CN216903225U - 一种用于电池模组的绝缘防护结构及电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种用于电池模组的绝缘防护结构及电池模组，所述电池模组包括多个电芯，相邻所述电芯通过连接件电连接，所述绝缘防护结构至少部分地覆盖所述连接件的远离所述电芯的表面，所述绝缘防护结构包括依次覆盖在所述表面的热塑性塑料层和橡胶玻纤复合层。采用本实用新型的技术方案，当电池模组内的电芯发生热失控时，其喷发大量的导电物质充满整个电池包内腔，绝缘防护结构以连接件形状严密的盖住连接件，以使得连接件不易直接暴露于空气外，进而避免连接件之间因导电物质而导电并致使未发生热失控的电芯发生拉弧而失控，达到阻止电芯热失控蔓延的目的。

Description

一种用于电池模组的绝缘防护结构及电池模组

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及用于电池模组的绝缘防护结构及电池模组。

背景技术

电池模组是由几颗到数百颗电池芯经由并联及串联所组成的多个模组，电池模组间电芯串、并联利用金属导体进行连接，一般为铜材质、铝材质，连接设计因结构需求导致连接面呈平面，或异性形面，模组间电芯串并联连接件一般是裸露到空气中，在上部只设置一个保护盖，材质一般为塑料，可绝缘。在特殊场景下，如电芯发生热失控时，大量的导电物质会碰散到电池包内，特别是发生热失控的电芯周围尤为密集，串并联连接件上因存在大量的导电物质而发生高压短路，引发不可控的安全问题。

针对上述电芯发生热失控而导致的问题，现有技术中，云母片具有同等电器性能且直接可以成型，但是云母片成型后有粉尘掉落，会对电池包粉尘热失控传感器产生误报风险，且掉落的粉尘在一些极限工况(高温高湿)可能存在一些短路、导电的电器风险；柔性陶瓷玻纤布，虽然可以沿铝排形状进行粘贴，但是效率极慢，影响生产效率。

发明内容

针对上述电池模组的电芯发生热失控而采用云母片或者柔性陶瓷玻纤布存在的技术问题，本实用新型提供一种用于电池模组的绝缘防护结构及电池模组，该绝缘防护结构通过在橡胶玻纤复合层近连接件的一面上固定设置一层热塑性塑料层，热塑性塑料层在常温下为刚性，可以预制为与连接件相适配的形状，当电池模组内的电芯发生热失控时，其喷发大量的导电物质，充满整个电池包内腔，绝缘防护结构以连接件形状严密的盖住连接件，以使得连接件不易直接暴露于空气外，进而避免连接件之间因导电物质而导电并致使未发生热失控的电芯发生拉弧而失控，达到阻止电芯热失控蔓延的目的。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于电池模组的绝缘防护结构，所述电池模组包括多个电芯，相邻所述电芯通过连接件电连接，所述绝缘防护结构至少部分地覆盖所述连接件的远离所述电芯的表面，所述绝缘防护结构包括依次覆盖在所述表面的热塑性塑料层和橡胶玻纤复合层。

作为一种可实施的方式，所述热塑性塑料层与所述橡胶玻纤复合层通过热压固定连接。

作为一种可实施的方式，所述绝缘防护结构还包括：粘接层，所述粘接层与所述热塑性塑料层通过粘接固定连接，所述绝缘防护结构通过所述粘接层粘附于所述连接件上。

作为一种可实施的方式，所述连接件包括异形面，所述绝缘防护结构设置有与所述异形面相匹配的异形结构。

作为一种可实施的方式，所述异形面为圆弧曲面。

作为一种可实施的方式，所述橡胶玻纤复合层包括陶瓷化硅橡胶层及玻纤布层，所述橡胶玻纤复合层通过所述陶瓷化硅橡胶层和所述玻纤布层压延成型，所述玻纤布层设置在所述橡胶玻纤复合层远离所述热塑性塑料层的一面。

作为一种可实施的方式，所述粘接层为双面胶。

作为一种可实施的方式，所述连接件的材质包括铜或铝。

作为一种可实施的方式，所述热塑性塑料层的材质包括：聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯中的一种或多种。

一种电池模组，所述电池模组包括：

多个电芯，相邻所述电芯通过连接件电连接；及

所述绝缘防护结构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型提供了一种电池模组用的绝缘防护结构，该绝缘防护结构通过在橡胶玻纤复合层上热压固定设置一层热塑性塑料层，热塑性塑料层在常温下为刚性，可以预制为与连接件相适配的形状，当电池模组内的电芯发生热失控时，其喷发大量的导电物质，如电解液、夹杂有导电微粒的混合热空气等，充满整个电池包内腔，绝缘防护结构以连接件形状严密的盖住连接件，以使得连接件不易直接暴露于空气外，进而避免连接件之间因导电物质而导电并致使未发生热失控的电芯发生拉弧而失控，达到阻止电芯热失控蔓延的目的；

(2)本实用新型提供的绝缘防护结构不易掉落粉尘，避免了粉尘掉落在一些极限工况下致使短路，比如高温高湿的工况等。

附图说明

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它的附图。

图1为本实用新型实施例中绝缘防护结构与电池模组使用时的简化结构示意图；

图2为本实用新型实施例中绝缘防护结构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中绝缘防护结构的具体层状结构示意图；

图4为本实用新型实施例中电池模组的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中绝缘防护结构应用于电池模组的结构示意图；

图6为图4中的C的局部放大图。

附图标记说明：

1-绝缘防护结构；11-异形结构；12-橡胶玻纤复合层；13-热塑性塑料层；14-粘接层；2-连接件，21-异形面，3-电芯，4-电池模组，A-电池模组使用绝缘防护结构前；B-电池模组使用绝缘防护结构后。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

参照附图1-6，一种电池模组4，电池模组4包括多个电芯3，相邻两个电芯3通过连接件2实现电连接，连接方式可以为串联或者并联。连接件2设置在电芯3的一侧，具体地，如图1所示，本实施例中连接件2设置在电芯3的顶部。连接件2可以为汇流导体、汇流排、连接导体、金属导，连接件2的形状可以设置为板状或者异形状，在本实施例中，连接件2为异形状。连接件的材质可以为铜或铝。

参照附图1-6，本实用新型提供了一种用于上述电池模组的绝缘防护结构1，绝缘防护结构1至少部分地覆盖所述连接件2的远离所述电芯3的表面，具体地，如图1及图5所示，在本实施例中，使用时，绝缘防护结构1完全覆盖在电池模组4的连接件2上。绝缘防护结构1包括依次覆盖在远离电芯2的连接件2表面的热塑性塑料层13和橡胶玻纤复合层12，热塑性塑料层13与橡胶玻纤复合层12固定连接，固定连接方式可以为热压固定连接或粘接固定连接。热塑性塑料层13在常温下为刚性，其可以预制为与连接件2相适配的形状，橡胶玻纤复合层12具有绝缘、阻燃、清洁的特点，将热塑性塑料层13与橡胶玻纤复合层12通过热压定型方式固定连接，使其既具有橡胶玻纤布良好的电器性能，又能将绝缘防护结构1预制为特定的形状。当电池模组4内的电芯2发生热失控时，其喷发大量的导电物质，如电解液、夹杂有导电微粒的混合热空气等，充满整个电池包内腔，因为绝缘防护结构1中的热塑性塑料层13预制为与连接件2相适配的形状，所以绝缘防护结构1可以连接件形状严密的盖住连接件2，以使得连接件2不易直接暴露于空气外，进而避免连接件2之间因导电物质而导电并致使未发生热失控的电芯发生拉弧而失控，达到阻止电芯热失控蔓延的目的。

橡胶玻纤复合层12包括陶瓷化硅橡胶层及玻纤布层，橡胶玻纤复合层12通过陶瓷化硅橡胶层和玻纤布层压延成型，玻纤布层设置在橡胶玻纤复合层12远离热塑性塑料层13的一面。

绝缘防护结构1还包括：粘接层14，粘接层14与热塑性塑料层13通过粘接固定连接，绝缘防护结构1通过粘接层14粘附于连接件2上，具体地，如附图3所示，在本实施例中，绝缘防护结构1包括依次覆盖在连接件2远离电芯3的表面的粘接层14、热塑性塑料层13及橡胶玻纤复合层12。

绝缘防护结构1与连接件2具有相适配的形状，连接件2包括异形面21，绝缘防护结构1设置有与异形面21相匹配的异形结构,1，具体地，如附图4、附图5所示，连接件2设置为异形状，具体包括异形面21，而绝缘防护结构1上设置有与异形面21相适配的异形结构11，绝缘防护结构1可以完全贴合、覆盖在连接件2表面，连接件2上的异形面21可以为圆弧曲面等不规则异形面，在本实施例中，连接件2的异形面21设置为圆弧曲面，绝缘防护结构1上则设置有与圆弧曲面想匹配的异形结构11。

热塑性塑料层13由热塑性塑料制成，热塑性塑料是一类在一定温度下具有可塑性，冷却后固化且能重复这种过程的塑料。在本实施例中，热塑性塑料层13的热塑性塑料可以为聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯，也可以是与前述性能相接近的其他热塑性塑料。

本实施例中，粘接层14与热塑性塑料层13通过粘接固定，具体地，粘接层14可以为双面胶。

本实用新型还提供一种包括上述绝缘防护结构1的电池模组4，电池模组包括多个电芯3，相邻电芯3通过连接件3电连接；及如前所述的绝缘防护结构1，绝缘防护结构1至少部分地覆盖连接件3的远离电芯3的表面。具体地，在本实施例中，电池模组4包括多个电芯3，相邻两个电芯3通过连接件2实现电连接，连接方式可以为串联或者并联，连接件2设置在电芯3的一侧，具体地，如图1所示，本实施例中连接件2设置在电芯3的顶部。连接件2可以为汇流导体、汇流排、连接导体、金属导体，连接件2的形状可以设置为板状或者异形状，在本实施例中，连接件2设置为异形状，绝缘防护结构1覆盖在电池模组4的连接件2上。

在本实施例中，绝缘防护结构1通过在橡胶玻纤复合层12上热压固定设置一层热塑性塑料层13，热塑性塑料层13在常温下为刚性，可以预制为与连接件2相适配的形状，使用时，将绝缘防护结构1的热塑性塑料层13的面覆盖在电池模组4的连接件2上，当电池模组4内的电芯3发生热失控时，其喷发大量的导电物质，如电解液、夹杂有导电微粒的混合热空气等，充满整个电池包内腔，绝缘防护结构1以连接件形状严密的盖住连接件2，以使得连接件2不易直接暴露于空气外，进而避免连接件2之间因导电物质而导电并致使未发生热失控的电芯发生拉弧而失控，达到阻止电芯3热失控蔓延的目的。

在本实施例中，热塑性塑料层13在常温下为刚性，其可以预制为与连接件2相适配的形状，以使得绝缘防护结构1与连接件2的贴附效果更佳，并且使得操作过程更为便捷，效率更高。

在本实施例中，绝缘防护结构1的设置不易掉落粉尘，避免了粉尘在一些极限工况下致使电芯短路，比如高温高湿的工况。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于电池模组的绝缘防护结构，所述电池模组包括多个电芯，相邻所述电芯通过连接件电连接，其特征在于，所述绝缘防护结构至少部分地覆盖所述连接件的远离所述电芯的表面，所述绝缘防护结构包括依次覆盖在所述表面的热塑性塑料层和橡胶玻纤复合层。

2.根据权利要求1所述的绝缘防护结构，其特征在于，所述热塑性塑料层与所述橡胶玻纤复合层通过热压固定连接。

3.根据权利要求1所述的绝缘防护结构，其特征在于，所述绝缘防护结构还包括：粘接层，所述粘接层与所述热塑性塑料层通过粘接固定连接，所述绝缘防护结构通过所述粘接层粘附于所述连接件上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的绝缘防护结构，其特征在于，所述连接件包括异形面，所述绝缘防护结构设置有与所述异形面相匹配的异形结构。

5.根据权利要求4所述的绝缘防护结构，其特征在于，所述异形面为圆弧曲面。

6.根据权利要求1-3任一项所述的绝缘防护结构，其特征在于，所述橡胶玻纤复合层包括陶瓷化硅橡胶层及玻纤布层，所述橡胶玻纤复合层通过所述陶瓷化硅橡胶层和所述玻纤布层压延成型，所述玻纤布层设置在所述橡胶玻纤复合层远离所述热塑性塑料层的一面。

7.根据权利要求3所述的绝缘防护结构，其特征在于，所述粘接层为双面胶。

8.根据权利要求1-3任一项所述的绝缘防护结构，其特征在于，所述连接件的材质为：铜或铝。

9.根据权利要求1-3任一项所述的绝缘防护结构，其特征在于，所述热塑性塑料层的材质为：聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯中的一种。

10.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：

多个电芯，相邻所述电芯通过连接件电连接；及

如权利要求1-9任一项所述的绝缘防护结构。

Images