缓冲垫及电池模组的制作方法

文档序号:15495270发布日期:2018-09-21 21:33阅读:734来源:国知局

本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种缓冲垫及电池模组。



背景技术:

通过压缩自身来提供一定容纳空间的弹性缓冲结构的应用范围极为广泛,如其可以包覆在易碎品外部,来防止易碎品在运输或使用过程中因碰撞或意外掉落而损坏;而在电池领域,弹性缓冲结构的使用量也很大,其不单单可以应用在电池模组的运输过程中,在电池模组内部通常也设置有缓冲垫,以防止电池因碰撞或受到挤压而损坏,以及壳体受到电芯膨胀产生的挤压力而变形。电池模组内的电池随着工作时长的增长,其膨胀量也是逐渐变大的,常规的缓冲垫随着电芯的膨胀过程,其作用于壳体上的力是呈线性增长的,当电池的膨胀量到达一定程度之后,缓冲垫的作用就会变得不那么明显,造成缓冲垫与电芯之间作用力变大,以及缓冲垫作用于电池模组的壳体上的力也相对较大,从而造成壳体可能在前述力的作用下失效,这不利于电池模组安全性能的提升。



技术实现要素:

本申请提供了一种缓冲垫及电池模组,该缓冲垫可以解决两物体之间挤压不利于保持二者之间稳定性的问题。

本申请的第一方面提供了一种缓冲垫,其包括容纳部,所述容纳部具有密封腔,所述密封腔内填充有气液转化材料,所述密封腔内处于初始状态下的所述气液转化材料设置成至少一部分为气态,且所述气液转化材料设置成随着所述密封腔内的压强的变化,在气态和液态之间转化。

优选地,所述密封腔内处于初始状态下的所有所述气液转化材料均设置成气态。

优选地,本申请所提供的缓冲垫还包括单向充气阀,所述单向充气阀与所述容纳部连接,所述单向充气阀与所述密封腔连通。

优选地,所述容纳部为柔性管,所述柔性管迂回设置。

优选地,所述气液转化材料包括烷烃类、醇类、醚类中的一种或多种。

优选地,所述容纳部的壁厚为0.1mm-5mm。

优选地,所述密封腔的初始压强为1000Pa-3Bar。

优选地,所述容纳部的材料为聚偏氟乙烯、橡胶或硅胶。

本申请的第二方面还提供一种电池模组,其包括单体电池、壳体和上述任一项所提供的缓冲垫,所述缓冲垫设置于所述单体电池和所述壳体之间。

优选地,所述缓冲垫的压缩率为0%-80%。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:

本申请所提供的缓冲垫中,填充有随压强变化而在气态和液态之间相互转化的气液转化材料。两个物品之间可以设置有本申请所提供的这种缓冲垫,且使缓冲垫的两侧分别与前述两个物品接触,当一个物品出现膨胀或向缓冲垫靠近时,该物品会挤压缓冲垫,使得缓冲垫内的压强增大,从而使密封腔内的气液转化材料由气态转化为液态,以缩小缓冲垫所占据的空间;上述可知,当缓冲垫内的气液转化材料开始从气态转化为液态这一临界点开始时,缓冲垫施加于另一物体上的力则为恒定值,即便缓冲垫另一侧的物品继续挤压缓冲垫,缓冲垫作用于另一物品上的挤压力也是一定的,这可以达到提升两个物品之间稳定性的目的。

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为本申请实施例所提供的缓冲垫的剖面图;

图2为本申请实施例所提供的缓冲垫的另一种结构示意图。

附图标记:

1-容纳部;

10-密封腔。

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。

如图1和图2所示,本申请实施例提供了一种缓冲垫,该缓冲垫在工作过程中,能通过压缩自身来提升缓冲垫两侧的物体之间的连接关系的稳定性,其包括容纳部1,容纳部1具有密封腔10,密封腔10内填充有气液转化材料,在缓冲垫处于初始状态下,使密封腔10内至少有一部分的气液转化材料处于气态。具体来说,缓冲垫可以由塑料或橡胶等柔性材料制成,气液转化材料可以为乙醇或乙醚等,在缓冲垫的制作过程中,可以将一定量的气态的气液转化材料充入容纳部1的密封腔10内,然后再将容纳部1密封起来,以完成对密封腔10的密封工作。

上述可知,本申请所提供的缓冲垫中,填充有随压强变化而在气态和液态之间相互转化的气液转化材料。两个物品之间可以设置有本申请所提供的这种缓冲垫,且使缓冲垫的两侧分别与前述两个物品接触,当一个物品出现膨胀或向缓冲垫靠近时,该物品会挤压缓冲垫,使得缓冲垫内的压强增大,从而使密封腔10内的气液转化材料由气态转化为液态,以缩小缓冲垫所占据的空间;上述可知,当缓冲垫内的气液转化材料开始从气态转化为液态这一临界点开始时,缓冲垫施加于另一物体上的力则为恒定值,即便缓冲垫另一侧的物品继续挤压缓冲垫,缓冲垫作用于另一物品上的挤压力也是一定的,这可以达到提升两个物品之间稳定性的目的。

为了提升缓冲垫的被压缩的最大程度,优选地,当缓冲垫处于初始状态时,可以设置密封腔10内的气液转化材料的状态均为气态。具体来说,可以设置密封腔10内的压强小于所填充的气液转化材料的饱和蒸气压强,从而使得所充入的气液转化材料在密封腔10内能基本完全处于气态,以在缓冲垫的使用过程中,增大缓冲垫的被压缩范围,从而扩大缓冲垫的使用面;另外,在一定程度上,还可以降低缓冲垫的制造难度。更具体地,为了防止密封腔10内的初始压强过小,导致容纳部1内仍有部分气液转化材料处于液态,或者因初始压强较大而造成缓冲垫在后续工作过程中被挤压的难度偏大,优选地,密封腔10内的初始压强可以设置在1000Pa-3Bar之间。

为了便于缓冲垫充气工作的进行,本申请所提供的缓冲垫上还可以设置有单向充气阀(图中未示出),单向充气阀与容纳部1连接,且可以使单向充气阀与密封腔10之间形成密封连接的关系,借助单向充气阀向缓冲垫内充气,不仅可以极大降低充气工作的难度,在另一方面,也可以降低缓冲垫的加工难度,从而提升缓冲垫的加工及生产效率。

一种具体的优选实施例是,如图2所示,容纳部1可以由柔性管制成,且柔性管可以迂回设置。相较于整面加工的缓冲垫而言,柔性管的管径较小,加工难度相对较低,且各部分的厚度差相对较小,安全性较高,这种缓冲垫的使用过程中,可以设置柔性管呈蛇形盘旋,以布满一定区域,在这种缓冲垫的作用下,其也可以为缓冲垫两侧的物体提供缓冲及挤压容纳空间。

具体来说,气液转化材料可以由烷烃类、醇类或醚类等物质中的一种或多种组成,单一种类形成的气液转化材料充入密封腔10内之后,缓冲垫的压缩率在一定范围内是具备一定的线性规律的,这便于工作人员精准地了解缓冲垫的工作情况,及被压缩状况;而多种物质共同组成的气液转化材料的制备工作相对简单,且由于各物质之间的饱和蒸气压强的不同,使得缓冲垫的使用场景更多,应用范围更广泛。例如,气液转化材料可以为乙醇、乙醚或二氧化碳,或者水蒸气或氨气等,也可以为前述几种材料的混合物质;优选地,气液转化材料可以为在常温到100摄氏度条件下,通过增大压强的条件能被液化的气体。

优选地,缓冲垫中的容纳部1可以由聚偏氟乙烯、橡胶或硅胶等材料经发泡等一系列工艺加工制成;为了防止因容纳部1的壁厚过小而导致缓冲垫在受压过程中破裂,以及因容纳部1的壁厚过大而造成缓冲垫的整体尺寸变大,而不利于缓冲垫发生弹性变形,优选地,容纳部1的壁厚可以为0.1mm-5mm。

基于上述任一实施例所提供的缓冲垫,本申请还提供一种电池模组(未提供具体图例),该电池模组包括单体电池、壳体和上述任一实施例所提供的缓冲垫,缓冲垫可以被固定设置在单体电池与壳体之间,且在该电池模组组装完成,且尚未使用时,可以使缓冲垫内所填充的气液转化材料完全处于气态,从而提升缓冲垫的最大被压缩量。在电池模组的工作过程中,单体电池不可避免地会出现膨胀,当单体电池出现膨胀时,其体积增大,且向缓冲垫施加一定的挤压力,在该挤压力的作用下,缓冲垫被压缩,其内部的压强变大,且此时,单体电池、缓冲垫以及壳体之间相互作用的挤压力基本相等;随着单体电池持续挤压缓冲垫,缓冲垫内的压强持续增大,当缓冲垫内的压强增大到其内部所填充的气液转化材料的饱和蒸气压时,密封腔10内的气液转化材料开始液化,且从前述这一临界点开始,即便单体电池继续发生膨胀,且继续挤压缓冲垫,缓冲垫内的压强也不变,而是会有更多的气液转化材料由气态转化为液态,且此时缓冲垫作用于壳体上的挤压力也是一定的;但是,当密封腔10内的气液转化材料完全转化为液态,且单体电池继续挤压缓冲垫时,缓冲垫内部的压强才会继续增大,但是,由于此时缓冲垫内所填充的气液转化材料完全处于液态,因而缓冲垫与单体电池之间的作用力会发生突变增大,从而使得缓冲垫能在一定程度上抑制单体电池的膨胀;上述可知,借助本申请所提供的缓冲垫,电池模组中的单体电池与壳体之间的连接可靠性可以得以提升。

考虑到缓冲垫的压缩率过大可能会对整个电池模组的安全产生不利影响,优选地,缓冲垫在工作过程中的压缩率可以为0%-80%。

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。

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