一种双层电芯的动力电池模组制造技术

本实用新型专利技术提供了一种双层电芯的动力电池模组，所述的动力电池模组包括至少两排电芯层，每排电芯层包括多个电芯依次排列设置，一排电芯层中的相邻的两个电芯之间通过丙烯酸泡棉双面胶带粘接，相邻的两排电芯层之间设置有聚酰亚胺薄膜层，聚酰亚胺薄膜层与电芯层之间通过丙烯酸泡棉双面胶带粘接。本实用新型专利技术的一种双层电芯的动力电池模组，对传统双层电芯动力电池模组的改进，保留原设计结构带来的高空间使用率的同时，解决PC板及胶带过硬可能导致电芯脱落以及不阻燃隐患所带来的问题。致电芯脱落以及不阻燃隐患所带来的问题。致电芯脱落以及不阻燃隐患所带来的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种双层电芯的动力电池模组


[0001]本技术涉及新能源领域，更具体地说，涉及一种双层电芯的动力电池模组。

技术介绍

[0002]本部分的描述仅提供与本技术公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
[0003]基于目前新能源汽车市场的快速扩张，锂电池作为最主流的供电方案，生产规模和工艺同样随之进步发展。常规用于新能源乘用车和商用车的动力电池，通常由多个动力电池模组组合串联而成，而每个模组中又由多个单体电芯并联组成，这些电芯的规格有圆柱、软包、铝壳方形电池等，其中铝壳方形单体电芯(以下简称方形电池)由于方形外表更易堆放，对体积尺寸更易掌控，同时由于大体积易有更大的能量密度而成为动力电池组设计中常见的选项。
[0004]由于方形电池形状规整易于堆叠，因此部分动力电池模组会使用这样的设计：将方形电池(总长通常在1m左右)并列组合，之间使用具有阻燃能力的PU或硅胶泡棉表面辅以薄膜胶带面胶进行固定，为模组提供缓冲和保护，随后将两排组合后的电芯垒为上下两层，从而组成一个更大的双层模组，最后施加预紧力，套入铁圈固定完成组装，这样的设计可以加大电池组的空间利用率，给车辆带来更高续航。通常这样的电池组结构设计可参考下图，如图1所示，即：每个方形电池使用泡棉+胶带组合互相固定，堆叠两排电芯，以一层0.5
‑
1mm PC基板相隔绝，并在PC基板两侧通过0.2
‑
0.5mm厚度的PET薄膜双面胶面胶，将两排电芯在基板表面固定，PC基板与胶带具有绝缘性能，可以承受>＝10KV电压，可以保证模组的安全性。
[0005]这样的设计显然可以有效提供车辆续航，但也有一定的设计风险，首先PC基板质地偏硬，PET面胶在薄膜双面胶中也具有相对高的硬度，两者结合作为两层电芯的基板，在模组受到较大幅度的震动时，就可能使电芯松动，影响续航，同时电池工作期间，模组温度可达到50
‑
60℃甚至更高，PC基板会受热膨胀，长度方向的形变率按统计为0.4％，PC基板形变后易发生弯曲，此时形变会牵扯电芯，也可能造成粘接松动和脱落问题，另一问题点在于阻燃性能，通常薄膜面胶阻燃性能较差，即便PC基板和电芯间的缓冲泡面不可燃，附上面胶后则整体变得可燃，这就带来了一定隐患，尽管这一问题可以通过使用具有阻燃性能的双面胶带作为面胶解决，但增加阻燃剂后的胶带通常会以牺牲粘接力为代价，此外成本也会明显升高，成为电池生产企业需要额外考虑的负担。
[0006]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

[0007]本技术要解决的技术问题是提供一种双层电芯的动力电池模组。
[0008]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种双层电芯的动力电池模组，所述
的动力电池模组包括至少两排电芯层，每排电芯层包括多个电芯依次排列设置，一排电芯层中的相邻的两个电芯之间通过丙烯酸泡棉双面胶带粘接，相邻的两排电芯层之间设置有聚酰亚胺薄膜层，聚酰亚胺薄膜层与电芯层之间通过丙烯酸泡棉双面胶带粘接。
[0009]优选地，所述的聚酰亚胺薄膜层后厚度为0.02
‑
0.1mm，聚酰亚胺薄膜层与电芯层之间的丙烯酸泡棉双面胶带的厚度为0.4
‑
0.6mm。
[0010]优选地，一排电芯层中的相邻的两个电芯之间的丙烯酸泡棉双面胶带的厚度为0.7
‑
1.2mm。
[0011]借由以上的技术方案，本技术的有益效果如下：
[0012]本技术的一种双层电芯的动力电池模组，对传统双层电芯动力电池模组的改进，保留原设计结构带来的高空间使用率的同时，解决PC板及胶带过硬可能导致电芯脱落以及不阻燃隐患所带来的问题。
[0013]在本申请中，由于中间层使用的丙烯酸泡棉胶带，兼具内聚和一定回弹压缩性能的，在简化整体结构的同时，可以满足作为上下两层电芯承接层的强度要求和收到外来冲击时，吸收应力，减少形变，稳定电芯的要求，此外由于丙烯酸泡棉胶带独特的兼顾硬度和黏性的独特特性，在高温环境下，不会出现原PC基板可能因形变导致的电芯位移或脱落问题。同理，粘接电芯的丙烯酸泡棉胶带也可在电芯间缓解应力和冲击，增加电芯粘接的稳定性。另外，中间层和电芯粘接使用的丙烯酸泡棉胶带，具有阻燃特性和绝缘性能，强化了模组的安全性，尤其中间层搭配高耐温，高绝缘的PI薄膜层，其绝缘性能更上一层楼，可以满足原PC基板+胶带所要求的可承受10KV电压的需求。
[0014]本申请的双层电芯的动力电池模组，在满足其应用要求的粘接、缓冲、阻燃、绝缘、耐高温等要求的同时，简化了结构，降低了原设计因受到冲击或受热形变而造成电芯位移或脱落的风险，去除了使用阻燃性能较差的薄膜面胶带来的隐患。
附图说明
[0015]图1是现有技术的动力电池模组的结构示意图。
[0016]图2是本技术的动力电池模组的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]如图2所示，一种双层电芯的动力电池模组，所述的动力电池模组包括至少两排电芯层，每排电芯层包括多个电芯依次排列设置，一排电芯层中的相邻的两个电芯之间通过丙烯酸泡棉双面胶带粘接，相邻的两排电芯层之间设置有聚酰亚胺薄膜材料制成的中间层，聚酰亚胺薄膜中间层与电芯层之间通过丙烯酸泡棉双面胶带粘接。所述的聚酰亚胺薄膜层后厚度为0.02
‑
0.1mm，聚酰亚胺薄膜层与电芯层之间的丙烯酸泡棉双面胶带的厚度为0.4
‑
0.6mm。一排电芯层中的相邻的两个电芯之间的丙烯酸泡棉双面胶带的厚度为0.7
‑
1.2mm。
[0019]中间层及电芯间粘接使用丙烯酸泡棉双面胶带具有阻燃特性，其阻燃等级达到UL94 V0等级及以上。中间层及电芯间粘接所使用的丙烯酸泡棉胶带具有一定的可压缩能力，其表现为：当其压缩比在30
‑
45％范围内时，其回弹应力在350
‑
650KPA范围内，且该压缩比在50
‑
80℃条件下保持不变，老化后压缩比变化范围保持在10
‑
20％范围内，便于电芯装配中调节预紧力，并保证模组可在压缩进铁圈后保持整体厚度。中间层及电芯间粘接所使用的丙烯酸泡棉双面胶带具有较强的粘接力和内聚力，其表现为：其60℃下的在金属材料，尤其是铝及不锈钢表面的动态剪切力(参考测试方法：ASTM D1002)在1.1Mpa以上；中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层电芯的动力电池模组，其特征在于，所述的动力电池模组包括至少两排电芯层，每排电芯层包括多个电芯依次排列设置，一排电芯层中的相邻的两个电芯之间通过丙烯酸泡棉双面胶带粘接，相邻的两排电芯层之间设置有聚酰亚胺薄膜层，聚酰亚胺薄膜层与电芯层之间通过丙烯酸泡棉双面胶带粘接。2.根据权利要求1所述的动力电池模组，其特征在于，所述的聚酰亚胺薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾斌，吴庆，汪立浩，胡桑苒，
申请(专利权)人：苏州翎慧材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：