一种电池模组的隔热组件、电池模组和用电装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电池模组的隔热组件、电池模组和用电装置。


背景技术：

2.随着锂离子电池技术日益成熟，锂离子电池作为动力电池越来越广泛的应用于电动汽车和储能领域中。动力电池(也可称作电池包)通常包括多个电芯，在运行的过程中，单个电芯的温升对于电池包的化学性能和安全性能具有重要的影响。单个电池正常使用充放电过程会产生一定的热量，密闭的电池包内堆放有大量的单体电池，热量如果不能被及时散失，电池温度升高至一定程度就会发生热失控。电池包内一支电池发生热失控时，会瞬间释放巨大的热量，引起周围其他正常电池温度升高，导致其他电池发生热失控，最终整个电池包起火、爆炸。
3.因此，需要开发一种电池模组的隔热组件，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型提供一种电池模组的隔热组件、隔热组件和用电装置，通过在电芯与电芯之间设置隔热组件，延缓或阻隔问题电信的热量传递，以改善电池模组热失控问题。
5.为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种电池模组的隔热组件，包括第一隔热层、缓冲层和第二隔热层，所述缓冲层设置在所述第一隔热层的一侧，所述第二隔热层设置在所述缓冲层背离所述第一隔热层的一侧，其中，所述缓冲层朝向所述第一隔热层和所述第二隔热层的表面均设有若干凸起，所述第一隔热层和所述第二隔热层分别与所述缓冲层上的凸起层叠在一起。
6.在本实用新型一示例中，所述凸起的形状包括圆形、正方形、长方形、多边形中的任意一种或多种。
7.在本实用新型一示例中，所述凸起的形状包括圆形、正方形、长方形、多边形中的任意一种。
8.在本实用新型一示例中，所述凸起的形状为圆形。
9.在本实用新型一示例中，所述若干凸起在所述缓冲层的表面呈阵列排布。
10.在本实用新型一示例中，所述第一隔热层和所述第二隔热层为玻璃纤维复合层、芳纶纤维层或玄武岩层。
11.在本实用新型一示例中，所述缓冲层为耐热弹性复合层。
12.在本实用新型一示例中，所述第一隔热层、所述缓冲层和所述第二隔热层通过胶黏剂粘结固定。
13.本实用新型另一方面提供一种电池模组，所述电池模组包括多个电芯和上述的隔热组件，所述隔热组件插入相邻两个所述电芯之间，并包裹住单个所述电芯。
14.在本实用新型一示例中，所述电芯为方形电芯，所述隔热组件至少包裹所述方形电芯的四个面，以将所述方形电芯独立出来。
15.本实用新型还提供一种用电装置，所述用电装置包括本实用新型的电池模组。
16.本实用新型隔热组件在隔热层之间设置缓冲层，并在缓冲层上设置若干凸起，凸起与隔热层叠在一起，使得缓冲层与隔热层之间预留一定空间。此结构既能起到隔热作用，又能在电池包受到外力冲撞的情况下，有效减少冲击力，防止电芯因碰撞发生起火，爆炸等安全事故。
17.本实用新型的隔热组件通过包裹单个电芯，避免电芯与电芯之间的直接接触，增加单个电芯的散热性，进而提高电池包在运行过程中整体的散热性，降低电池包起火或爆炸等热扩散现象的风险，提高电池包整体的稳定性和安全性。还可以有效延缓或阻隔问题电芯的热量传递，避免问题电芯将热量传导至其它无问题电芯，引发其他无问题电芯的热失控，从而避免整包热失控状况发生，或延长热失控的响应时间，进而延长车间人员逃生时间，大大提升了单体长型电芯的安全性能及整个电池包的安全性能。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型隔热组件于一实施例中的结构示意图；
20.图2为本实用新型电池模组于一实施例中的结构示意图。
21.元件标号说明
22.10、第一隔热层；20、缓冲层；21、凸起；30、第二隔热层；100、电池模组；40、电芯；41、第一侧面；42、第二侧面；43、第三侧面；44、第四侧面。
具体实施方式
23.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
24.须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
25.请参阅图1至图2，本实用新型提供一种电池模组的隔热组件、电池模组和用电装置，通过在电芯与电芯之间引入隔热组件，利用隔热组件将单个电芯包裹，可以有效延缓或阻隔问题电芯的热量传递，从而避免整包热失控状况发生，或延长热失控的响应时间，进而
延长车间人员逃生时间，大大提升了单体长型电芯的安全性能及整个电池包的安全性能。
26.请参阅图1，本实用新型的隔热组件包括第一隔热层10、缓冲层20和第二隔热层30，缓冲层20设置在第一隔热层10的一侧，第二隔热层30设置在缓冲层20背离第一隔热层10的一侧，即缓冲层20设置在第一隔热层10和第二隔热层30之间。其中，缓冲层20朝向第一隔热层10和第二隔热层30的表面上均设有若干凸起21，第一隔热层10和第二隔热层30分别与缓冲层20上的凸起21层叠在一起，以在缓冲层20和第一隔热层10及第二隔热层30之间预留缓冲空间。
27.电芯在充放电过程中会有一定程度的体积膨胀，缓冲层20上的凸起21能够为电芯的膨胀预留一定的避让空间，以避免在电芯膨胀过程中与电芯直接接触过于紧密甚至对电芯形成挤压；另外，当电池包发生碰撞时，凸起21也能有效减少对电芯的冲击，避免电芯碰撞起火。
28.请参阅图1，凸起21的形状可以是圆形、正方形、长方形、五边形等多边形的规则形状，也可以为不规则形状，只要是突出于缓冲层21的表面形状皆可。凸起21优选为圆形，圆形的凸起21，与隔热层的接触位置为弧形过渡，当隔热组件受到挤压时，凸起21与隔热层的接触位置受力更加均匀。进一步的，缓冲层21上的若干凸起21呈阵列排布，当隔热组件受到挤压时，隔热层上的压力分布更加均匀。需要说明的是，凸起的尺寸和数目可以隔热组件的尺寸进行设置，在此不做限制。
29.请参阅图1，本实用新型隔热组件的第一隔热层10和第二隔热层30采用耐高温材料，包括但不限于玻璃纤维、芳纶纤维及玄武岩纤维。缓冲层20采用弹性和耐热性较好的复合材料，例如，橡胶等。第一隔热层10、缓冲层20及第二隔热层30依次层叠设置并固定在一起，例如通过粘接、螺接等固定方式固定连接。在一实施例中，第一隔热层10、缓冲层20和第二隔热层30通过胶黏剂粘结在一起，形成三明治结构。
30.请参阅图1，在一实施例中，第一隔热层10和第二隔热层30均为玻璃纤维复合层，玻璃纤维复合材料具有耐高温性、高绝缘性和良好的机械性能等优点。在其他实施例中，第一隔热层10和第二隔热层30也可采用其他耐高温材料，例如芳纶纤维层、玄武岩纤维层等，芳纶纤维具有绝缘性、耐高温、抗老化等优点；玄武岩纤维具有强度高和良好的绝缘隔热等优点。因此，本实用新型隔热组件的第一隔热层10和第二隔热层30可以为玻璃纤维复合层、芳纶纤维层和玄武岩纤维层中的任一种，第一隔热层10和第二隔热层30可以为相同的材质，也可以为不同的材质。当然，为了提高隔热层的性能，第一隔热层10和第二隔热层30也可以采用上述任意两种或三种层叠设置，例如玻璃纤维复合层和芳纶纤维层叠层设置，或者，芳纶纤维层和玄武岩纤维层叠层设置，等等，在此不再一一赘述。
31.请参阅图1和图2，本实用新型还提供一种电池模组，所述电池模组100包括多个电芯40和上述的电池模组的隔热组件，相邻两个电芯之间设置有间隙，隔热组件插入两个电芯之间并向外包裹电芯，使每个电芯能被单独独立出来，使得整个电池模组中的单体电芯温度互相不受各自的影响。需要说明的是，电芯之间的间隙不做限制，以能插入隔热组件为基准。
32.请参阅图2，在一实施例中，电池模组100中的电芯为方形电芯，隔热组件至少包裹方形电芯的四个面，将电池模组100的长度方向记为x轴、宽度方向记为y轴，高度方向记为z轴，隔热组件包裹方形电芯的四个面分别记为第一侧面41、第二侧面42、第三侧面43和第四
侧面44，第一侧面41和第三侧面43为方形电芯沿x轴和z轴方向形成的两个互相平行的面，第二侧面42为方形电芯沿x轴和y轴方向形成的顶部侧面，第四侧面44为方形电芯沿y轴和z轴形成的朝向内侧的一侧面。其中，第一侧面41、第二侧面42和第四侧面44为电池模组中暴露面，第三侧面43为与相邻电芯接触的一侧面。优选的，隔热组件将方形电芯的六个面全部包裹，使每个电芯都能单独出来，使得电池模组中的单体电芯互相不受影响。需要说明的是，隔热组件的尺寸可根据单体电芯的形状及包覆面进行选择，在此不做限制。
33.本实用新型还提供一种用电装置，该用电装置包括上述用电装置包括工作部和上述的电池模组，所述工作部与所述电池模组电连接，以获取电能支持上。采用本实用新型的电池模组的用电装置，可以大大提升用电装置的安全性能。
34.上述用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、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；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等等。本技术实施例对上述用电装置不做特殊限制。
35.本实用新型电池模组的隔热组件在隔热层之间设置缓冲层，并在缓冲层上设置若干凸起，凸起与隔热层叠在一起，使得缓冲层与隔热层之间预留一定空间。此结构既能起到隔热作用，又能在电池包受到外力冲撞的情况下，有效减少冲击力，防止电芯因碰撞发生起火，爆炸等安全事故。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
36.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种电池模组的隔热组件，其特征在于，包括：第一隔热层；缓冲层，设置在所述第一隔热层的一侧；及第二隔热层，设置在所述缓冲层背离所述第一隔热层的一侧；其中，所述缓冲层朝向所述第一隔热层和所述第二隔热层的表面均设有若干凸起，所述第一隔热层和所述第二隔热层分别与所述缓冲层上的凸起层叠在一起。2.根据权利要求1所述的隔热组件，其特征在于，所述凸起的形状包括圆形、正方形、长方形、多边形中的任意一种。3.根据权利要求2所述的隔热组件，其特征在于，所述凸起的形状为圆形。4.根据权利要求1所述的隔热组件，其特征在于，所述若干凸起在所述缓冲层的表面呈阵列排布。5.根据权利要求1所述的隔热组件，其特征在于，所述第一隔热层和所述第二隔热层为玻璃纤维复合层、芳纶纤维层或玄武岩层。6.根据权利要求1所述的隔热组件，其特征在于，所述缓冲层为耐热弹性复合层。7.根据权利要求1所述的隔热组件，其特征在于，所述第一隔热层、所述缓冲层和所述第二隔热层通过胶黏剂粘结固定。8.一种电池模组，其特征在于，包括多个电芯和权利要求1至7任一项所述的隔热组件，所述隔热组件插入相邻两个所述电芯之间，并包裹住单个所述电芯。9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述电芯为方形电芯，所述隔热组件至少包裹所述方形电芯的四个面，以将所述方形电芯独立出来。10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求8或9所述的电池模组。

技术总结
本实用新型提供一种电池模组的隔热组件、电池模组和用电装置，具体涉及电池技术领域。所述隔热组件包括第一隔热层、缓冲层和第二隔热层，所述缓冲层设置在所述第一隔热层的一侧，所述第二隔热层设置在所述缓冲层背离所述第一隔热层的一侧，其中，所述缓冲层朝向所述第一隔热层和所述第二隔热层的表面上均设有若干凸起，所述第一隔热层与所述第二隔热层分别与所述缓冲层上的若干凸起层叠在一起。将所述隔热组件用于电池模组中，可以有效延缓或阻隔问题电芯的热量传递，从而避免整包热失控状况发生，或延长热失控的响应时间，大大提升了单体长型电芯的安全性能及整个电池包的安全性能。性能。性能。


技术研发人员：汪振文 赵常茗
受保护的技术使用者：江苏耀宁新能源创新科技有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/9/1