一种电池组以及动力电池包的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池及其隔热技术领域，尤其涉及一种电池组以及动力电池包。


背景技术：

2.一般而言，动力电池包的结构主要包括电池箱体以及电池模组，电池模组通常由若干单体电芯依序排列而成。动力电池包的安全问题主要为热失控问题。当单体电芯发生热失控时，电芯温度会剧烈升高，其本身结构也会因高温作用而发生膨胀变形，热失控单体电芯会快速将热量传递给与之相邻的单体电芯，这一过程会时的电池包内部温度升高并造成整包热失控。
3.因此，通常会在相邻的单体电芯之间设置隔热件，如通常采用云母片作为隔热件，从而当电池模组内个别电芯在高温情况下出现过充、热失控等极端情况下时，能够一定程度的延缓或避免相邻电芯出现过热继而同样也出现热失控的风险。但是，在过充或惹热失控的极端情况下，电芯过度膨胀会挤压隔热件，导致隔热件也同样发生鼓胀变形，进而导致封装膜被撑破，隔热件的封装失效。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一提供一种电池组，该电池组采用具有电池膨胀变形的容纳空间的隔热件，可避免受到电芯鼓胀挤压时的过度压缩变形而导致的封装失效情形的出现。
5.具体的，本实用新型提供的电池组，包括两端板，以及设置于两端板之间的至少两个沿端板的厚度方向排列的单体电芯，所述端板与相邻的单体电芯之间和/或两相邻的单体电芯之间设置有隔热结构；
6.所述隔热结构包括封装件以及设于封装件内的隔热件；
7.所述隔热件与所述单体电芯的大面相邻，所述隔热件包括外矩形边框和内矩形边框，所述内矩形边框呈通透状设置。
8.作为本实用新型的目的之二，在于提供一种动力电池包，其包括前述提及的电池组。
9.相较于现有技术，本实用新型所提供的电池组及动力电池包具的有益效果在于：
10.隔热结构采用呈通透状设置的具有内矩形边框结构和外矩形边框结构的隔热件，从而通过形成的通透的中空结构来利用空气作为隔热介质，减小单体电芯膨胀时对隔热件主体的压缩应力，避免隔热件结构被破坏而导致隔热性能的降低，从而保证相邻的单体电芯能长期维持优异的隔热状态，同时，相比受压失效的隔热材料隔热效果更佳；
11.且呈通透状设置的内矩形边框结构可以给单体电芯提供更大的膨胀空间，避免隔热件的中间位置应力过于集中，还可避免封装膜被撑破而导致的封装失效。
附图说明
12.图1为本实用新型提供的电池组去掉外壳后的电池模组结构示意图；
13.图2为图1所示的电池模组中具有第一种封装结构的隔热结构示意图；
14.图3为图1所示的电池模组中具有第二种封装结构的隔热结构示意图。
15.附图标号：
16.1、隔热结构；2、封装膜；11、单体电芯；3、外矩形框体；4，、内矩形框体；21、第一封装膜；22、第二封装膜；14、端板；13、箍带；221、方形外边框；222、方形内边框。
具体实施方式
17.为了更好地理解和实施，下面将结合实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
18.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若涉及术语“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。
19.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
20.除非另有定义，本实用新型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；本实用新型中在申请的说明书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；本实用新型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。
21.进一步地，本实用新型的描述中，需要理解的是，所提及的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对具体实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
22.本实用新型提供的电池组包括外壳体以及设于该外壳体内的指电池模组，为便于示意和理解，省略外壳体之后的电池模组结构如图1所示。该电池模组包括两端板14以及设于端板14之间的若干沿端板14的厚度方向依次排列的单体电芯11，端板14与与之相邻的单体电芯11之间，相邻的两单体电芯11之间设置有隔热结构，也即隔热结构与单体电芯11的大面相邻。
23.具体的，如图2所示，其示意出了具有第一种封装结构的隔热结构。隔热结构包括封装件以及设于封装件内的隔热件，隔热件厚度一般在0.2－2
㎜
之间；该隔热件包括外矩形边框3和内矩形边框4，其中该内矩形边框4呈通透状设置，也即，该内矩形边框4呈中间镂空设置，封装件为一片封装膜2，该封装膜2长度大于隔热件的长度，长度方向为图2所示的x
向。
24.该封装膜2具有方形外边框和方形内边框(因图示的关系，未加以附图标记示意)，分别与隔热件的外矩形边框3和内矩形边框4的位置对应，该封装膜2包覆该外矩形边框3的顶部长边侧后，再沿该外矩形边框大面的宽度方向，也即图示中的y向，对隔热件正对单体电芯11大面的一侧表面进行包覆并以底部的长侧边为轴进行翻折以包覆相对的另一侧面。或者，以隔热件的外矩形边框3的宽度方向的短边侧为轴进行翻折包覆。具体的包覆方式并不限于实施例的表述，总之，该封装膜2以连续包覆面的设置方式包覆该隔热件的大面。隔热件的内矩形边框4周侧形成有第三封印。
25.本实施例中提及的隔热件其材质可为相变材料，例如可以为固－气相变材料，其可随温度变化而改变物质状态并吸收大量潜热，从而避免发生热失控的单体电芯其热量向端板或向相邻的单体电芯的传递，从而可避免电池模组外侧约束失效或电池组的整包失效；当然，隔热件也可以为相变材料、气凝胶、泡棉或硅胶中的一种及以上；封装件可以采用铝塑膜、eva树脂、pi膜、pet膜、pp膜、pc膜、pvc膜、pu膜或石墨膜中的一种及以上。
26.进一步的，结合图1和图2图示，沿单体电芯11的高度方向，即图2中的y向，外矩形边框4与内矩形边框3具有高度差d1，所述d1的值大于等于单体电芯高度d的1/6，作为优选的，可以为1/5。沿所述单体电芯的长度方向，所述外矩形边框4与内矩形边框3具有宽度差h1，所述h1大于等于单体电芯宽度h的1/4，例如也可以为1/2。在单体电芯发生热失控时，单体电芯以其大面中点处的鼓胀变形最为严重，俗称鼓肚子。本实用新型的电池组，通过采用如此尺寸设置的隔热结构，可避开单体电芯鼓肚子的区域，保证隔热结构不会受压变形。从而，既能保障隔热结构的隔热效果，又能给单体电芯提供足够的膨胀变形空间。
27.如图3图示，其示意出了用于电池组中的具有第二种封装结构的隔热结构1。该隔热结构同样包括隔热件和封装件，其中隔热件的结构同图1－2所示意以及描述的结构相同，在此不再赘述。
28.在该第二种封装结构中，封装件包括均具有方形外边框221和方形内边框222的第一封装膜21和第二封装膜22，方形的内外边框分别与隔热件的外矩形边框3和内矩形边框4的位置对应。隔热件置于两封装膜之间，且两封装膜的四周侧沿热压封合且形成为第一封印，且形成真空的隔热封装腔。隔热件的外矩形边框3的周侧和内矩形边框3的周侧分别形成有第二封印。
29.本实用新型还提供一种动力电池包结构，其包括前述提及的电池组。
30.本实用新型所描述的隔热结构，通过其呈通透状设置的内矩形边框结构，利用空气作为隔热介质，封装膜密封封装隔热件后，在受到单体电芯的大面挤压作用下，密封膜与隔热件能更进一步地紧密贴合。尤其是，当隔热结构两面均受到单体电芯的大面挤压时，被封装在密封件之间的空气在狭小的封装空间内会被压缩形成一定的气压，以对抗单体电芯膨胀时对隔热件主体的压缩应力，避免应力集中，从而可进一步的避免隔热件被过度挤压而导致阻热性能的降低，同时还可以有效阻止或缓解相邻单体电芯之间的接触；并且，该呈通透状设置的内矩形边框结构可为单体电芯的膨胀提供变形容纳空间，从而避免隔热件的鼓胀变形导致的封装件破裂失效的情况出现，从而可提高电池组及动力电池包的安全性。
31.对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护
范围之内。