电池模组及具有其的车辆的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种电池模组及具有其的车辆。


背景技术：

2.在现有的电动汽车技术中，随着电池能量密度的不断提高，电池的循环寿命和安全性能就会受到影响，其中以热失控为核心的安全性问题，仍然是锂离子电池大规模应用过程中亟待攻克的难题，为保障电池的安全运行，急需开发有效的电池热失控防控策略。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池模组，能够有效降低电池模块发生热失控风险，提升了电池模块的安全性。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种电池模组，包括：电池模块和壳体，所述电池模块设于所述壳体内，所述壳体内设有阻燃层和绝缘层，所述绝缘层靠近所述电池模块设置，所述绝缘层通过所述阻燃层和所述壳体连接。
6.根据本实用新型实施例的电池模组，所述阻燃层包括：阻燃剂和粘结剂，所述阻燃剂为三磷酸酯、磷酸三乙酯、三甲基磷酸酯、二甲基磷酸甲酯中的至少一种；所述粘结剂为环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂和有机氟树脂中的一种。
7.根据本实用新型实施例的电池模组，所述粘结剂和所述阻燃剂的质量比例区间为1.2-1.6。
8.根据本实用新型实施例的电池模组，所述阻燃层的厚度为2-10μm。
9.根据本实用新型实施例的电池模组，所述阻燃层的厚度为2μm、3μm、5μm、8μm。
10.根据本实用新型实施例的电池模组，所述绝缘层的厚度为20-50μm。
11.根据本实用新型实施例的电池模组，所述绝缘层的厚度为30μm。
12.根据本实用新型实施例的电池模组，所述绝缘层为聚丙烯膜。
13.根据本实用新型实施例的电池模组，所述壳体为铝型材挤压件。
14.相对于现有技术，本实用新型所述的电池模组，壳体为铝壳，并且铝壳内部涂有一层阻燃层，通过阻燃层的粘接在外层含有一层绝缘层，阻燃层可以在电池模块发生异常情况后阻止或延缓电池模块燃烧，进而提高预警的时间，有效降低电池模块发生热失控风险，从而提升了电池模块的安全性。
15.根据本实用新型的第二方面的车辆，设置有如第一方面任一种所述的电池模组。所述车辆与上述的电池模组相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
16.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
17.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1为本实用新型实施例所述的壳体的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例所述的电池模块的结构示意图。
20.附图标记说明：
21.100-电池模组，1-电池模块，2-壳体，3-阻燃层，4-绝缘层，5-安装空间。
具体实施方式
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.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，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。
24.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。
25.下面将参考附图1和图2并结合实施例来详细说明本实用新型实施例的电池模组100，如图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：电池模块1和壳体2，进一步地，电池模块1设于壳体2内，具体地，如图1所示，电池模块1可以设置在安装空间5内，这样，通过壳体2可以为电池模块1提供保护作用。进一步地，壳体2内设有阻燃层3和绝缘层4，绝缘层4靠近电池模块1设置，这样，通过绝缘层4可以为电池模块1提供绝缘保护。进一步地，绝缘层4通过阻燃层3和壳体2连接，具体地，阻燃层3涂在壳体2的内侧，然后阻燃层3和绝缘层4粘接在一起，这样有利于降低电池模块1发生热失控风险，提升了电池模块1的安全性。
26.在现有技术中，电池模块的外层会包裹一层绝缘层，这样会增加电池模块的生产工序，而根据本实用新型实施例的电池模组100，壳体内设有绝缘层4，这样可以省去电池模块1在生产过程中包膜的工序，进而提高了生产效率。
27.根据本实用新型实施例的电池模组100，通过在壳体2内侧设置阻燃层3和绝缘层4，能够有效降低电池模块1发生热失控风险，提升了电池模块1的安全性。
28.根据本实用新型实施例的电池模组100，阻燃层3可以包括：阻燃剂和粘结剂，进一步地，阻燃剂可以为三磷酸酯、磷酸三乙酯、三甲基磷酸酯、二甲基磷酸甲酯中的至少一种，例如，在一个具体的实施例中，阻燃剂可以为三甲基磷酸酯。进一步地，粘结剂为环氧树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂和有机氟树脂中的一种，例如，在一个具体的实施例中，粘结剂可
以为环氧树脂。
29.根据本实用新型实施例的电池模组100，粘结剂和阻燃剂的质量比例区间为1.2-1.6，例如，在一个具体的实施例中，粘结剂和阻燃剂的质量比例可以为1.2。
30.根据本实用新型实施例的电池模组100，阻燃层3的厚度为2-10μm。具体地，阻燃层3的厚度可以为2μm、3μm、5μm、8μm。
31.根据本实用新型实施例的电池模组100，绝缘层4的厚度为20-50μm。具体地，绝缘层4的厚度为30μm。
32.根据本实用新型实施例的电池模组100，绝缘层4可以为聚丙烯膜，这样有利于提升绝缘层4的绝缘性能。
33.根据本实用新型实施例的电池模组100，壳体2为铝型材挤压件，这样有利于提升壳体2的结构强度。
34.下面结合多个实施例详解介绍一下本实用新型实施例的电池模组100和现有技术的电池模组100的性能比较。
35.实施例1
36.在壳体2表面涂布一层阻燃层3，阻燃层3包括阻燃剂三甲基磷酸酯和粘结剂环氧树脂，质量比为1:1.2，厚度为2μ，通过阻燃层3粘结一层聚丙烯膜，厚度为30μm。
37.实施例2
38.在壳体2表面涂布一层阻燃层3，阻燃层3包括阻燃剂三甲基磷酸酯和粘结剂环氧树脂，质量比为1:1.2，厚度为3μ，通过阻燃层3粘结一层聚丙烯膜，厚度为30μm。
39.实施例3
40.在壳体2表面涂布一层阻燃层3，阻燃层3包括阻燃剂三甲基磷酸酯和粘结剂环氧树脂，质量比为1:1.2，厚度为5μ，通过阻燃层3粘结一层聚丙烯膜，厚度为30μm。
41.实施例4
42.在壳体2表面涂布一层阻燃层3，阻燃层3包括阻燃剂三甲基磷酸酯和粘结剂环氧树脂，质量比为1:1.2，厚度为8μ，通过阻燃层3粘结一层聚丙烯膜，厚度为30μm。
43.对比例
44.采用现有技术无涂层的壳体。
45.进一步地，将上述实施例1—4中的壳体2以及现有技术中无涂层的壳体分别制成100ah三元体系铝壳锂离子电池，然后按照实验1—6进行热蔓延测试对比，具体过程和结果(表1)如下：
46.实验1
47.用两个对比例中的壳体制成的电芯，中间使用2.0mm厚度的气凝胶隔开，然后在其中一个电芯表面粘接一个300w的加热板，外部用钢板对两个电芯及加热板固定在一起，对加热板进行加热直到有加热板侧的电芯发生热失控，分别记录两个电芯发生热失控所需时间。
48.实验2
49.用对比例中的壳体制成的电芯与实施例1中的壳体2制成的电芯中间使用2.0mm厚度的气凝胶隔开，然后在对比例制成的电芯侧粘接一个300w的加热板，外部用钢板对两个电芯及加热板固定在一起，对加热板进行加热直到有加热板侧的电芯发生热失控，分别记
录两个电芯发生热失控所需时间。
50.实验3
51.用两个实施例1中的壳体2制成的电芯中间使用2.0mm厚度的气凝胶隔开，然后在对比例制成的电芯侧粘接一个300w的加热板，外部用钢板对两个电芯及加热板固定在一起，对加热板进行加热直到有加热板侧的电芯发生热失控，分别记录两个电芯发生热失控所需时间。
52.实验4
53.用实施例1中的壳体2制成的电芯与实施例2中的壳体2制成的电芯中间使用2.0mm厚度的气凝胶隔开，然后在对比例制成的电芯侧粘接一个300w的加热板，外部用钢板对两个电芯及加热板固定在一起，对加热板进行加热直到有加热板侧的电芯发生热失控，分别记录两个电芯发生热失控所需时间。
54.实验5
55.用实施例1中的壳体2制成的电芯与实施例3中的壳体2制成的电芯中间使用2.0mm厚度的气凝胶隔开，然后在对比例制成的电芯侧粘接一个300w的加热板，外部用钢板对两个电芯及加热板固定在一起，对加热板进行加热直到有加热板侧的电芯发生热失控，分别记录两个电芯发生热失控所需时间。
56.实验6
57.用实施例1中的壳体2制成的电芯与实施例4中的壳体2制成的电芯中间使用2.0mm厚度的气凝胶隔开，然后在对比例制成的电芯侧粘接一个300w的加热板，外部用钢板对两个电芯及加热板固定在一起，对加热板进行加热直到有加热板侧的电芯发生热失控，分别记录两个电芯发生热失控所需时间。
58.表1-不同实验热蔓延测试结果
[0059][0060]
通过实验结果可以得到，使用现有技术的壳体制成的电芯，加热发生热失控时间较短，同时旁边第二个电芯由热蔓延引发的热失控时间较短，而使用本实用新型的壳体2制成的电芯加热发生热失控时间明显加长，并且阻燃层3含量增加到一定程度，不会由热蔓延引发热失控发生，大大提升了电池模组100的安全性能。
[0061]
综上所述，本实用新型所述的电池模组100，壳体2为铝壳，并且铝壳内部涂有一层
阻燃层3，通过阻燃层3的粘接在外层含有一层绝缘层4，阻燃层3可以在电池模块1发生异常情况后阻止或延缓电池模块1燃烧，进而提高预警的时间，有效降低电池模块1发生热失控风险，从而提升了电池模块1的安全性。
[0062]
本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述的电池模组100，从而具有防止热失控风险能力更强、安全性更高等优点。
[0063]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0064]
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。
[0065]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。