一种电池模组及电池包的制作方法

摘要: 本申请涉及储能领域,尤其是一种电池模组及电池包。背景技术:1、电化学储能系统的核心运作机制涉及将众多电芯进行串并联配置,通过串联连接来提升系统的输出电压,同时利...
一种电池模组及电池包的制作方法

本申请涉及储能领域,尤其是一种电池模组及电池包。

背景技术:

1、电化学储能系统的核心运作机制涉及将众多电芯进行串并联配置,通过串联连接来提升系统的输出电压,同时利用并联连接来增加系统的储能容量,以适应多样化的电力应用场景和负载需求。这种储能配置优化了电能管理效率,提升了能源利用的灵活性和可靠性。

2、通常储能电池包由电池模组串并联形成,电池模组由电芯串并联形成,也即单体电芯是储能电池包的最小储能单元。可见,单体电芯也是储能电池包的内部核心组件,它通过化学反应将化学能转化为电能,或者将电能转化为化学能进行储存。因此,单体电芯的性能直接影响储能电池包的容量、电压、充放电速度、寿命等关键参数。

3、在实际应用中,储能电池包可能应用在各种极端环境下,则其性能面临着诸多挑战。如当储能电池包处于极端低温环境(如-20℃至-25℃)时,直接对其充电的话,会导致如锂枝晶析出、充电效率低、电池容量不可逆衰减等诸多问题,还可能导致电池内部短路,甚至爆炸,造成严重的安全隐患;直接对其放电的话,也会导致放电容量显著下降、放电效率降低、电池寿命缩短、安全性降低等问题。

4、因此在极端低温环境,在放电或充电前需对储能电池包内的电芯进行预热,使其温度升高到安全工作范围内,如零度以上。

5、目前常用的一种加热方式为外部热源加热,如通过电热丝、加热膜等将电能转化为热能传递给电芯,以为其加热。

6、具体的,可将电热丝或加热膜固定在电芯本体的表面、电芯第一端或与其第一端相对的第二端。通常电芯的第一端或第二端中的一者为电极端,用于设置电芯的正、负极端子,可以称之为顶部,另一者用于设置防爆口,可以称为之底部,但本申请对此不作限定,也可能电芯的正、负极端子和防爆口设置在电芯的同一端。为了提高加热的效率,需要电热丝或加热膜与电芯之间有良好的热接触。

7、为此,当电热丝或加热膜固定在电芯本体的表面时,需要使用导热胶使得电热丝或加热膜与电芯本体形成物理接触。同样的,当电热丝或加热膜固定在电芯的顶部和底部时,也需要使用导热胶使得电热丝或加热膜与电芯的顶部或底部形成物理接触,且此时还需要避开防爆口或电极,这导致灌胶工艺复杂、成本高,且通过导热胶形成物理接触,还导致导热路径长,导热效率低的问题。

8、其中,当电池内部发生短路、过充或其他异常情况时,可能会导致电池内部产生大量气体,使电池内部压力急剧升高。为了满足ul认证标准,电芯的顶部和/或底部需要设置防爆口(也称为安全阀或泄压阀)以及对应地预留防爆通道以释放内部压力,这是电池设计中一个非常重要、也是必需的安全特性。防爆口可以在压力达到一定阈值时自动开启,释放内部压力,从而避免电池爆炸,因此导热胶需要避开防爆口和防爆通道。

9、由此可见,目前的电芯加热方式存在加热效率低、成本高、工艺复杂的问题。

技术实现思路

1、根据一个实施例,本申请提供一种电池模组,包括:底部支架,包括多行多列电芯容置槽,每一所述电芯容置槽包括侧墙和由所述侧墙围成的顶部开口和底部开口;加热膜,包括多个加热部,其中所述加热膜置于所述底部支架的所述底部开口所在的一侧,并且所述加热膜的一个所述加热部对应位于一个所述底部开口处;所述电芯单元,包括多行多列电芯,一个所述电芯容置于一个所述电芯容置槽内,且所述电芯的第一端与位于所述底部开口处的所述加热部抵接。

2、更进一步的,所述电池模组置于壳体内,所述壳体包括壳体底板,所述底部支架固定于所述壳体底板,所述加热膜位于所述底部支架与所述壳体底板之间。

3、更进一步的,在重力方向上,所述电芯单元位于所述底部支架之上,所述底部支架位于所述加热膜之上,其中将靠近所述壳体底板的一侧称为“下”或“底”,与之相反的一侧称为“上”或“顶”。

4、更进一步的,所述底部支架的所述底部开口的至少一部分还被界定为加热口。

5、更进一步的,所述加热部与所述加热口形状匹配,一个所述加热部嵌入到一个所述加热口内。

6、更进一步的,所述加热口和所述加热部为类半圆形结构、类环形结构或类圆形结构。

7、更进一步的,所述底部支架的所述底部开口的至少一部分还被界定为防爆通道口。

8、更进一步的,所述加热部直接接触所述电芯的第一端的一部分,所述防爆通道口与所述电芯的防爆口对应设置。

9、更进一步的,还包括环氧板,所述加热膜固定于所述环氧板上。

10、本申请还提供一种电池包,包括至少一个上述的电池模组和壳体,多个所述电池模组排布在所述壳体的底板上。

11、前面已经相当广泛地概述了本公开的特征和技术优点,以便可以更好地理解以下公开的详细描述。下文将描述本公开的附加特征和优点,其构成本公开权利要求的主题。本领域技术人员应当理解,所公开的概念和具体实施例可以容易地用作修改或设计用于实现本公开的相同目的其他结构或过程的基础。本领域技术人员还应该认识到,这样的等效结构不脱离所附权利要求中阐述的本公开内容的精神和范围。

1.一种电池模组,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组置于壳体内,所述壳体包括壳体底板,所述底部支架固定于所述壳体底板,所述加热膜位于所述底部支架与所述壳体底板之间。

3.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,在重力方向上,所述电芯单元位于所述底部支架之上,所述底部支架位于所述加热膜之上,其中将靠近所述壳体底板的一侧称为“下”或“底”,与之相反的一侧称为“上”或“顶”。

4.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,所述底部支架的所述底部开口的至少一部分还被界定为加热口。

5.根据权利要求4所述的电池模组,其特征在于,所述加热部与所述加热口形状匹配,一个所述加热部嵌入到一个所述加热口内。

6.根据权利要求4和5任一项所述的电池模组,其特征在于,所述底部支架的所述底部开口的至少一部分还被界定为防爆通道口。

7.根据权利要求6所述的电池模组,其特征在于,所述加热部直接接触所述电芯的第一端的一部分,所述防爆通道口与所述电芯的防爆口对应设置。

8.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,还包括环氧板,所述加热膜固定于所述环氧板上。

9.一种电池包,其特征在于,包括至少一个权利要求1所述的电池模组和壳体,多个所述电池模组排布在所述壳体的底板上。