一种用于电池模组的上盖及电池模组和电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种用于电池模组的上盖及电池模组和电池包。


背景技术：

2.现有电池模组内一个电芯在发生热失控开阀泄压以后，随着泄压一起被排出的电解液和内部高温物质，在向上喷发的时候，由于电池模组上具有防触的上盖，没有一个很通畅的向上排出通道，这些高温物质和电解液被上盖阻隔以后，马上掉落在电池模组的电芯顶面上，电池模组顶面同时会存在采样的线束或柔性电路板(flexibleprintedcircuit，fpc)或其他的电气隔离件，会存在这些高温物质和电解液将上述的部件同时引燃的可能，从而通过这些部件将其他的电芯引发热失控，造成效果累积的连锁反应，使电池模组的安全性能降低，引起整个电池模组的热蔓延。
3.如何防止电池模组的热蔓延是本领域重要的研究方向。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型的目的之一在于提供一种可防止热蔓延的用于电池模组的上盖及电池模组和电池包。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.本实用新型的第一方面在于提供一种用于电池模组的上盖，所述上盖包括：
7.中间板体和两个第一翼板，两个所述第一翼板分别独立地连接在所述中间板体的两边，所述中间板体的上侧与所述第一翼板的上侧形成凹槽。
8.所述中间板体上间隔设置预设数量的第一通孔，所述第一通孔的尺寸不小于电池模组中电芯的安全阀的尺寸，且相邻两个所述第一通孔的中心点之间的距离与相邻两个电芯的所述安全阀的中心点之间的距离相等。
9.本实用新型将上盖和电芯顶面紧密连接，同时通过上盖的通孔，在电池模组内电芯发生热失控开阀时，将电芯内部的电解液和高温物质通过上盖的通孔直接排出，直接掉落在此上盖上，不会因受到阻隔直接掉落到电芯顶面上，使其他的电芯受热发生热失控，上盖的第一翼板可以有效的防护线束、电芯顶面或其他电气隔离件。
10.在一种可能的实施方式中，本实用新型提供的用于电池模组的上盖，还可以包括两个第二翼板，两个所述第二翼板分别独立地与第一翼板连接，所述第二翼板用于遮盖所述电池模组的顶部侧面区域。
11.本实用新型中第二翼板可以有效防止模组发生热失控以后，排泄出的高温物质和电解液掉落在相邻电芯的顶部侧面位置。
12.在一种可能的实施方式中，所述第二翼板的下侧与所述第一翼板的下侧之间的夹角为直角或钝角。
13.在一种可能的实施方式中，所述中间板体为一体成型或所述中间板体为对称的拼
接结构。
14.本实用新型中通过拼接或整个的隔热上盖，对电芯顶面及上面的部件提供防护。
15.本实用新型第二方面在于提供一种电池模组，所述电池模组包括如第一方面所述的用于电池模组的上盖和多个电芯，每个所述电芯朝向所述上盖的一侧表面均设置有安全阀。
16.所述上盖通过中间板体的下侧与多个所述电芯的顶盖连接，且每个所述电芯的安全阀贯通所述上盖的第一通孔。
17.在一种可能的实施方式中，本实用新型中电池模组的上盖以外的结构可以采用捆扎带进行固定。
18.在一种可能的实施方式中，所述中间板体和所述电芯的顶盖之间设置阻燃胶层，且所述中间板体和所述电芯的顶盖通过所述阻燃胶层进行连接。
19.本实用新型中间板体和电芯顶盖之间设置阻燃胶层，不仅实现了电芯顶盖和上盖的中间板体的连接，而且还可以进一步的对电芯进行保护。
20.在一种可能的实施方式中，所述电池模组还包括连接片和线束，相邻两个所述电芯通过所述连接片连接，所述线束位于所述连接片与所述上盖的所述第一翼板之间。
21.在一种可能的实施方式中，所述电池模组还包括连接片、fpc柔性电路板和排气支架，相邻两个所述电芯通过所述连接片连接，所述连接片上侧依次连接所述fpc柔性电路板和所述排气支架。
22.所述排气支架包括支架平面和至少两个第二通孔，所述fpc柔性电路板包括至少两个第三通孔，且所述第二通孔和所述第三通孔一一对应，所述第三通孔和所述所述第一通孔一一对应。
23.在一种可能的实施方式中，所述第二通孔正对所述第三通孔，所述第二通孔正对所述第一通孔，且所述第三通孔的孔径大于所述第二通孔的孔径，所述第二通孔的孔径大于或等于所述第一通孔的孔径。
24.本实用新型选用fpc柔性电路板和排气支架替代线束，通过排气支架将fpc完全覆盖，同时fpc柔性电路板的第三通孔的孔径大于排气支架的第二通孔的孔径，使电芯热失控的排泄物不至于直接喷溅在fpc上。本实用新型中排气支架的通孔的孔径大于或等于中间板体的通孔，通过提供畅通的排泄通道，使排泄物可以有更长的排泄距离，从而可以使排泄物以更低的温度掉落，进一步降低由热失控产生的排泄物造成热蔓延的可能。
25.本实用新型第三方面在于提供一种电池包，所述电池包包括如第二方面所述的电池模组。
26.与现有技术方案相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
27.本实用新型通过在电池模组的电芯上使用隔离的部件，在电池模组内电芯发生热失控开阀时，将电芯内部的电解液和高温物质通过上盖的通孔直接排出，为高温物质和电解液提供畅通的排出通道，同时掉落的物质和电解液不直接掉落在电芯的顶盖上，不至于引起其他电芯的热失控，从而造成连锁反应。
附图说明
28.图1是本实用新型电池模组的爆炸图。
29.图2是本实用新型电池模组上盖的结构图。
30.图3是本实用新型电池模组上盖的结构图。
31.图4是本实用新型电池模组的爆炸图。
32.图5是本实用新型电池模组排气支架的结构体图。
33.图6是本实用新型电池模组第一通孔、第二通孔和第三通孔的位置示意图。
34.图中：1-上盖；11-中间板体；12-第一翼板；13-第一通孔；14-第二翼板；2-连接片；3-输出极；4-捆扎带；5-端板；6-电芯；7-线束；8-fpc柔性电路板；81-第三通孔；9-排气支架；91-支架平面；92-第二通孔。
具体实施方式
35.下面对本实用新型进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
36.为更好地说明本实用新型，便于理解本实用新型的技术方案，本实用新型的典型但非限制性的实施例如下：
37.本实施例提供一种如图2所示的用于电池模组的上盖1，所述上盖1包括中间板体11和两个第一翼板12，两个所述第一翼板12分别独立地连接在所述中间板体11的两边，所述中间板体11的上侧与所述第一翼板12的上侧形成凹槽。
38.所述中间板体11上间隔设置预设数量的第一通孔13，所述第一通孔13的尺寸不小于电池模组中电芯6的安全阀的尺寸，且相邻两个所述第一通孔13的中心点之间的距离与相邻两个电芯6的所述安全阀的中心点之间的距离相等。
39.如图2所示的实施例中，通过中间板体11与两边的第一翼板12形成凹槽，并且在中间板体11上设置预设数量的第一通孔13，通过中间板体11的下侧与电池模组连接，将电池模组中电芯6的安全阀与中间板体11上的第一通孔13一一对应，安全阀中喷射的高温物质例如电解液等可以通过第一通孔13，喷射在上盖1上，避免直接喷射在电芯6顶盖，进而实现了对电芯6的保护；另外，通过第一翼板12与中间板体11形成凹槽，可以将电池模组中的连接片2、线束7等其他部件放置在电芯6与第一翼板12之间的空隙中，实现了对电池模组中的其他部件进行保护。
40.本技术实施例对第一通孔13的预设数量不做具体限制，可以根据电芯6的数量进行设置，另外，本技术实施例对第一通孔13的尺寸也不做具体限制，可以根据电芯6中安全阀的尺寸、形状等进行设置，本技术实施例仅以图2所示为例，并不限于此。
41.本实用新型中上盖1可以具有一定的厚度，以防止安全阀喷出的高温排泄物对电芯6与上盖1之间的连接片2、线束7等受到损坏，并且还可以保证上盖1不被安全阀喷出的高温排泄物损坏。本技术实施例对上盖1的材质不做具体限制，在一种可能的实施方式中，上盖1可以使用云母板、陶瓷纤维板或耐热高温阻燃塑料等材料进行加工和生产，其中，云母板、陶瓷纤维板和耐热高温阻燃塑料都为已知材料。本实施例中，通过耐高温、阻燃、低导热率的上盖1，进一步避免引起电池模组其他电芯6的热失控，从而造成连锁反应。上盖1的形状可以根据实际使用中电芯6的排列以及电芯6的形状适应性的设置。
42.在一种可能的实施方式中，如图2所示，上盖1的所述中间板体11可以为一体成型。
在另一种可能的实施方式中，上盖1的中间板体11可以为对称的拼接结构，图3为中间板体11的其中一个拼接结构的示意图。其中上盖1的中间板体11和第一翼板12的连接成型方法包括但不限于焊接、螺栓固定或粘结固定。
43.本实用新型将上盖1和电芯6顶面紧密连接，同时通过上盖1的第一通孔13，在电池模组内电芯6发生热失控开阀时，将电芯6内部的电解液和高温物质通过上盖1的第一通孔13排出，并直接掉落在上盖1上，避免掉落到电芯6顶面上，以引起其他的电芯6受热发生热失控，并且上盖1的第一翼板12可以有效的防护线束7、电芯6的顶盖或其他电气隔离件。
44.在一种可能的实施方式中，本实用新型所提供的用于电池模组的上盖1，还可以包括两个第二翼板14，两个所述第二翼板14分别独立地与第一翼板12连接，所述第二翼板14用于遮盖所述电池模组的顶部侧面区域。
45.其中一个第一翼板12远离中间板体11的侧边与一个第二翼板14的一边成角度连接，另一个第一翼板12远离中间板体11的侧边与另一个第二翼板14的一边成角度连接，本技术实施例对第一翼板12与第二翼板14之间的角度大小不做限制。
46.在一种可能的实施方式中，所述第二翼板14的下侧与所述第一翼板12的下侧之间的夹角为直角或钝角。通过第二翼板14的下侧与第一翼板12的下侧之间的夹角成直角或钝角，可以防止电池模组发生热失控之后，电芯6的排泄物掉落在相邻电芯6的顶部侧面位置，并且第二翼板14的下侧与第一翼板12的下侧之间的夹角越小，对电芯6的顶部侧面位置的保护效果越好，并且还可以节约电池模组的空间。
47.在另一种可能的实施方式中，第二翼板14可以通过第一翼板12弯折形成，本实用新型中在第一翼板12的边缘处弯折形成第二翼板14，弯折使得第二翼板14与第一翼板12成角度连接，即此角度是第二翼板14的下侧和第一翼板12的下侧之间的角度，此角度的大小≥90℃，并且此角度的大小《180℃。
48.本技术实施例中，通过设置第二翼板14，可以防止电池模组发生热失控之后，电芯6的排泄物掉落在相邻电芯6的顶部侧面位置。
49.本技术实施例提供一种电池模组，在一种可能的实施方式中，电池模组的爆炸图如图1所示，所述电池模组包括如上所述的用于电池模组的上盖1和多个电芯6，每个所述电芯6朝向所述上盖1的一侧表面均设置有安全阀。所述上盖1通过中间板体11的下侧与多个所述电芯6的顶盖连接，且每个所述电芯6的安全阀贯通所述上盖1的第一通孔13。
50.多个电芯6之间可以通过结构胶或者双面胶进行固定连接，用于电池模组的上盖1的中间板体11与多个电芯6紧密连接，电芯6的安全阀通过中间板体11的第一通孔13完全露出。本技术实施例中，通过将上盖1和电芯6的顶面紧密连接，同时通过上盖1的第一通孔13，可以在电池模组内电芯6发生热失控开阀时，将电芯6内部的电解液和高温物质通过上盖1的第一通孔13直接排出，并掉落在上盖1上，而不会因为受到阻隔直接掉落到电芯6顶面上，使其他的电芯6受热发生热失控，上盖1的第一翼板12可以有效的防护电池模组的线束7、电芯6顶面或其他电气隔离件等。
51.在一种可能的实施方式中，如图2所示，上盖1还可以包括第二翼板14，第二翼板14可以有效防止模组发生热失控以后，排泄出的高温物质和电解液掉落在相邻模组的顶部侧面位置。
52.在一种可能的实施方式中，所述中间板体11和所述电芯6的顶盖之间设置阻燃胶
层，且所述中间板体11和所述电芯6的顶盖通过所述阻燃胶层进行连接。本实用新型中间板体11和电芯6的顶盖之间设置阻燃胶层，起到连接和保护的作用。
53.在一种可能的实施方式中，所述电池模组还可以包括连接片2和线束7，相邻两个所述电芯6通过所述连接片2连接，所述线束7位于所述连接片2与所述上盖1的所述第一翼板12之间。电池模组还可以包括采集线、端板5、捆扎带4和输出极3等，输出极3设置在电芯6上，电池模组上盖1以外的结构用捆扎带4进行固定。捆扎带4可以是塑料材质，也可以是金属材质。电芯6的两端设置端板5，端板5包括但不限于塑料材质、铜金属、铝金属或铁金属。
54.连接片2和输出极3在满足载流要求的前提下，连接片2和输出极3的材料包括但不限于纯铜、纯铝或铜铝复合材料，连接片2和输出极3分别独立地和电芯极柱使用焊接或螺栓固定的方式进行连接固结。线束7和连接片2之间使用焊接或螺栓固定的方式进行连接固结，线束7的材料包括但不限于纯铜、纯铝导线或带端子的镀锡线。
55.本实用新型第一翼板12位于电芯6、电池极柱、连接片2等上方，将所述零部件完全遮罩，线束7从上盖1的第一翼板12区域通过。本技术实施例中，通过上盖1的第一翼板12对电池模组的连接片2、线束7、采集线等进行了保护。
56.在另一种可能的实施方式中，如图4所示，电池模组中的线束7可以使用fpc柔性电路板8和排气支架9替换，基于此，所述电池模组还可以包括连接片2、fpc柔性电路板8和排气支架9，相邻两个所述电芯6通过所述连接片2连接，所述连接片2上侧依次连接所述fpc柔性电路板8和所述排气支架9。如图5所示，所述排气支架9包括支架平面91和至少两个第二通孔92。所述fpc柔性电路板8包括至少两个第三通孔81，且所述第二通孔92和所述第三通孔81一一对应，所述第三通孔81和所述所述第一通孔13一一对应。
57.如图4所示，fpc柔性电路板8位于电池模组的电芯6上，且fpc柔性电路板8的第三通孔81与所述电芯6上的安全阀一一对应，第三通孔81的不小于安全阀的大小，安全阀可以通过第三通孔81露出。fpc柔性电路板8上设置有排气支架9，排气支架9上的第二通孔92和第三通孔81一一对应，且第二通孔92和第一通孔13一一对应，安全阀的排泄物可以依次通过第三通孔81、第二通孔92和第一通孔13排出。
58.本技术实施例对电池模组内电子元件的连接方式不做限制，在一种可能的实施方式中，fpc柔性电路板8的镍片和连接片2、输出极3通过焊接的方式进行连接，fpc柔性电路板8和电芯6顶盖可以通过阻燃胶带紧密连接。
59.为了保证安全阀的排泄物的顺利排除，提高上盖1对电芯6的保护效果，在一种可能的实施方式中，所述第二通孔92正对所述第三通孔81，所述第二通孔92正对所述第一通孔13，且所述第二通孔92的孔径小于所述第三通孔81的孔径，所述第二通孔92的孔径大于或等于所述第一通孔13的孔径。电池模组第一通孔13、第二通孔92和第三通孔81的位置示意图如图6所示。
60.本实用新型选用fpc柔性电路板8和排气支架9替代线束7，通过排气支架9将fpc柔性电路板8完全覆盖，同时fpc柔性电路板8的第三通孔81的孔径大于排气支架9的第二通孔92的孔径，使得电芯6热失控的排泄物不会直接喷溅在fpc上。本实用新型中排气支架9的通孔的孔径大于或等于中间板体11的第一通孔13，通过提供畅通的排泄通道，使排泄物可以有更长的排泄距离，从而可以使排泄物以更低的温度掉落，进一步降低由热失控产生的排泄物造成热蔓延的可能。
61.本技术实施例还提供一种电池包，所述电池包包括如上述所述的电池模组。
62.本实用新型中涉及到的材料都是已知材料。
63.申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细结构特征，但本实用新型并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。