电池模组、电池包以及储能设备的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体而言，本实用新型涉及电池模组、电池包以及储能设备。


背景技术：

2.目前市场上的电池中，锂离子电池(锂离子电池和锂高聚合物电池)的性能最好，同质量的锂离子电池其能量是铅酸电池的4-6倍，是镍氢电池的2-3倍。锂离子电池的主要原材料为锂，我国的锂矿资源丰富，已探的锂总储量居世界第2；锂离子也存在于海水中，未来可利用太阳能从海水中提取。此外，锂离子电池具有循环使用的潜力，可解决对原材料的需求问题。
3.锂离子电池中电芯与电芯直接紧密排布，一旦一个电芯发生热失控的或者单个电芯温度过高，热量极易传导至其他电芯，引发其他电芯安全热失控，进而引发pack整包的热失控，具有较高的安全隐患。一般pack设计也只在电芯与电芯之间放置气凝胶隔热层，厚度较厚，占用较大的pack空间，同时压缩后的气凝胶也存在绝缘隔热效果变差的问题。
4.因此，目前的电池模组、电池包以及储能设备仍需进一步改进。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种厚度薄、安全性高的电池模组、电池包以及储能装置。通过将薄绝缘隔热层置于电芯与电芯之间，提升了电芯的安全性能，降低了单体电芯热失控导致的整个电池包发生热失控反应，有效阻止了电芯与电芯之间的热传递，大大提升了单体电芯的安全性能。
6.在本实用新型的一个方面，提出了一种电池模组，包括多个电芯和绝缘隔热层，所述多个电芯依次排布，所述绝缘隔热层设在所述多个电芯的除电芯盖板面以外的至少部分表面上，所述绝缘隔热层的厚度为0.05mm-1mm。
7.根据本实用新型上述实施例的电池模组，设置在电池模组内的多个电芯的除电芯盖板面以外的至少部分表面上的绝缘隔热层具有耐受电解液的特性，还具有优异的绝缘性能，且耐温性能优越，高温下不烧穿；隔热效果好，热面高温，冷面温度较低；同时绝缘隔热层的厚度较薄，可以取代气凝胶或其他隔热材料装配于电芯与电芯之间。通过在电池模组的多个电芯除盖板面以外的至少部分表面上(即电池模组内的电芯与电芯之间)设置绝缘隔热层，当一个电芯发生热失控时，可以有效延缓或阻隔该问题电芯的热量传递，避免该问题电芯将热量传导至其它无问题电芯，引发其他无问题电芯的热失控，从而避免整包热失控状况发生，或延长热失控的响应时间，进而延长车间人员逃生时间，大大提升了电池模组的安全性能及整个电池包的安全性能。另外，上述绝缘隔热层的厚度较薄，其在电池模组内占用的空间更少，重量更低，对整包容量的提高也有一定的益处。
8.另外，根据本实用新型上述实施例的电芯模组还可以具有如下附加的技术特征：
9.在本实用新型的一些实施例中，所述绝缘隔热层的延伸率大于3％。
10.在本实用新型的一些实施例中，所述绝缘隔热层的可压缩量不大于80％。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述绝缘隔热层为羟基磷灰石超长纳米线绝缘隔热层、芳纶纤维绝缘隔热层、al2o3绝缘隔热层或sio2绝缘隔热层。
12.在本实用新型的一些实施例中，所述多个电芯均为方型电芯，多个所述方型电芯的电芯盖板设在所述电池模组的同一端面。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述多个电芯均为长型电芯，多个所述长型电芯均包括正极盖板和负极盖板，多个所述正极盖板设在所述电池模组的同一端面，多个所述负极盖板设在所述电池模组的另同一端面，且所述正极盖板和所述负极盖板设在所述电池模组的相对面上。
14.在本实用新型的另一个方面，提出了一种电池包，包括前述的电池模组。由此，避免电池包的热失控状况发生，或延长热失控的响应时间，进而延长车间人员逃生时间，大大提升了电池包的安全性能。
15.在本实用新型的又一个方面，提出了一种储能设备，包括前述的电池包。由此，具有前述的电池包所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述，总的来说，至少具有安全性高的优点，进一步满足了消费者的使用需求。
附图说明
16.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1为本实用新型一个实施例的长型电芯组成的电池模组的结构示意图；
18.图2为本实用新型一个实施例的方型电芯组成的电池模组的结构示意图；
19.图3为本实用新型再一个实施例的长型电芯组成的电池模组的结构示意图；
20.图4为本实用新型再一个实施例的方型电芯组成的电池模组的结构示意图；
21.图5为本实用新型又一个实施例的方型电芯组成的电池模组的结构示意图。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
23.在本实用新型的一个方面，提出了一种电池模组，参考图1和图2，包括多个电芯1和绝缘隔热层2，多个电芯1依次排布，绝缘隔热层2设在多个电芯1的除电芯1盖板以外的至少部分表面上，绝缘隔热层2的厚度为0.05mm-1mm。由此，绝缘隔热层2可耐受电解液等有机溶剂，同时具有较好的绝缘性能，且耐温性能优越，高温下不烧穿；隔热效果好，热面高温，冷面温度较低。通过在电池模组的多个电芯1除盖板以外的至少部分表面上设置绝缘隔热层2，当一个电芯1发生热失控时，可以有效延缓或阻隔该问题电芯1的热量传递，避免该问题电芯1将热量传导至其它无问题电芯1，引发其他无问题电芯1的热失控，从而避免整包热失控状况发生，或延长热失控的响应时间，进而延长车间人员逃生时间，大大提升了电池模
组以及整个电池包的安全性能。另外，所述绝缘隔热层2的厚度为0.05-1mm(例如0.05/0.1/0.2/0.4/0.6/0.8/1mm)，优选0.1-0.2mm，由此，将所述绝缘隔热层2的厚度限定在上述范围内，既能保证所述绝缘隔热层2具有较好的耐受电解液性、较好的耐烧性能以及较好的隔热性能，又能使所述绝缘隔热层2的厚度较薄，可以取代气凝胶或其他隔热材料装配于电芯与电芯之间，使其在电池模组内占用的空间更少，重量更低，对整包容量的提高也有一定的益处。
24.下面进一步对根据本实用新型实施例的电池模组进行详细描述。
25.在本实用新型的一些实施例中，参考图1，当电芯1为长型电芯1时，正极和负极分别位于电芯1的两端，多个长型电芯1均包括正极盖板和负极盖板，多个正极盖板设在电池模组的同一端面，多负极盖板设在电池模组的另同一端面，且正极盖板和负极盖板设在电池模组的相对面上。根据本实用新型的一些实施例，绝缘隔热层2位于多个电芯1除盖板面以外的至少部分表面上，具体来说，绝缘隔热层2可以设置在电芯与电芯之间(参考附图1)，还可以设置在多个长型电芯的沿长度方向的任意侧面上(参考附图3)，例如可紧贴壳体大面两侧设置(参考附图1)。此处需要特别说明的是，绝缘隔热层2的形状不受特别限制，本领域技术人员可以自由选择，只要满足有效隔热就行。例如，可以为矩形。根据本实用新型的一些实施例，绝缘隔热层2的粘附方式不受特别限制，例如，可以通过覆胶方式、胶粘方式等方式粘附在电池模组需要的位置。
26.根据本实用新型的一些实施例，电池模组中设置有多个容纳腔，上述多个长型电芯可以依次设置在上述容纳腔内。
27.在本实用新型的另一些具体实施例中，参考图2，当电芯1为方形电芯1时，正极和负极位于电芯的一侧，多个方型电芯1的电芯1盖板设在电芯的同一端面，绝缘隔热层2设在电芯1除盖板面以外的至少部分表面上，例如，绝缘隔热层2可位于电芯1与电芯1之间(参考附图2)。根据本实用新型另一些具体的实施例，绝缘隔热层2还可位于电池模组的底面(参考附图5)和侧面(参考附图4)，例如紧贴壳体大面两侧设置(参考附图2)。此处需要特别说明的是，绝缘隔热层2的形状不受特别限制，本领域技术人员可以自由选择，只要满足有效隔热就行。例如，可以为矩形。根据本实用新型的一些实施例，绝缘隔热层2的粘附方式不受特别限制，例如，可以通过覆胶方式、胶粘方式等方式粘附在电池模组需要的位置。
28.根据本实用新型的实施例，电池模组中设置有多个容纳腔，上述多个方型电芯可以依次设置在上述容纳腔内。
29.根据本实用新型的再一个具体实施例，所述绝缘隔热层2的断裂延伸率大于3％，由此，将所述绝缘隔热层2的断裂延伸率限定在上述范围内，使绝缘隔热层2的贴合性更好，当绝缘隔热层2设置在电芯的除盖板面以外的至少部分表面时，与接触面的贴合更好，而且还能够适配不同形状的电芯。
30.根据本实用新型的又一个具体实施例，所述绝缘隔热层2的可压缩量不大于80％，由此，将所述绝缘隔热层2的可压缩量限定在上述范围内，当绝缘隔热层2设置在电芯的除盖板面以外的至少部分表面时，与接触面的贴合更好，而且还能够适配不同形状的电芯1，除此之外，当电池因热胀冷缩导致体积发生变化后，绝缘隔热层2还可起到更好的缓冲作用，不影响电池的总体积。
31.根据本实用新型的又一个具体实施例，所述绝缘隔热层2为羟基磷灰石超长纳米
线绝缘隔热层2、芳纶纤维绝缘隔热层2、al2o3绝缘隔热层2或sio2绝缘隔热层2，由此，上述材料的绝缘隔热层2具有耐受电解液的特性，同时还具有优异的绝缘性能，且耐温性能优越，高温下不烧穿；隔热效果好，热面高温，冷面温度较低。同时上述材料的绝缘隔热层2还一定的柔性、断裂延伸率，无脆性，材料可被压缩。绝缘隔热层2具有一定的柔性使绝缘隔热层2不易撕裂，且绝缘隔热层2更容易贴合在电芯的除盖板面以外的至少部分表面上，贴合性更好。
32.在本实用新型的另一个方面，提出了一种电池包，包括前述的电池模组。由此，避免电池包的热失控状况发生，或延长热失控的响应时间，进而延长车间人员逃生时间，大大提升了电池包的安全性能。
33.在本实用新型的又一个方面，提出了一种储能设备，包括前述的电池包。由此，具有前述的电池包所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述，总的来说，至少具有安全性高的优点，进一步满足了消费者的使用需求。
34.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发明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。
35.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。