延缓热失控的电池模组及使用其的车辆制造技术

技术编号:30678571 阅读:23 留言:0更新日期:2021-11-06 09:08
本实用新型专利技术提供了延缓热失控的电池模组及使用其的车辆,属于锂离子电池检测领域,包括箱体和多个热失控密封组件,多个热控密封组件的结构相同且并排设置在箱体内,相邻的热失控密封组件之间电连接形成模组;箱体包括前端板和后端板;热失控密封组件包括罩壳和至少两个电芯,相邻的电芯之间设有缓冲隔热用的泡棉,罩壳包覆在电芯的外侧,罩壳的上端密封设置,两侧开口设置且与箱体的前端板和后端板对应设置;每个热失控密封组件与前端板、后端板形成独立密封的单元。本实用新型专利技术有效减缓模组热失控的速度,有效减缓热蔓延。有效减缓热蔓延。有效减缓热蔓延。

【技术实现步骤摘要】
延缓热失控的电池模组及使用其的车辆


[0001]本技术属于锂离子电池检测领域,涉及新能源汽车的锂离子电池,尤其涉及延缓热失控的电池模组及使用其的车辆。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有重量轻、成本低、容量高、循环寿命长等优点,广泛的应用于新能源汽车、航空航天等各个领域,随着电池能量密度的日益提高,热失控风险都将呈现上升趋势,电池热失控是指蓄电池在恒压充电时电流和电池温度发生一种积累性的增强作用并逐步损坏。
[0003]电池模组内软包电芯热失控时,电芯间无热隔离和独立密封结构,热失控迅速蔓延, 造成温度异常升高,化学反应就会一个接一个地发生,形成连锁反应,热

温度

反应(HTR) 循环是连锁反应的根本原因,异常发热带来电芯温度上升,启动副反应,例如,SEI分解,副反应释放更多热量,形成HTR循环。TR循环在极高的温度下循环,直到电芯经历温度
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反应,对电池造成破坏,造成很大的安全隐患,延长热失控蔓延的时间,控制热失控的速度,为安全逃生提供更多的时间,有利于提升安全性。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的问题是在于提供延缓热失控的电池模组及使用其的车辆,操作简单,检测快速,效率高,而且可排除人为因素影响,更加精准。
[0005]为解决上述技术问题,本技术采用的技术方案是:延缓热失控的电池模组,包括箱体和多个热失控密封组件,多个所述热失控密封组件的结构相同且并排设置在所述箱体内,相邻的热失控密封组件之间电连接形成模组;
>[0006]所述箱体包括前端板和后端板;
[0007]所述热失控密封组件包括罩壳和至少两个电芯,相邻的电芯之间设有缓冲隔热用的泡棉,所述罩壳包覆在所述电芯的外侧,罩壳的上端密封设置,两侧开口设置且与箱体的前端板和后端板对应设置;
[0008]每个所述热失控密封组件与所述前端板、后端板形成独立密封的单元。
[0009]进一步的,所述箱体还包括上盖和下壳体,所述下壳体为四边形的槽形结构,所述前端板和后端板平行设置作为所述下壳体的两边,所述热失控密封组件垂直于所述前端板和后端板设置。
[0010]进一步的,所述上盖由钢材质折弯而成,所述上盖的厚度为0.5mm

1mm,所述下壳体由铝型材拼焊为一体结构,所述上盖与下壳体通过铆接或者焊接固定为一体。
[0011]进一步的,所述罩壳的上端面与所述箱体之间设有上气凝胶层,所述上气凝胶层整体粘贴于每个所述罩壳顶部且均厚设置,所述上气凝胶层的面积与所述罩壳顶部的面积相同,所述上气凝胶层为1

2mm厚背胶片材。
[0012]进一步的,所述前端板和后端板上均设有多个排气孔,前端板上的排气孔和后端
板上的排气孔分别对应热失控密封组件中罩壳纵向的两端,每个所述排气孔对应设置的有封堵钢片。
[0013]进一步的,所述封堵钢片通过胶粘或卡勾结构固定在排气孔处,在热失控密封组件产生的内部压力作用下,封堵钢片只能从内向外向外打开。
[0014]进一步的,所述前端板和后端板均为多层片状结构,所述前端板和后端板的多层结构相同,所述前端板的内侧从外向内依次设置有防尘膜、云母片和侧气凝胶层,所述云母片和侧气凝胶层上设有与所述排气孔对应的避位孔。
[0015]进一步的,防尘膜为0.1

0.2mm片材薄膜,防尘膜面背胶粘贴与前端板内侧,阻挡外部粉尘异物进入热失控密封组件,同时热失控密封组件内部高温时,防尘膜融化,保障热失控密封组件内部热物质通过该防尘膜排出。
[0016]进一步的,云母片由1

2mm厚金云母材质压制成片材,云母片双面背胶,一侧粘接于防尘膜内侧固定,另一侧粘结侧气凝胶层,抵挡热失控时,热物质直接高温冲击前端板和/或后端板,延缓前端板和/或后端板破损。
[0017]进一步的,侧气凝胶层为1

2mm片材结构,侧气凝胶层结合云母片抵挡热失控时,电池模组内热物质冲击前、后端板,侧气凝胶层与罩壳两端紧密过盈结合消除装配间隙保障热失控密封组件两侧的密封性,阻隔热失控密封组件之间热物质串通。
[0018]进一步的,所述泡棉为UL94

V0级阻燃隔热硅胶泡棉,泡棉为电芯膨胀提供自身厚度0

80%的压缩回弹量,为电芯提供呼吸空间。
[0019]进一步的,相邻的热失控密封组件也设有泡棉,延缓或阻挡热失控时热量从热失控密封组件顶部、侧壁传入热失控密封组件内部。
[0020]进一步的,电芯顶部封边处设有密封用的绝热胶,绝热胶为改性有机硅胶。
[0021]进一步的,所述罩壳为开口向下的U形,且两端开口设置,相邻的两个罩壳在纵向位置的开口处上端由卡片进行装夹封堵并连接。
[0022]进一步的,所述卡片为钣金结构,所述卡片为几字形结构,所述卡片的一侧设有两个长定位爪,每个所述长定位爪的两侧均设有两个短定位爪,两个长定位爪分别设置在相邻的两个罩壳的顶部外侧,所述短定位爪设在所述罩壳顶部的内侧。
[0023]进一步的,热失控密封组件纵向的两端,一侧设有电芯极耳绝缘件,另一侧设有电连接绝缘件,所述电连接绝缘件的外侧设有密封用气凝胶条。
[0024]进一步的,热失控密封组件与前端板和后端板紧密结合,热失控密封组件的底部用导热结构胶与箱体的底部牢固粘结而形成相对独立密封的结构。
[0025]进一步的,所述罩壳顶部与电芯之间设有隔热胶,所述隔热胶涂覆在所述罩壳的内部,将所述罩壳与电芯粘贴为一体结构。
[0026]一种车辆,使用了延缓热失控的电池模组。
[0027]与现有技术相比,本技术具有的优点和积极效果如下。
[0028]1、本技术不仅能有效减缓失控密封单组件间热扩散,还能保证失控密封单组件内电芯热失控时,喷射的热物质只能从两侧极耳处喷出,即罩壳的两侧开口处位置喷出,从而实现了热失控时电池模组内热失控密封组件定向且有序延缓的喷发,尽可能使模组 10分钟内只冒烟不发生起火爆炸,给逃生提供尽可能多的时间,提升意外情况下的安全系数;
[0029]2、本技术首创U型罩壳包裹软包电芯结构,该结构在电池模组内形成一个个独立带有热失控喷发导向的热失控密封组件,一个热失控密封组件热失控后不会马上波及其它热失控密封组件,从而有效减缓了软包电芯模组热失控的速度,有效减缓热蔓延,而且有效管控软包电池热失控时喷发方向;
[0030]3、本技术中,罩壳顶部与电芯之间设有隔热胶,该隔热胶起到隔热的同时也起到电芯与U型罩壳的固定作用,U型罩壳顶部外侧粘结上气凝胶层,上气凝胶层为1

2mm 厚背胶片材,整体粘结于各热失控密封组件中U型罩壳顶部,上气凝胶层上部再用上盖压紧,上气凝胶层结合上盖和U型罩壳顶部内侧隔热胶对每个热失控密封组件的顶部起到顶部隔热作用;
[0031]4、本技术中,热失本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.延缓热失控的电池模组,其特征在于:包括箱体和多个热失控密封组件,多个所述热失控密封组件的结构相同且并排设置在所述箱体内,相邻的热失控密封组件之间电连接形成模组;所述箱体包括前端板和后端板;所述热失控密封组件包括罩壳和至少两个电芯,相邻的电芯之间设有缓冲隔热用的泡棉,所述罩壳包覆在所述电芯的外侧,罩壳的上端密封设置,两侧开口设置且与箱体的前端板和后端板对应设置;每个所述热失控密封组件与所述前端板、后端板形成独立密封的单元。2.根据权利要求1所述的延缓热失控的电池模组,其特征在于:所述箱体还包括上盖和下壳体,所述下壳体为四边形的槽形结构,所述前端板和后端板平行设置作为所述下壳体的两边,所述热失控密封组件垂直于所述前端板和后端板设置。3.根据权利要求2所述的延缓热失控的电池模组,其特征在于:所述上盖由钢材质折弯而成,所述上盖的厚度为0.5mm

1mm,所述下壳体由铝型材拼焊为一体结构,所述上盖与下壳体通过铆接或者焊接固定为一体。4.根据权利要求1

3任一项所述的延缓热失控的电池模组,其特征在于:所述罩壳的上端面与所述箱体之间设有上气凝胶层,所述上气凝胶层整体粘贴于每个所述罩壳顶部且均厚设置,所述上气凝胶层为1

2mm厚背胶片材。5.根据权利要求1

3任一项所述的延缓热失控的电池模组,其特征在于:所述前端板和后端板上均设有多个排气孔,前端板上的排气孔和后端板上的排气孔分别对应热失控密封组件中罩壳纵向的两端,每个所述排气孔对应设置的有封堵钢片。6.根据权利要求5所述的延缓热失控的电池模组,其特征在于:所述封堵钢片通过胶粘或卡勾结构固定在排气孔处,在热失控密封组件产生的内部压力作用下,封堵钢片只能从内向外向外打开。7.根据权利要求5所述的延缓热失控的电池模组,其特征在于:所述前端板和后端板均为多层片状结构,所述前端板和后端板的多层结构相同,所述前端板的内侧从外向内依次设置有防尘膜、云母片和侧气凝胶层,所述云母片和侧气凝胶层上设有与所述排气孔对应的避位孔。8.根据权利要求7所述的延缓热失控的电池模组,其特征在于:防尘膜为0.1

0.2mm片材薄膜,防尘膜面背胶粘贴与前端板内侧,阻挡外部粉尘异物进入热失控密封组件,同时热失控密封组件内部高温时,防尘膜融化,保障热失控密封组件内部热物质通过该防尘膜排出。9.根据权利要求7所述的延缓热失控的电池模组,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:周哲张福增陈保国邢志斌陈宝丽朗文琪刘玉龙程岩
申请(专利权)人:天津市捷威动力工业有限公司
类型:新型
国别省市:

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