一种电池模组制造技术

技术编号:42449682 阅读:17 留言:0更新日期:2024-08-16 16:57
本技术公开了一种电池模组,包括N多个并联设置的单体电池,N≥2;其特征在于,每相邻两个单体电池之间设置有可发生形变的至少一个第一防鼓胀装置,用于向单体电池宽度方向的侧壁提供防止其发生鼓胀变形的预压力,该预压力的提供可降低甚至避免单体电池鼓胀变形带来的泄露、内短路以及热失控等问题,提升了整个电池模组的安全性和可靠性,并且各单体电池的鼓胀变形被抑制后还能一定程度上提升电池模组的循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电池领域,具体涉及一种电池模组


技术介绍

1、锂离子电池由于具有高寿命、高容量被广泛推广使用,但是随着使用时间的延长,其存在鼓胀、安全性能不理想和循环衰减加快的问题也日益严重,引起了锂电界深度的分析和抑制研究。

2、根据实验研发经验发现,锂电池鼓胀的原因分为两类,一是电池极片的厚度变化导致的鼓胀;二是由于电解液氧化分解产气导致的鼓胀。

3、当将多个铝制方壳锂离子电池组成一个电池膜组使用时,具有空间利用率高、集成度高、能量密度高等特点。

4、但是,电池模组在充放电过程中会产生鼓胀变形,鼓胀变形产生的挤压力容易造成电池泄露,带来安全隐患,同时电池的鼓胀变形还会对电池本身以及电池模组的性能产生影响。


技术实现思路

1、为解决现有电池模组的鼓胀变形导致的安全隐患以及性能受到影响的问题,本技术提供一种电池模组。

2、为达到上述目的,本技术的技术方案是:

3、本技术提供了一种电池模组,包括n多个并联设置的单体电池,n≥2;其特征在于,每相邻两个单体电池之间设置有可发生形变的至少一个第一防鼓胀装置,用于向单体电池宽度方向的侧壁提供防止其发生鼓胀变形的预压力,该预压力的提供可降低甚至避免单体电池鼓胀变形带来的泄露、内短路以及热失控等问题,提升了整个电池模组的安全性和可靠性,并且各单体电池的鼓胀变形被抑制后还能一定程度上提升电池模组的循环寿命。

4、进一步地,上述第一防鼓胀装置包括软质金属板以及多个螺钉;所述软质金属板的厚度方向的侧壁上设置至少一组自攻丝预孔,每一组自攻丝预孔包括至少两个自攻丝预孔,且自攻丝预孔的孔径小于螺钉的外径;每个自攻丝预孔内分别螺纹连接一个螺钉,从而使软质金属板发生变形后向相邻两个单体电池提供压力。

5、软质金属板在螺钉挤入自攻丝预孔后会发生形变,形变不仅使得软质金属板能够稳定的固定于两个单体电池之间,而且通过形变量还能够给单体电池提供预压力,因此采用上述第一鼓胀装置兼顾了能够稳定安装同时提供预压力的双重效果。

6、进一步地,为了确保电池模组在被夹紧的同时,具有良好的散热性,上述软质金属板上开设有至少一条冷却通道。该冷却通道可利用空气作为冷却介质实现对电池模组的冷却。

7、进一步地,为了提升冷却效果,上述冷却通道为波浪形,且冷却通道的入口和出口设置用于和外部液体冷却介质源连接的接头。

8、进一步地,为了抑制电池模组中首尾两块电池发生鼓胀,还包括两组第二防鼓胀装置;两组第二防鼓胀装置分别作用于第1个单体电池和第n个单体电池相互远离且位于单体电池宽度方向的两个端面上,用于抑制所述相互远离且位于单体电池宽度方向的两个端面发生鼓胀变形。

9、进一步地,单体电池厚度方向的两个侧壁上分别设置加强筋;所述第二防鼓胀装置包括至少一个紧固条;紧固件包括两个第一连接臂以及一个第二连接臂;两个第一连接臂相互平行,两个第一连接臂的一端分别连接与第二连接臂的两端,两个第一连接臂的另一端分别连接于同侧设置的加强筋上。

10、除采用上述夹紧方式提升电池模组的安全性和循环寿命之外,本技术还提供以下三种优化设计:

11、一、为了提升电池模组中各单体电池的一致性,上述电池模组还包括第一管路;第一管路与各单体电池的下盖板连接,且第一管路与各单体电池内腔连通,继而使各单体电池处于一个电解液体系下。

12、二、上述电池模组具有第二管路;第二管路与各单体电池的上盖板连接,且第二管路与各单体电池内腔连通,继而使各单体电池处于一个气体平衡体系下。电池模组中各单体电池处于一个气体平衡体系下,可减少某单体电池内腔压力过大而发生热失控的几率,同时,当在该第二管路上设置一个排气阀,通过定期开启排气阀可进一步的避免单体电池发生鼓胀的概率。

13、三、上述电池模组具有第二管路;第二管路与各单体电池的下盖板连接,且第二管路覆盖于各单体电池的泄爆膜,当单体电池热失控时,泄爆膜被开启,热失控烟气通过第二管道排放至外部热失控烟气处理装置进行处理,确保了电池模组的安全性。

14、和现有技术相比,本技术技术方案具有如下优点:

15、1、本技术的电池模组在相邻两个方形电池之间设置至少一个第一鼓胀装置,该第一鼓胀装置用于抑制相邻两个单体电池的壳体由于鼓胀产生的形变,降低了鼓胀变形带来的泄露、内短路以及热失控等危险事故发生的几率,提升了整个模组的安全性和可靠性。此外,由于第一鼓胀装置为单体电池提供了预压力,使得消耗电解液产生的气泡向电池内部边缘迁移或者减少了电池内部材料的接触损失,从而可一定程度上提升电池模组的循环寿命。

16、2、本技术的第一鼓胀装置采用软质金属板和螺钉组成,通过螺钉拧入软质金属板后迫使软质金属板产生形变,不仅使软质金属板能够稳定的安装在两个单体电池之间,同时还能为单体电池提供抑制其鼓胀的预压力。

17、3、本技术在第一鼓胀装置的软质金属板内开设有冷却通道,提升了单体电池的散热能力,使得电池模组始终处于一个稳定的环境下工作,确保了电池模组的安全性,同时进一步提升了电池模组循环寿命。

18、4、本技术在电池模组的首尾两块单体电池的外侧设置第二鼓胀装置,该第二鼓胀装置的设置不仅抑制了首尾两块单体电池的鼓胀,同时也确保了各电池模组连接的可靠性。

19、本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

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【技术保护点】

1.一种电池模组,包括N个并联设置的单体电池,N≥2;其特征在于,每相邻两个单体电池之间设置有可发生形变的至少一个第一防鼓胀装置,用于向单体电池宽度方向的侧壁提供防止其发生鼓胀变形的预压力;

2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述软质金属板上开设有至少一条冷却通道。

3.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,所述冷却通道为波浪形,且冷却通道的入口和出口设置用于和外部冷却介质源连接的接头。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电池模组,其特征在于,还包括两组第二防鼓胀装置;

5.根据权利要求4所述的电池模组,其特征在于,单体电池厚度方向的两个侧壁上分别设置加强筋;所述第二防鼓胀装置包括至少一个紧固条;紧固件包括两个第一连接臂以及一个第二连接臂;两个第一连接臂相互平行,两个第一连接臂的一端分别连接与第二连接臂的两端,两个第一连接臂的另一端分别连接于同侧设置的加强筋上。

6.根据权利要求5所述的电池模组,其特征在于,还包括第一管路;第一管路与各单体电池的下盖板连接,且第一管路与各单体电池内腔连通,继而使各单体电池处于一个电解液体系下。

7.根据权利要求5所述的电池模组,其特征在于,还包括第二管路;第二管路与各单体电池的上盖板连接,且第二管路与各单体电池内腔连通,继而使各单体电池处于一个气体平衡体系下。

8.根据权利要求5所述的电池模组,其特征在于,还包括第二管路;第二管路与各单体电池的下盖板连接,且第一管路覆盖于各单体电池的泄爆膜,发生热失控时,第二管路作为泄爆通道释放出热失控烟气。

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【技术特征摘要】

1.一种电池模组,包括n个并联设置的单体电池,n≥2;其特征在于,每相邻两个单体电池之间设置有可发生形变的至少一个第一防鼓胀装置,用于向单体电池宽度方向的侧壁提供防止其发生鼓胀变形的预压力;

2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述软质金属板上开设有至少一条冷却通道。

3.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,所述冷却通道为波浪形,且冷却通道的入口和出口设置用于和外部冷却介质源连接的接头。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电池模组,其特征在于,还包括两组第二防鼓胀装置;

5.根据权利要求4所述的电池模组,其特征在于,单体电池厚度方向的两个侧壁上分别设置加强筋;所述第二防鼓胀装置包括至少一个紧固条;紧固件包括两个第一连接臂以及一...

【专利技术属性】
技术研发人员:强健韩晓宇
申请(专利权)人:陕西奥林波斯电力能源有限责任公司
类型:新型
国别省市:

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