一种功能化锂离子电池模组的制作方法

1.本实用新型属于锂离子电池领域，尤其涉及一种功能化锂离子电池模组。


背景技术：

2.锂离子电池技术已日渐成熟，而其中的软包电芯电池组由于具有轻、薄、循环寿命长、安全性能好、能量密度高、放电平台稳定、功能性能出色、环保无污染等诸多优势而得以快速发展。
3.电池在使用的过程中会产生热量，如果模组结构设计里没有良好的阻燃设计，其中一个电池或其它部件发生起火的情况下，火势将会迅速扩大，引燃其它电池，造成严重的安全隐患。目前市场上已经发生多起电动车起火事件，通过研究发现，大多数电池并未有完整的阻燃系统，大部分只在电池内部增加阻燃剂，而电池外部更多的是靠散热去减小起火的风险，并不能起到有效延缓火势扩散的作用。特别地，在软包电池过充放、短路等异常情况下，内部产生大量热量，电池容易自燃，从内部扩散到外部铝塑膜，在一定高温下，铝塑膜也会被轻易烧毁，从而扩散到其它电池。现有技术中，为了解决电池存在的上述技术问题，在电池与电池之间增加隔热垫及高温胶纸，但是阻燃隔热效果并不理想，且增加了额外的成本，降低了能量密度。
4.有鉴于此，确有必要提供一种技术方案以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种功能化锂离子电池模组，能够避免火势的蔓延，同时给用户预留充分的逃生时间。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种功能化锂离子电池模组，包括：
8.电池单元，包括若干锂离子电池；
9.壳体，用于容纳所述电池单元；
10.功能层，所述功能层设置在所述壳体的至少一外表面，和/或所述功能层设置在所述壳体的至少一内表面，和/或所述功能层设置在所述电池单元的至少一外表面；
11.所述功能层包括阻燃层和隔热层中的至少一种，或者，所述功能层包括阻燃隔热层。
12.其中，壳体是端板、侧板、底板和顶板中的至少一种零件形成的容纳部。
13.作为本实用新型所述的功能化锂离子电池模组的一种改进，所述功能层包括功能性板、功能性片和功能性膜中的至少一种。功能层的形式不限，只要能起到阻燃和/或功能即可。
14.作为本实用新型所述的功能化锂离子电池模组的一种改进，所述功能层由功能性涂料涂覆于所述壳体和/或所述电池单元制得。功能性涂料的导热系数低，能够防止热量传递给其他电池，功能性涂料中具有阻燃成分，能够避免燃烧。功能性涂料涂覆在壳体或者电
池单元的表面，功能性涂料干燥后即可形成功能层，实际操作简便。功能性涂料包括氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝等阻燃物质，以及硅酸钙等碳酸镁等隔热物质。
15.作为本实用新型所述的功能化锂离子电池模组的一种改进，所述功能层还包括缓冲层，所述缓冲层设置于相邻两个所述电池单元之间。其中缓冲层具有一定的厚度，给相邻两个电池单元起到一定的缓冲作用，防止相邻的两个电池单元在工作过程中遇到强烈撞击而引发的起火。
16.作为本实用新型所述的功能化锂离子电池模组的一种改进，所述功能层包括依次设置的阻燃层、隔热层、缓冲层；或者阻燃隔热层、缓冲层。
17.作为本实用新型所述的功能化锂离子电池模组的一种改进，所述功能层设置于所述壳体的全部内表面。壳体能够将热量和火焰阻隔在模组内部，防止火焰向车体蔓延，给用户预留了部分逃生时间。
18.作为本实用新型所述的功能化锂离子电池模组的一种改进，所述功能层设置于所述壳体的全部外表面。壳体能够将热量和火焰阻隔在模组内部，壳体的材质也同样设置为阻燃材料，能够进一步防止火焰向车体蔓延，给用户预留了更多的逃生时间。
19.作为本实用新型所述的功能化锂离子电池模组的一种改进，所述功能层设置于所述电池单元的全部外表面。如此设置，即使一个电池单元发生燃烧，也能够防止火焰和热量由一个电池单元蔓延到另一个电池单元，进而避免所有的电池单元都发生燃烧。
20.作为本实用新型所述的功能化锂离子电池模组的一种改进，所述功能层设置于所述壳体的全部内表面、所述壳体的全部外表面和所述电池单元的全部外表面。如此设置，能够最大范围程度地避免火焰从一个电池单元蔓延到另一个电池单元，避免火焰从电池模组的内部蔓延到电池模组的外部，进而避免整个电动车都发生起火，给用于预留了充分了反应时间和逃生时间。
21.相比于现有技术，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型提供了一种功能化锂离子电池模组，包括：电池单元，包括若干锂离子电池；壳体，用于容纳所述电池单元；功能层，所述功能层设置在所述壳体的至少一外表面，和/或所述功能层设置在所述壳体的至少一内表面，和/或所述功能层设置在所述电池单元的至少一外表面；所述功能层包括阻燃层和隔热层中的至少一种，或者，所述功能层包括阻燃隔热层。本功能化锂离子电池模组，当电池内部温度过高无法充分散热时，设置在电池单元表面的具有阻燃和/或隔热效果的功能层发挥作用，避免火焰或者热量扩散到其他电池单元产生连锁反应，进而导致整个电池模组烧毁；本实用新型还在壳体的内表面或者外表面设置了功能层，能够避免电池模组将火势扩散到整个电动车，避免了火势进一步的蔓延，给用户预留了充足的反应时间和逃生时间。
附图说明
22.图1是实施例1中功能化锂离子电池模组的结构示意图。
23.图2是实施例2中功能化锂离子电池模组的结构示意图。
24.图3是实施例3中功能化锂离子电池模组的结构示意图。
25.图4是实施例3中功能层的结构示意图。
26.其中：1
‑
电池单元，2
‑
壳体，3
‑
功能层，31
‑
阻燃隔热层，32
‑
阻燃层，33
‑
隔热层，34
‑
缓冲层。
具体实施方式
27.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
31.实施例1
32.如图1所示，本实施例提供一种功能化锂离子电池模组，包括：
33.电池单元1，电池单元1包括若干锂离子电池；
34.壳体2，容纳该电池单元1；
35.功能层3，包括设置在壳体2的一外表面的阻燃层32，设置在壳体2的一内表面的隔热层33，和设置在电池单元1外表面的阻燃隔热层31。
36.本功能化锂离子电池模组，当电池内部温度过高无法充分散热时，设置在电池单元1表面的具有阻燃和/或隔热效果的功能层3发挥作用，避免火焰或者热量扩散到其他电池单元1产生连锁反应，进而导致整个电池模组烧毁；本实用新型还在壳体2的内表面或者外表面设置了功能层3，能够避免电池模组将火势扩散到整个电动车，避免了火势进一步的蔓延，给用户预留了充足的反应时间。
37.进一步的，功能层3包括功能性板、功能性片和功能性膜中的至少一种。功能层3的形式不限，只要能起到阻燃和/或功能即可。
38.进一步的，功能层3由功能性涂料涂覆于壳体2和/或电池单元1制得。功能性涂料的导热系数低，能够防止热量传递给其他电池，功能性涂料中具有阻燃成分，能够避免燃烧。功能性涂料涂覆在壳体2或者电池单元1的表面，功能性涂料干燥后即可形成功能层3，实际操作简便。功能性涂料包括氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝等阻燃物质，以及硅酸钙等碳酸镁等隔热物质。
39.实施例2
40.如图2所示，本实施例提供一种功能化锂离子电池模组，与实施例1不同的是：
41.该功能化锂离子电池模组包括：两个电池单元1，每个电池单元1包括若干锂离子电池；
42.壳体2，容纳两个电池单元1；
43.功能层3，包括设置在壳体2的一外表面的阻燃层32，设置在壳体2的一内表面的隔热层33，和设置在电池单元1外表面的阻燃隔热层31，以及缓冲层34，缓冲层34设置于相邻两个电池单元1之间。其中缓冲层34具有一定的厚度，给相邻两个电池单元1起到一定的缓冲作用，防止相邻的两个电池单元1在工作过程中遇到强烈撞击而引发的起火。
44.实施例3
45.如图3～4所示，本实施例提供一种功能化锂离子电池模组，与实施例2不同的是：
46.功能层3还设置于相邻两个电池单元1之间，功能层3包括依次设置的阻燃层32、隔热层33、缓冲层34。
47.实施例4
48.本实施例提供一种功能化锂离子电池模组，与实施例1不同的是，
49.功能层3为阻燃隔热层31。
50.功能层3设置于壳体2的全部内表面。壳体2能够将热量和火焰阻隔在模组内部，防止火焰向车体蔓延，给用户预留了部分逃生时间。
51.其余与实施例1相同，这里不再赘述。
52.实施例5
53.本实施例提供一种功能化锂离子电池模组，与实施例1不同的是，
54.功能层3为阻燃隔热层31。
55.功能层3设置于壳体2的全部外表面。壳体2能够将热量和火焰阻隔在模组内部，壳体2的材质也同样设置为阻燃材料，能够进一步防止火焰向车体蔓延，给用户预留了更多的逃生时间。
56.其余与实施例1相同，这里不再赘述。
57.实施例6
58.本实施例提供一种功能化锂离子电池模组，与实施例1不同的是，
59.功能层3为阻燃隔热层31。
60.功能层3设置于电池单元1的全部外表面。如此设置，即使一个电池单元1发生燃烧，也能够防止火焰和热量由一个电池单元1蔓延到另一个电池单元1，进而避免所有的电池单元1都发生燃烧。
61.其余与实施例1相同，这里不再赘述。
62.实施例7
63.本实施例提供一种功能化锂离子电池模组，与实施例1不同的是，
64.功能层3为阻燃隔热层31。
65.功能层3设置于壳体2的全部内表面、壳体2的全部外表面和电池单元1的全部外表面。如此设置，能够最大范围程度地避免火焰从一个电池单元1蔓延到另一个电池单元1，避免火焰从电池模组的内部蔓延到电池模组的外部，进而避免整个电动车都发生起火，给用于预留了充分了反应时间和逃生时间。
66.其余与实施例1相同，这里不再赘述。
67.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。