电池模组制造技术

本申请涉及一种电池模组，包括底板，设置在底板上的电芯组件，电池模组还包括设置在底板上并包覆电芯组件的壳体，壳体包括壳体本体和设置在壳体本体的内表面上的由热膨胀材料制成的防护层；壳体本体的内表面至少部分为非平面结构。本实用新型专利技术提供的电池模组在发生热失控时能使模组从正常状态下的非封闭组装结构变成封闭结构，提升了模组整体的安全性。提升了模组整体的安全性。提升了模组整体的安全性。

【技术实现步骤摘要】
电池模组


[0001]本技术涉及电池
，尤其涉及一种电池模组。

技术介绍

[0002]一般电池系统包括多个电池模组和电池热管理系统，而每个电池模组内又包括了多个电芯。随着电池能量密度的日益提高，电池的热失控风险也呈现上升趋势。
[0003]目前，国内电池模组装配由于激光焊接水平及装配精度限制，行业电池模组多数采用非封闭装配工艺，采用多组件拼接装配方案，无法对模组整体进行封闭设计，而多组件拼接导致模组内部存在多处间隙，一旦内部电芯发生热失控，一方面外部空气通过模组各零部件装配间隙大量进入内部，加剧失控电芯燃烧；另一方面，非封闭设计会导致模组整体隔热性能较差，造成模组间热失控扩展加剧。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种电池模组，在发生热失控时能使模组从正常状态下的非封闭组装结构变成封闭结构，提升了模组整体的安全性。
[0005]本技术提供的电池模组包括底板，设置在底板上的电芯组件，电池模组还包括设置在底板上并包覆电芯组件的壳体，壳体包括壳体本体和设置在壳体本体的内表面上的由热膨胀材料制成的防护层；壳体本体的内表面至少部分为具有非平面结构。
[0006]作为一种实施方式，壳体本体的内表面具有凸起和/或凹槽以形成非平面结构。
[0007]作为一种实施方式，壳体包括侧顶面组件，侧顶面组件设置在对应于电芯组件的顶面和两个侧面处，侧顶面组件包括侧顶面本体和设置在侧顶面本体的内表面上的由热膨胀材料制成的第一防护层。
[0008]作为一种实施方式，侧顶面本体的内表面具有凸起和/或凹槽以形成非平面结构。
[0009]作为一种实施方式，侧顶面本体包括顶板和从顶板两侧向下延伸的两个侧板；第一防护层包括位于顶板的第一内表面的顶面防护层和/或位于侧板的第二内表面的侧面防护层。
[0010]作为一种实施方式，侧顶面本体与电芯组件之间和/或电芯组件的相邻两个电芯之间均设有缓冲泡棉，第一防护层的材料具有第一膨胀系数，侧面防护层的厚度H1＝(泡棉数量
×
泡棉厚度
×
泡棉形变量)/第一膨胀系数，泡棉形变量的范围为0.1～0.4。泡棉数量和泡棉厚度根据工况而定。
[0011]作为一种实施方式，每个侧板上设有呈阵列排布的多个向电芯组件方向凸起的凸块；侧面防护层对应凸块位置具有第一凹坑，具有第一凹坑位置的侧面防护层的厚度H2＝(侧面防护层的厚度H1
‑
第一凹坑深度)/第一膨胀系数，第一凹坑深度为侧板厚度的0.5
‑
2倍。
[0012]作为一种实施方式，顶板的第一内表面具有间隔排列的多条向电芯组件方向凸起的第一凸条，相邻两条第一凸条之间形成第一凹槽，第一凹槽延伸方向与电芯组件的长度
方向一致，顶面防护层对应第一凹槽的位置具有间隔排列的多条第二凸条，相邻的两条第二凸条之间形成与第一凸条对应的第二凹槽；第一凹槽的深度为H3，顶面防护层对应第二凸条位置的厚度为H4，顶面防护层对应第二凹槽位置的厚度为H5，其中，H4＝H3+H5。
[0013]作为一种实施方式，壳体还包括外端板组件；外端板组件数量为两个，并分别设置在电芯组件的两个端面处；外端板组件包括外端板本体和设置在外端板本体的内表面的第二防护层。
[0014]作为一种实施方式，壳体还包括中间端板组件，中间端板组件的数量分别为两个，并各设置在电芯组件的两个端面处，中间端板组件位于电芯组件与同一端的外端板组件之间；中间端板组件包括中间端板本体和设置在中间端板本体的内表面的第三防护层。
[0015]作为一种实施方式，外端板本体和/或中间端板本体的内表面设置有凸起和/或凹槽形成非平面结构。
[0016]本技术的有益效果是：电池模组在发生热失控时，通过防护层填充模组内电芯、汇流板、中间端部、防护外壳各组件间隙作用；本身的非平面结构设计如凸起和/或凹槽，一方面可以容纳更多热膨胀材料，以确保热失控时可以完全填满上述间隙以使模组由正常状态下的非封闭组装结构变成封闭结构获得更好的密封隔热效果；另一方面凸起和/或凹槽也可以减轻整个端板重量，有利于轻量化设计。
[0017]进一步地，电芯组件两端的双层隔热设计可以有效阻止火焰从模组两端喷出，并避免正、负极耳连接发生短路。进一步地，侧面防护层阵列式填充设计结构可以有效补充因缓冲泡棉导致的变形空间问题，延缓热量向外部扩散；顶部防护层采用与电芯组件长度方向一致的第二凹槽，可以确保在热失控时相邻电芯间隙被完全填充，阻断烟雾及热量散出通道。
附图说明
[0018]图1是本技术较佳实施例的电池模组的分解结构示意图。
[0019]图2是侧顶面组件的结构示意图。
[0020]图3是图2的分解结构示意图。
[0021]图4是第一防护层的结构示意图。
[0022]图5a至图5c是图4的多个视角示意图。
[0023]图6是外端板组件的结构示意图。
[0024]图7是图6的分解结构示意图。
[0025]图8a至图8c是图7中的第二防护层的多个视角示意图。
[0026]图9是中间端板组件的结构示意图。
[0027]图10是图9的分解结构示意图。
[0028]图11a至图11c是图10中的第三防护层的多个视角示意图。
[0029]图中，1
‑
底板，2
‑
电芯组件，21
‑
侧面，22
‑
端面，23
‑
顶面，3
‑
壳体，30
‑
侧顶面组件，31
‑
侧顶面本体，311
‑
顶板，311a
‑
第一内表面，3111
‑
第一凸条，311b
‑
第一凹槽，312
‑
侧板，312a
‑
第二内表面，3121
‑
凸块，32
‑
第一防护层，321
‑
顶面防护层，3211
‑
第二凸条，321b
‑
第二凹槽，322
‑
侧面防护层，322a
‑
第一凹坑，40
‑
外端板组件，41
‑
外端板本体，411
‑
第一筋条，41a
‑
内表面，41b
‑
第二凹坑，412
‑
第二筋条，42
‑
第二防护层，50
‑
中间端板组件，50a
‑
卡槽，
51
‑
中间端板本体，511
‑
支撑凸条，511a
‑
第三凹槽，52
‑
第三防护层，521
‑
防护条。
具体实施方式
[0030]为更进一步阐述本技术为达成预定目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池模组，包括底板(1)，设置在所述底板(1)上的电芯组件(2)，其特征在于，所述电池模组还包括设置在所述底板(1)上并包覆所述电芯组件(2)的壳体(3)，所述壳体(3)包括壳体本体和设置在所述壳体本体的内表面上的由热膨胀材料制成的防护层；所述壳体本体的内表面至少部分具有非平面结构。2.如权利要求1所示的电池模组，其特征在于，所述壳体本体的内表面具有凸起和/或凹槽以形成所述非平面结构。3.如权利要求1所示的电池模组，其特征在于，所述壳体(3)包括侧顶面组件(30)，所述侧顶面组件(30)设置在对应于所述电芯组件(2)的顶面(23)和两个侧面(21)处，所述侧顶面组件(30)包括侧顶面本体(31)和设置在所述侧顶面本体(31)的内表面上的由膨胀材料制成的第一防护层(32)。4.如权利要求3所示的电池模组，其特征在于，所述侧顶面本体(31)内表面具有凸起和/或凹槽以形成非平面结构。5.如权利要求3或4所示的电池模组，其特征在于，所述侧顶面本体(31)包括顶板(311)和从所述顶板(311)两侧向下延伸的两个侧板(312)；所述第一防护层(32)包括位于所述顶板(311)的第一内表面(311a)的顶面防护层(321)和/或位于所述侧板(312)的第二内表面(312a)的侧面防护层(322)。6.如权利要求5所示的电池模组，其特征在于，所述侧顶面本体(31)与所述电芯组件(2)之间和/或所述电芯组件(2)的相邻两个电芯之间设有缓冲泡棉，所述第一防护层(32)的材料具有第一膨胀系数，所述侧面防护层(322)的厚度H1＝(泡棉数量
×
泡棉厚度
×
泡棉形变量)/第一膨胀系数，所述泡棉形变量的范围为0.1～0.4。7.如权利要求6所述的电池模组，其特征在于，每个所述侧板(312)上设有呈阵列排布的多个向所述电芯组件(2)方向凸起的凸块(3121)；所述侧面防护层(322)对应所述凸块(3121)位置具有第一凹坑(322a)，具有所述第一凹坑(322a)位置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国烽，李斌，田艳峰，
申请(专利权)人：微宏动力系统湖州有限公司，
类型：新型
国别省市：