电池模组制造技术

本申请涉及一种电池模组，其包括：依次层叠设置的多个电芯及至少一个缓冲件。缓冲件设置于多个电芯中的至少两个之间，缓冲件能够发生弹性变形，以当电芯膨胀时，缓冲件提供膨胀空间，而当电芯收缩时缓冲件复原。其中缓冲件的厚度、长度及宽度中的至少一者与电芯的厚度、长度或宽度中的对应一者相关联。当缓冲件在0％至85％的应变区间范围内发生变形时，提供0至1Mpa的作用力。该电池模组在未充电时电芯即承受一定的压力，因而电池模组整体结构紧凑、处于压紧状态，而在充电时又允许电芯有一定程度的膨胀。因此，电池模组的循环寿命显著延长。

【技术实现步骤摘要】
电池模组
本申请涉及一种储能装置，尤其涉及一种电池，其具有可充电的电池模组，例如，电动自行车、电动汽车等电动交通工具所采用的电池模组。
技术介绍
因日益增长的节能环保方面的需求，电动交通工具例如电动自行车、电动汽车等得到越来越广泛的使用。对于这类电动交通工具而言，电池作为动力源具有举足轻重的作用和意义，其直接关系这类电动交通的制造成本、使用寿命等等。而现有技术中，电池存在寿命不够长、容量随着充电次数的增加而急剧下降等问题。具体而言，目前的电动交通工具(例如电动二轮车、三轮车、电动汽车等)通常采用软包锂电池。然而，现有技术中的软包锂电池存在一些不足之处。例如，在充放电循环过程中，由于负极材料的嵌锂行为导致电芯膨胀或者电芯极片变形，电芯的厚度变厚，因而电池容量迅速衰减，导致整个电池的循环寿命缩短。为了解决电芯膨胀因而厚度变厚的问题，目前一般采用在电芯与电芯之间预留间隙的布置方式。但是这种结构又会导致存在其它问题。例如，由于电芯与电芯之间没有压力，电池模组整体结构较为松弛，在使用过程中电芯可以自由膨胀，这样也会导致电芯的循环寿命缩短。
技术实现思路
本申请旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本申请提供这样一种电池模组：其在未充电时电芯即承受一定的压力，因而电池模组整体结构紧凑、处于压紧状态，而在充电时又允许电芯有一定程度的膨胀，并且随着放电的进行、电芯不断收缩的过程中，电芯仍然承受一定的压力，从而继续保持被压紧的状态。通过这种方式使得电池模组整体的循环寿命显著延长。本申请的一些实施例提供一种电池模组，其包括：依次层叠设置的多个电芯；和至少一个缓冲件，其设置于多个所述电芯中的至少两个之间，所述缓冲件能够发生弹性变形，以当所述电芯膨胀时，所述缓冲件提供膨胀空间，而当所述电芯收缩时所述缓冲件复原。当然，复原并不一定是100％复原，即可能并未完全复原至其初始状态。复原过程中，所述缓冲件一般是紧贴与之相邻的所述电芯。其中所述缓冲件的厚度、长度及宽度中的至少一者与所述电芯的厚度、长度或宽度中的对应一者相关联。当所述缓冲件在0％至85％的应变区间范围内发生变形时，对(例如，与其相邻的所述电芯)提供0至1Mpa的作用力。这可以是由所述缓冲件的性能参数决定的，也可以是由所述缓冲件的性能参数和所述缓冲件的尺寸(例如厚度)共同决定的。具体而言，所述缓冲件的厚度、长度及宽度中的至少一者与所述电芯的厚度、长度或宽度中的对应一者相关联。当所述缓冲件在10％至70％的应变区间范围内发生变形时，对(例如，与其相邻的所述电芯)提供0至0.5Mpa的作用力；当所述缓冲件在70％至80％的应变区间范围内发生变形时，对(例如，与其相邻的所述电芯)提供0.5至0.8Mpa的作用力。按照本申请的一种实施方式，所述缓冲件的两侧分别具有第一数量的所述电芯和第二数量的所述电芯，其中第一数量大于或等于第二数量，且第一数量为N，所述缓冲件的厚度为所述电芯的厚度的N*(0.12至0.18)倍。优选地，所述缓冲件的厚度为所述电芯的厚度的N*(0.14至0.16)倍。在一些实施方式中，所述多个电芯中的各相邻的电芯之间均设置有所述缓冲件，所述缓冲件的厚度为所述电芯的厚度的0.14至0.16倍。例如，所述缓冲件的厚度约为所述电芯的厚度的0.15倍。按照本申请的另一种实施方式，所述多个电芯中的每两个电芯与相邻的两个电芯之间均设置所述缓冲件，所述缓冲件的厚度为所述电芯的厚度的0.28至0.32倍。例如，所述缓冲件的厚度约为所述电芯的厚度的0.3倍。通常，所述缓冲件包含聚丙烯、聚乙烯或者EVA泡棉。按照本申请的一种实施方式，所述电芯和所述缓冲件均具有平板状结构，所述缓冲件的长度为所述电芯的长度的0.9至1.05倍。较佳地，其所述缓冲件的长度为所述电芯的长度的0.95至1.0倍。按照本申请的一种实施方式，所述电芯和所述缓冲件均具有平板状结构，所述缓冲件的宽度为所述电芯的宽度的0.9至1.05倍。较佳地，其所述缓冲件的宽度为所述电芯的宽度的0.95至1.0倍。按照本申请的一些实施方式，该电池模组还包括用于支撑所述电芯的电芯支架，所述电芯支架具有框架结构，以包覆所述电芯的周边从而防止其外露。按照本申请的一些实施方式，该电池模组还包相对设置的第一端板和第二端板，其中各所述电芯、所述缓冲件及所述电芯支架位于所述第一端板和所述第二端板之间并被二者夹持。按照本申请的一些实施方式，该电池模组还包括固定件，其用于将所述电芯、所述缓冲件及所述电芯支架固定在所述第一端板和所述第二端板之间。例如，所述固定件可为环状捆绑件，其由钢带制成。按照本申请的一些实施方式，该电池模组包含设置于所述第一端板和与其相邻的所述电芯支架之间的能够发生弹性变形的隔层。按照本申请的一些实施方式，该电池模组包含设置于所述第二端板和与其相邻的所述电芯支架之间的能够发生弹性变形的隔层。按照本申请提供的电池模组，由于在电芯与电芯之间设置有能够发生弹性变形的缓冲件(通常为泡棉)，并且缓冲件的尺寸与电芯的尺寸(即厚度、长度及宽度中的至少一者)相关联，即缓冲件的尺寸与电芯的尺寸具有很好的比例关系，因而在电池模组充电、电芯发生膨胀的过程中，缓冲件在一定的应变区间范围内(例如0％至85％)发生变形，而此期间始终对电芯提供一定(例如0至1Mpa)的作用力。因而缓冲件不仅能够有效地为与电芯提供缓冲，并且同时给该电芯提供适当的压力。而在放电过程中，随着电芯的收缩，缓冲件由于弹性而复原，其仍然能够给电芯施加一定的压力，从而使电芯继续保持被压紧的状态。通过这种方式使得电芯乃至电池模组整体的循环寿命得到显著延长。附图说明为了更清楚地说明本申请的具体实施方式及其优越的技术效果，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。图1是根据本申请所提供的电池模组的一种实施例的整体结构的示意图；图2是根据本申请所提供的如图1所示的电池模组的分解示意图；图3是根据本申请所提供的电池模组中的一种子模块的实施例的分解示意图；图4是根据本申请所提供的电池模组中的另一种子模块的实施例的分解示意图；图5是根据本申请所提供的电池模组中的再一种子模块的实施例的分解示意图；图6是根据本申请所提供的电池模组中的缓冲件的应变范围与所产生的压力(即，对(例如)与之相邻的电芯施加的作用力)之间的关系的示意图；图7A是根据本申请所提供的优选实施例的电池模组的容量保持率示意图；图7B是根据本申请所提供的比较实施例一的电池模组的容量保持率的示意图；图7C是根据本申请所提供的比较实施例二的电池模组的容量保持率的示意图；图8A是根据本申请所提供的优选实施例的电池模组的压力变化示意图；图8B是根据本申请所提供的比较实施例一的电池模组的压力变化的示意图；以及图8C是根据本申请所提供的比较实施例二的电池模组的压力变化的示意图。具体实施方式下面结合附图具体描述本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：/n依次层叠设置的多个电芯(1)；/n至少一个缓冲件(2)，其设置于多个所述电芯(1)中的至少两个之间，所述缓冲件(2)能够发生弹性变形，以当所述电芯(1)膨胀时，所述缓冲件(2)提供膨胀空间，而当所述电芯(1)收缩时所述缓冲件(2)复原；/n其中所述缓冲件(2)的厚度、长度及宽度中的至少一者与所述电芯(1)的厚度、长度或宽度中的对应一者相关联，/n当所述缓冲件(2)在0％至85％的应变区间范围内发生变形时，提供0至1Mpa的作用力。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：
依次层叠设置的多个电芯(1)；
至少一个缓冲件(2)，其设置于多个所述电芯(1)中的至少两个之间，所述缓冲件(2)能够发生弹性变形，以当所述电芯(1)膨胀时，所述缓冲件(2)提供膨胀空间，而当所述电芯(1)收缩时所述缓冲件(2)复原；
其中所述缓冲件(2)的厚度、长度及宽度中的至少一者与所述电芯(1)的厚度、长度或宽度中的对应一者相关联，
当所述缓冲件(2)在0％至85％的应变区间范围内发生变形时，提供0至1Mpa的作用力。


2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述缓冲件(2)的厚度、长度及宽度中的至少一者与所述电芯(1)的厚度、长度或宽度中的对应一者相关联，所述缓冲件(2)在10％至70％的应变区间范围内发生变形时，提供0至0.5Mpa的作用力。


3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述缓冲件(2)的厚度、长度及宽度中的至少一者与所述电芯(1)的厚度、长度或宽度中的对应一者相关联，所述缓冲件在70％至80％的应变区间范围内发生变形时，提供0.5至0.8Mpa的作用力。


4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于：所述缓冲件(2)的两侧分别具有第一数量的所述电芯(1)和第二数量的所述电芯(1)，其中第一数量大于或等于第二数量，且第一数量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵长健，周锦兵，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44