CN221041290U - 复合隔热垫、电池和用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合隔热垫、电池和用电设备，所述复合隔热垫包括：隔热层，所述隔热层的至少一侧表面设有沿其厚度方向向内凹陷的缓冲槽；复合吸热层，所述复合吸热层设于所述隔热层的至少一侧，所述复合吸热层的至少一部分在第一状态与第二状态之间可变形，在所述复合吸热层处于所述第一状态的情况下，所述复合吸热层与所述缓冲槽配合限定出缓冲空间，在所述复合吸热层处于所述第二状态的情况下，所述复合吸热层填充所述缓冲空间的至少部分。根据本实用新型的复合隔热垫，通过隔热层与复合吸热层之间设置的缓冲空间，可以有效减缓电池的壳体鼓包，同时在一定范围内可以减少电池的电芯受到的挤压力，可以有效提高电池的安全性。

Description

复合隔热垫、电池和用电设备

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种复合隔热垫、电池和用电设备。

背景技术

为了提高电池的安全性，避免电芯间的热扩散，现有技术中往往会在电芯之间设置隔热垫，保证单个电芯发生热失控时，不会影响到相邻的电芯，而且通过设置的隔热垫吸收电芯释放的热量，可以有效避免电芯热失控。但是现有电池的电芯在充放电时会发生膨胀形变，然而现有的隔热垫不能在电芯膨胀时对其进行缓冲，电芯的膨胀形变力会作用于电池的壳体，从而使得电池的壳体容易出现鼓包，或电池的电芯受压过大，电池的壳体鼓包和电芯受压过大均会影响电池的安全性。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的是提供一种复合隔热垫的新技术方案，至少能够解决现有电池安全性低的技术问题。

本实用新型的第二个目的是提供一种电池，包括上述复合隔热垫。

本实用新型的第三个目的是提供一种用电设备，包括上述复合隔热垫或电池。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种复合隔热垫，包括：隔热层，所述隔热层的至少一侧表面设有沿其厚度方向向内凹陷的缓冲槽；复合吸热层，所述复合吸热层设于所述隔热层的至少一侧，所述复合吸热层的至少一部分在第一状态与第二状态之间可变形，在所述复合吸热层处于所述第一状态的情况下，所述复合吸热层与所述缓冲槽配合限定出缓冲空间，在所述复合吸热层处于所述第二状态的情况下，所述复合吸热层填充所述缓冲空间的至少部分。

可选地，所述缓冲空间为密闭空间。

可选地，所述缓冲空间设于所述隔热层在第一方向的中部。

可选地，所述隔热层的一侧之间设有多个所述缓冲槽，多个所述缓冲槽沿第一方向间隔开排布。

可选地，所述缓冲槽形成为沿第二方向延伸的拱形槽，所述缓冲槽的内壁面在第一方向的两端分别与所述隔热层的表面相切。

可选地，所述缓冲槽沿第二方向贯穿所述隔热层。

可选地，所述复合吸热层设有两个，所述隔热层设于两个所述复合吸热层之间，所述隔热层的两侧均设有所述缓冲槽。

可选地，所述复合吸热层包括：吸热层和保护层，所述保护层包覆所述吸热层，所述吸热层与所述保护层的至少部分在所述第一状态与所述第二状态之间可变形，所述保护层与所述隔热层连接。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种电池，包括上述复合隔热垫。

根据本实用新型的第三方面，提供了一种用电设备，包括上述复合隔热垫或电池。

根据本实用新型的复合隔热垫，通过设置复合吸热层和隔热层，复合吸热层可以吸收电池的电芯产生的热量，可以促进电池的电芯热量的散发，隔热层可以防止电芯之间的热扩散；并且隔热层与复合吸热层之间设置的缓冲空间在电芯发生膨胀形变时可以对电芯的膨胀部分进行缓冲，从而在一定范围内可以减少电池的壳体受到的挤压力，可以有效减缓电池的壳体鼓包，同时在一定范围内可以减少电池的电芯受到的挤压力，可以有效提高电池的安全性。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型提供的一个实施例的复合隔热垫的结构示意图；

图2是根据本实用新型提供的另一个实施例的复合隔热垫的结构示意图；

图3是根据本实用新型提供的一个实施例的的复合隔热垫的隔热层的结构示意图；

图4是根据本实用新型提供的一个实施例的复合隔热垫的复合吸热层在第一状态的示意图；

图5是根据本实用新型提供的一个实施例的复合隔热垫的复合吸热层在第二状态的示意图。

附图标记：

复合隔热垫100；

隔热层10；缓冲槽11；

复合吸热层20；吸热层21；保护层22；

缓冲空间30；

电芯200。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

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讨论。

下面首先结合附图具体描述根据本实用新型实施例的复合隔热垫100。

如图1至图5所示，根据本实用新型实施例的复合隔热垫100，包括隔热层10和复合吸热层20。

具体而言，隔热层10的至少一侧表面设有沿其厚度方向向内凹陷的缓冲槽11，复合吸热层20设于隔热层10的至少一侧，复合吸热层20的至少一部分在第一状态与第二状态之间可变形，在复合吸热层20处于第一状态的情况下，复合吸热层20与缓冲槽11配合限定出缓冲空间30，在复合吸热层20处于第二状态的情况下，复合吸热层20填充缓冲空间30的至少部分。

换言之，如图1至图5所示，根据本实用新型实施例的复合隔热垫100主要包括隔热层10和复合吸热层20，其中，隔热层10在其厚度方向具有相对设置的第一侧和第二侧，隔热层10的第一侧表面和/或隔热层10的第二侧表面设有其厚度方向向内凹陷的一个或多个缓冲槽11，复合吸热层20设于隔热层10设有缓冲槽11的一侧。当隔热层10的第一侧表面设有缓冲槽11时，复合吸热层20可以设置于隔热层10的第一侧，复合吸热层20的至少部分在第一状态与第二状态之间可变形。例如，复合吸热层20的至少部分可以具有弹性，以便于复合吸热层20在第一状态与第二状态之间变形。

需要说明的是，复合吸热层20在第一状态与第二状态之间变形的方式包括但不限于以下几种情况：

情况一、由于电芯200在长时间充放电的情况下会发生一定程度的膨胀，电芯200的膨胀部分会挤压复合吸热层20，使得复合吸热层20由第一状态变形至第二状态；

情况二、复合吸热层20在受热和电芯200挤压的共同作用下由第一状态变形至第二状态。

如图4和图5所示，当复合吸热层20处于第一状态的情况下，复合吸热层20与缓冲槽11配合限定出缓冲空间30，缓冲空间30用于填充复合吸热层20的变形部分，在复合吸热层20由第一状态向第二状态变形的过程中，复合吸热层20与缓冲空间30对应的部分朝向缓冲槽11所在方向变形；当复合吸热层20变形至第二状态时，复合吸热层20填充缓冲空间30的至少部分。

如图4和图5所示，在装配电池时，复合隔热垫100装配相邻电芯200之间，复合吸热层20可以通过导热硅胶与电芯200的表面粘接在一起，以便于吸收电芯200发出的热量，可以促进电芯200热量的散发，复合吸热层20也可以与电池的壳体连接，以将热量传递至电池的壳体，可以进一步促进电芯200热量的散发，可以有效提高电池的安全性。当电池的电芯200进行充放电时，复合吸热层20由第一状态变形至第二状态，复合吸热层20逐渐填充缓冲空间30。

当复合吸热层20填充缓冲空间30的一部分时，复合吸热层20与隔热层10的接触面积较小，也就是说，通过设置的缓冲槽11在一定范围内可以提高隔热层10的隔热效果。

如图5所示，当复合吸热层20完全填充缓冲空间30时，电芯200和复合隔热垫100的形变力才会全部作用于电池的壳体，从而在一定范围内可以减少电池的壳体受到的挤压力，可以有效减缓电池的壳体鼓包。而且在复合吸热层20未完全填充缓冲空间30时，电芯200受到的挤压力也相对较小，可以避免电芯200内部压力过大而导致电芯200的防爆阀破裂，从而可以提高电池的安全性。

需要说明的是，复合吸热层20的变形量是根据电芯200的膨胀程度和电芯200放热量大小确定，本实用新型的实施例不再赘述。

由此，根据本实用新型实施例的复合隔热垫100，通过设置复合吸热层20和隔热层10，复合吸热层20可以吸收电池的电芯200产生的热量，可以促进电池的电芯200热量的散发，隔热层10可以防止电芯200之间的热扩散；并且隔热层10与复合吸热层20之间设置的缓冲空间30在电芯200发生膨胀形变时可以对电芯200的膨胀部分进行缓冲，从而在一定范围内可以减少电池的壳体受到的挤压力，可以有效减缓电池的壳体鼓包，同时在一定范围内可以减少电池的电芯200受到的挤压力，可以有效提高电池的安全性。

根据本实用新型一个实施例，缓冲空间30为密闭空间。

也就是说，如图1和图2所示，复合吸热层20可以与缓冲槽11的外周的表面连接，使得复合吸热层20与缓冲槽11限定出密闭的缓冲空间30。在本实施例中，密闭的缓冲空间30使得复合吸热层20与隔热层10的部分形成弹性气囊结构，一方面，弹性气囊结构可以使得复合吸热层20的变形部分具有一定的弹性回复力，以便于复合吸热层20由第二状态变形至第一状态，另一方面，电池在充放电循环过程中电芯200产气，弹性气囊结构可以在一定范围内为电芯200提供一定的挤压力，从而可以使得气体可以及时从电芯200的极片间排出，可以避免气体阻碍锂离子的传输，可以改善电池的循环性能。

在本实用新型的一些具体实施方式中，缓冲空间30设于隔热层10在第一方向的中部。

具体地，如图1至图3所示，缓冲槽11位于隔热层10在第一方向的中部，第一方向可以为复合隔热垫100的长度方向，以使得复合吸热层20与缓冲槽11限定出的缓冲空间30位于隔热层10在第一方向的中部。在使用时，复合隔热垫100的长度方向与电芯200的高度方向相对应，隔热层10在第一方向的中部的缓冲空间30与电芯200在第一方向的中部区域相对应。

如图4和图5所示，在电池充放电时，电芯200在第一方向的中部为易膨胀区，通过缓冲空间30与电芯200的易膨胀区相对应，可以在一定范围内减少电芯200受到的挤压力，可以避免电芯200内部压力过大而导致防爆阀破裂，从而可以有效提高电池的安全性。

根据本实用新型一个实施例，隔热层10的一侧之间设有多个缓冲槽11，多个缓冲槽11沿第一方向间隔开排布。

也就是说，如图2所示，隔热层10的第一侧可以设有多个缓冲槽11，多个缓冲槽11沿第一方向间隔开排布，使得多个缓冲槽11与复合吸热层20限定的多个缓冲空间30沿第一方向间隔开排布。通过多个缓冲空间30可以均衡电芯200受到的挤压力。当电池具有沿第一方向排布的多个电芯200时，多个缓冲空间30与多个电芯200一一对应，从而在在一定范围内减少每个电芯200受到的挤压力，进一步提高电池的安全性。

在本实用新型的一些具体实施方式中，缓冲槽11形成为沿第二方向延伸的拱形槽，缓冲槽11的内壁面在第一方向的两端分别与隔热层10的表面相切。

具体地，如图3所示，第二方向为垂直于纸面的方向，缓冲槽11形成为拱形槽使得缓冲槽11可以平缓地向隔热层10的表面过渡，缓冲槽11的内壁面在第一方向的两端分别与隔热层10的表面相切使得缓冲槽11的内壁面可以平滑的过渡至隔热层10的表面，减少了棱角的产生，从而可以有效避免隔热层10对复合吸热层20造成损伤。

根据本实用新型一个实施例，缓冲槽11沿第二方向贯穿隔热层10。

也就是说，缓冲槽11在第二方向的两端分别贯穿隔热层10，从而可以增大缓冲空间30的体积，可以进一步减缓电池的壳体鼓包，同时可以进一步减小损坏复合隔热垫100的可能。

在本实用新型的一些具体实施方式中，复合吸热层20设有两个，隔热层10设于两个复合吸热层20之间，隔热层10的两侧均设有缓冲槽11。

具体地，如图1和图2所示，隔热层10的两侧均设有复合吸热层20，并且隔热层10的两侧均设有至少一个缓冲槽11，隔热层10的两侧的复合吸热层20与对应的缓冲槽11限定出缓冲空间30，从而可以进一步减缓电池的壳体鼓包，提高电池的安全性。

根据本实用新型一个实施例，复合吸热层20包括吸热层21和保护层22，保护层22包覆所述吸热层21，吸热层21与保护层22的至少部分在第一状态与第二状态之间可变形，保护层22与所述隔热层10连接。

也就是说，如图1和图2所示，复合吸热层20主要包括吸热层21和保护层22，其中，保护层22设置在吸热层21的表面，以将吸热层21与外界隔绝，从而可以避免吸热层21发生物理或化学变化后对电芯200造成损坏。

在本实施例中，吸热层21主要包括吸热材料和粘结剂，吸热材料可以为相变吸热材料例如蔗糖，粘结剂可以为聚偏二氟乙烯。当相变吸热材料发生相转变时可以吸收大量的热，从而能够有效降低电芯200累积的热量，实现快速散热和降温的目的。保护层22可以为导热硅胶材质，从而可以将电芯200产生的热量快速的传递至吸热层21，同时使得保护层22具有一定的弹性，有利于复合吸热层20在第一状态与第二状态之间变形，而且可以避免电芯200与复合吸热层20构成电连接。

如图1和图2所示，保护层22可以与隔热层10连接在一起，在复合吸热层20处于第一状态的情况下，保护层22与缓冲槽11配合限定出缓冲空间30。

总而言之，根据本实用新型实施例的复合隔热垫100，通过设置复合吸热层20和隔热层10，复合吸热层20可以吸收电池的电芯200产生的热量，可以促进电池的电芯200热量的散发，隔热层10可以防止电芯200之间的热扩散；并且隔热层10与复合吸热层20之间设置的缓冲空间30在电芯200发生膨胀形变时可以对电芯200的膨胀部分进行缓冲，从而在一定范围内可以减少电池的壳体受到的挤压力，可以有效减缓电池的壳体鼓包，同时在一定范围内可以减少电池的电芯200受到的挤压力，可以有效提高电池的安全性。

本实用新型的实施例还提供了一种电池，包括上述任一实施例所描述的复合隔热垫100。由于根据本实用新型的复合隔热垫100可以解决现有电池安全性低的技术问题，因此根据本实用新型的电池也具有上述优点，在此不加以赘述。

本实用新型的实施例还提供了一种用电设备，用电设备包括但不限于车辆，该用电设备包括上述任一实施例所描述的复合隔热垫100或电池。由于根据本实用新型的复合隔热垫100和电池均可以解决现有电池安全性低的技术问题，因此根据本实用新型的用电设备也具有上述优点，在此不加以赘述。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种复合隔热垫，其特征在于，包括：

隔热层(10)，所述隔热层(10)的至少一侧表面设有沿其厚度方向向内凹陷的缓冲槽(11)；

复合吸热层(20)，所述复合吸热层(20)设于所述隔热层(10)的至少一侧，所述复合吸热层(20)的至少一部分在第一状态与第二状态之间可变形，

在所述复合吸热层(20)处于所述第一状态的情况下，所述复合吸热层(20)与所述缓冲槽(11)配合限定出缓冲空间(30)，在所述复合吸热层(20)处于所述第二状态的情况下，所述复合吸热层(20)填充所述缓冲空间(30)的至少部分。

2.根据权利要求1所述的复合隔热垫，其特征在于，所述缓冲空间(30)为密闭空间。

3.根据权利要求1所述的复合隔热垫，其特征在于，所述缓冲空间(30)设于所述隔热层(10)在第一方向的中部。

4.根据权利要求1所述的复合隔热垫，其特征在于，所述隔热层(10)的一侧之间设有多个所述缓冲槽(11)，多个所述缓冲槽(11)沿第一方向间隔开排布。

5.根据权利要求1所述的复合隔热垫，其特征在于，所述缓冲槽(11)形成为沿第二方向延伸的拱形槽，所述缓冲槽(11)的内壁面在第一方向的两端分别与所述隔热层(10)的表面相切。

6.根据权利要求5所述的复合隔热垫，其特征在于，所述缓冲槽(11)沿第二方向贯穿所述隔热层(10)。

7.根据权利要求1所述的复合隔热垫，其特征在于，所述复合吸热层(20)设有两个，所述隔热层(10)设于两个所述复合吸热层(20)之间，所述隔热层(10)的两侧均设有所述缓冲槽(11)。

8.根据权利要求1所述的复合隔热垫，其特征在于，所述复合吸热层(20)包括：

吸热层(21)和保护层(22)，所述保护层(22)包覆所述吸热层(21)，所述吸热层(21)与所述保护层(22)的至少部分在所述第一状态与所述第二状态之间可变形，所述保护层(22)与所述隔热层(10)连接。

9.一种电池，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的复合隔热垫。

10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的复合隔热垫，或权利要求9所述的电池。