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一种电池模组、电池及用电装置的制作方法

2022-02-21 02:36:40 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池模组、电池及用电装置。


背景技术:

2.随着动力电动汽车行业大力发展,装机量逐年提高,电动车的续航里程是关乎其发展的一项重要因素。
3.为了不断提高电动车的续航里程,提高电池的能量密度,电池铝壳厚度逐渐变的更薄。但是,薄铝壳在电池装配制造过程中,薄铝壳的电芯相较厚铝壳的电芯的焊缝过窄、焊接强度较低,可能导致电池在使用过程中由于振动造成的薄铝壳焊接处脱焊,从而使得电芯漏液,直接影响电池寿命,甚至会引发安全隐患。
4.为解决上述问题,目前采用的方法为:先在电池包中将电芯排布好,然后通过在电芯间的缝隙中注液体胶的方式来固定电芯。采用直接注液体胶的方式虽然能够有效减弱电芯在使用过程中的抖动,但是固定胶对于电池模组的能量密度影响较大,导致电池模组的能量密度降低。


技术实现要素:

5.本技术提供一种电池模组、电池及用电装置,既能够改善电池在使用过程中容易由于振动导致电芯漏液的安全问题和寿命问题,还能够提高能量密度。
6.第一方面,本技术提供一种电池模组,其包括底板、至少两个电芯、侧板和端板。其中,底板具有至少两个固定槽;至少两个电芯与至少两个固定槽一一对应设置,电芯的底部固定于对应的固定槽内;相邻两个电芯之间具有第一密封条;电芯与侧板、端板之间均设置有第二密封条;第一密封条、第二密封条和顶板之间填充有固定胶。
7.本技术实施例的技术方案中,每个电芯的底部固定于底板的固定槽内,第一密封条、第二密封条和顶板之间填充的固定胶能够固定每个电芯的顶部,从而尽可能降低电芯在使用过程中顶部焊缝处的振动,改善电芯在使用过程中的振动导致的焊缝脱焊漏液的安全问题和寿命问题。同时还因为设置有第一密封条、第二密封条,固定胶可以填充在电芯间的局部缝隙,进而减少对能量密度的影响。
8.在一些实施方案中,第一密封条以及电芯与端板之间的第二密封条到底板的最短距离相等。位于电芯的大面侧的第一密封条和第二密封条的高度相等,在每个电芯的两个大面侧的固定胶的高度相等,使得每个电芯在两个大面侧受到的固定胶的作用力相等。
9.在一些实施方案中,第一密封条和第二密封条到底板的最短距离相等。所有的第一密封条和第二密封条的高度相等,位于每个电芯的每侧的固定胶的高度相等,使得每个电芯受到的固定胶的作用力基本相等。
10.在一些实施方案中,第二密封条形成为环状,每个第一密封条的两端均连接或搭接于第二密封条。环状的第二密封条能够填充侧板、端板与电芯之间的缝隙,从而阻止固定胶液从侧板、端板与电芯之间的缝隙继续向底板流动;每个第一密封条的两端均连接或搭
接于第二密封条,使得第一密封条与第二密封条之间没有缝隙能够允许固定胶液通过,从而阻止固定胶液从任意相邻电芯之间的缝隙继续向底板流动。控制注胶量,进一步提高电池模组能量密度。
11.在一些实施方案中,第一密封条和第二密封条一体成型。第一密封条和第二密封条可以为一体成型结构,在安装时,将第一密封条和第二密封条形成的一体成型结构直接套设在多个电芯上。第一密封条和第二密封条形成的一体成型结构能够进一步固定多个电芯,降低电芯在使用过程中顶部焊缝处的振动。
12.在一些实施方案中,电芯的高度为l1,第一密封条和/或第二密封条的底部到电芯顶部的距离为l2,1/4l1≤l2<l1。第一密封条的底部到电芯顶部的距离l2大于等于1/4l1且小于l1时,电芯能够通过底板的固定槽以及固定胶实现较好的固定,降低电芯在使用过程中顶部焊缝处的振动。当l2的值越小时,电池模组能量密度越高,对于缓解电芯振动效果越差;当l2的值越大时,电池模组能量密度越低,对于缓解电芯振动效果越好。不同电池模组根据使用工况选择合适的注胶量,实现电芯安全和能量密度的最大化。
13.在一些实施方案中,相邻两个电芯的间距为l3,0<l3≤10mm。固定胶填充于相邻两个电芯之间的缝隙的部分区域,当相邻两个电芯的间距在大于0且小于等于10mm时,既能使固定胶实现固定电芯的作用,也能尽可能降低固定胶的使用量,提高电池模组能量密度。
14.在一些实施方案中,第一密封条的宽度为l4,l3≤l4≤1mm l3。第一密封条的宽度大于等于l3且小于等于1mm l3时,第一密封条的宽度可以与相邻两个电芯的间距相等,也可以略宽于相邻两个电芯的间距,在安装电芯后,相邻两个电芯挤压第一密封条,第一密封条发生形变,宽度减小。
15.在一些实施方案中,电芯的高度为l1,第一密封条和/或第二密封条的厚度为l5,0<l5≤1/2l1。第一密封条和/或第二密封条的厚度大于0且小于等于1/2l1时,第一密封条和/或第二密封条既能阻止固定胶液的继续流动,也不至于较大幅度提高电池模组能量密度。
16.在一些实施方案中,第一密封条和/或第二密封条的材质为软质橡胶。软质橡胶与电芯、侧板和端板的摩擦力较大,在注胶时,第一密封条和/或第二密封条不会随意滑动,从而严格控制注胶量。
17.第二方面,本技术提供一种电池,其包括上述的电池模组。
18.第三方面,本技术提供一种用电装置,其包括上述的电池模组,电池模组用于提供电能。
19.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本技术一些实施例中的一种车辆的简易示意图;
22.图2为图1中车辆的电池的结构示意图;
23.图3为本技术一些实施例的电池模组的爆炸图;
24.图4为本技术一些实施例的设置有第一密封条和第二密封条的多个排列电芯的结构示意图;
25.图5为本技术一些实施例的设置有第一密封条和第二密封条的多个排列电芯的正视图;
26.图6为本技术一些实施例的设置有第一密封条和第二密封条的多个排列电芯的左视图;
27.图7为本技术一些实施例中的一体成型的第一密封条和第二密封条的结构示意图;
28.图8为本技术一些实施例中的一体成型的第一密封条和第二密封条的俯视图;
29.图9为本技术一些实施例的设置有第一密封条和第二密封条的多个排列电芯的左视图,图中标记l1和l2的位置;
30.图10为本技术一些实施例中的设置有第一密封条和第二密封条的多个排列电芯的俯视图;
31.图11为图10的局部示意图,图中标记l3的位置;
32.图12为本技术一些实施例中的一体成型的第一密封条和第二密封条的结构示意图,图中标记l4和l5的位置。
33.图标:1000-车辆;
34.100-电池;200-控制器;300-马达;
35.10-箱体;11-第一部分;12-第二部分;
36.20-电池模组;21-侧板;22-端板;23-顶板;24-电芯;25-固定槽;26-第一密封条;27-第二密封条。
具体实施方式
37.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本技术的保护范围。
38.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
39.在本技术实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,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、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
40.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和
隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
41.在本技术实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
42.在本技术实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
43.在本技术实施例的描述中,技术术语“宽度”“厚度”“上”“下”“顶”“底”“内”“外”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技术实施例和简化描述,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技术实施例的限制。
44.在本技术实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“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;也可以是机械连接,也可以是电连接。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技术实施例中的具体含义。
45.目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
46.本技术发明人发现,薄铝壳的电芯相较厚铝壳的电芯的焊缝过窄、焊接强度较低,可能导致电池在使用过程中由于振动造成的薄铝壳焊接处脱焊,从而使得电芯漏液,直接影响电池寿命,甚至会引发安全隐患。为解决上述问题,目前采用的方法为:先在电池包中将电芯排布好,然后通过在电芯间的缝隙中注液体胶的方式来固定电芯。采用直接注液体胶的方式虽然能够有效减弱电芯在使用过程中的抖动,但是固定胶对于电池模组的能量密度影响较大,导致电池模组的能量密度降低。
47.本技术发明人研究发现,为了实现减弱电芯在使用过程中的抖动的同时,又提高电池模组的能量密度。可以通过控制电池模组的注胶量实现上述技术效果。
48.基于以上考虑,为了解决电芯在使用过程中容易由于振动导致电芯漏液的安全问题和寿命问题,还要提高电池模组的能量密度。发明人经过深入研究,设计了一种电池模组,通过在底板上设置固定槽,使得每个电芯的底部一一对应固定于底板的固定槽内,以及在相邻两个电芯之间设置第一密封条,在电芯与侧板、端板之间设置第二密封条,使固定胶存在于第一密封条、第二密封条和顶板之间的区域,实现电芯的部分注胶,在降低电芯顶部焊缝处的振动的同时,还可以控制注胶量,进一步提高电池模组能量密度。
49.在这样的电池模组中,电芯的底部被固定槽固定,电芯的顶部被固定胶固定,从而使得整个电芯被较好的固定在电池模组的壳体中。电池在使用过程中,顶部焊缝处的振动减弱,振动导致的焊缝脱焊漏液的安全问题和寿命问题减少。
50.在对电池能量密度需求的日益增加的背景下,本技术的电池模组能够通过将第一密封条和第二密封条设置在不同高度,进而控制固定胶液的注入量从而控制电池模组的能量密度。可根据目标电池在实际使用工况下的振动程度,设置电池模组中的固定胶液的注入量,在满足电芯焊缝完整的前提下,尽可能的减少固定胶液的注入量。
51.本技术中,电芯可以包括锂离子二次电芯、锂离子一次电芯、锂硫电芯、钠锂离子电芯、钠离子电芯或镁离子电芯等,本技术实施例对此并不限定。电芯可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本技术实施例对此也不限定。电芯一般按封装的方式分成三种:圆柱电芯、方形电芯和软包电芯。
52.电芯包括电极组件和电解液,电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电芯主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负极集流体作负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为聚丙烯(polypropylene,pp)或聚乙烯(polyethylene,pe)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本技术实施例并不限于此。
53.电芯还包括集流构件,集流构件用于将电芯的极耳和电极端子电连接,以将电能从电极组件输送至电极端子,经电极端子输送至电芯的外部;多个电芯之间通过汇流部件实现电连接,以实现多个电芯的串联、并联或者混联。
54.可以理解的是,本技术实施例描述的电池模组可以直接对用电装置供电,也可以通过并联或者串联的方式形成电池,以电池的形式对各种用电装置供电。
55.本技术的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池模组以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。电池一般包括用于封装一个或多个电池模组的箱体,箱体可以避免液体或其他异物影响电芯的充电或放电。
56.电池还包括采样端子和电池管理系统,采样端子连接于汇流部件,用于采集电芯的信息,例如电压或者温度等等。采样端子将所采集到的电芯的信息传递至电池管理系统,电池管理系统检测到电芯的信息超出正常范围时,会限制电池的输出功率以实现安全防护。
57.可以理解的是,本技术实施例中描述的使用电池模组或者电池所适用的用电装置可以为多种形式,例如,手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等,电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。
58.本技术的实施例描述的电池模组以及电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置,还可以适用于所有使用电池模组以及电池的用电装置,但为描述简洁,下述实施例均以电动汽车为例进行说明。
59.图1示出的是本技术一些实施例中的一种车辆的简易示意图;图2示出的是图1中车辆的电池的结构示意图。
60.请参阅图1,车辆1000的内部设置有电池100、控制器200和马达300,例如,在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。
61.在本技术的一些实施例中,电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。控制器200用来控制电池100为马达300的供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
62.在其他实施例中,电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
63.其中,本技术的实施例所提到的电池100是指包括一个或多个电池模组20以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,电池100由多个电电池模组20串联或者并联而成。
64.请参阅图2,电池100包括箱体10和电池模组20,电池模组20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池模组20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池模组20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
65.在电池100中,电池模组20可以是多个,多个电池模组20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池模组20中既有串联又有并联。多个电池模组20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池模组20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池模组20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池模组20之间的电连接。
66.根据本技术的一些实施例,请参阅图3,图3示出的是本技术一些实施例的电池模组20的爆炸图。
67.本技术提供了一种电池模组20。电池模组20包括底板(图未示)、侧板21、端板22、顶板23和至少两个电芯24。底板靠近顶板23的一面具有至少两个固定槽25,至少两个电芯24与至少两个固定槽25一一对应设置,电芯24的底部固定于对应的固定槽25内。任意相邻两个电芯24之间具有第一密封条26,电芯24与侧板21、端板22之间均设置也有第二密封条27,第一密封条26、第二密封条27、顶板23、侧板21和端板22之间填充有固定胶(图未示)。
68.底板是电池模组20中用于支撑电芯24的板状结构,其材质可以是金属或高分子材料。
69.固定槽25是设置在底板上且间隔布置的槽结构,且每个固定槽25的形状与电芯24底部的形状相同,每个固定槽25的尺寸可以与电芯24底部的尺寸相同或略大于电芯24底部的尺寸。固定槽25可以是和底板一体成型,也可以是成型好具有固定槽25的固定架后,再将固定架连接在底板表面,固定架的材质可以是金属或高分子材料,高分子材料包括弹性模量较高的塑料和弹性模量较低的橡胶,例如,固定架的材质可以为聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙
烯或三元乙丙橡胶。
70.侧板21是电池模组20中用于抵接电芯24的侧面的板状结构,其材质可以是金属或高分子材料。
71.端板22是电池模组20中用于抵接电芯24的大面的板状结构,其材质可以是金属或高分子材料。
72.可以理解的是,底板、侧板21和端板22可以是部分结构一体成型,例如,底板、两个侧板21和一个端板22一体成型;底板、侧板21和端板22也可以是单独成型,在安装时,再连接成型。
73.顶板23是电池模组20中用于封盖的板状结构,其材质可以是金属或高分子材料。
74.电芯24可以在底板上以大面面对大面的方式排列一列或多列。
75.第一密封条26是填充在任意相邻电芯24之间的条状结构,第一密封条26的两侧分别抵接于相邻两个电芯24。当固定胶液到达第一密封条26后,第一密封条26能够阻止固定胶液的继续流动。第一密封条26的材质可以为高分子材料,包括弹性模量较高的塑料和弹性模量较低的橡胶,塑料包括聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯,橡胶包括三元乙丙橡胶、氟橡胶或硅橡胶。
76.第二密封条27是填充在电芯24和侧板21以及电芯24和端板22之间的条状结构,第二密封条27的两侧分别抵接于电芯24和侧板21/端板22。当固定胶液到达第二密封条27后,第二密封条27能够阻止固定胶液的继续流动,第二密封条27的材质可以为高分子材料,包括弹性模量较高的塑料和弹性模量较低的橡胶,塑料包括聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯,橡胶包括三元乙丙橡胶、氟橡胶或硅橡胶。
77.本技术的电池模组20中的每个电芯24的底部通过卡在固定槽25中固定,每个电芯24的顶部通过填充在第一密封条26、第二密封条27和顶板23之间的固定胶固定,从而实现整个电芯24的固定,尽可能降低电芯24在使用过程中顶部焊缝处的振动,改善电芯24在使用过程中的振动导致的焊缝脱焊漏液的安全问题和寿命问题。此外,由于第一密封条26和第二密封条27的阻挡作用,使得固定胶存在于第一密封条26、第二密封条27和顶板23之间的区域,实现电芯24的部分注胶,在降低电芯24顶部焊缝处的振动的同时,还可以控制注胶量,进一步提高电池模组20能量密度。
78.根据本技术的一些实施例,可选地,请参阅图3~6,图4示出的是本技术一些实施例的设置有第一密封条26和第二密封条27的多个排列电芯24的结构示意图,图5示出的是本技术一些实施例的设置有第一密封条26和第二密封条27的多个排列电芯24的正视图,图6示出的是本技术一些实施例的设置有第一密封条26和第二密封条27的多个排列电芯24的左视图。第一密封条26以及电芯24与端板22之间的第二密封条27到底板的最短距离相等。
79.第一密封条26和第二密封条27有可能是平行于底板或不平行于底板。当第一密封条26和第二密封条27平行于底板时,第一密封条26和第二密封条27的每个位置与底板的距离相等;当第一密封条26和第二密封条27不平行于底板时,第一密封条26和第二密封条27存在与底板的最短距离。
80.位于电芯24的大面侧的第一密封条26和第二密封条27的高度相等,在每个电芯24的两个大面侧的固定胶的高度相等,使得每个电芯24在两个大面侧受到的固定胶的作用力相等。
81.在本技术的其他一些实施例中,第一密封条26以及电芯24与端板22之间的第二密封条27到底板的距离可以不相等。这样将会导致每个电芯24在两个大面侧受到的固定的作用力不相等。
82.根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参阅图3~6,第一密封条26和第二密封条27到底板的最短距离相等。
83.所有的第一密封条26和第二密封条27的高度相等,位于每个电芯24的每侧的固定胶的高度相等,使得每个电芯24受到的固定胶的作用力基本相等。
84.可选地,第一密封条26和第二密封条27均为直线形。
85.可以理解为,第一密封条26和第二密封条27在其延伸方向整体为直线形,即不管从任何角度观察第一密封条26和第二密封条27,其均为直线形。
86.可选地,第一密封条26和第二密封条27均平行于底板或顶板23。
87.根据本技术的一些实施例,可选地,第二密封条27形成为环状,每个第一密封条26的两端均连接或搭接于第二密封条27。
88.当第二密封条27的数量为1条时,第二密封条27形成为闭合结构;当第二密封条27的数量为2条及以上时,多条第二密封条27依次首尾连接或搭接形成为闭合结构。
89.搭接是指第一密封条26和第二密封条27在高度方向上有重叠,实现第一密封条26和第二密封条27在高度方向上没有空洞或缝隙,以避免固定胶液向下流动。
90.环状的第二密封条27能够填充侧板21、端板22与电芯24之间的缝隙,从而阻止固定胶液从侧板21、端板22与电芯24之间的缝隙继续向底板流动;每个第一密封条26的两端均连接或搭接于第二密封条27,使得第一密封条26能够填充任意相邻电芯24之间的缝隙,从而阻止固定胶液从任意相邻电芯24之间的缝隙继续向底板流动。控制注胶量,进一步提高电池模组20能量密度。
91.根据本技术的一些实施例,可选地,请参阅图7~8,图7示出的是本技术一些实施例中的一体成型的第一密封条26和第二密封条27的结构示意图,图8示出的是本技术一些实施例中的一体成型的第一密封条26和第二密封条27的俯视图。第一密封条26和第二密封条27一体成型。
92.第一密封条26和第二密封条27可以为一体成型结构,在安装时,将第一密封条26和第二密封条27形成的一体成型结构直接套设在多个电芯24上。第一密封条26和第二密封条27形成的一体成型结构能够进一步固定多个电芯24,降低电芯24在使用过程中顶部焊缝处的振动。同时,第一密封条26和第二密封条27形成的一体成型结构在注胶时不会随意滑动,可严格控制固定胶液的注入量。
93.一体成型结构是指在成型时即制造为一个部件,在装配此部件时,只能将此部件当做一个整体进行装配。例如,通过注塑成型或模压成型的方式使第一密封条26和第二密封条27成型为一体成型结构。
94.在本技术的其他一些实施例中,每个第一密封条26和第二密封条27也可以是单独成型的。在安装电芯24时,将每个第一密封条26卡在相邻两个电芯24之间的预设位置,然后将第二密封条27通过粘接等方式连接在电芯24的侧壁上,第一密封条26和第二密封条27的连接处可以采用粘接或搭接的方式连接;或是在相邻两个电芯24之间的预设位置安装第一密封条26后,在端板22和侧板21的相应位置采用粘接等方式连接第二密封条27,使得在安
装好端板22和侧板21后,第一密封条26的两端刚好搭接或抵接于第二密封条27。
95.抵接是指第一密封条26的端部通过弹性作用挤压第二密封条27的侧壁,实现第一密封条26和第二密封条27在水平方向上没有空洞或缝隙,以避免固定胶液向下流动。
96.根据本技术的一些实施例,可选地,请参阅图9,图9示出的是本技术一些实施例中的电芯24、第一密封条26和/或第二密封条27的尺寸示意图。电芯24的高度为l1,第一密封条26和/或第二密封条27的底部到电芯24顶部的距离为l2,1/4l1≤l2<l1。
97.第二密封条27的底部即为第二密封条27靠近底板的一端。
98.电芯24顶部即为电芯24靠近顶板23的一端。
99.第一密封条26的底部到电芯24顶部的距离l2大于等于1/4l1且小于l1时,电芯24能够通过底板的固定槽25以及固定胶实现较好的固定,降低电芯24在使用过程中顶部焊缝处的振动。当l2的值越小时,电池模组20能量密度越高,对于缓解电芯24振动效果越差;当l2的值越大时,电池模组20能量密度越低,对于缓解电芯24振动效果越好。不同电池模组20根据使用工况选择合适的注胶量,实现电芯24安全和能量密度的最大化。
100.根据本技术的一些实施例,可选地,请参阅图10~11,图10示出的是本技术一些实施例中的设置有第一密封条26和第二密封条27的多个排列电芯24的俯视图,图11示出的图10的局部尺寸示意图。相邻两个电芯24的间距为l3,0<l3≤10mm。
101.相邻两个电芯24的间距即为相邻两个电芯24的相邻的两个大面的间距。
102.固定胶填充于相邻两个电芯24之间的缝隙的部分区域,当相邻两个电芯24的间距在大于0且小于等于10mm时,既能使固定胶实现固定电芯24的作用,也能尽可能降低固定胶的使用量,提高电池模组20能量密度。
103.可选地,0<l3≤3mm。
104.可选地,0.5≤l3≤1.5mm。
105.根据本技术的一些实施例,可选地,请参阅图12,图12示出的是本技术一些实施例中的一体成型的第一密封条26和第二密封条27的尺寸示意图。第一密封条26的宽度为l4,l3≤l4≤1mm l3。
106.第一密封条26的宽度是指其在电芯24排布方向上的宽度。
107.第一密封条26的宽度大于等于l3且小于等于1mm l3时,第一密封条26的宽度可以与相邻两个电芯24的间距相等,也可以略宽于相邻两个电芯24的间距,在安装电芯24后,相邻两个电芯24挤压第一密封条26,第一密封条26发生形变,宽度减小。
108.可选地,l3≤l4≤0.6mm l3。
109.可选地,l3≤l4≤0.3mm l3。
110.根据本技术的一些实施例,可选地,请参阅图12,电芯24的高度为l1,第一密封条26和/或第二密封条27的厚度为l5,0<l5≤1/2l1。
111.第一密封条26和/或第二密封条27的厚度大于0且小于等于1/2l1时,第一密封条26和/或第二密封条27既能阻止固定胶液的继续流动,也不至于较大幅度提高电池模组20能量密度。
112.可选地,0<l5≤1/6l1。
113.可选地,0<l5≤1/15l1。
114.根据本技术的一些实施例,可选地,第一密封条26和/或第二密封条27的材质为软
质橡胶。
115.软质橡胶与电芯24、侧板21和端板22的摩擦力较大,在注胶时,第一密封条26和/或第二密封条27不会随意滑动,从而严格控制注胶量。
116.软质橡胶是指含硫磺量较低、弹性及柔软性较好的硫化橡胶。
117.可选地,第一密封条26和/或第二密封条27的材质为耐腐蚀软质橡胶。
118.可选地,第一密封条26和/或第二密封条27的材质为三元乙丙橡胶、氟橡胶或硅橡胶。
119.以下结合实施例对本技术的电池模组20作进一步的详细描述。
120.实施例1
121.请参阅图1,本技术实施例提供了一种电池模组20,电池模组20包括底板、两个侧板21、两个端板22、顶板23和12个电芯24,底板靠近顶板23的一面具有12个固定槽25,12个电芯24以大面面对大面的方式依次排布在12个固定槽25内,任意相邻两个电芯24的间距l3=1mm;第一密封条26和第二密封条27一体成型,并套设在12个电芯24中部,第一密封条26和第二密封条27的底部到电芯24顶部的距离为l2=1/4l1,第一密封条26、第二密封条27、顶板23、侧板21和端板22之间填充有固定胶。
122.实施例2
123.请参阅图1,本技术实施例提供了一种电池模组20,电池模组20包括底板、两个侧板21、两个端板22、顶板23和12个电芯24,底板靠近顶板23的一面具有12个固定槽25,12个电芯24以大面面对大面的方式依次排布在12个固定槽25内,任意相邻两个电芯24的间距l3=1mm;第一密封条26和第二密封条27一体成型,并套设在12个电芯24中部,第一密封条26和第二密封条27的底部到电芯24顶部的距离为l2=1/2l1,第一密封条26、第二密封条27、顶板23、侧板21和端板22之间填充有固定胶。
124.实施例3
125.请参阅图1,本技术实施例提供了一种电池模组20,电池模组20包括底板、两个侧板21、两个端板22、顶板23和12个电芯24,底板靠近顶板23的一面具有12个固定槽25,12个电芯24以大面面对大面的方式依次排布在12个固定槽25内,任意相邻两个电芯24的间距l3=1mm;第一密封条26和第二密封条27一体成型,并套设在12个电芯24中部,第一密封条26和第二密封条27的底部到电芯24顶部的距离为l2=3/4l1,第一密封条26、第二密封条27、顶板23、侧板21和端板22之间填充有固定胶。
126.对比例1
127.本技术对比例提供了一种电池模组,电池模组包括底板、两个侧板21、两个端板、顶板和12个电芯,底板靠近顶板的一面具有12个固定槽,12个电芯以大面面对大面的方式依次排布在12个固定槽内,任意相邻两个电芯的间距l3=1mm;底板、顶板、侧板和端板之间缝隙全部填充有固定胶。
128.对比例2
129.本技术对比例提供了一种电池模组,电池模组包括底板、两个侧板21、两个端板、顶板和12个电芯,12个电芯以大面面对大面的方式依次排布在底板上,任意相邻两个电芯之间采用双面胶加缓冲垫的方式粘接,任意相邻两个电芯的间距l3=1mm。
130.试验例
131.取实施例1~3和对比例1~2的电池模组分别置于5hz和15hz的频率下进行定频振动测试,振动24h后,观察电池模组外观完整性,每个实施例和对比例的电池模组的数量均为5组,测试结果如表1和表2所示:
132.表1实施例1~3和对比例1~2的电池模组在5hz下振动24h后现象
[0133][0134]
表2实施例1~3和对比例1~2的电池模组在15hz下振动24h后现象
[0135][0136]
由表1和表2可知,注胶量越多,对于缓解电芯振动效果越好;振动频率越快,越需要多注胶。
[0137]
相较于对比例2公开的贴胶的方式,本技术实施例的电池模组可以满足电芯安全需求。
[0138]
当电池使用工况和寿命的需求不同时,可根据目标电池在实际使用工况下的振动程度,将第一密封条和第二密封条设置在不同高度,进而控制固定胶液的注入量,从而实现电芯安全和能量密度的最大化。
[0139]
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽
管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
[0140]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
再多了解一些

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