1和下薄膜层3采用云母纸，热面温度600℃，加热10分钟后，其背温如表1：
表1：
| 样品 | 背温 |
| 发泡硅橡胶层厚2mm，夹片总厚2.3mm | 310℃ |
| 发泡硅橡胶层厚3mm，夹片总厚3.3mm | 285℃ |
| 发泡硅橡胶层厚5mm，夹片总厚5.3mm | 205℃ |
二、上薄膜层1和下薄膜层3采用云母纸，热面温度800℃，加热10分钟后，其背温如表2：
表2：
| 样品 | 背温 |
| 发泡硅橡胶层厚2mm，夹片总厚2.3mm | 390℃ |
| 发泡硅橡胶层厚3mm，夹片总厚3.3mm | 365℃ |
| 发泡硅橡胶层厚5mm，夹片总厚5.3mm | 295℃ |
三、上薄膜层1和下薄膜层3采用玻纤布，热面温度600℃，加热10分钟后，其背温如表3：
表3：
| 样品 | 背温 |
| 发泡硅橡胶层厚2mm，夹片总厚2.4mm | 320℃ |
| 发泡硅橡胶层厚3mm，夹片总厚3.4mm | 293℃ |
| 发泡硅橡胶层厚5mm，夹片总厚5.4mm | 214℃ |
四、上薄膜层1和下薄膜层3采用玻纤布，热面温度800℃，加热10分钟后，其背温如表4：
表4：
| 样品 | 背温 |
| 发泡硅橡胶层厚2mm，夹片总厚2.4mm | 395℃ |
| 发泡硅橡胶层厚3mm，夹片总厚3.4mm | 375℃ |
| 发泡硅橡胶层厚5mm，夹片总厚5.4mm | 305℃ |
五、上薄膜层1和下薄膜层3采用PET薄膜，热面温度600℃，加热10分钟后，其背温如表5：
表5：
| 样品 | 背温 |
| 发泡硅橡胶层厚2mm，夹片总厚2.1mm | 340℃ |
| 发泡硅橡胶层厚3mm，夹片总厚3.1mm | 315℃ |
| 发泡硅橡胶层厚5mm，夹片总厚5.1mm | 230℃ |
六、上薄膜层1和下薄膜层3采用PET薄膜，热面温度800℃，加热10分钟后，其背温如表6：
表6：
| 样品 | 背温 |
| 发泡硅橡胶层厚2mm，夹片总厚2.1mm | 405℃ |
| 发泡硅橡胶层厚3mm，夹片总厚3.1mm | 380℃ |
| 发泡硅橡胶层厚5mm，夹片总厚5.1mm | 320℃ |
该电芯夹片由三明治结构组成，中间的发泡硅橡胶层2具有耐高温性能，两侧的云母纸或玻纤布或PET薄膜可以进一步提升夹片的耐温性能，并提升夹片在高温下形状的完整性。由上述隔热试验及隔热数据可知该电芯夹片具有优良的隔热性能。在制作工艺上，软性有机硅橡胶涂覆在云母纸或玻纤布或PET薄膜上，经过压延、固化形成电芯夹片。
第二方面，一种锂电池组，包括多个电芯，相邻的电芯之间的间隙内置入所述的电芯夹片。
电芯之间加入该电芯夹片提供间隔，可以有效隔离事故电芯产生的热量，防止热失控事故蔓延。此外，多个电芯在组包成模组时会施加一定的压力，电芯间的该电芯夹片可以有效压缩，保持电芯之间的紧密；在电池充放电时，电芯还会发生膨胀收缩，电芯间的该电芯夹片可以吸收膨胀收缩空间，起到紧密填充的作用。
将该电芯夹片用在磷酸铁锂电池组并进行热失控实际测试，测试显示单个电芯的热失控没有波及到附近电芯。热失控实际测试具体为：对一个电芯用加热方式使其热失控，然后在失控结束后对周围的电芯进行电压测量，用测量电压来判断周围的电芯有没有损坏，经电压测量，周围的电芯的电压基本保持，即说明单个电芯热失控对周围的电芯未造成较大的影响，即在电芯之间加入该电芯夹片，可以有效隔离事故电芯产生的热量，防止热失控事故蔓延。
以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。
Claims (7)
1.一种锂电池组电芯夹片，用于置于两个锂电池组的电芯之间的间隙内，其特征在于：所述电芯夹片包括发泡硅橡胶层，所述发泡硅橡胶层的上、下表面分别覆盖有上薄膜层、下薄膜层，上薄膜层或下薄膜层由云母纸或云母板或玻纤布或PET薄膜形成，所述上薄膜层或下薄膜层的厚度为0.05～1mm；所述发泡硅橡胶层的厚度为0.5～15mm。
2.根据权利要求1所述的锂电池组电芯夹片，其特征在于：所述发泡硅橡胶层为硅氧烷交联结构的多孔弹性体，所述发泡硅橡胶层的密度为0.15～1.0g/cm3。
3.根据权利要求1所述的锂电池组电芯夹片，其特征在于：所述发泡硅橡胶层以聚硅氧烷为主体。
4.根据权利要求1所述的锂电池组电芯夹片，其特征在于：所述发泡硅橡胶层的厚度为2～5mm。
5.根据权利要求1所述的锂电池组电芯夹片，其特征在于：所述电芯夹片总厚度为2.1～5.4mm。
6.根据权利要求1所述的锂电池组电芯夹片，其特征在于：软性有机硅橡胶固化后形成所述的发泡硅橡胶层。
7.一种锂电池组，包括多个电芯，其特征在于：相邻的电芯之间的间隙内置入权利要求1-6任一项所述的电芯夹片。
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| CN202321537162.XU CN219998429U (zh) | 2023-06-16 | 2023-06-16 | 一种锂电池组电芯夹片及锂电池组 |
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