CN208674236U - 电池缓冲垫以及电池模组 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电池缓冲垫以及电池模组，电池缓冲垫包括本体和易裂泡孔，所述易裂泡孔设置于所述本体内，所述易裂泡孔至少包括第一泡孔和第二泡孔，所述第一泡孔的破裂压力小于所述第二泡孔的破裂压力，以使所述电池缓冲垫能够在不同挤压力作用下梯度释放压缩空间。本申请提供的电池缓冲垫既能够满足电池模组组装时的预紧力要求，又能够有效缓解电池模组使用时产生的膨胀力。

Description

电池缓冲垫以及电池模组
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池缓冲垫以及电池模组。
背景技术
电池模组通常包括多个电池，电池模组在组装时，电池模组内需要有一定的预紧力，以对电池形成可靠固定，并保证电池反应界面的接触良好。在电池模组内通常需要设计电池缓冲垫，通过压缩电池缓冲垫产生的反作用力实现电池模组内的预紧力要求。
此外，电池模组在使用时，电池会不断膨胀，使电池缓冲垫不断压缩，电池缓冲垫产生的反作用力不断增大，从而在电池模组内产生较大的膨胀力，容易导致电池模组失效，影响到电池模组的使用寿命。
因此，亟需一种电池缓冲垫，既能够满足电池模组组装时的预紧力要求，又能够有效缓解电池模组使用时产生的膨胀力。
实用新型内容
本申请提供了一种电池缓冲垫以及软包电池模组，既能够满足电池模组组装时的预紧力要求，又能够有效缓解电池模组使用时产生的膨胀力。
本申请的第一方面提供了一种电池缓冲垫，其包括：
本体；
易裂泡孔，设置于所述本体内，所述易裂泡孔至少包括第一泡孔和第二泡孔，所述第一泡孔的破裂压力小于所述第二泡孔的破裂压力，以使所述电池缓冲垫能够在不同挤压力作用下梯度释放压缩空间。
可选地，所述第一泡孔的孔径大于所述第二泡孔的孔径。
可选地，所述易裂泡孔的孔径为10um-1mm。
可选地，所述第一泡孔的孔壁的最小壁厚小于所述第二泡孔的孔壁的最小壁厚。
可选地，所述易裂泡孔的孔壁的壁厚为1um-0.3mm。
可选地，所述易裂泡孔均匀分布于所述本体内，且所述易裂泡孔与所述本体的体积比为40％～90％。
可选地，所述本体内还设有连通泡孔，所述连通泡孔设有通气口，并通过所述通气口连通所述本体的外部。
可选地，所述本体由弹性绝缘材质制成，所述本体具有平板状结构。
可选地，所述本体的厚度为0.5mm-20mm。
本申请的第二方面提供了一种软包电池模组，其包括：
至少两个袋型电池，沿所述袋型电池的厚度方向依次排列；
电池缓冲垫，所述电池缓冲垫采用本申请提供的任意一种电池缓冲垫，设置于所述袋型电池单元之间；
所述袋型电池压紧所述电池缓冲垫。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请提供的电池缓冲垫的本体内设有易裂泡孔，易裂泡孔至少包括第一泡孔和第二泡孔，其中第一泡孔的破裂压力小于第二泡孔的破裂压力，当电池在使用过程中发生膨胀时，电池缓冲垫产生压缩变形，随着电池缓冲垫不断压缩，电池模组内的膨胀力不断增大，当电池模组内的膨胀力达到第一泡孔的破裂压力时，第一泡孔破裂并释放压缩空间，减小电池模组内的膨胀力，第二泡孔不发生破裂，维持电池模组内的预紧力。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请提供的电池模组的结构示意图；
图2为图1模组单元的分解结构示意图；
图3为本申请提供的电池缓冲垫的断面结构示意图。
附图标记：
1-模组单元；
10-电池缓冲垫；
100-本体；
102-易裂泡孔；
1020-第一泡孔；
1022-第二泡孔；
104-连通泡孔；
12-固定框架；
120-电芯容纳腔；
14-袋型电池；
16-导热板；
2-金属外框；
3-线束隔离板；
4-端板。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
如图1-图3所示，本申请实施例提供了一种电池模组，其包括至少两个(多个)袋型电池14和电池缓冲垫10。其中，袋型电池14沿自身厚度方向依次排列；电池缓冲垫10设置于袋型电池14之间，且袋型电池14 压紧电池缓冲垫10，从而使袋型电池14达到设定的预紧力要求；在电池模组的使用过程中发生膨胀时，电池缓冲垫10能够释放压缩空间，有效缓解电池模组内的膨胀力。
上述电池模组还可以包括金属外框2，金属外框2设置成U型结构，金属外框2的两个侧壁分别与电池模组沿袋型电池14的厚度方向的两端接触，使多个袋型电池14与电池缓冲垫10能够相互压紧，以达到电池模组内的预紧力要求，防止电池模组产生松动；U型结构的两端(沿袋型电池14的长度方向的两端)可以设置端板4，端板4焊接于U型结构的两端，并与U型结构共同构成电池模组的外壳，对电池模组起到整体防护作用。多个袋型电池14可以通过线束隔离板3实现电连接。
如图2所示，本申请提供电池模组还可以包括固定框架12，固定框架 12、电池缓冲垫10和袋型电池14构成模组单元，简化电池模组的装配，且使袋型电池14和电池缓冲垫10的固定更可靠。电池缓冲垫10设置于固定框架12内，并将固定框架12沿自身厚度方向分隔为至少两个电芯容纳腔120；袋型电池14设置于电芯容纳腔120内，并压紧电池缓冲垫10。电池缓冲垫10两侧的袋型电池14能够共用一个电池缓冲垫10，减小电池缓冲垫10的数量，从而减小电池模组的体积，增大电池模组的能量密度。
进一步地，上述模组单元1还可以包括导热板16，导热板16可以为铝板等导热性较好的金属板，导热板16设置于袋型电池14背离电池缓冲垫10的一侧，降低袋型电池14背离电池缓冲垫10的一侧的温度，从而控制袋型电池14向固定框架12的中央位置膨胀。
如图3所示，本申请提供的电池缓冲垫10包括本体100和易裂泡孔 102，易裂泡孔102设置于本体100内。电池模组组装时，电池缓冲垫10 产生压缩变形，达到电池模组内的预紧力要求；电池模组在使用时，电池膨胀，电池缓冲垫10的不断压缩，在挤压力的作用下，易裂泡孔102能够破裂并释放压缩空间，从而有效缓解电池模组内的膨胀力。其中，易裂泡孔102至少包括第一泡孔1020和第二泡孔1022，第一泡孔1020的破裂压力小于第二泡孔1022的破裂压力，从而使电池缓冲垫10根据挤压作用力的大小不同，按照梯度释放压缩空间。也就是说，随着电池缓冲垫10 不断压缩，电池模组内的膨胀力不断增大，第一泡孔1020首先破裂并释放压缩空间，减小电池模组内的膨胀力，第二泡孔1022不发生破裂，维持电池模组内的预紧力，能够有效延长电池模组的使用寿命。可以理解地是，电池缓冲垫10还可以设置多种破裂压力不同的易裂泡孔102，从而形成更多的梯度，分层释放压缩空间，更好地适应电池模组内的膨胀力。
进一步地，易裂泡孔102可以包括至少两种孔径不同的泡孔。第一泡孔1020的孔径较大，破裂压力较小，且能提供较大的压缩空间，第一泡孔1020破裂时能够释放较大的压缩空间，有效减小电池模组内的膨胀力；第二泡孔1022的孔径较小，破裂压力较大，且能提供较小的压缩空间和较大的反作用力，以在第一泡孔1020破裂后维持电池模组内的预紧力；从而可以同时保证袋型电池的压缩空间和预紧力要求。
优选地，易裂泡孔102的孔径为10um～1mm，易于实现，且能够满足压缩空间要求和预紧力要求。在此范围内，易裂泡孔102的孔径可以按照至少两个区段进行合理分布，相邻两个区段可以连续也可以相互间隔。优选相邻两个区段相互间隔(例如第一泡孔1020的孔径10um～300um，第二泡孔1022的孔径为500um～1mm)，以使第一泡孔1020和第二泡孔1022的破裂压力具有明显区别。
进一步地，易裂泡孔102可以包括至少两种孔壁的最小壁厚不同的泡孔。第一泡孔1020的孔壁的最小壁厚较薄，破裂压力较小；第二泡孔1022 的孔壁的最小壁厚较厚，破裂压力较大。由于易裂泡孔102的孔壁的壁厚并不均匀，而易裂泡孔102的破裂通常发生在壁厚最小的薄弱位置，因此只需使易裂泡孔102的孔壁的最小壁厚不同即可实现梯度破裂，通过控制易裂泡孔102的孔壁的最小壁厚，使易裂泡孔102的梯度破裂更易于控制，操作方便。
由于易裂泡孔102的孔壁的最小壁厚过薄时，易裂泡孔102容易在预紧力作用下即产生破裂而失效；而易裂泡孔102的孔壁的最小壁厚过厚时，易裂泡孔102在较大的挤压力作用下也不易破裂而失去缓冲作用。因此本实施例提供的易裂泡孔102的孔壁的最小壁厚优选为1um～0.3mm。
进一步地，易裂泡孔102均匀分布于本体100内，包括在本体100的纵截面上(沿本体100的厚度方向的截面)的均匀分布，以及在本体100 的横截面上(沿本体100的延伸方向的截面)的均匀分布，从而使电池缓冲垫10在任意方向上具有完全相同的压缩性能，从而使电池缓冲垫10能够均匀压缩，使袋型电池14的侧面与电池缓冲垫10之间能够可靠接触，不发生倾斜，从而保证电池反应界面的接触良好。
具体地，当易裂泡孔102包括第一泡孔1020和第二泡孔1022时，第一泡孔1020和第二泡孔1022均匀混合且均匀分布与本体100内，即第一泡孔1020和第二泡孔1022不分层，这种实施方式易于操作，且使电池缓冲垫10在自身厚度方向上各处的压缩性能完全相同。
可选地，第一泡孔1020和第二泡孔1022可以(沿电池缓冲垫10的厚度方向)分层设置，在各层内第一泡孔1020和第二泡孔1022各自均匀分布于所在层面，使电池缓冲垫10能够分层释放压缩空间，从而使电池缓冲垫10能够均匀压缩。
优选地，易裂泡孔102与本体100的体积比为40％～90％，以使电池缓冲垫10同时具有良好的压缩性能和回弹力。
具体地，可以通过控制发泡流程控制泡孔的孔径和壁厚，包括控制发泡温度、发泡剂的量以及控制发泡时间。
进一步地，本体100内还可以设有连通泡孔104，连通泡孔104设有通气口，并通过通气口连通本体100的外部，由于连通泡孔104没有形成封闭空间，因此在挤压力的作用下，连通泡孔104不会破裂，从而使电池缓冲垫10始终具有回弹力，从而保证电池模组内达到可靠的预紧力。
进一步地，本体100由弹性绝缘材质制成，本体100具有平板状结构，以对袋型电池14形成平稳的接触支撑，防止损伤袋型电池14，或使袋型电池14的表面产生变形。具体地，弹性绝缘材质可以包括橡胶、硅泡棉、聚氨酯泡棉等。
优选地，本体100的厚度为0.5mm-20mm，使袋型电池14压紧电池缓冲垫10之后，电池缓冲垫10能够对袋型电池14提供一定的预紧力，且仍留有压缩空间。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池缓冲垫，其特征在于，包括：
本体；
易裂泡孔，设置于所述本体内，所述易裂泡孔至少包括第一泡孔和第二泡孔，所述第一泡孔的破裂压力小于所述第二泡孔的破裂压力，以使所述电池缓冲垫能够在不同挤压力作用下梯度释放压缩空间。
2.根据权利要求1所述的电池缓冲垫，其特征在于，所述第一泡孔的孔径大于所述第二泡孔的孔径。
3.根据权利要求2所述的电池缓冲垫，其特征在于，所述易裂泡孔的孔径为10um-1mm。
4.根据权利要求1所述的电池缓冲垫，其特征在于，所述第一泡孔的孔壁的最小壁厚小于所述第二泡孔的孔壁的最小壁厚。
5.根据权利要求4所述的电池缓冲垫，其特征在于，所述易裂泡孔的孔壁的壁厚为1um-0.3mm。
6.根据权利要求1所述的电池缓冲垫，其特征在于，所述易裂泡孔均匀分布于所述本体内，且所述易裂泡孔与所述本体的体积比为40％～90％。
7.根据权利要求1-6任一所述的电池缓冲垫，其特征在于，所述本体内还设有连通泡孔，所述连通泡孔设有通气口，并通过所述通气口连通所述本体的外部。
8.根据权利要求1-6任一所述的电池缓冲垫，其特征在于，所述本体由弹性绝缘材质制成，所述本体具有平板状结构。
9.根据权利要求1-6任一所述的电池缓冲垫，其特征在于，所述本体的厚度为0.5mm-20mm。
10.一种电池模组，其特征在于，包括：
至少两个袋型电池，沿所述袋型电池的厚度方向依次排列；
电池缓冲垫，所述电池缓冲垫采用权利要求1-9任一所述的电池缓冲垫，设置于所述袋型电池单元之间；
所述袋型电池压紧所述电池缓冲垫。
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