电池模组及电池包制造技术

本实用新型专利技术提供一种电池模组，包括框架以及收容于所述框架内的电芯堆叠体。电芯堆叠体包括至少两个沿厚度方向排列的电芯组、膨胀件和缓冲件。相邻的电芯组串联连接，每个电芯组包括至少两个沿厚度方向排列且并联连接的电芯。膨胀件与缓冲件彼此层叠设置并夹设于相邻的电芯组间。本实用新型专利技术中膨胀件受热膨胀，增大失控电芯与未失控电芯之间的距离，能够起到增强隔热作用，缓冲件可以吸收电芯膨胀所产生的应力，隔热件阻断能量传递，以此延长热蔓延时间以达到阻断热蔓延的目的。时间以达到阻断热蔓延的目的。时间以达到阻断热蔓延的目的。

【技术实现步骤摘要】
电池模组及电池包


[0001]本技术涉及新能源汽车电池领域，特别是涉及一种电池模组及电池包。

技术介绍

[0002]锂电池因其能量密度高，自放电率低，无记忆性等优点而广泛应用于电动汽车以及储能领域。为了满足使用中对电压及容量的需求，一般将锂电芯以串联，并联以及混联的方式成组。然而当模组内某一节电池在机械滥用，电滥用以及热滥用单独或组合作用下导致电芯发生热失控后，失控电芯内积聚的能量会以热传导，热对流以及热辐射的方式传给临近电芯，致使临近电芯发生热失控，从而造成电池模组，甚至电池包的起火爆炸。
[0003]目前常用的电芯间隔热材料在高温下均会存在导热系数增高，厚度保持率明显下降的现象。而隔热性能与导热系数，厚度保持率密切相关。以隔热性能较好的气凝胶材料为例，气凝胶的有效工作温度一般在650℃左右，当温度超过650℃之后气凝胶的导热系数以及厚度保持率将会明显下降。因此，考虑如何防止当电池模组内某个电芯发生热失控后，因失控电芯内积聚的能量以热传导、热对流以及热辐射的方式传给临近电芯而致使临近电芯发生热失控的问题是十分必要的。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种电池模组及电池包，用于解决现有技术中某个电芯发生热失控后，因失控电芯内积聚的能量以热传导、热对流以及热辐射的方式传给临近电芯而致使临近电芯发生热失控的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种电池模组，所述电池模组包括框架以及收容于所述框架内的电芯堆叠体，所述电芯堆叠体包括：
[0006]至少两个沿厚度方向排列的电芯组，相邻的所述电芯组串联连接，所述电芯组包括至少两个沿所述厚度方向排列且并联连接的电芯；
[0007]膨胀件；以及
[0008]缓冲件；
[0009]其中，所述膨胀件与所述缓冲件彼此层叠设置并夹设于相邻的所述电芯组间。
[0010]于本技术的一实施例中，所述膨胀件包括相变材料。
[0011]于本技术的一实施例中，所述相变材料的相变温度阈值为130℃。
[0012]于本技术的一实施例中，所述缓冲件包括泡棉。
[0013]于本技术的一实施例中，所述电芯堆叠体还包括隔热件，所述隔热件夹设于相邻的所述电芯组之间。
[0014]于本技术的一实施例中，所述隔热件夹设于所述膨胀件与所述缓冲件之间。
[0015]于本技术的一实施例中，所述膨胀件夹设于所述隔热件与所述缓冲件之间。
[0016]于本技术的一实施例中，所述隔热件包括气凝胶。
[0017]本技术还提供一种电池包，包括上述任一实施例中的电池模组。
[0018]如上所述，本技术的电池模组及电池包具有以下有益效果：采用膨胀件、隔热件以及缓冲件组合布置，既能起到吸收电芯充放电过程中的“呼吸效应”，也能保证电芯热失控后模组或电池包内电芯的隔热能力；同时，当电芯热失控造成内部结构塌陷，使得电芯模组间间隙增大，此时膨胀件开始膨胀，增大失控电芯与未失控电芯间的距离，能够显著延长热蔓延时间甚至阻断热蔓延。
附图说明
[0019]图1为本技术的电池模组的结构示意图。
[0020]图2为本技术一实施例中电池模组的结构示意图。
[0021]图3为本技术另一实施例中电池模组的结构示意图。
[0022]图4为本技术的电池模组的立体分解图。
[0023]图5为图2所示的电池模组处于正常状态下的示意图。
[0024]图6为图2所示的电池模组处于热诱发状态下的示意图。
[0025]图7为图2所示的电池模组处于热蔓延状态下的示意图。
[0026]元件标号说明
[0027]电芯1；失控电芯1
’
，膨胀件2；缓冲件3，隔热件4、框架5。
具体实施方式
[0028]以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其它优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本技术实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本技术的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
[0029]请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。
[0030]图1显示本技术提供一种电池模组，包括框架5、收容于所述框架5内的电芯堆叠体、膨胀件2以及缓冲件3。其中，电芯堆叠体包括至少两个沿电芯厚度方向排列的电芯组，相邻的电芯组之间串联连接，每个电芯组包括至少两个沿厚度方向排列且并联连接的电芯1。膨胀件2与缓冲件3彼此堆叠设置并夹设于相邻的电芯组间。
[0031]在一个实施例中，电池模组还包括一个布置在单个电芯组的远离设置有膨胀件2和缓冲件3的一侧的隔热件4，如图1所示。
[0032]框架5至少包括相互固定连接的两个侧板和两个端板，当电芯堆叠体被固定在框架5内时能够对电芯堆叠体产生一定的预紧力，预紧力即框架5对电池堆叠体的紧固作用。当发生热失控情况时，热失控电芯的结构塌陷，会造成电池模组内预紧力降低，导致后续电芯由于受压较小，并且电芯热失控之后质量由于损失将会减小，大量热量堆积在电池模组内更易造成后续其它电芯的热失控。本技术增设受热膨胀材料之后，能够补偿电池模组内预紧力的减小。
[0033]电芯堆叠体可以包括堆叠一体的串联、或并联设置的电芯。以两并多串的软包电池模组为例，两并多串即首先把两个电芯并联成为1个电芯组，然后再串联若干个这样电芯组布置。电芯组也可以是其他电芯组合方式，具体可根据实际需要组合。
[0034]膨胀件2受热后会膨胀，且在0.9～1.5Mpa压力下就能够发生膨胀，膨胀后使得材料间隙增加，能够起到降低导热系数增强隔热能力的作用。当热失控电芯结构塌陷造成电池模组内预紧力降低，添加膨胀件之后能够补偿电池模组内预紧力的减小。此外，膨胀件2使用加入了相变材料的膨胀隔热材料。相变材料在相变的时候会吸热，使得相变材料可以延长膨胀隔热材料处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池模组，所述电池模组包括框架以及收容于所述框架内的电芯堆叠体，其特征在于，所述电芯堆叠体包括：至少两个沿厚度方向排列的电芯组，相邻的所述电芯组串联连接，所述电芯组包括至少两个沿所述厚度方向排列且并联连接的电芯；膨胀件；以及缓冲件；其中，所述膨胀件与所述缓冲件彼此层叠设置并夹设于相邻的所述电芯组间。2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述膨胀件包括相变材料。3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述相变材料的相变温度阈值为130℃。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴航，陈卓烈，崔鑫，何亚飞，
申请(专利权)人：远景动力技术江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：