复合中板及具有其的电动汽车的电芯集合体制造技术

本实用新型专利技术提供一种复合中板及具有其的电动汽车的电芯集合体。其中，复合中板包括：隔热板；第一金属板，第一金属板设置在隔热板的一侧面；第二金属板，第二金属板设置在隔热板的另一侧面，隔热板的一侧面与另一侧面相对设置；第一金属板、隔热板、第二金属板在复合中板的厚度方向上依次叠设，且复合成一复合三层板。本方案提供的复合中板，其包括具有隔热性能的隔热板和金属板。隔热板能够抑制热蔓延的传播。分别在隔热板的两侧设置金属板具有较高的结构强度。其设置在电动汽车的电芯集合体的电芯堆垛之间，能够防止一列电芯堆垛中的电芯热失控起火后，热失控蔓延至其他列的电芯堆垛。同时，也能提升电芯集合体的结构强度。也能提升电芯集合体的结构强度。也能提升电芯集合体的结构强度。

【技术实现步骤摘要】
复合中板及具有其的电动汽车的电芯集合体


[0001]本技术涉及电动汽车用动力电池的热安全
，特别涉及一种复合中板及具有其的电动汽车的电芯集合体。

技术介绍

[0002]随着能源和环境问题的日益严峻，使用清洁和可再生能源的电动汽车迎来了蓬勃的发展。随着电动汽车的普及，使用者对电动汽车的续航里程和充电效率也提出了更高的要求。
[0003]对于电动汽车的动力电池来说，如果要保证续航里程和充电效率，就需要有更高的电池电量和更大的集成密度来支撑。在开发者提升电池电量、增大集成密度的过程中，出现了一系列的动力电池的热安全问题。因此，提高动力电池热失控时的防护能力、降低电动汽车起火爆炸风险，从而提高电动汽车的使用安全性和可靠性显得极为重要。
[0004]现有的动力电池包括若干电芯集合体。电芯集合体的结构如图1所示，其包括若干个电芯01，若干个电芯01排列成一组即为一个电芯堆垛02，若干个电芯堆垛02排列在一起，就能够形成一个电芯集合体。每列电芯堆垛02的相邻的两个电芯01之间存在一定的间隙，可以称为“膨胀空间”。现有的防止热失控的方式如图2所示，在膨胀空间内设置隔热材料，例如气凝胶。实验表明，随着隔热材料(气凝胶)的厚度增加，电芯间热蔓延时间和热失控防护时长均呈现上升趋势，如下表一所示。
[0005]气凝胶厚度电芯间热蔓延平均时长/min热蔓延触发至整包起火时长/min0.0mm气凝胶3.5min25min0.5mm气凝胶6.5min31.6min1.0mm气凝胶10min46min
[0006] 表一不同厚度气凝胶电芯集合体整包热失控测试数据
[0007]为了延长电芯间热蔓延的时间长度，需要不断增大隔热垫的厚度，也就需要设置更大的膨胀空间。这无疑是与提升电池电量、增大集成密度的初衷相悖的。
[0008]此外，现有技术中，为了降低热传导效率，会在两个物体之间设置复合中板。但现有的复合中板仅仅包括隔热板和位于隔热板一侧的一层金属板，其结构强度较差。

技术实现思路

[0009]本技术的目的在于解决现有技术中电动汽车的动力电池容易出现热失控，进而引发起火爆炸，且现有的复合中板强度较差的问题。
[0010]为解决上述问题，本技术的实施方式公开了一种复合中板，包括：隔热板；第一金属板，第一金属板设置在隔热板的一侧面；第二金属板，第二金属板设置在隔热板的另一侧面，隔热板的一侧面与另一侧面相对设置；第一金属板、隔热板、第二金属板在复合中板的厚度方向上依次叠设，且复合成一复合三层板。
[0011]采用上述方案，通过在隔热板的两侧设置金属板，使得复合中板既具有较好的隔
热性能，也具有较强的结构强度。进而使得将该复合中板设置在两个物体之间时，能够很好地阻挡物体之间的热蔓延，并对复合中板两侧的物体起到良好的支撑作用。
[0012]根据本技术的另一具体实施方式，本技术实施方式公开的复合中板，隔热板与第一金属板、第二金属板复合成的复合三层板的表面还包覆有绝缘膜。
[0013]采用上述方案，通过在复合三层板的表面包覆绝缘膜，能够避免电芯通过金属板形成短路，进而杜绝由短路引起的热失控。
[0014]根据本技术的另一具体实施方式，本技术实施方式公开的复合中板，绝缘膜设置在复合三层板的整个上表面、整个下表面、以及所有侧面；并且位于复合三层板的上表面的绝缘膜、或位于复合三层板的下表面的绝缘膜、或位于复合三层板的侧面的绝缘膜的厚度占复合中板的厚度的比例范围为5％
‑
8％。
[0015]采用上述方案，在复合三层板的整个表面均包覆绝缘膜，能够避免电芯通过金属板形成短路，进而杜绝由短路引起的热失控。并且，将绝缘膜设置为较薄的厚度，能够在防止产生电流的基础上，减小复合中板的厚度，使得复合中板更加轻量化。
[0016]根据本技术的另一具体实施方式，本技术实施方式公开的复合中板，隔热板的厚度占复合中板的厚度的比例范围为60％
‑
70％；并且第一金属板或第二金属板的厚度占复合中板的厚度的比例范围为3％
‑
7％。
[0017]采用上述方案，将隔热板设置为较厚的厚度，且将金属板设置为较薄的厚度，能够在保证良好的支撑效果和结构强度的前提下，增大复合中板的隔热效果。
[0018]根据本技术的另一具体实施方式，本技术实施方式公开的复合中板，复合中板设置在电动汽车的电芯集合体中任意相邻的两个电芯堆垛之间；并且隔热板、第一金属板、第二金属板均呈矩形，且隔热板、第一金属板、第二金属板的外边缘相互对齐；并且隔热板为云母板或环氧玻纤板；第一金属板、第二金属板的材料均为高熔点金属材料；绝缘膜为塑料绝缘膜。
[0019]采用上述方案，将复合中板设置在电动汽车的电芯集合体中任意相邻的两个电芯堆垛之间，利用复合中板具有的良好隔热性能，有效抑制了相邻的两个电芯堆垛之间的热蔓延，并延缓了多颗电芯的集中热失控。从而显著提升了电动汽车的电芯集合体的热失控防护等级，降低电动汽车起火风险。
[0020]根据本技术的另一具体实施方式，本技术实施方式还公开了一种电动汽车的电芯集合体，包括如上任意实施方式所描述的复合中板；以及电芯堆垛组件，电芯堆垛组件包括至少两个电芯堆垛，至少两个电芯堆垛在电芯集合体的宽度方向上依次排列，且相邻的任意两个电芯堆垛在电芯集合体的宽度方向上间隔设置，并且各电芯堆垛包括在电芯集合体的长度方向上依次设置的多个电芯；并且相邻的任意两个电芯堆垛之间均设置有复合中板；并且复合中板的厚度方向和电芯集合体的宽度方向平行。
[0021]采用上述方案，在相邻的任意两个电芯堆垛之间均设置复合中板，使得电芯集合体中的任意两个电芯堆垛之间的热蔓延都被阻隔，进而能够提升整个电芯集合体的热失控防护效果。
[0022]根据本技术的另一具体实施方式，本技术实施方式公开的电动汽车的电芯集合体，复合中板的宽度方向平行于电芯集合体的高度方向以及电芯堆垛的高度方向，且复合中板的宽度不小于电芯堆垛的高度；复合中板的长度方向平行于电芯集合体的长度
方向，且复合中板的长度不小于电芯堆垛的长度。
[0023]采用上述方案，将复合中板的宽度设置为不小于电芯堆垛的高度，且复合中板的长度不小于电芯堆垛的长度，能够避免因复合中板较小，电芯堆垛之间热蔓延的阻隔效果不佳的问题。
[0024]根据本技术的另一具体实施方式，本技术实施方式公开的电动汽车的电芯集合体，电芯集合体还包括外壳；外壳包括底板、在电芯集合体的宽度方向相对间隔设置的两个侧板、在电芯集合体的长度方向相对间隔设置的两个端板、以及顶板；其中两个侧板垂直于底板并与底板固定连接；侧板的长度不小于电芯堆垛组件的长度，侧板的宽度不小于电芯堆垛组件的高度；端板垂直于底板并与底板固定连接；端板的长度不小于电芯堆垛组件的宽度，端板的高度不小于电芯堆垛组件的高度；并且复合中板垂直设置在底板上，且与底板固定连接；顶板设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合中板，其特征在于，包括：隔热板；第一金属板，所述第一金属板设置在所述隔热板的一侧面；第二金属板，所述第二金属板设置在所述隔热板的另一侧面，所述隔热板的一侧面与另一侧面相对设置；所述第一金属板、所述隔热板、所述第二金属板在所述复合中板的厚度方向上依次叠设，且复合成一复合三层板。2.如权利要求1所述的复合中板，其特征在于，所述隔热板与所述第一金属板、所述第二金属板复合成的所述复合三层板的表面还包覆有绝缘膜。3.如权利要求2所述的复合中板，其特征在于，所述绝缘膜设置在所述复合三层板的整个上表面、整个下表面、以及所有侧面；并且位于所述复合三层板的上表面的绝缘膜、或位于所述复合三层板的下表面的绝缘膜、或位于所述复合三层板的侧面的绝缘膜的厚度占所述复合中板的厚度的比例范围为5％
‑
8％。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的复合中板，其特征在于，所述隔热板的厚度占所述复合中板的厚度的比例范围为60％
‑
70％；并且所述第一金属板或所述第二金属板的厚度占所述复合中板的厚度的比例范围为3％
‑
7％。5.如权利要求2或3所述的复合中板，其特征在于，所述复合中板设置在电动汽车的电芯集合体中任意相邻的两个电芯堆垛之间；并且所述隔热板、所述第一金属板、所述第二金属板均呈矩形，且所述隔热板、所述第一金属板、所述第二金属板的外边缘相互对齐；并且所述隔热板为云母板或环氧玻纤板；所述第一金属板、所述第二金属板的材料均为高熔点金属材料；所述绝缘膜为塑料绝缘膜。6.一种电动汽车的电芯集合体，其特征在于，包括如权利要求1
‑
5任一项所述的复合中板；以及电芯堆垛组件，所述电芯堆垛组件包括至少两个电芯堆垛，所述至少两个电芯堆垛在所述电芯集合体的宽度方向上依次排列，且相邻的任意两个电芯堆垛在所述电芯集合体的宽度方向上间隔设置，并且各所述电芯堆垛包括在所述电芯集合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆珂伟，周定贤，姚宏义，陈娅琪，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：