CN221126146U - 电池模组、电池包及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池模组、电池包及用电装置，涉及动力电池技术领域。电池模组包括电池单体、相对设置的两个侧板以及胶带。多个电池单体位于两个侧板之间，每个侧板沿第一方向延伸设置；胶带沿第一方向设置于侧板朝向多个电池单体的侧面，侧板通过胶带与电池单体连接；胶带在自然状态下具有第一厚度D1，胶带被压缩后具有第二厚度D2，满足：0.9mm≤D1≤1.3mm，0.33mm≤D2≤0.65mm，9/25≤D2/D1≤1/2。本申请提供的电池模组，通过胶带固定侧板和电池单体，免去了对胶量和涂胶轨迹的控制，解决了使用双组份的结构胶粘接电芯时出现溢胶以及轨迹偏移的问题，保证了对各个电池单体的固定强度。
Description
技术领域
本申请涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电池模组、电池包及用电装置。
背景技术
动力电池是为新能源汽车提供动力来源的电源。动力电池作为一种应用越来越广泛的新能源产品。
在动力电池组装工艺中，通常采用双组份的结构胶来粘接固定电芯。如在电池模组组装过程中，包括对电芯与端板、侧板及中隔板之间，电芯与铝板之间，以及电芯与液冷板之间等通过该结构胶固定，以保证电芯的正常固定。然而，双组份的结构胶在施工过程中胶量和涂胶轨迹不易控制，容易导致溢胶和涂胶轨迹偏移不良，从而影响对电芯的固定。
实用新型内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供了一种电池模组，旨在解决现有技术中通过双组份的结构胶固定电芯时容易造成溢胶和涂胶轨迹偏移的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种电池模组，包括：
电池单体，所述电池单体具有第一方向和第二方向，所述第二方向垂直于所述第一方向，且所述电池单体设置有多个，多个所述电池单体沿第一方向排列设置；
沿所述第二方向相对设置的两个侧板，多个所述电池单体位于两个所述侧板之间，且每个所述侧板沿所述第一方向延伸设置；
胶带，沿所述第一方向设置于所述侧板朝向多个所述电池单体的侧面，所述侧板通过所述胶带与所述电池单体连接；
所述胶带在自然状态下具有第一厚度D1，所述胶带被压缩后具有第二厚度D2，满足：0.9mm≤D1≤1.3mm，0.33mm≤D2≤0.65mm，9/25≤D2/D1≤1/2。
在第一方面的其中一个实施例中，所述胶带在垂直于所述第二方向的平面上的投影面积为S1，所述侧板在垂直于所述第二方向的平面上的投影面积为S2，满足：0.75S2≤S1≤S2。
在第一方面的其中一个实施例中，所述胶带沿所述第一方向的长度为L1，所述侧板沿所述第一方向的长度为L2，满足：0.85L2≤L1≤0.9L2。
在第一方面的其中一个实施例中，多个所述电池单体朝向所述侧板的一侧表面的总面积为S3，满足：S1≤S3≤S2。
在第一方面的其中一个实施例中，所述电池模组还包括：
沿所述第一方向相对设置的两个端板，两个所述端板与两个所述侧板围设形成容纳空间，多个所述电池单体设置于所述容纳空间内。
在第一方面的其中一个实施例中，所述端板的厚度大于所述侧板的厚度。
在第一方面的其中一个实施例中，每个所述端板朝向所述电池单体的一侧面均设置有所述胶带，所述端板通过所述胶带与所述电池单体连接。
在第一方面的其中一个实施例中，所述胶带为聚丙烯酸酯一体成型制成。
第二方面，本申请实施例还提供了一种电池包，包括上述任一实施例中所述的电池模组。
第三方面，本申请实施例还提供了一种用电装置，包括上述任一实施例中所述的电池模组，所述电池模组用于提供电能；或，上述任一实施例中所述的电池包，所述电池包用于提供电能。
本申请的有益效果是：本申请提出一种电池模组、电池包及用电装置。该电池模组包括多个沿第一方向依次设置的电池单体、沿第二方向相对设置的两个侧板，以及胶带。其中，侧板通过胶带与电池单体连接，胶带在自然状态下具有第一厚度D1，胶带被压缩后具有第二厚度D2，D1和D2满足：0.9mm≤D1≤1.3mm，0.33mm≤D2≤0.65mm，9/25≤D2/D1≤1/2，这样，该胶带在预设压力下，使胶带的压缩比为36％-50％，该胶带具备了良好的压缩性能，能够在施加压力后，使胶带分别与侧板和电池单体充分的贴合，通过胶带固定侧板和电池单体，免去了对胶量和涂胶轨迹的控制，解决了使用双组份的结构胶粘接电芯时出现溢胶以及轨迹偏移的问题，保证了对各个电池单体的固定强度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请一个实施例中电池模组的一视角分解结构示意图；
图2示出了图1中A部的放大结构示意图；
图3示出了图1中电池模组的另一视角分解结构示意图；
图4示出了本申请一个实施例中电池模组的胶带被压缩状态的结构示意图。
主要元件符号说明：
100-电池模组；110-电池单体；120-侧板；130-端板；140-胶带。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
相关技术中，通常采用双组份的结构胶来粘接固定电芯。如在电池模组组装过程中，包括对电芯与端板、侧板及中隔板之间，电芯与铝板之间，以及电芯与液冷板之间等通过该结构胶固定，以保证电芯的正常固定。然而，双组份的结构胶在施工过程中胶量和涂胶轨迹不易控制，容易导致溢胶和涂胶轨迹偏移不良，从而影响对电芯的固定。
如图1和图2所示，为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种电池模组100，主要用于电池包或用电装置上。该电池模组100包括：多个电池单体110、两个侧板120以及胶带140。
结合图1所示，所述电池单体110具有第一方向x和第二方向y，所述第二方向y垂直于所述第一方向x。示例性的，第一方向x以电池单体110的宽度方向为例，第二方向y以电池单体110的长度方向为例。可以理解的是，以上定义仅是为了便于理解电池模组100中各部分的相对位置关系，不应理解为对本申请的限制。
所述电池单体110设置有多个，多个所述电池单体110沿第一方向x依次排列设置。两个侧板120沿所述第二方向y相对设置，多个所述电池单体110位于两个所述侧板120之间，且每个所述侧板120沿所述第一方向x延伸设置，以使每个侧板120在第一方向x上的长度大于或等于单个电池单体110在第一方向x的长度。
同时，将胶带140沿所述第一方向x设置于所述侧板120朝向多个所述电池单体110的侧面，以实现所述侧板120通过所述胶带140与所述电池单体110连接。
其中，胶带在自然状态下具有第一厚度D1，所述胶带被压缩后具有第二厚度D2，D1和D2满足：0.9mm≤D1≤1.3mm，0.33mm≤D2≤0.65mm，9/25≤D2/D1≤1/2。这样，胶带140在预设压力下，胶带140的压缩比为36％-50％。本实施例中，以胶带140具有40％的压缩比为例，如预设压力为1200N(牛顿)，通过对侧板120施加1200N的压力，使胶带140可由1.0mm(毫米)的厚度压缩至0.5mm，此时，压缩后的胶带140能够吸收粘接面的±0.3mm的电池单体110的高度差，从而使胶带140与电池单体110充分贴合。在侧板120通过胶带140粘接在多个电池单体110后，可将该压合后的侧板120和多个电池单体110，放在110℃环境中进行加热，使胶带140发生交联固化，能够提供(6～9)MPa(兆帕)的粘接强度，进而保证了电池模组100在正常工作时的固定强度。
可以理解的是，在其他实施例中，预设压力也可选为1100N、1130N、1230N、1250N，以保证能够实现胶带140的压缩比能够实现胶带140自身的压缩比变化。
需要说明的是，所述压缩比是指所述胶带140被压缩后的厚度与所述胶带140在自然状态下的厚度的比值。电池单体110的高度差即为电池单体110与胶带140粘接的一面的平整度的高度。
本申请的实施例提供的电池模组100，侧板120通过胶带140与电池单体110连接，该胶带140在预设压力下，胶带140的压缩比为36％-50％，该胶带140具备了良好的压缩性能，能够在施加压力后，使胶带140分别与侧板120和电池单体110充分的贴合，通过胶带140固定侧板120和电池单体110，免去了对胶量和涂胶轨迹的控制，解决了使用双组份的结构胶粘接电芯时出现溢胶以及轨迹偏移的问题，保证了对各个电池单体110的固定强度。
在一个实施例中，所述胶带140为聚丙烯酸酯一体成型制成，该胶带140属于反应型无基材发泡胶带140，使其具有较高的粘接强度，便于对侧板120与单体电芯的粘接。
另外，相关技术中，由于双组份的结构胶无初始粘接力，导致搬运过程中胶水粘接界面易受到破坏，进而导致粘接性能下降。而在电池模组压胶后，胶水实际压开的粘接面积完全依靠胶型轨迹来管控，无法进行检测，导致侧板与电芯、端板与电芯之间的连接强度得不到保证。同时，使用双组份的结构胶，需要使用涂胶工艺设备，而涂胶工艺设备投资高，需要整套涂胶设备+胶型CCD(电荷耦合器件，英文全称为Charge Coupled Device)相机检测+静置设备等，增加了生产成本。
本实施例中，通过聚丙烯酸酯制成的具有压缩比的胶带140，在常温情况下能够具有较强的粘接力，避免了电池模组100搬运过程中对粘接面的影响。同时，通过胶带140固定侧板120和电池单体110，免去了涂胶的操作，从而防止了压胶面积不足的问题，这样，在设备投入方面，也可取消涂胶机+CCD相机检测+静置工位设备+胶水流量检测系统等，大大减少涂胶工位上的设备投入，减少了生产成本。
如图4所示，需要说明的是，胶带140在自然状态下的第一厚度D1不小于0.9mm，使其保证后续被压缩时能够有足够的压缩比，避免自然状态下的胶带140太薄无法均匀分布到侧板120和电池单体110的粘接面上，同时，胶带140在自然状态下的第一厚度D1不大于1.3mm，避免该厚度的胶带140被压缩后其边缘超出侧板120或电池单体110的边缘。对于第一厚度D1的范围设计，也保证了第二厚度D2能够满足0.33mm≤D2≤0.65mm，3/10≤D2/D1≤1/2的要求。
需要提到的是，对于已经装配的胶带，我们测其自然状态下的厚度时，在电池包内取出模组，然后将模组的侧板与电芯分离，再将胶带与侧板分离，将取下的胶带静置3h，然后选取所拆下的胶带完好的部分作为测试对象，通过千分尺连续测试该部分厚度10-15次，将测得的结果取平均数，所得到的平均数即可作为胶带自然状态下厚度的参考标准。
对压缩后的胶带140进行固化，然后对该胶带140进行粘接强度测试，固化条件为110℃(摄氏度)10min(分钟)+45℃时间24H(小时)；通过使用高低温拉力机进行粘接强度测试，测试环境温度25℃，拉伸速度；5mm/min。
经过测试后，实施例1-4和对比例1-3的胶带140性能检测结果如表1所示：
表1
由表1可知，D1和D2满足在0.9mm≤D1≤1.3mm，0.33mm≤D2≤0.65mm，9/25≤D2/D1≤1/2，这个范围内，胶带140的粘接强度可满足粘接要求达到9Mpa。
在一个实施例中，所述胶带140在垂直于所述第二方向y的平面上的投影面积为S1，所述侧板120在垂直于所述第二方向y的平面上的投影面积为S2，满足：0.75S2≤S1≤S2。
在本实施例中，胶带140在垂直于所述第二方向y的平面上的投影面积为S1，侧板120在垂直于所述第二方向y的平面上的投影面积为S2，即胶带140在侧板120上的投影面积S1不小于侧板120的面积S2，且保证胶带140在侧板120上的投影面积S1大于或等于0.75S2，这样，使胶带140与侧板120的接触面积能够达到有效粘接面积，避免胶带140在侧板120的粘接面太小影响其粘接力。进一步地，多个所述电池单体110朝向所述侧板120的一侧表面的总面积为S3，满足：S1≤S3≤S2。这样，以保证胶带140位于多个电池单体110的一侧和侧板120之间，防止胶带140的边缘超出侧板120的边缘，从而增加剔除胶带140超出侧板120边缘部分的工序。
如图3所示，在上述0.75S2≤S1≤S2的实施例中，进一步地，所述胶带140沿所述第一方向x的长度为L1，所述侧板120沿所述第一方向x的长度为L2，满足：0.85L2≤L1≤0.9L2。本实施例中，通过将L1的长度小于L2的长度，使胶带140在粘接在侧板120和电池单体110上时，在其长度方向不会超出侧板120的边缘，同时，0.85L2≤L1，使胶带140的长度能够保证粘接在侧板120上粘接力，防止胶带140过短起不到侧板120粘接在电池单体110上的作用。
在胶带140和侧板120不同的尺寸关系中，对胶带140粘接在侧板120上的剥离强度进行测试，通过机械手对粘接在侧板120上的胶带140进行剥离，记录胶带140和侧板120不同的尺寸关系下机械手将胶带140从侧板120上剥离使用的剥离力。
经过测试后，实施例1-8的胶带140性能检测结果如表2所示：
表2
由表2可知，胶带140的尺寸在满足0.75S2≤S1≤S2，0.85L2≤L1≤0.9L2的情况下，胶带140从侧板120被剥离使用的剥离力越大，证明胶带的粘接强度越好，同时，保证胶带140被压缩后不会超出侧板120的边缘。
在上述任意一个实施例中，所述电池模组100还包括两个端板130。其中，两个所述端板130沿所述第一方向x相对设置，两个所述端板130与两个所述侧板120围设形成容纳空间，多个所述电池单体110设置于所述容纳空间内。本实施例中，通过端板130的设置，同时，端板130和侧板120围合形成用于设置多个电池单体110的容纳空间，使端板130和侧板120对电池单体110形成了保护作用，避免电池单体110被磕碰。
进一步地，所述端板130的厚度大于所述侧板120的厚度。
在端板130的实施例中，每个所述端板130朝向所述电池单体110的一侧面均设置有所述胶带140，所述端板130通过所述胶带140与所述电池单体110连接。
本实施例中，端板130也通过胶带140与电池单体110连接，通过胶带140固定端板130和电池单体110，免去了对胶量和涂胶轨迹的控制，解决了使用双组份的结构胶粘接电芯时出现溢胶以及轨迹偏移的问题。
具体地，该电池模组100的制作工艺为：
使用无尘布配合酒精对基材(侧板120和电池单体110)表面进行清洁(或使用等离子清洁)；
将所述胶带140的离型膜揭除；
使用橡胶压辊将该胶带140与基材(侧板120和电池单体110)复合；
使用压力设备对侧板120施加1200N压力，使胶带140与粘接基材充分贴合；
将安装完成的电池模组100放入固化室中，设定110℃进行加热10min，再设定45℃进行加热24H，以保证胶带140固化达到最终粘接强度。
本申请的实施例还提供了一种电池包(图中未示出)，包括上述任意一个实施例中所述的电池模组100。
本实施例提供的电池包具有上述任意一个实施例中的所述电池模组100，因此，该电池包具有上述任一实施例中所述电池模组100的全部有益效果，在此就不一一赘述。
本申请的实施例还提供了一种用电装置，包括上述任一实施例中所述的电池模组100，所述电池模组100用于提供电能；或，上述任一实施例中所述的电池包，所述电池包用于提供电能。
本实施例中，用电装置可以为但不限于笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。例如，电池模组100或电池包不仅可以作为电动汽车的操作电源，还可以作为电动汽车的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为电动汽车提供驱动动力。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种电池模组，其特征在于，包括：
电池单体，所述电池单体具有第一方向和第二方向，所述第二方向垂直于所述第一方向，且所述电池单体设置有多个，多个所述电池单体沿第一方向排列设置；
沿所述第二方向相对设置的两个侧板，多个所述电池单体位于两个所述侧板之间，且每个所述侧板沿所述第一方向延伸设置；
胶带，沿所述第一方向设置于所述侧板朝向多个所述电池单体的侧面，所述侧板通过所述胶带与所述电池单体连接；
所述胶带在自然状态下具有第一厚度D1，所述胶带被压缩后具有第二厚度D2，满足：0.9mm≤D1≤1.3mm，0.33mm≤D2≤0.65mm，9/25≤D2/D1≤1/2。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述胶带在垂直于所述第二方向的平面上的投影面积为S1，所述侧板在垂直于所述第二方向的平面上的投影面积为S2，满足：0.75S2≤S1≤S2。
3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述胶带沿所述第一方向的长度为L1，所述侧板沿所述第一方向的长度为L2，满足：0.85L2≤L1≤0.9L2。
4.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，多个所述电池单体朝向所述侧板的一侧表面的总面积为S3，满足：S1≤S3≤S2。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括：
沿所述第一方向相对设置的两个端板，两个所述端板与两个所述侧板围设形成容纳空间，多个所述电池单体设置于所述容纳空间内。
6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，所述端板的厚度大于所述侧板的厚度。
7.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在于，每个所述端板朝向所述电池单体的一侧面均设置有所述胶带，所述端板通过所述胶带与所述电池单体连接。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述胶带为聚丙烯酸酯一体成型制成。
9.一种电池包，其特征在于，包括：权利要求1至8中任一项所述的电池模组。
10.一种用电装置，其特征在于，包括：权利要求1至8中任一项所述的电池模组，所述电池模组用于提供电能；或，权利要求9所述的电池包，所述电池包用于提供电能。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202322491249.4U CN221126146U (zh) | 2023-09-13 | 2023-09-13 | 电池模组、电池包及用电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202322491249.4U CN221126146U (zh) | 2023-09-13 | 2023-09-13 | 电池模组、电池包及用电装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN221126146U true CN221126146U (zh) | 2024-06-11 |
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Family Applications (1)
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| CN202322491249.4U Active CN221126146U (zh) | 2023-09-13 | 2023-09-13 | 电池模组、电池包及用电装置 |
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