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电池模组的制作方法

2022-05-21 00:03:04 来源:中国专利 TAG:
电池模组的制作方法

本发明属于电池技术领域,更具体地说,是涉及一种电池模组。

背景技术

新能源汽车对续航能力要求的提高,加快了高能量密度的电池包的开发。但是高能量密度的电池包也有明显的缺陷:其稳定性非常差,在发生碰撞、过充或大电流充电时,很容易发生起火、爆炸事件。如此,为保证使用者的安全,对于电池包的热失控进行有效防护,显得十分重要。

电池模组或电池包在发生热失控后,其产生的能量非常巨大,几乎很难控制,危险系数非常高。如此,相对于电池模组或电池包层级的热失控防护,电芯、电池单体的热失控防护显得十分重要。

目前,针对电芯层级的热失控防护,大多数是采用隔热的方式来实现的。比如:在两个电芯之间采用多层云母片进行隔热,进而延缓电芯的热失控;或者,通过设置阻燃材料,防止热失控的发生。以上方案均难以对热失控的蔓延和扩散进行控制,无法达到很好的防护要求。并且,增加隔热材料、云母片均会占用电池模组的有效使用空间,从而会降低电池模组的能量密度,不利于提高电池包的续航能力。



技术实现要素:

本发明实施例的目的之一在于:提供一种电池模组,旨在解决现有技术中,电芯的热失控难以得到控制且采用隔热方式导致电池模组的能量密度降低的技术问题。

为解决上述技术问题,本发明实施例采用的技术方案是:

提供了一种电池模组,包括:

模组框架;

电芯,容置于模组框架内;电芯包括裸电芯及包裹于裸电芯的封装件,封装件在第一预设温度时形成有供其内的气体排出的缺口;

液冷装置,设于模组框架内;液冷装置在封装件内排出气体时打开,以将其内的液冷介质排出至电芯上。

通过采用上述技术方案,裸电芯的至少部分设于封装件内,封装件内的裸电芯温度达到第一预设温度时,封装件也达到第一预设温度并形成缺口,封装件内部的气体从缺口处排出外部,便于封装件内的气体和外部进行热交换,从而实现对整个电芯的降温,防止封装件内部的温度过高而引起整个电芯的热失控,并且,此时实现封装件内部的压力实现释放,避免出现电芯爆炸的风险;与此同时,液冷装置打开,液冷装置内的液冷介质排出并直接浇灭电芯,也即是使得封装件内的气体和液冷装置内的液冷介质直接接触并进行热交换,从而防止电芯出现热失控的现象,从而实现对整个电芯的降温,防止封装件内部的温度过高而引起整个电芯的热失控,从而使得电芯的热失控得到有效的控制,提高电池模组的安全性能。此外,通过封装件形成缺口供气体排出的方式实现对电芯的热失控防护,不会大量占用模组框架的有效空间,从而不会影响电池模组的能量密度,从而能够有效地保证电池模组的电量和续航能力。

在一个实施例中,封装件上设有熔点为第一预设温度的可熔材料件,且封装件在可熔材料件熔化时形成缺口。

通过采用上述技术方案,使得封装件上设置有可熔材料件,且封装件包裹于裸电芯,也即是裸电芯的至少部分设于封装件内,当封装件内的裸电芯的温度达到第一预设温度时,可熔材料件熔化并使得封装件形成缺口,从而使得封装件内部的气体从缺口处排出外部,以与液冷装置的液冷介质进行热交换,从而实现对整个电芯的降温,防止封装件内部的温度过高而引起整个电芯的热失控,从而使得电芯的热失控得到有效的控制。并且,通过可熔材料件对电芯进行热失控防护的方式,不会大量占用多个电芯形成的电池模组的有效空间,从而能够有效地保证电池模组的续航能力。

在一个实施例中,缺口设置为封装件上的封口,可熔材料件填充于封口处,并在熔化时打开封口。

通过采用上述技术方案,缺口为封装件的封口,且可熔材料件填充于封口处,则当可熔材料件在第一预设温度熔化时,能够保证封装件的封口被打开而形成供封装件内部的气体排出外部的缺口,从而使得封装件内部的气体通过封口而与外部形成热交换,避免可熔材料件熔化后封装件上无法形成缺口的现象,便于封装件内的气体和外部进行热交换,以对整个电芯的降温,防止封装件内部的温度过高而引起整个电芯的热失控,从而使得电芯的热失控得到有效的控制。

在一个实施例中,可熔材料件为采用金属合金材料形成的结构件。

通过采用上述技术方案,使得金属合金材料能够填充于封口处,并可保证可熔材料件在熔化时打开封装件的封口,避免可熔材料件的质地过软而导致即使可熔材料件熔化后封口依然未被打开的现象,确保可熔材料件熔化后封装件内的气体能够通过封口排出外部,防止封装件内部的温度过高而引起整个电芯的热失控,从而使得电芯的热失控得到有效的控制。

在一个实施例中,液冷装置包括设于模组框架内的液冷板,液冷板内形成有液冷流道;液冷流道在封装件内排出气体时打开,以将其内的液冷介质排出至电芯上。

通过采用上述技术方案,液冷板内的液冷流道内循环有液冷介质,从而实现对电芯进行液冷、降温的作用,避免电芯的温度过高。当电芯的温度达到第一预设温度时,可熔材料件熔化并使得封装件上形成有缺口,封装件内部的气体通过缺口排出封装件的外部,此时液冷流道被打开,从而使得液冷流道内的液冷介质与封装件内的气体直接接触并进行热交换,从而防止电芯出现热失控的现象,从而实现对整个电芯的降温,防止封装件内部的温度过高而引起整个电芯的热失控,从而使得电芯的热失控得到有效的控制,提高电池模组的安全性能。

在一个实施例中,液冷板上形成有连通液冷流道的出水孔,出水孔处盖设有可打开或关闭出水孔的密封盖。

通过采用上述技术方案,使得密封盖可实现关闭或打开出水孔,便于封装件内的气体排出封装件外时,液冷流道内的液冷介质能够排出至电芯上,以对电芯进行降温、灭火作用,防止封装件内部的温度过高而引起整个电芯的热失控。并且,出水孔的设置,便于实现对液冷介质的排出操作进行控制。

在一个实施例中,液冷板设于所述电芯具有可熔材料件的一侧,且出水孔朝向可熔材料件设置。

通过采用上述技术方案,以使封装件内的气体排出时,液冷流道内的液冷介质通过出水孔直接喷洒至封装件的封口处,也即是直接对封装件上排出气体的封口进行降温,可有效、准确地实现对电芯进行降温、灭火,从而提高液冷介质灭火、降温的效率,快速防止电芯温度继续升高,防止电芯出现热失控的现象。

在一个实施例中,模组框架内设有多个电芯,多个电芯设于液冷板的相同侧,且液冷板上开设有多个出水孔,各电芯均正对至少一个出水孔。

通过采用上述技术方案,液冷板上开设有多个出水孔的设置,能够加大液冷流道内的液冷介质流出至电芯上的速度,从而提高对电芯的热失控进行控制的效果。并且各电芯正对至少一个出水孔,从而使得液冷介质能够从对应的出水孔排出以具有针对性地喷洒电芯,且能够提高对电芯的降温、灭火效果。

在一个实施例中,密封盖为采用可熔材料制成的密封盖,密封盖的熔点为第二预设温度,且第二预设温度大于第一预设温度。

通过采用上述技术方案,使得密封盖在第二预设温度时熔化以打开出水孔,实现对电芯的第二次降温、灭火防护,从而减小电芯发生热失控的概率,从而起到对电芯、电池模组的保护作用,防止封装件内部的温度过高而引起整个电芯的热失控,从而使得电芯的热失控得到有效的控制,提高电芯的安全性能。

在一个实施例中,模组框架内还设有传感器,传感器包括气体传感器和温度传感器中的至少一种。

通过采用上述技术方案,传感器能够检测到封装件内排出的气体或者检测到第一预设温度时,液冷板内的液冷流道打开并使得液冷流道内的液冷介质喷洒至电芯上,从而实现对电芯的降温,严重时可对电芯进行灭火,从而确保液冷流道内的液冷介质能够喷洒电芯,实现对电芯的防护功能,避免电芯的温度过高而引起热失控的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电池模组的电芯的正视图;

图2为本发明实施例提供的电池模组的电芯的局部示意图;

图3为本发明实施例提供的电池模组的爆炸图;

图4为本发明实施例提供的电池模组的液冷装置的立体结构图。

其中,图中各附图标记:

1-电芯;11-裸电芯;111-电芯本体;112-极耳;12-封装件;121-缺口;13-可熔材料件;2-模组框架;21-U型壳;22-端板;23-盖板;3-液冷装置;31-液冷板;311-液冷流道;312-出水孔;313-液冷进口;314-液冷出口;32-传感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,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,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述,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发明的限制。

为了说明本发明所述的技术方案,以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请一并参阅图1至图3,本发明实施例提供的电池模组包括模组框架2、电芯1以及液冷装置3。

电芯1为软包电芯,电芯1包括裸电芯11及封装件12。封装件12包裹于裸电芯11,也即是裸电芯11的至少部分封装于封装件12内。此处需要说明的是,裸电芯11包括电芯本体111及设于电芯本体111沿第一方向上的相对两端的极耳112,电芯本体111封装于封装件12内,且电芯本体111两端的极耳112的至少部分伸出封装件12的两端外部。其中,如图1所示,第一方向为图1中示意的水平方向x。当裸电芯11的温度达到第一预设温度时,封装件12的温度也达到第一预设温度而形成缺口121,缺口121用于供封装件12内的气体排出封装件12外,实现封装件12内部的压力的释放,防止电芯1爆炸。其中,缺口121形成于封装件12沿第二方向上的一侧,如图1所示,第二方向为图1中示意的竖直方向z,第二方向垂直于第一方向。

液冷装置3容纳于模组框架2内,液冷装置3在封装件12内的气体排出时打开,从而使得液冷装置3内的液冷介质排出至电芯1上。其中,电芯1也容纳于模组框架2内,且液冷装置3设于电芯1的旁侧。如此,此处需要说明的是,工作时,当裸电芯11的温度达到第一预设温度时,封装件12内形成有高温气体,此时封装件12上形成有缺口121,高温气体从缺口121冲出封装件12外部,以与外部进行热交换,防止电芯1的温度过高,并且此时实现了封装件12内部的压力释放,防止电芯1爆炸,实现对电芯1的第一层保护。与此同时,液冷装置3打开并使得其内的液冷介质排出至电芯1上,从而实现对电芯1的降温,严重时可实现对电芯1的灭火操作,从而防止电芯1出现热失控,实现对电芯1的第二层保护。因此,本实施例中的电池模组能够实现对电芯1的双重保护,从而防止电芯1出现热失控的现象,提高电池模组的安全性能。

其中,第一预设温度的范围为100℃~200℃,如此使得封装件12内部的高温气体在100℃~200℃时排出外部,从而避免电芯1整体的温度超过第一预设温度,实现对电芯1热失控的防护。

此处需要说明的是,封装件12内还封装有电解液,当裸电芯11的温度达到第一预设温度时,封装件12内的高温气体从缺口121排出封装件12的外部,封装件12内的高温气体包括挥发的电解液及封装件12内的物质发应后形成的二氧化碳等高温气体。

本发明实施例中,通过采用上述技术方案,裸电芯11的至少部分设于封装件12内,当封装件12内的裸电芯11的温度达到第一预设温度时,封装件12也达到第一预设温度并形成缺口121,封装件12内部的气体从缺口121处排出外部,便于封装件12内的气体和外部进行热交换,从而实现对整个电芯1的降温,防止封装件12内部的温度过高而引起整个电芯1的热失控,并且,此时实现封装件12内部的压力实现释放,避免出现电芯1爆炸的风险;与此同时,液冷装置3打开,液冷装置3内的液冷介质排出并直接浇灭电芯1,也即是使得封装件12内的气体和液冷装置3内的液冷介质直接接触并进行热交换,从而防止电芯1出现热失控的现象,从而实现对整个电芯1的降温,防止封装件12内部的温度过高而引起整个电芯1的热失控,从而使得电芯1的热失控得到有效的控制,提高电池模组的安全性能。此外,通过封装件12形成缺口121供气体排出的方式实现对电芯1的热失控防护,不会大量占用模组框架2的有效空间,从而不会影响电池模组的能量密度,从而能够有效地保证电池模组的电量和续航能力。

请一并参阅图1及图2,在本实施例中,封装件12上设有熔点为第一预设温度的可熔材料件13,且封装件12在可熔材料件13熔化时形成缺口121。其中,可熔材料件13设于封装件12沿第二方向上的一侧。可熔材料件13的熔点为第一预设温度,封装件12在可熔材料件13熔化时形成供其内的气体排出的缺口121。此处需要说明的是,裸电芯11工作时,当裸电芯11的温度达到第一预设温度时,封装件12内形成有高温气体,可熔材料件13熔化并流动,从而使得封装件12上形成有缺口121,在封装件12内部的高温气体的冲击下,该缺口121开裂并连通于封装件12的内部及封装件12的外部,以使得封装件12内部的高温气体通过缺口121排出封装件12的外部,以与外部进行热交换,防止电芯1整体的温度过高。

通过采用上述技术方案,使得封装件12上设置有可熔材料件13,且封装件12包裹于裸电芯11,也即是裸电芯11的至少部分设于封装件12内,当封装件12内的裸电芯11的温度达到第一预设温度时,可熔材料件13熔化并使得封装件12形成缺口121,从而使得封装件12内部的高温气体从缺口121处排出外部,以与液冷装置3的液冷介质进行热交换,从而实现对整个电芯1的降温,提前阻止电芯1的温度继续上升,防止封装件12内部的温度过高而引起整个电芯1的热失控,从而使得电芯1的热失控得到有效的控制,提高电芯1的安全性能。并且,通过可熔材料件13对电芯1进行热失控防护的方式,不会大量占用多个电芯1形成的电池模组的有效空间,从而能够有效地保证电池模组的续航能力。

请一并参阅图1及图2,在本实施例中,缺口121设置为封装件12上的封口,可熔材料件13填充于封口处,并在熔化时打开封口。此处需要说明的是,封装件12为用于起封装作用的铝塑膜,封装件12包裹于电芯本体111上。在封装件12包裹于电芯本体111后,封装件12沿第一方向上的两边、封装件12沿第二方向上的一边均形成封口,可熔材料件13设于封装件12的其中一段封口处,如图2所示,封口由封装件12的前、后两面边缘间隔形成,也即是可熔材料件13设于封装件12的前、后两面边缘之间;当可熔材料件13熔化时,可熔材料件13流动并使得封装件12的前、后两面边缘恢复间隔设置的状态,如此形成缺口121,也即是打开了封口,则封装件12内的高温气体可从封口排出外部。

在具体地实施例中,可熔材料件13通过密封胶固定于封装件12的前、后两面边缘之间。具体为:封装件12的封口通过密封胶形成固定,且密封胶绕设于可熔材料件13的外周,且密封胶粘贴于封装件12的前、后两面边缘上,从而实现将可熔材料件13粘贴于封装件12的其中一段封口处。其中,封装件12沿第二方向上的一侧具有封口,且封装件12沿第一方向上的两端也具有封口,可熔材料件13设于封装件12沿第二方向上的一侧的封口处。

通过采用上述技术方案,缺口121为封装件12的封口,且可熔材料件13填充于封口处,则当可熔材料件13在第一预设温度熔化时,能够保证封装件12的封口被打开而形成供封装件12内部的高温气体排出外部的缺口121,从而使得封装件12内部的高温气体通过封口而与外部形成热交换,避免可熔材料件13熔化后封装件12上无法形成缺口121的现象,便于封装件12内的高温气体和外部进行热交换,以对整个电芯1的降温,防止封装件12内部的温度过高而引起整个电芯1的热失控,从而使得电芯1的热失控得到有效的控制。

在另一个实施例中,可熔材料件13设于封装件12上并与封装件12共同封装裸电芯11,则当裸电芯11的温度达到第一预设温度时,可熔材料件13熔化时导致裸电芯11裸漏,从而使得封装件12内的高温气体排出外部,以形成热交换。

在本实施例中,可熔材料件13为采用金属合金材料形成的结构件,也即是可熔材料件13为硬质结构,则金属合金材料能够填充于封口处,并可保证可熔材料件13在熔化时打开封装件12的封口,避免可熔材料件13的质地过软而导致即使可熔材料件13熔化后封口依然未被打开的现象,确保可熔材料件13熔化后封装件12内的高温气体能够通过封口排出外部,防止封装件12内部的温度过高而引起整个电芯1的热失控,从而使得电芯1的热失控得到有效的控制。

可选地,可熔材料件13采用锡合金材料制成,锡合金材料熔点低,强度和硬度均低,它有较高的导热性和较低的热膨胀系数,能够保证锡合金材料在第一预设温度时熔化以打开封装件12上的封口。

请一并参阅图3及图4,在本实施例中,液冷装置3包括液冷板31,液冷板31设于模组框架2内并位于电芯1的一侧,且液冷板31内形成有液冷流道311,液冷板31上开设有液冷进口313和液冷出口314,液冷进口313和液冷出口314分别连通于液冷流道311。进行液冷时,外部的液冷介质通过液冷进口313进入液冷流道311内并在液冷流道311内循环流动,以对电芯1进行液冷操作,最后从液冷出口314流出外部,从而实现液冷介质在液冷流道311内循环,从而实现对电芯1的液冷降温操作。

当可熔材料件13在第一预设温度时熔化,封装件12内部的高温气体通过缺口121排出封装件12的外部,此时液冷流道311打开,从而使得液冷流道311内的液冷介质排出至电芯1上,从而实现对电芯1的降温,严重时可实现对电芯1的灭火操作,从而防止电芯1出现热失控。

通过采用上述技术方案,液冷板31内的液冷流道311内循环有液冷介质,从而实现对电芯1进行液冷、降温的作用,避免电芯1的温度过高。当电芯1的温度达到第一预设温度时,可熔材料件13熔化并使得封装件12上形成有缺口121,封装件12内部的高温气体通过缺口121排出封装件12的外部,此时液冷流道311被打开,从而使得液冷流道311内的液冷介质直接浇灭电芯1,也即是使得封装件12内的高温气体和液冷流道311的液冷介质直接接触并进行热交换,从而防止电芯1出现热失控的现象,从而实现对整个电芯1的降温,防止封装件12内部的温度过高而引起整个电芯1的热失控,从而使得电芯1的热失控得到有效的控制,提高电池模组的安全性能。

请参阅图4,在本实施例中,液冷板31上形成有连通液冷流道311的出水孔312,出水孔312用于供液冷流道311内的液冷介质排出至电芯1上,出水孔312处盖设有可打开或关闭出水孔312的密封盖。此处需要说明的是,正常工作下,密封盖盖设于出水孔312上以实现出水孔312的密封,密封液冷流道311内的液冷介质流出,保证液冷介质在液冷流道311中进行循环流动;当电芯1达到第一预设温度时,可熔材料件13熔化,封装件12内的高温气体通过封装件12上形成的缺口121排出封装件12的外部,此时密封盖打开出水孔312,从而使得液冷流道311内的液冷介质通过出水孔312排出以喷洒至电芯1上。通过采用上述技术方案,使得密封盖可实现关闭或打开出水孔312,便于封装件12内的高温气体排出封装件12外时,液冷流道311内的液冷介质能够排出至电芯1上,以对电芯1进行降温、灭火作用,防止封装件12内部的温度过高而引起整个电芯1的热失控。并且,出水孔312的设置,便于实现对液冷介质的排出操作进行控制。

请一并参阅图3及图4,在本实施例中,液冷板31设于电芯1具有可熔材料件13的一侧,且出水孔312朝向可熔材料件13设置。此处需要说明的是,出水孔312正对电芯1,具体为出水孔312正对电芯1的可熔材料件13。当电芯1达到第一预设温度时,可熔材料件13熔化,封装件12内的高温气体通过封装件12上形成的缺口121排出封装件12的外部,由于出水孔312正对可熔材料件13,则此时封装件12内的高温气体朝向出水孔312排出,又由于出水孔312正对可熔材料件13,则液冷流道311内的液冷介质从出水孔312直接喷洒至可熔材料件13处,也即是液冷介质喷洒至封装件12的封口处,从而实现对电芯1的降温、灭火。

可选地,本实施例中,第二方向为竖直方向,如图3所示,可熔材料件13设于封装件12的顶侧,如此,液冷板31设于电芯1的顶侧并接触电芯1。并且,出水孔312朝向可熔材料件13,也即是出水孔312开设于液冷板31的底部且连通液冷流道311,且出水孔312朝下设置并朝下正对电芯1。当可熔材料件13熔化,且封装件12内部的高温气体排出封装件12的外部时,此时封装件12内部的高温气体朝上排出,液冷介质在重力的作用下直接通过出水孔312向下排出,此时液冷介质在重力的作用下加快排出速度,从而能够更加快速地与高温气体进行热交换,能够提高液冷介质对电芯1降温、灭火的效率。

通过采用上述技术方案,以使封装件12内的高温气体排出时,液冷流道311内的液冷介质通过出水孔312直接喷洒至封装件12的封口处,也即是液冷介质的喷洒方向和封装件12内的高温气体排出方向相反,则液冷介质能够更加准确、有效地喷洒至封装件12内排出的高温气体,从而更加有效地实现对电芯1的降温、灭火操作,提高液冷介质灭火、降温的效率,快速防止电芯1温度继续升高,防止电芯1出现热失控的现象。

请一并参阅图3及图4,在本实施例中,电池模组包括多个上述电芯1,多个电芯1沿第三方向分布,且多个电芯1容置于模组框架2内,并设于液冷板31的相同侧。其中,第三方向如图3中示意的方向y,第三方向分别垂直于第二方向和第一方向。多个电芯1设于液冷板31的相同侧,且液冷板31上开设有多个出水孔312,各电芯1均正对至少一个出水孔312。此处需要说明的是,液冷板31设于多个电芯1的顶侧,且可熔材料件13设于封装件12的顶侧,液冷板31上开设有多个出水孔312,从而便于加大液冷流道311内的液冷介质流出电芯1的速度,从而加快对电芯1的降温、灭火作用,提高对电芯1的热失控进行控制的效果。

并且,各电芯1均正对至少一个出水孔312,如此,当其中一个电芯1的封装件12内的高温气体排出时,与该电芯1对应的至少一个出水孔312打开从而使得液冷介质对应喷洒至该电芯1上,从而加强出水孔312的喷洒针对性,保证每个电芯1都能够被液冷介质喷洒并实现降温、灭火,加强对电芯1的防护。

此处需要说明的是,液冷板31内的液冷流道311呈蛇形状,液冷流道311具有多段平行的平行段,多个平行段分别一一对应多个电芯1,且多个平行段分别一一对应平行于多个电芯1,从而使得液冷流道311内的液冷介质能够一一对应实现对多个电芯1的液冷操作,从而提高对电芯1的液冷效果,且减小多个电芯1之间的温度差,保证多个电芯1的温度均匀性,提高安全性能。并且,各平行段上开设有至少一个出水孔312,以使得每个电芯1至少正对一个出水孔312,从而使得液冷流道311内的液冷介质能够一一对应实现对多个电芯1的液冷,且液冷介质能够从对应的出水孔312排出以具有针对性地喷洒电芯1。其中,如图4所示,本实施例中,每个平行段上均开设有多个出水孔312,则当电芯1达到第一预设温度且封装件12内部的高温气体排出时,对应该电芯1上的多个出水孔312同时排出液冷介质,提高对电芯1的降温、灭火的效果及针对性。

可选地,在具体的实施例中,液冷板31位于多个电芯1的同一侧,且液冷板31接触于电芯1,具体为液冷板31接触于封装件12的一侧,从而提高液冷板31的液冷效果,进一步提高对电芯1的降温效果,有效避免热失控的发生。

可选地,本实施例中,模组框架2包括U型壳21、两个端板22以及盖板23。多个电芯1沿第三方向分布于U型壳21内,两个端板22分别设于U型壳21沿第一方向上的两端,并间隔设于电芯1的两个极耳112的端侧,且盖板23盖设于U型壳21上。

通过采用上述技术方案,液冷板31上开设有多个出水孔312的设置,能够加大液冷流道311内的液冷介质流出至电芯1上的速度,从而提高对电芯1的热失控进行控制的效果。并且各电芯1正对至少一个出水孔312,从而使得液冷介质能够从对应的出水孔312排出以具有针对性地喷洒电芯1,且能够提高对电芯1的降温、灭火效果。

在本实施例中,密封盖为采用可熔材料制成的密封盖,密封盖的熔点为第二预设温度,且第二预设温度大于第一预设温度。此处需要说明的是,可熔材料件13在第一预设温度时熔化,并使得封装件12内的高温气体排出封装件12外,如果,由于中间出现失误或故障,出水孔312并没有打开,在电芯1的温度继续升高到第二预设温度时,则密封盖直接熔化,如此,出水孔312打开,从而使得液冷流道311内的液冷介质从出水孔312流出至电芯1上,以实现降温、灭火,从而减小电芯1发生热失控的概率,从而起到对电芯1、电池模组的保护作用。并且,模组框架2内可设置温度传感器,能够实时向外界传递温度信息,因此,当电池1的温度达到第二预设温度时,外界通过温度传感器检测到温度达到第二预设温度,则可得知在第一预设温度时密封盖未打开,从而导致液冷介质未在第一预设温度时喷洒电芯1的信息,实现对电池模组的监控,提高安全性能。

此处需要说明的是,密封盖采用金属合金材料制成,且第二预设温度的范围为200℃~300℃,也即是密封盖的熔点为200℃~300℃。当100℃~200℃时,由于故障,液冷介质未喷洒电芯1后,在200℃~300℃时,出水孔312打开从而使得液冷介质流出以对电芯1降温、灭火,可熔材料件13和密封盖的设置,实现电池模组的双重的热失控防护,从而避免电池模组温度过高而导致热失控。

通过采用上述技术方案,使得密封盖在第二预设温度时熔化以打开出水孔312,实现对电芯1的第二次降温、灭火防护,从而减小电芯1发生热失控的概率,从而起到对电芯1、电池模组的保护作用,防止封装件12内部的温度过高而引起整个电芯1的热失控,从而使得电芯1的热失控得到有效的控制,提高电芯1的安全性能。

请一并参阅图3及图4,模组框架2内还设有传感器32,传感器32包括气体传感器和温度传感器中的至少一种。其中,本实施例中,传感器32为气体传感器,传感器32设于液冷板31上,当电芯1的温度达到第一预设温度时,可熔材料件13熔化并使得封装件12形成缺口121,封装件12内部的高温气体从缺口121处排出封装件12的外部,此时传感器32可检测到该高温气体,如此,当气体传感器检测到该高温气体时,液冷流道311打开并使得液冷流道311内的液冷介质浇灭电芯1,以防止电芯1发生热失控的现象。

此处需要说明的是,在具体的操作中,传感器32可连接于外部的控制电路,密封盖通过控制电路进行控制,且控制电路通过传感器32检测到的信息来控制密封盖的开启或关闭。当传感器32检测到封装件12内排出高温气体时,控制电路控制密封盖打开出水孔312,从而使得液冷流道311内的液冷介质从出水孔312排出以喷洒至电芯1上,从而实现对电芯1的降温、灭火操作。此处还需要说明的是,当传感器32或者外部的控制电路发生故障时,电芯1达到第一预设温度后,封装件12内的高温气体排出封装件12外部,控制电路并没有控制密封盖打开出水孔312,此时无法在第一预设温度时实现对电芯1的降温、灭火,而后,在电芯1的温度继续升高至第二预设温度时,密封盖熔化从而打开出水孔312,从而使得液冷介质在第二预设温度下排出至电芯1上,以实现对电芯1的降温、灭火。

可选地,本实施例中,液冷板31设于电芯1的顶侧,传感器32设置在液冷板31的底部,并位于相邻的两个电芯1之间,有利于传感器32及时、有效地检测到封装件12内排出的高温气体。当封装件12内的高温气体排出时,传感器32检测到该高温气体信息,传感器32附近的出水孔312打开并具有针对性地喷洒电芯1。

在具体的实施例中,传感器32可与外界的报警装置形成通信连接,当传感器32检测到封装件12内的高温气体排出封装件12外时,外界的报警装置可发生报警功能,从而实现对电芯1即将发生热失控的信息进行传递。

可选地,在另一个实施例中,传感器32也可以为温度传感器,当电芯1的温度达到第一预设温度时,可熔材料件13熔化并使得封装件12形成缺口121,封装件12内部的高温气体从缺口121处排出封装件12的外部,此时电芯1外的温度达到第一预设温度,此时温度传感器可检测到该温度。当温度传感器检测到该温度时,液冷流道311打开并使得液冷流道311内的液冷介质浇灭电芯1,以防止电芯1发生热失控的现象。并且,传感器32能够实时将电芯1电池模组的温度信息传递至外部,便于产生预警功能。

通过采用上述技术方案,传感器32能够检测到封装件12内排出的高温气体或者检测到第一预设温度时,液冷板31内的液冷流道311打开并使得液冷流道311内的液冷介质喷洒至电芯1上,从而实现对电芯1的降温,严重时可对电芯1进行灭火,从而确保液冷流道311内的液冷介质能够喷洒电芯1,实现对电芯1的防护功能,避免电芯1的温度过高而引起热失控的现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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