双排模组的热失控防护结构的制作方法

本实用新型涉及动力电池热失控防护技术领域，特别涉及一种双排模组的热失控防护结构。

背景技术：

目前，随着各项政策的支持，以及各车企的不断投入，电动汽车已逐渐成为汽车工业发展的重要方向。在电动汽车中动力电池模组是非常重要的组成部分之一，其直接关系到整车续航与成本等核心问题，所以对模组的设计改进成为车企及动力电池生产厂家的重点研究内容。

现有的传统电池模组通常为采用端、侧板焊接固定的框架，电芯放置于框架内，该结构形式普遍存在零部件数量较多，重量较大，放置电芯数量有限，模组成组料率和能量密度较低，以及成本较高等不足。

此外，在追求电池模组能量密度，以延长整车续航能力的同时，动力电池包的安全问题也随之出现，其中，电池模组的热失控是当下面临的主要安全问题，因而采取适宜措施以应对热失控就成为提高动力电池包安全性的重要手段。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种双排模组的热失控防护结构，以可提高动力电池包的安全性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种双排模组的热失控防护结构，所述双排模组包括并排布置的两排电芯单元，各所述电芯单元具有叠置于一起的若干电芯，所述热失控防护结构包括夹设于两排所述电芯单元之间的隔板，且所述隔板采用云母板或环氧板。

进一步的，所述热失控防护结构包括分设于所述双排模组两侧的侧板，且所述侧板采用云母板。

进一步的，所述热失控防护结构包括设于所述双排模组顶部的盖板，且所述盖板采用云母板。

进一步的，各所述电芯单元中，于若干相邻的所述电芯之间固定设有固定支架，且所述侧板和所述盖板固定于所述固定支架上。

进一步的，于两排所述电芯单元中若干相对布置的所述电芯之间固定设置有压紧支架，且所述压紧支架抵压于所述隔板的顶部，所述盖板固定于所述压紧支架上。

进一步的，所述固定支架和所述压紧支架由绝缘材料制成，且所述固定支架和所述压紧支架均套设于所述电芯的极柱上，并由与所述极柱固连的汇流排固定。

进一步的，所述双排模组还具有分设于所述双排模组两端的端板，以及包绕于自身侧部的构成对两排所述电芯单元束紧固定的束紧件，所述侧板的两端分别固定于对应端的所述端板上。

进一步的，所述侧板与所述固定支架之间，所述盖板与所述固定支架和所述压紧支架之间，以及所述侧板与所述端板之间均为可拆卸固定。

进一步的，于所述隔板的两侧端面上分别设有泡棉，各侧的所述泡棉随所述隔板被压紧于两个所述电芯单元之间；或者，于所述隔板的两侧端面上分别涂设有粘接剂，所述隔板的两侧分别与对应侧的所述电芯单元粘接相连。

进一步的，各所述电芯单元中，于相邻的所述电芯之间设有气凝胶。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的双排模组的热失控防护结构，通过夹设于两排电芯单元之间的采用云母板或环氧板的隔板，不仅可对两排电芯单元之间进行绝缘，并且在其中一个电芯单元中的电芯发生热失控时，隔板也可以隔热，阻止两排电芯单元之间的热传导，以阻挡热量对另一排电芯单元中相邻电芯的影响，防止引发相邻电芯热失控，而能够提高动力电池包的安全性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的双排模组的整体示意图；

图2为图1所示结构的爆炸图；

图3为本实用新型实施例所述的侧板、盖板及隔板的结构示意图；

图4为图3所示结构的爆炸图；

图5为本实用新型实施例所述的隔板端面设置泡棉时的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的隔板端面设置粘接剂时的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的端板的结构示意图；

图8为本实用新型实施例所述的固定支架的结构示意图；

图9为本实用新型实施例所述的压紧支架的结构示意图；

图10为本实用新型实施例所述的侧板的设置示意图；

图11为图10中a部分的局部放大图；

图12为图10中b部分的局部放大图；

图13为本实用新型实施例所述的固定钉的结构示意图；

图14为本实用新型实施例所述的固定扣的结构示意图；

图15为本实用新型实施例所述的低压采样输出组件的结构示意图；

附图标记说明：

1、电芯；2、隔板；3、端板；4、侧板；5、盖板；6、固定钉；7、固定扣；8、钢扎带；9、塑料扎带；10、固定支架；11、压紧支架；12、低压采样输出组件；13、高压输出极组件；14、汇流排；

201、泡棉；202、涂胶轨迹；

301、固定孔；302、绝缘片；

601、固定钉头部，602、固定钉爪部；

701、固定扣头部，702、固定扣爪部；

1001、套接孔；1002、侧板固定孔；1003、盖板固定孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种双排模组的热失控防护结构，其用于在双排模组中的电芯1发生热失控时，可对电芯1热失控时的热量及产生的物质起到一定的阻隔作用，以此避免热失控热量及所产生物质向周围其它电芯1或模组的传递，而提高动力电池包的安全性。

其中，对于本实施例的双排模组而言，其整体结构上包括并排布置的两排电芯单元，各电芯单元具有叠置于一起的若干电芯1，且本实施例的双排模组还包括分设于自身两端的端板3，以及包绕于自身侧部的束紧件，并由该束紧件构成对两排电芯单元间的束紧固定。

而基于上述对该双排模组的整体介绍，本实施例的双排模组的一种示例性结构可如图1及图2中所示，且此时，上述的束紧件具体包括间隔布置的钢扎带8和塑料扎带9，以采用两种扎带的组合形式实现对整个双排模组的可靠束紧。

不过，除了同时采用钢扎带8与和塑料扎带9，当然视情形本实施例仅采用两者中的一种也是可以的。而上述钢扎带8与和塑料扎带9均采用现有的扎带产品即可，且塑料扎带9例如可采用pet扎带。

而本实施例中，上述的热失控防护结构即包括夹设于两排电芯之间的隔板2，该隔板2采用云母板或是采用环氧板，且作为一种优选实施形式，再结合于图3和图4中所示的，本实施例的热失控防护结构还包括在双排模组的两侧分别设置的侧板4，以及在双排模组的顶部设置的盖板5，侧板4与盖板5均为采用云母板，并且各侧的侧板4也具体位于束紧件内侧。

此时，本实施例通过使得隔板2采用云母板或环氧板，其不仅可对两排电芯单元之间进行绝缘，并且在其中一个电芯单元中的电芯1发生热失控时，隔板2也可以隔热，阻止两排电芯单元之间的热传导，以阻挡热量对另一排电芯单元中相邻电芯1的影响，防止引发相邻电芯1的热失控。

而通过采用云母板的盖板5和侧板4的设置，可在模组发生热失控时，利用盖板5防止电芯1热失控后的热量及产生的物质向上喷发，以避免对电池包上壳造成破坏。利用侧板4则能够防止电芯1热失控后的热量及产生的物质向相邻模组喷发，同时，侧板4亦可在发生热失控时起到绝缘作用，进而能够避免造成电气件烧毁及引起短路故障，防止加剧热失控。

本实施例首先对于隔板2而言，针对于其在两排电芯单元之间的设置，本实施例例如可如图5中所示的，在隔板2的两侧端面上分别设置泡棉201，且各侧的泡棉201随隔板2被压紧于两个电芯单元之间，从而由此实现隔板2在两侧的电芯单元之间的固定。或者，如图6中所示的，本实施例也可在隔板2的两侧端面上分别涂设粘接剂，以通过隔板2的两侧分别与对应侧的电芯单元之间的粘接相连，以同样实现隔板2的固定，而所使用的粘接剂则可沿涂胶轨迹202涂设。

如图7为本实施例的位于模组端部的端板3的结构示意图，本实施例中在端板3的两端分别形成有固定孔301，该固定孔301具体用于和侧板4固定连接，以可实现对侧板4端部的辅助固定。此外，在端板3的内侧也覆设有绝缘片302，通过该绝缘片302可保证电芯1与端板3之间的绝缘性。

本实施例中，上述盖板5及两侧的侧板4即固定于模组中，且此时作为该两者固定设置的一种示例性形式，结合图8所示的，在各排电芯单元中，于若干相邻的电芯1之间固定设置有固定支架10，侧板4和盖板5即固定于该固定支架10上，以由此实现在模组中的固定设置。

而除了固定支架10，本实施例进一步地还在两排电芯单元中若干相对布置的电芯1之间固定设置有如图9所示的压紧支架11，该压紧支架11即抵压于位于两排电芯单元之间的隔板2的顶部，且盖板5同时也固定于压紧支架11上。

仍参见图8，并结合图10至图11中所示的，本实施例作为固定支架10在相邻电芯1之间进行固定的一种示例性结构方向，具体地，固定支架10由绝缘材料制成，且在其上设置有分设于两侧的两个套接孔1001。固定支架10也即经由该两个套接孔1001套接于相邻的电芯1的极柱上，并再由与极柱固连的汇流排14进行固定，以此实现固定支架10在电芯1上的可靠布置。

具体实施时，绝缘材料制成的固定支架10一般可采用塑料材质。另外，除了套接孔1001，在固定支架10的侧部设置有侧板固定孔1002，并于其顶部也设置有盖板固定孔1003，侧板4及盖板5便分别通过侧板固定孔1002和盖板固定孔1003固定于固定支架10上。

再参见图9所示的，本实施例的压紧支架11也由相同的绝缘材料制成，并与固定支架10有着基本相同的结构，不同之处在于压紧支架11上仅在其顶部设有用于盖板5固定的固定孔结构。但是，除了如上所述的使得压紧支架11和固定支架10在结构上略有不同，当然在各电芯单元内相邻电芯1之间的距离，以及两排电芯单元中相对布置的电芯1之间的距离一致时，优选地可将压紧支架11与固定支架10设计为结构相同的，以可利用零部件的通用性降低成本。

本实施例的压紧支架11在电芯1上的固定方式与固定支架10相同，且通过在两个电芯单元之间的固定，压紧支架11不仅能够用于固定盖板5，其还可对隔板2进行压紧固定，由此能够更好地保证模组整体的稳定性。

此外，由前述的端板3上的固定孔301的设置，本实施例的侧板4的两端即分别固定于对应端的端板3上。此时，对于侧板4于固定支架10上的固定，盖板5于固定支架10和压紧支架11上的固定，以及侧板4于端板3上的固定，本实施例也优选地设置以上相互固定连接的部件之间均为采用可拆卸固定。

而作为该可拆卸固定的一种示例性实施方式，本实施例的侧板4与固定支架10以及端板3之间具体为通过固定钉6卡接固定，盖板5与固定支架10及压紧支架11之间则通过固定扣11卡接固定。此时，如图13和图14中所示的，固定钉6具体由固定钉头部601和固连于该固定钉头部601上的多个固定钉爪部602构成，固定扣7则由固定扣头部701和固连于固定扣头部701上的两个固定扣爪部702构成，且该固定钉6和固定扣7均采用和图13和图14中相同或类似的现有部件便可。

本实施例中，还需要说明的是，在设置以上侧板4、盖板5及隔板2的基础上，进一步的，在各电芯单元中，还可在相邻的电芯1之间分别设置气凝胶。如此通过气凝胶的设置，一方面其可减少电芯1之间的热传递，当其中一颗电芯1热失控时，可以阻隔热量传递，减少相邻电芯1被引发而发生热失控的可能。另一方面，气凝胶也能够对电芯1的循环膨胀释放一定空间，进而可提升模组循环寿命。

而再如图1及图2中所示的，本实施例在双排模组的两端也分别设置有高压输出极组件13与低压采样输出组件12，该高压输出极组件13和低压采样输出组件12即均为设置于相应端的端板3上，且通过使得低压采样输出组件12和高压输出极组件13分设于模组的两端，可使得电池包内的高低压分开，以可提高安全性。

具体实施时，本实施例的低压采样输出组件12和高压输出极组件13分别采用现有部件便可。但是需要指出的是，如图15中所示的，作为优选实施形式，其中的高压输出极组件13在本实施例则被配置具有三个出线方向，以此利用其可于三个不同方向上进行铜排连接的特点，从而使得模组在整个电池包内布置后可便于铜排间的连接。

本实施例的双排模组在组装时，先放置一端的端板3，并于端板3上粘贴绝缘片302，而后堆叠第一排电芯1，接着再设置隔板2，之后继续堆叠第二排电芯1，两排电芯1均堆叠完成后放置另一端的端板3。然后，放置固定支架10和压紧支架11，将其套入电芯1的极柱上后，放置低压采样输出组件12与高压输出极组件13，并再焊接汇流排14等电气结构。

接着，将侧板4经由固定钉6固定于固定支架10和端板3上，再依次将钢扎带8和塑料扎带9套上束紧捆扎模组，最后再通过固定扣7将盖板5固定于固定支架10及压紧支架11上便可。

本实施例的双排模组，通过设置并排布置的两排由叠置的电芯1构成的电芯单元，并通过两端的端板3及束紧件进行两排电芯单元的束紧固定，由此模组中电芯1可根据电池包空间进行不同数量的堆叠，使得模组长度灵活多变。而且该双排模组形式相对于传统模组可取消固定使用的侧板，以及线束隔离板，因此也能够减少零部件数量，降低模组重量，提升模组成组料率与能量密度，以及降低模组成本。

此外，本实施例通过采用以上的热失控防护结构，也能够在双排模组中的电芯1发生热失控时，利用隔板2、侧板4、盖板5及气凝胶的设置，阻止相邻电芯1之间，以及两排电芯单元之间的热传导，以能够阻挡热量对相邻电芯1，另一排电芯单元乃至相邻模组中的影响，减少对电池包壳体及其它电气件的破坏，能够提高动力电池包的安全性，而有着很好的实用性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。