一种热安全电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池模组技术领域，特别是涉及一种热安全电池模组。


背景技术：

2.电动汽车作为常见的交通工具，其动力来源为电池模组。而电池模组在使用过程中不可避免地会出现热失控等问题，因此电池模组的安全设计至关重要。
3.目前，现有技术中公开了一种电池模组的安全设计，并具体公开了电池模组包括模组壳体、第一隔热缓冲板、多个电芯和第二隔热缓冲板，多个电芯并排放置于模组壳体内，且最外侧的电芯的侧面与模组壳体的内侧壁之间设有第一隔热缓冲板。第二隔热缓冲板设在模组壳体内，且与第一隔热缓冲板间隔开相对设置，第二隔热缓冲板与第一隔热缓冲板之间夹设有电芯。通过第一隔热缓冲板和第二隔热缓冲板可将电芯和模组壳体及相邻组的电芯间隔开，可在电芯出现热失控时，防止电芯的火焰蔓延至模组壳体或相邻组的电芯，提高电池模组的安全性和稳定性。
4.由于电池模组中通常采用多个电芯并联的设计，如果其中一个电芯热失控时，而其他电芯仍处于正常状态，则该组电芯的并联电路会采集到正常电压。因此，传统的电池模组在发生单电芯热失控时，无法及时触发热失控电压预警，热失控预警信号延迟从而引发更严重的安全问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种热安全电池模组，以解决传统的电池模组在发生单电芯热失控时，无法及时触发热失控电压预警，热失控预警信号延迟从而引发更严重的安全问题。
6.本实用新型的热安全电池模组的技术方案为：
7.热安全电池模组包括主壳体、多个电芯、线束隔离板和上盖板，多个所述电芯安装在所述主壳体中，所述线束隔离板设置在多个所述电芯的上方，所述上盖板固定连接在所述主壳体的上部；
8.所述线束隔离板上开设有多个排热孔，所述排热孔与所述电芯对应布置，所述线束隔离板的上侧布置有采样线束，所述采样线束的端部导电连接有用于采集所述电芯电压或温度的采样片，所述采样线束与多个所述排热孔相对应。
9.进一步的，所述电芯的上部设有防爆阀，所述防爆阀匹配设置在所述排热孔中。
10.进一步的，所述线束隔离板上定位安装有汇流排，所述电芯的上部设有极耳，所述汇流排与所述极耳导电连接，所述采样线束与所述汇流排导电连接，且所述采样片定位设置在所述汇流排上。
11.进一步的，所述汇流排上设有定位槽，所述定位槽与所述采样片凹凸配合；所述汇流排上还设有变形缓冲槽，所述变形缓冲槽对应设置在相邻两个所述电芯之间。
12.进一步的，所述汇流排上设有定位孔和标识孔，所述定位孔与所述电芯的极耳定
位配合，所述标识孔与所述电芯的正极标记或负极标记相对应。
13.进一步的，多个所述电芯并列叠装在所述主壳体中，相邻两个所述电芯之间还设有防火隔热缓冲组件，所述防火隔热缓冲组件包括两个间隔布置的防火隔热垫，以及介于两个所述防火隔热垫之间的缓冲垫。
14.进一步的，所述防火隔热垫包括隔热垫外框和隔热垫本体，所述隔热垫本体设置在所述隔热垫外框中；所述隔热垫外框采用硅胶材料制成，且所述隔热垫本体采用气凝胶材料制成，所述缓冲垫采用聚丙烯发泡材料制成。
15.进一步的，所述采样线束的上侧还设有引流挡板，所述引流挡板具有遮挡所述排热孔的多个遮挡部，所述引流挡板位于所述遮挡部的外侧还间隔设有多个通孔。
16.进一步的，所述主壳体的形状为长方体形，其包括底板、两个侧板和两个端板，所述侧板沿所述主壳体的长度方向布置，所述端板沿所述主壳体的宽度方向布置，多个所述电芯沿所述主壳体的长度方向叠装设置。
17.进一步的，所述端板的内部设有容置槽，所述容置槽中安装有相变吸热结构。
18.有益效果：该热安全电池模组采用了在电芯和采样线束之间设置线束隔离板的结构设计，并且线束隔离板上开设有多个排热孔，排热孔与电芯对应布置，采样线束布置在与多个排热孔相对应的位置；正常工作时，通过采样线束端部的采样片采集电芯的电压或温度数据，当其中一个电芯出现热失控时，电芯产生的高温喷发物经线束隔离板的排热孔释放出去，而采样线束布置在对应排热孔处，可快速烧损线束隔离板上侧的采样线束，从而及时地获取到电压异常的热失控预警信号。避免了传统的电池模组在发生单电芯热失控时无法及时触发热失控电压预警的问题，热失控预警信号更加快速及时，整个电池模组的使用安全性更高。
附图说明
19.图1为本实用新型的热安全电池模组的具体实施例1中热安全电池模组的立体示意图；
20.图2为本实用新型的热安全电池模组的具体实施例1中热安全电池模组的爆炸示意图；
21.图3为图2中汇流排的立体示意图；
22.图4为图2中采样线束的立体示意图；
23.图5为图2中引流挡板的立体示意图；
24.图6为图2中防火隔热缓冲组件的立体示意图；
25.图7为图2中相变吸热结构的立体示意图。
26.图中：1－主壳体、10－上盖板、11－侧板、12－端板、13－相变吸热结构、14－绝缘防护膜、2－电芯、20－极耳、3－线束隔离板、30－排热孔、4－汇流排、40－变形缓冲槽、41－定位孔、42－标识孔、43－定位槽、5－采样线束、50－采样片、51－线束凹槽、6－引流挡板、60－遮挡部、61－通孔、7－防火隔热缓冲组件、71－防火隔热垫、710－缓冲垫外框、711－缓冲垫本体、72－缓冲垫。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
28.本实用新型的热安全电池模组的具体实施例1，如图1至图7所示，热安全电池模组包括主壳体1、多个电芯2、线束隔离板3和上盖板10，多个电芯2安装在主壳体1中，线束隔离板3设置在多个电芯2的上方，上盖板10固定连接在主壳体1的上部；线束隔离板3上开设有多个排热孔30，排热孔30与电芯2对应布置，线束隔离板3的上侧布置有采样线束5，采样线束5的端部导电连接有用于采集电芯2电压或温度的采样片50，采样线束5与多个排热孔30相对应。
29.该热安全电池模组采用了在电芯2和采样线束5之间设置线束隔离板3的结构设计，并且线束隔离板3上开设有多个排热孔30，排热孔30与电芯2对应布置，采样线束5布置在与多个排热孔30相对应的位置；正常工作时，通过采样线束5端部的采样片50采集电芯2的电压或温度数据，当其中一个电芯2出现热失控时，电芯2产生的高温喷发物经线束隔离板3的排热孔30释放出去，而采样线束5布置在对应排热孔30处，可快速烧损线束隔离板3上侧的采样线束5，从而及时地获取到电压异常的热失控预警信号。避免了传统的电池模组在发生单电芯热失控时无法及时触发热失控电压预警的问题，热失控预警信号更加快速及时，整个电池模组的使用安全性更高。
30.在本实施例中，电芯2的上部设有防爆阀，防爆阀匹配设置在线束隔离板3的排热孔30中。当电芯2热失控时，位于上部的防爆阀会产生高温喷发物，由于防爆阀匹配设置在线束隔离板3的排热孔30中，则高温喷发物能够直接地对采样线束5进行喷射烧损，保证了准确快速地获取到热失控预警信号。
31.并且，在线束隔离板3上定位安装有汇流排4，电芯2的上部设有极耳20，汇流排4与电芯2的极耳20导电连接，采样线束5与汇流排4导电连接，且采样片50定位设置在汇流排4上。具体的，汇流排4上设有定位槽43，汇流排4的定位槽43与采样片50凹凸配合，通过设计定位槽43避免了因采样片50与汇流排4叠加造成厚度增大的问题。
32.其中，汇流排4上还设有变形缓冲槽40，变形缓冲槽40对应设置在相邻两个电芯2之间，当电芯2热失控膨胀时，通过变形缓冲槽40使得汇流排4可适应电芯2的体积变化产生相应的伸缩变化。并且，汇流排4上设有定位孔41和标识孔42，定位孔41与电芯2的极耳20定位配合，标识孔42与电芯2的正极标记或负极标记相对应。标识孔42相比于定位孔41为小孔，将汇流排4安装在电芯2上后，通过标识孔42可观察到电芯2上的“ ”(正极标识)或“－”(负极标识)，以便检测汇流排4是否准确装配至对应电极上。
33.在本实施例中，多个电芯2并列叠装在主壳体1中，相邻两个电芯2之间还设有防火隔热缓冲组件7，防火隔热缓冲组件7包括两个间隔布置的防火隔热垫71，以及介于两个防火隔热垫71之间的缓冲垫72。具体的，防火隔热垫71包括隔热垫外框710和隔热垫本体711，隔热垫本体711设置在隔热垫外框710中；隔热垫外框710采用硅胶材料制成，且隔热垫本体711采用气凝胶材料制成，缓冲垫72采用聚丙烯发泡材料制成。
34.进一步的，位于两侧的防火隔热垫71起到防火隔热的作用，隔热垫外框710的宽度为4mm至10mm，优选为6mm；在电芯2热失控爆炸时由于火焰距离且集中在电芯2及周围顶部位置，隔热垫外框710可起到防火作用保证电池模组结构的可靠性；隔热垫本体711的材料
特性为低导热系数(导热系数小于0.03w/mk)、高阻燃等级(达到ul94v0级别)，能够隔绝热失控的电芯向周围电芯传递热量。两侧的防火隔热垫71还可对中间的缓冲垫72起到防火保护作用。介于中间的缓冲垫72能够通过压缩变形吸收爆炸压力，减轻爆炸压力朝上盖板10聚集，避免对电池包的上盖形成冲击破坏作用，并且，在正常充放电使用过程中，能够吸收电芯2的膨胀变形，保证了电池模组的结构可靠性。防火隔热垫71、缓冲垫72的厚度均为2mm，防火隔热缓冲组件7的整体厚度为6mm；防火隔热垫71和缓冲垫72的长宽尺寸均小于电芯2的长宽尺寸0.5mm至3mm，避免因电芯2膨胀时压缩防火隔热缓冲组件7的厚度，导致防火隔热缓冲组件7的轮廓尺寸过大，进而影响电池模组的外形。
35.其中，在采样线束5的上侧还设有引流挡板6，引流挡板6具有遮挡排热孔50的多个遮挡部60，引流挡板6位于遮挡部60的外侧还间隔设有多个通孔61。引流挡板6采用对应防爆阀处设遮挡板60、周围镂空的设计，材质为云母等耐火耐高温材料，厚度不小于2mm，用于遮挡电芯2热失控产生的高温喷发物，将高温喷发物的竖直喷射方向改变为朝四周扩散溅射，降低了对电池包上盖的冲击作用力。
36.另外，主壳体1的形状为长方体形，其包括底板、两个侧板11和两个端板12，侧板11沿主壳体1的长度方向布置，端板12沿主壳体1的宽度方向布置，多个电芯2沿主壳体1的长度方向叠装设置。并且，在端板12的内部设有容置槽，容置槽中安装有相变吸热结构13。通过相变吸热结构13受热后由固体变为液体或直接变为气态，来吸收大量的热量，降低电芯热失控的温度水平。利用容置槽来容纳匹配相变吸热结构13，确保不额外占据电池模组的其余空间，加强热安全的同时保证了电池模组的空间利用率。在电芯2的底部还设有绝缘防护膜14，提高了电芯2底部的安全性。
37.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。