CN111554837B - 软包电池模组 - Google Patents

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Abstract

本申请可以提供一种具有防护可靠性好、阻燃效果好特点的软包电池模组。其中，一种软包电池模组，包括：软包电池总成；***述软包电池总成的壳体；所述软包电池总成的正负极引出至所述壳体外；所述壳体包括两个端板、以及连接于两个所述端板之间的中间壳体；所述端板和所述中间壳体形成容纳所述软包电池总成的腔体；其中，所述端板的内部具有泄压迂回通道；所述泄压迂回通道具有与所述腔体连通的进口、以及与所述壳体外部相通的出口；所述泄压迂回通道至少包括相平行的第一通道和第二通道；所述第一通道和所述第二通道的流体流向相反；所述第一通道的一端和所述第二通道的一端相连通。

Description

软包电池模组
技术领域
本发明属于动力电池技术领域，尤其涉及一种具有安全防护结构的软包电池模组。
背景技术
目前三元软包电池模组随着能量密度越来越高，电池模组热失控引发的起火现象越来越剧烈，并难以有效控制和扑灭，同时由于大量热量的产生会快速引发周围其他模组热失控扩展，电池***短时间内会出现外部火情，压缩了乘客逃生时间，严重威胁乘客生命安全。而就目前软包电池模组的安全防护，局限于起火后电池***对其进行灭火，但效果微乎其微，无法有效保证乘客的逃生时间。
发明内容
鉴于上述不足，本申请的一个目的是提供一种具有防护可靠性好、阻燃效果好特点的软包电池模组。
为达到上述效果，本申请采用如下技术方案：
一种软包电池模组，包括：
软包电池总成；
***述软包电池总成的壳体；所述软包电池总成的正负极引出至所述壳体外；所述壳体包括两个端板、以及连接于两个所述端板之间的中间壳体；所述端板和所述中间壳体形成容纳所述软包电池总成的腔体；其中，所述端板的内部具有泄压迂回通道；所述泄压迂回通道具有与所述腔体连通的进口、以及与所述壳体外部相通的出口；所述泄压迂回通道至少包括相平行的第一通道和第二通道；所述第一通道和所述第二通道的流体流向相反；所述第一通道的一端和所述第二通道的一端相连通。
作为一种优选的实施方式，所述端板包括：端板顶壁、以及与所述端板顶壁相对的端板底壁；所述第一通道和所述第二通道的延伸方向与所述端板底壁至所述端板顶壁的方向相平行。
作为一种优选的实施方式，所述泄压迂回通道还包括与所述第一通道相平行的第三通道以及第四通道；所述第一通道的一端连通所述进口；所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道和所述第四通道依次首尾相连，所述第四通道的另一端连通所述出口。
作为一种优选的实施方式，所述端板的内部具有多个间隔板；多个所述间隔板在所述端板的内部形成所述泄压迂回通道；所述间隔板包括窄板部、以及位于所述窄板部一端的宽端部；所述宽端部的宽度大于所述窄板部的宽度。
作为一种优选的实施方式，述多个间隔板包括中间间隔板、以及位于所述中间间隔板两侧的侧间隔板；所述中间间隔板的宽端部与所述窄板部相垂直；所述侧间隔板的宽端部与所述窄板部的延伸方向相同。
作为一种优选的实施方式，所述泄压迂回通道在所述进口和所述出口之间的通道总截面积＞800mm2。
作为一种优选的实施方式，所述软包电池总成具有正负极以及用于对外通讯的接插端子；所述正负极和所述接插端子外设有安装在所述端板上的陶瓷护套；所述腔体通过所述陶瓷护套的间隙与所述壳体外部连通的连通面积＜5mm2。
作为一种优选的实施方式，所述泄压迂回通道为对称结构。
作为一种优选的实施方式，所述端板包括端板外壳、以及端板内壳；所述端板内壳盖合固定于所述端板外壳的内侧并与所述间隔板相密封贴合；所述进口和所述出口相对于所述端板的端板底壁，靠近所述端板的端板顶壁设置。
作为一种优选的实施方式，述腔体内在所述软包电池总成外注有灌封胶；所述灌封胶注入高度浸至所述软包电池总成的电芯极耳，并且，所述灌封胶的高度低于所述进口的高度。
作为一种优选的实施方式，所述灌封胶的高度低于所述进口的高度在3mm-8mm。
作为一种优选的实施方式，述腔体的底壁和所述软包电池总成之间设有导热胶；所述腔体的其他内壁设有表面覆有防火涂料的云母片。
有益效果：
本申请所提供的软包电池模组通过在端板上设有泄压迂回通道，进而在电池出现热失控时利用泄压迂回通道的通道路径迂回曲折的特点，避免可燃物向外部泄漏，使得软包电池模组的外部因可燃物不足而无法持续出现明火，从而减缓热失控模组对电池***中其他模组的热扩展影响，提高电池***的安全性，可以看出，本申请所提供的软包电池模组具有防护可靠性好以及阻燃效果好的特点。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本发明一个实施例所提供的软包电池模组结构示意图。
图2是图1的***示意图。
图3是图1的软包电池总成的结构示意图。
图4是图1的模组封闭腔体的内壁防护示意图。
图5是图1的端板泄压迂回通道结构示意图。
图6是图5的泄压流体流动路径示意图。
图7是图1的软包电池总成的高压防护示意图。
图8是图1的软包电池总成的低压防护示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图8，本申请一个实施例提供一种软包电池模组，包括：软包电池总成300；***述软包电池总成300的壳体；所述软包电池总成300的正负极401引出至所述壳体外；所述壳体包括两个端板200、以及连接于两个所述端板200之间的中间壳体100；所述端板200和所述中间壳体100形成容纳所述软包电池总成300的腔体。其中，所述端板200的内部具有泄压迂回通道208；所述泄压迂回通道208具有与所述腔体连通的进口2081、以及与所述壳体外部相通的出口2082。所述泄压迂回通道208至少包括相平行的第一通道210和第二通道211；所述第一通道210和所述第二通道211的流体流向相反；所述第一通道210的一端和所述第二通道211的一端相连通。
当电池出现热失控，大量烟雾和火星从壳体内部需要向外喷出时，只能通过端板200的泄压迂回通道208排出到软包电池模组的外部，其中，烟雾中大量的可燃物在通过泄压迂回通道208过程中，由于泄压迂回通道208路径长且通道迂回曲折，进而大量的可燃物会积留在泄压迂回通道208中而无法排出到壳体外进而被过滤，进而软包电池模组的外部会因为排出到外部的可燃物不足而无法持续出现明火，而且，由于壳体内部压力大进而空气也难以进入到泄压迂回通道208中或者经泄压迂回通道208进入到腔体中，使得软包电池模组内部因空气不足也会无法持续燃烧，从而本实施例所提供的软包电池模组可以减缓热失控模组对电池***中其他模组的热扩展影响，提高电池***的安全性。
其中，所述软包电池总成300具有正负极401以及用于对外通讯的接插端子411。具体的，所述软包电池总成300由若干个软包电芯301和两个集成盖板总成(400、410)组成。所述软包电芯301之间设有具有防火可压缩的隔片。两个所述集成盖板总成包括若干个汇流排400和信号采集总成410，若干个所述汇流排400将软包电芯301进行串并联，并有一正极401a一负极401b，所述信号采集总成410用于采集串并联电压及电芯温度，并有一与外界通讯的接插端子411。
其中，两个端板200可以包括前端板201和后端板202。前端板201和后端板202整体结构相似，二者均具有泄压迂回通道208，本实施例对于二者相同的部分不再赘述，下面所描述的泄压迂回通道208均基于后端板202的内部通道进行描述。对于二者的不同之处，前端板201相较于后端板202，正负极401以及接插端子411在前端板201引出，接插端子411大致位于正极401a和负极401b的中间位置。前端板201引出正负极401的引出孔220与端板200的内部并不相通。后端板的引出孔220形成封闭的吊装孔。前端板201额外设有接插端子411的引出孔，与正负极401的引出孔220类似，接插端子411的引出孔位于居中位置且并不与泄压迂回通道208相通。
中间壳体100包括上壳体101和下壳体102，其中，上壳体101、下壳体102、前端板201以及后端板202相焊接形成近似密闭的腔体，将软包电池总成300容纳。其中，为避免可燃物等物质从端板200其他部位流出，所述正负极401和所述接插端子411外设有安装在所述端板200上的绝缘耐高温护套，具体的，该绝缘耐高温护套为陶瓷护套，该陶瓷护套的材质可以为氧化铝、氧化锆等材料。如图7所示，正负极401各自外套设有陶瓷护套401，安装于端板200的内侧，该陶瓷护套401不仅耐高温，还将正负极401与端板200之间的间隙进行封堵，形成软包电池总成300的高压防护。如图8所示，接插端子411外套设有陶瓷护套460，安装于端板200的内侧，该陶瓷护套460不仅耐高温，还将正负极401与端板200之间的间隙进行封堵，形成软包电池总成300的低压防护。为尽量使得腔体与外界通过泄压迂回通道208连通，提升安全防护作用，所述腔体通过所述陶瓷护套的间隙与所述壳体外部连通的连通面积＜5mm2。
在本实施例中，所述腔体内在所述软包电池总成300外注有灌封胶。所述灌封胶注入高度浸至所述软包电池总成300的电芯极耳，并且，所述灌封胶的高度低于所述进口2081的高度。所述灌封胶的高度低于所述进口2081的高度在3mm-8mm。优选的，灌封胶的注入高度低于进口2081在5毫米左右。
下壳体102具有左右腔体侧壁(以面对前端板201时的方位作为基准)1022、1023，以及腔体底壁1021，上壳体101固定焊接在下壳体102的上方形成腔体顶壁。两个端板200形成前后腔体侧壁。其中，所述腔体的底壁1021和所述软包电池总成300之间设有导热胶。通过该导热胶，对软包电芯进行散热，避免软包电池模组的内部温度过高引起热失控，同时，为提升安全防护性能，所述腔体的其他内壁(非腔体底壁1021)设有防火耐温材料，具体的，所述腔体的其他内壁设有表面覆有防火涂料的云母片。如此，该软包电池模组既可以具有良好的散热效果，同时兼具良好的安全防护性能。
在本实施例中，所述端板200包括：端板顶壁2061、以及与所述端板顶壁2061相对的端板底壁2062。所述第一通道210和所述第二通道211的延伸方向与所述端板底壁2062至所述端板顶壁2061的方向相平行。所述泄压迂回通道208还包括与所述第一通道210相平行的第三通道212以及第四通道213。所述第一通道210的一端连通所述进口2081；所述第一通道210、所述第二通道211、所述第三通道212和所述第四通道213依次首尾相连，所述第四通道213的另一端连通所述出口2082。
为增加泄压迂回通道208的长度，形成曲折迂回结构，所述端板200的内部具有多个间隔板207。多个所述间隔板207在所述端板200的内部形成所述泄压迂回通道208。为具有较佳的防护效果，所述泄压迂回通道208在所述进口2081和所述出口2082之间的通道总截面积＞800mm2。其中，通道总截面积可以为图6所示状态的通道截面积。
所述端板200包括端板外壳206、以及端板内壳205；所述端板内壳205盖合固定于所述端板外壳206的内侧并与所述间隔板207相密封贴合。所述进口2081和所述出口2082相对于所述端板200的端板底壁2062，靠近所述端板200的端板顶壁2061设置。端板内壳205焊接固定于端板外壳206的内侧，并与间隔板207相密封贴合。端板内壳205为平板结构，端板外壳206具有前侧壁以及周侧壁、以及内侧开口，端板内壳205焊接固定在端板外壳206将内侧开口遮盖封堵，在间隔板207的间隔作用下，形成类似于“蛇形通道”的泄压迂回通道208。出口2082位于端板外壳206的外侧壁上，进口2081位于端板内壳205上。端板内壳205的上端具有凹槽2052，该凹槽2052与端板顶壁2061围构形成泄压迂回通道208的进口2081。
为方便固定焊接端板内壳205，提升结构强度，所述间隔板207包括窄板部2071、以及位于所述窄板部2071一端的宽端部2072。所述宽端部2072的宽度大于所述窄板部2071的宽度。其中，宽端部2072提供焊接部位，在端板内壳205上可以标记有与宽端部2072相对应的焊接位置标识2051。在安装端板内壳205时，将焊接位置标识2051与相对应的宽端部2072相对齐，然后进行焊接固定。宽端部2072的宽度较宽，不仅方便焊接，可以提供较佳的焊接面积，提升连接位置的结构稳定，同时，宽端部2072还可以参与形成泄压迂回通道208，提升通道长度，改善模组安全防护性能。
所述多个间隔板207包括中间间隔板2075、以及位于所述中间间隔板2075两侧的侧间隔板2076；所述中间间隔板2075的宽端部2072与所述窄板部2071相垂直；所述侧间隔板2076的宽端部2072与所述窄板部2071的延伸方向相同。在本实施例中，所述泄压迂回通道208为对称结构。侧间隔板2076在中间间隔板2075的两侧呈对称分布，相应的，在中间间隔板2075的两侧形成对称的泄压迂回通道208。其中，在中间间隔板2075的两侧均具有第一通道210、第二通道211、第三通道212、以及第四通道213。相应的，在中间间隔板2075的两侧也均设有出口2082。
其中，第一通道210大致位于端板200的中部位置，第一通道210、第二通道211、第三通道212、第四通道213依次向着端板200的端板左侧壁2063(或端板右侧壁2064)平行排布。在侧间隔板2076和端板底壁2062之间形成有连通通道214，一连通通道214将第一通道210和第二通道211的下端相连通，第一通道210的上端与进口2081相连通。第二通道211和第三通道212的上端相连通，第三通道212的下端和第四通道213的下端通过另一连通通道214相连通，第四通道213的上端与出口2082相连通。
本文引用的任何数值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (8)

1.一种软包电池模组，其特征在于，包括：
软包电池总成；
***述软包电池总成的壳体；所述软包电池总成的正负极引出至所述壳体外；所述壳体包括两个端板、以及连接于两个所述端板之间的中间壳体；所述端板和所述中间壳体形成容纳所述软包电池总成的腔体；其中，所述端板的内部具有泄压迂回通道；所述泄压迂回通道具有与所述腔体连通的进口、以及与所述壳体外部相通的出口；所述泄压迂回通道至少包括相平行的第一通道和第二通道；所述第一通道和所述第二通道的流体流向相反；所述第一通道的一端和所述第二通道的一端相连通；
所述端板的内部具有多个间隔板；多个所述间隔板在所述端板的内部形成所述泄压迂回通道；所述间隔板包括窄板部、以及位于所述窄板部一端的宽端部；所述宽端部的宽度大于所述窄板部的宽度；所述宽端部方便焊接，并参与形成所述泄压迂回通道；
多个所述间隔板包括中间间隔板、以及位于所述中间间隔板两侧的侧间隔板；所述中间间隔板的两侧形成对称的所述泄压迂回通道，所述中间间隔板的宽端部与其窄板部相垂直；所述侧间隔板的宽端部与其窄板部的延伸方向相同。
2.如权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于，所述端板包括：端板顶壁、以及与所述端板顶壁相对的端板底壁；所述第一通道和所述第二通道的延伸方向与所述端板底壁至所述端板顶壁的方向相平行。
3.如权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于，所述泄压迂回通道还包括与所述第一通道相平行的第三通道以及第四通道；所述第一通道的一端连通所述进口；所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道和所述第四通道依次首尾相连，所述第四通道的另一端连通所述出口。
4.如权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于，所述泄压迂回通道在所述进口和所述出口之间的通道总截面积＞800mm2。
5.如权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于，所述迂回通道为对称结构。
6.如权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于，所述腔体内在所述软包电池总成外注有灌封胶；所述灌封胶注入高度浸至所述软包电池总成的电芯极耳，并且，所述灌封胶的高度低于所述进口的高度。
7.如权利要求6所述的软包电池模组，其特征在于，所述灌封胶的高度低于所述进口的高度在3mm-8mm。
8.如权利要求1所述的软包电池模组，其特征在于，所述腔体的底壁和所述软包电池总成之间设有导热胶；所述腔体的其他内壁设有表面覆有防火涂料的云母片。
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