电池模组及具有其的车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种电池模组及具有其的车辆。


背景技术：

2.电池系统是电动汽车的核心，现在大部分电池系统是由多个电芯串并联形成电池模组，多个电池模组进行串联形成系统，由于车内空间有限，大量电池需在密闭的空间内紧密排布。
3.而电池模组在生产和使用过程中，因为电滥用、机械滥用、热滥用会导致单体电芯发生失效产生热失控。相关技术中，主要解决方法为，电芯之间增加防火材料和金属板材，用于防止向相邻电芯传热和热量导出。此方法对于方形或圆柱电芯来说，因为有泄压阀设计，电芯间增加隔热能有效延缓热蔓延，但软包电芯失控时瞬间产生大量高温气体，且因模组内空间狭小，高温气体会快速导致电芯铝塑膜封装失效，引发相邻电芯失控，因此只在电芯间增加防护材料方案的效果就会大打折扣。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种电池模组，可有效延缓热失控在电池模组内部传递，提高电池模组的热失控防护能力，改善电池模组的安全性能。
5.本实用新型还提出一种具有上述电池模组的车辆。
6.根据本实用新型实施例的电池模组，包括：电池，所述电池包括多个软包电芯，多个所述软包电芯在所述软包电芯的厚度方向上层叠设置；箱体，所述电池设于所述箱体内，所述箱体设有多个散热孔，每个所述软包电芯的侧封边与至少一个所述散热孔相对设置。
7.根据本实用新型实施例的电池模组，通过使得每个软包电芯的侧封边与至少一个散热孔相对设置，在软包电芯失控时，软包电芯内部剧烈产气，当气体超过铝塑膜的侧封边承受压力后，自侧封边位置排出的高温气体可及时通过相应的散热孔排出，可有效延缓热失控在电池模组内部传递，提高电池模组的热失控防护能力，改善电池模组的安全性能。
8.在本实用新型的一些实施例中，每个所述软包电芯的侧封边位于相应的所述散热孔的中间。
9.在本实用新型的一些实施例中，所述散热孔的宽度与相应的所述软包电芯的厚度相同。
10.在本实用新型的一些实施例中，每个所述软包电芯的侧封边与两个所述散热孔相对设置，两个所述散热孔分别邻近相应的所述软包电芯的长度方向上的两端设置。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述箱体包括：上盖，所述多个散热孔形成在所述上盖上；下壳体，所述下壳体与所述上盖可拆卸地相连，所述上盖与所述下壳体之间限定出用于安装所述电池的安装空间。
12.在本实用新型的一些实施例中，所述上盖的朝向所述电池的一侧设有防火层，所
述防火层位于所述上盖的中部且与多个所述散热孔间隔开。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述防火层包括：云母片和防火涂料，所述防火涂层涂覆在所述云母片的表面。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述电池模组还包括：气凝胶层，所述气凝胶层设于相邻的两个所述软包电芯之间，所述气凝胶层的朝向所述软包电芯的一侧表面的长宽尺寸与所述软包电芯的长宽尺寸相同。
15.在本实用新型的一些实施例中，所述气凝胶层的厚度为1mm-2mm。
16.根据本实用新型实施例的车辆，包括：上述的电池模组。
17.根据本实用新型实施例的车辆，通过设置上述的电池模组，可有效延缓热失控在电池模组内部传递，提高电池模组的热失控防护能力，有利于提高车辆的整体性能。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.图1是根据本实用新型实施例的电池模组的示意图；
20.图2是根据本实用新型实施例的电池模组的示意图，其中，上盖被移除；
21.图3是根据本实用新型实施例的软包电芯的结构示意图；
22.图4是根据本实用新型实施例的电池的俯视示意图；
23.图5是根据本实用新型实施例的上盖板的结构示意图；
24.图6是根据本实用新型实施例的散热孔和相应的软包电芯的位置示意图。
25.附图标记：
26.电池模组100；
27.电池10；软包电芯11；侧封边12；
28.箱体20；散热孔21；上盖22；下壳体23；
29.防火层30；
30.气凝胶层40。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
33.下面参考描述根据本实用新型实施例的电池模组100及具有其的车辆。
34.参照图1和图2所示，根据本实用新型实施例的电池模组100，可以包括：电池10和箱体20。
35.参照图1和图2所示，电池10包括多个软包电芯11，多个软包电芯11在软包电芯11的厚度方向上层叠设置，相邻的软包电芯11之间可以串联或并联，电池10设于箱体20内，箱体20设有多个散热孔21，每个软包电芯11的侧封边12与至少一个散热孔21相对设置。其中，“至少一个”可以理解为一个或一个以上。例如，每个软包电芯11的侧封边12与一个散热孔21相对设置；又如，每个软包电芯11的侧封边12与多个散热孔21相对设置，多个散热孔21在相应的软包电芯11的长度方向上排布。
36.发明人在实际研究中发现，软包电芯由铝塑膜封装，耐高温性能较差，因软包电芯热失控时会喷出大量高温气体，喷射在模组内狭小空间中，高温气体会在几秒内会导致铝塑膜封装失效，并快速引发模组内部多个电芯失控，热失控的连锁反应会导致电池系统剧烈燃烧甚至爆炸。关于电池热失控导致的电动汽车燃烧事故屡见不鲜，从热失控现象来看，从冒烟到着火时间很短，乘员舱人员逃生时间不足，导致人员安全问题。因此，为了延长在电芯发生失控时到相邻电芯或模组热蔓延时间，提供乘员舱人员逃生时间，必须开发一种有效控制电池模组热蔓延的方法。
37.有鉴于此，根据本实用新型实施例的电池模组100，通过使得每个软包电芯11的侧封边12与至少一个散热孔21相对设置，在软包电芯11失控时，软包电芯11内部剧烈产气，当气体超过铝塑膜的侧封边12承受压力后，自侧封边12位置排出的高温气体可及时通过相应的散热孔21排出，可有效延缓热失控在电池模组100内部传递，提高电池模组100的热失控防护能力，改善电池模组100的安全性能，从而在软包电芯11失控时可为乘员舱人员提供宝贵的逃生时间，对车辆的安全防护有很重要的意义。
38.在本实用新型的一些实施例中，结合图1、图2和图6所示，每个软包电芯11的侧封边12位于相应的散热孔21的中间。例如，如图6所示，每个软包电芯11的侧封边12与相应的散热孔21在宽度方向上的中心轴线重合，当然，本实用新型不限于此，每个软包电芯11的侧封边12也可以邻近相应的散热孔21在宽度方向上的中心轴线设置。
39.可以理解的是，通过将每个软包电芯11的侧封边12设置在相应的散热孔21的中间位置，在软包电芯11失控时，有利于降低自侧封边12位置排出的高温气体在流经散热孔21时的气流阻力，进一步保证高温气体及时通过相应的散热孔21排出，有利于进一步提高电池模组100的热失控防护能力。
40.在本实用新型的一些可选的实施例中，结合图1、图2和图6所示，散热孔21的宽度与相应的软包电芯11的宽度相同。例如，参照图4和图5所示，散热孔21形成为长圆形，散热孔21的宽度为w(参照图5)，相应的软包电芯11的厚度为h(参照图4)，w和h的值相等。当然，本实用新型不限于此，散热孔21还可以形成为矩形等其他形状，只要保证散热孔21的宽度与相应的软包电芯11的宽度相同即可。由此，在软包电芯11失控时，有利于进一步降低自侧封边12位置排出的高温气体在流经散热孔21时的气流阻力，从而保证高温气体及时通过相应的散热孔21排出，有利于进一步提高电池模组100的热失控防护能力。
41.在本实用新型的一些实施例中，结合图1和图5所示，每个软包电芯11的侧封边12与两个散热孔21相对设置，两个散热孔21分别邻近相应的软包电芯11的长度方向上的两端设置。换言之，两个散热孔21分别邻近相应的软包电芯11的两侧的busbar(母排)设置，也就
是说，两个散热孔21分别邻近相应的软包电芯11的两个极耳设置。可以理解的是，通过使得两个散热孔21分别邻近相应的软包电芯11的长度方向上的两端设置，箱体20的位于两个上述散热孔21之间的部分不开孔，在增加气体泄压散热通道的同时，还可以增强箱体20的结构强度，有利于保证电池模组100的全生命周期使用强度满足安全要求。
42.在本实用新型的一些实施例中，参照图1和图2所示，箱体20包括上盖22和下壳体23，多个散热孔21形成在上盖22上，每个散热孔21在上盖22的厚度方向上贯穿上盖22，下壳体23与上盖22可拆卸地相连，例如，如图1和图2所示，下壳体23可以包括四个首尾相连的侧板，上盖22与下壳体23之间限定出用于安装电池10的安装空间。其中，“可拆卸地相连”可以为卡接、铆接或螺纹连接等。可以理解的是，通过上盖22和下壳体23可拆卸相连，便于实现对电池10的安装和拆卸，同时，通过将散热孔21设置在上盖22上，制造工艺简单，有利于降低成本。
43.在本实用新型的一些实施例中，结合图1、图2和图6所示，上盖22的朝向电池10的一侧设有防火层30，防火层30位于上盖22的中部且与多个散热孔21间隔开。例如，如图6所示，在上盖22的长度方向上设有两组散热孔21，每组散热包括四个散热孔21，在上盖22的长度方向上，防火层30位于两组散热孔21之间。可以理解的是，通过在上盖22和电池10之间设置防火层30，有利于阻止高温气体或火焰在电池模组100内部传递，有利于进一步提高电池模组100的热失控防护能力，改善电池模组100的安全性能。
44.例如，防火层30与上盖22之间可以通过双面胶等粘合层相连，当然，本实用新型不限于此，防火层30也可以直接抵止在上盖22和散热孔21之间。
45.在本实用新型的一些实施例中，结合图1、图2和图6所示，防火层30包括：云母片和防火涂料，防火涂层涂覆在云母片的表面。其中，云母片由多硅白云母、石英、石榴石和金红石等组成，防火涂层可以由硅酸盐水泥、氯氧化镁、无机高温黏结剂、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、硅酸铝纤维等材料制得。可以理解的是，通过使得防火层30包括云母片和防火涂料，有利于提高防火层30的防火性能，有利于进一步阻止高温气体或火焰在电池模组100的内部传递。
46.在本实用新型的一些可选的实施例中，云母片的厚度可以为0.15mm-0.25mm，防火涂层位于云母片的朝向电池10的一侧，防火涂层的厚度可以为0.15mm-0.25mm。例如，在一个示例中，云母片的厚度为0.2mm，防火涂层的厚度也为0.2mm。由此，在保证防火层30的阻止高温气体或火焰在电池模组100内部传递的能力的同时，可以使得防火层30的厚度不至于过大，有利于降低防火层30的生产成本。
47.在本实用新型的一些实施例中，参照图2所示，电池模组100还包括：气凝胶层40，气凝胶层40设于相邻的两个软包电芯11之间，气凝胶层40的朝向软包电芯11的一侧表面的长宽尺寸与软包电芯11的长宽尺寸相同，气凝胶层40用于实现相邻的两个软包电芯11之间的隔热。可以理解的是，气凝胶层40的朝向软包电芯11的一侧表面的长宽尺寸与软包电芯11的长宽尺寸相同，有利于保持相邻的软包电芯11处于同一受力环境，且可以防止热量或火焰在软包电芯11间传递，有效延缓热失控在电池模组100内部传递，进一步提高电池模组100的热失控防护能力，改善电池模组100的安全性能。
48.例如，气凝胶层40的两侧可以通过背胶与相邻的软包电芯11相连，由此，可提高电芯与气凝胶层40之间连接的可靠性，有利于延长电池10的使用寿命。
49.在本实用新型的一些实施例中，参照图4所示，气凝胶层40的厚度为1mm-2mm，换言之，气凝胶层40的厚度可以取1mm-2mm中的任一值，例如，气凝胶层40的厚度可以为1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2mm等。由此，在保持隔热效果的同时，还可以满足高能量密度要求。
50.参照图1-图2所示，根据本实用新型实施例的车辆，包括：根据本实用新型上述实施例的电池模组100。例如，车辆可以为电动或者混合动力汽车。
51.根据本实用新型实施例的车辆，通过设置本实用新型上述实施例的电池模组100，可有效延缓热失控在电池模组100内部传递，提高电池模组100的热失控防护能力，有利于提高车辆的整体性能。
52.根据本实用新型实施例的车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
53.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
54.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
55.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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。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。
56.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
57.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
58.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：
在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。