电芯绝缘隔板和绝缘电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及电芯绝缘隔板和绝缘电池模组。


背景技术：

2.储能系统是一个存储电能和供电的系统，具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等特点，其中电池模组是储能系统重要的组成部分，起到储存电能和供电的作用，其使用安全性极其重要。
3.电池模组具有多个单体电芯，单体电芯在长期使用过程中容易鼓包，单体电芯在充放电过程中内部存在一定的压力，以及单体电芯化成时形成sei膜的过程中产生气体令电芯内气压升高，而单体电芯平面结构耐压能力差，因此容易造成壳体变形，且在相同的压力下，受力面积越大，电芯壳壁的变形越严重；充电时电极材料晶格参数发生变化，造成电极膨胀，电极膨胀力作用于壳体，也会造成电芯壳体变形。
4.变形后的单体电芯壳体可能接触到其他单体电芯壳体，从而导致电池模组短路，引起电池模组的起火爆炸，安全性差。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电芯绝缘隔板和绝缘电池模组，实现在单体电芯长期使用过程中，减少因壳体变形而导致的短路情况，提高电池模组安全性。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种电芯绝缘隔板，应用于电池模组，所述电池模组具有多个单体电芯，所述电芯绝缘隔板包括绝缘主板和卡接部，所述绝缘主板与所述卡接部连接，所述卡接部用于与所述单体电芯卡接，所述绝缘主板由绝缘阻燃材料制成，所述卡接部与所述单体电芯卡接后，所述绝缘主板位于两个相邻的所述单体电芯之间。
7.可选的，所述卡接部包括两个卡板，所述两个卡板与所述绝缘主板垂直连接并对称设置，所述两个卡板之间形成卡接所述单体电芯的空间。
8.可选的，所述绝缘主板包括第一支板和第二支板，所述第一支板的背面间隔设置有多个第一凹槽，所述第一支板的正面间隔设置有多个第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽错开设置，所述第二支板与所述第一支板的结构相同。
9.可选的，所述绝缘主板还包括方形中间板，所述第一支板和第二支板均为两个，分别连接在所述方形中间板的四侧，并向远离所述方形中间板的方向延伸，所述第一支板和第二支板之间具有90度夹角。
10.可选的，两个所述卡板分别与两个所述第一支板连接，所述卡板远离所述第一支板的一端设有扣压件，所述扣压件用于扣压所述单体电芯。
11.可选的，所述绝缘主板还包括加强板，所述加强板呈八边棱形状，其包括两个横板、两个竖板和四个斜板，两个所述横板分别与两个所述第二支板连接，两个所述竖板分别与两个所述第一支板连接。
12.本实用新型还提供一种绝缘电池模组，包括多个单体电芯和至少一个上述任一项
所述的电芯绝缘隔板，所述电芯绝缘隔板位于两个相邻的单体电芯之间，并与其中一个所述单体电芯连接。
13.可选的，还包括第一压板和第二压板，所述多个单体电芯并排设置形成电芯组，所述第一压板位于所述电芯组的前端，所述第二压板位于所述电芯组的后端，所述第一压板和所述第二压板由绝缘阻燃材料制成。
14.可选的，还包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板位于所述第一压板远离所述电芯组的一侧，所述第二盖板位于所述第二压板远离所述电芯组的一侧。
15.可选的，还包括四根连接杆，所述第一压板、第二压板、第一盖板、第二盖板以及所述单体电芯均设有供所述连接杆穿过的四个通孔，所述连接杆两端设置有外螺纹，所述连接杆依次穿过所述第一盖板、所述第一压板、所述电芯组、所述第二压板和所述第二盖板后，通过所述外螺纹与固定螺帽连接。
16.与现有技术相比，本实用新型之技术方案具有以下优点：通过在两个相邻的单体电芯之间设置绝缘主板，对两个相邻单体电芯进行隔离，从而减少两个相邻单体电芯因变形接触而引起的短路情况。通过在整个电芯组的两端设置绝缘的压板，提高电池模组整体的绝缘性。本实用新型提供的电芯绝缘隔板和绝缘电池模组，能够减少因单体电芯壳体变形而引起的短路现象，降低起火爆炸风险，提高使用安全性。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例电芯绝缘隔板的立体图；
18.图2为本实用新型实施例电芯绝缘隔板的俯视图；
19.图3为本实用新型实施例电芯绝缘隔板和单体电芯连接的示意图；
20.图4为本实用新型实施例绝缘电池模组的示意图。
具体实施方式
21.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
22.为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。
23.在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
24.本实用新型中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
25.请参考图1和图2，是本实用新型实施例提供的电芯绝缘隔板。电芯绝缘隔板2应用于电池模组中，电池模组具有多个单体电芯1，电芯绝缘隔板2包括绝缘主板21和卡接部22，
绝缘主板21与卡接部22连接，卡接部22用来与单体电芯1卡合连接，从而将绝缘主板21固定在单体电芯1上，具体是固定在与相邻单体电芯1相向的一面，即在卡接部22与单体电芯1连接后，绝缘主板21位于两个相邻的单体电芯之间，而卡接部22与两个相邻单体电芯1中的一个进行卡合连接。绝缘主板21是由绝缘阻燃材料制成，例如由环氧板制作，从而减少两个相邻单体电芯因壳体变形接触而引起短路的现象，降低起火爆炸的风险。绝缘主板21与卡接部22可以是一体成型的结构，因此卡接部22也是由相同的绝缘阻燃材料制成；绝缘主板21与卡接部22也可以是分体连接的结构，因此卡接部22也可以是其他材料制作而成。通过在两个相邻单体电芯之间设置绝缘主板21，有效隔离串联的单体电芯1，防止断路，提高安全性能。
26.具体的，绝缘主板21包括两个第一支板211、两个第二支板212和方形中间板215，方形中间板215为长方形板状，中间设有方形缺口，第一支板211和第二支板212分别与方形中间板215的四侧连接，且朝向远离方形中间板215的方向延伸，第一支板211和第二支板212之间形成90度夹角。本实施例中，第一支板211和第二支板212结构相同，在背面均设有第一凹槽213，正面均设有第二凹槽214，第一凹槽213和第二凹槽214错开设置，从而第一支板211和第二支板211都形成波浪形结构，在卡接部22与单体电芯1卡接后，第一支板211和第二支板212的正面贴覆在单体电芯1的表面，通过波浪形结构有效吸收单体电芯1膨胀产生的变形。
27.具体的，如图2所示，卡接部22包括两个卡板221，两个卡板221与绝缘主板21垂直连接且对称设置，两个卡板221之间形成用来卡接单体电芯1的空间，该空间尺寸可以略小于单体电芯1的外形尺寸，而两个卡板221可以是由具有弹性的材料制成，从而在单体电芯1卡入时，两个卡板221之间的空间可以通过弹性形变，方便单体电芯1卡合到位并与单体电芯1卡紧。如图1所示，两个第一支板211对称设置在方形中间板215宽度方向的两端，两个第二支板212对称设置在方形中间板215长度方向的两端，从而绝缘主板21呈十字形状，在单体电芯1的四个方位进行隔离，而两个卡板221分别与两个第一支板211连接，有效的包裹单体电芯1，提高绝缘效果。
28.如图2所示两个卡板221的一端与第一支板211垂直连接，另一端朝向绝缘主板21的中心方向延伸凸起，该凸起形成扣压件222，用于扣压单体电芯1，从而增加与单体电芯1连接的稳固性。两个卡板221、扣压件222和两个第一支板211形成扣带式的电芯绝缘隔板2，便于利用有限的空间进行安装。
29.具体的，如图1所示，绝缘主板21还包括加强板216。本实施例中，加强板216呈八边棱形状，包括了两个横板，两个竖板和四个斜板，其中两个横板分别与两个第二支板212连接，两个竖板分别与两个第一支板211连接，四个斜板分别位于第一支板211和第二支板212形成的90度夹角之间。通过一体式的加强板216将所有第一支板211和第二支板212连接在一起，提高整个绝缘主板21的强度。本实施例中，加强板216和支板是一体成型的结构，方便整个绝缘主板21的加工制作，加强板216的正面与第一支板211和第二支板212的正面平齐；在另一些实施例中，加强板也可以四个分体独立的结构，每个独立的加强板连接两个相邻的第一支板211和第二支板212的形式。
30.请参考图3，本实用新型实施例电芯绝缘隔板和单体电芯连接的示意图。本实施例中，单体电芯1具有方形壳体，第一支板211的正面、第二支板212的正面和方形中间板215的
正面均平齐，第一支板211的背面、第二支板212的背面和方形中间板215的背面也均平齐。卡板221与单体电芯1的两侧面卡合连接，而扣压件222扣压单体电芯1，防止脱落；第一支板211的正面、第二支板212的正面以及方形中间板215的正面均贴覆于单体电芯1的正面或背面，从而防止单体电芯1壳体的正面或背面鼓包变形而与相邻的单体电芯1接触。其中，第二凹槽214可以对单体电芯1散热，当单体电芯1外壳变形，绝缘主板21与相邻的单体电芯1接触相贴时，第一凹槽213可以对相邻单体电芯1进行散热。
31.请参考图4，是本实用新型实施例绝缘电池模组的示意图。本实施例提供的绝缘电池模组包括多个单体电芯1和多个电芯绝缘隔板2，电芯绝缘隔板2用来隔离串联的单体电芯1。本实施例是在部分单体电芯1上设置一个电芯绝缘隔板2，故电芯绝缘隔板2的数量与单体电芯1的数量不同。较佳的，也可以是对每个单体电芯1都设置一个电芯绝缘隔板2，电芯绝缘隔板2的数量与单体电芯1的数量相同，两者一一对应，增加绝缘效果。电池模组中的单体电芯1是并排串联设置，形成电芯组，其中，电芯组的前端设置有第一压板31，后端设置有第二压板32，第一压板31和第二压板32由绝缘阻燃材料制作，例如环氧板，从而在前后两端对电芯组进行绝缘阻燃，降低电池模组发生短路而起火爆炸的风险。第一压板31的外侧即远离电芯组的一面设有第一盖板41，第二压板32的外侧即远离电芯组的一面设有第二盖板42，第一盖板41和第二盖板42可以是钣金件，均设有与电池模组外壳(图中未示出)连接的安装座411，用于将电芯组固定在外壳上。第一压板31、第二压板32、第一盖板41、第二盖板42以及所述单体电芯1均设有供连接杆5穿过的四个通孔，四个通孔分布在四个角落，每个角落的所有通孔同轴，四个通孔可以是同一种孔型，也可以不同。连接杆5共有四根，其两端设有外螺纹，在依次穿过第一盖板41、第一压板31、所述电芯组、第二压板32和第二盖板42后，连接杆5两端与固定螺帽连接，通过第一盖板41和第二盖板42将所有单体电芯1扣压成组，再通过连接杆5进行锁紧固定，防止单体电芯1脱落。
32.虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
33.以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。