電池模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種電池模塊，包括多個(gè)殼體組件和多個(gè)片狀二次電池單元，并且殼體組沿著其厚度方向疊置排列，片狀二次電池單元固定在殼體組件的內(nèi)部區(qū)域中；殼體組件包括高剛性部分和低剛性部分，所述高剛性部分與至少一個(gè)片狀二次電池單元的表面接觸，提高了電池模塊的散熱性能和承壓能力，同時(shí)也提高了電池模塊的能量密度。
【專利說(shuō)明】
電池模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種包括片狀二次電池的電池模塊?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]由于鋰離子動(dòng)力電池具備較高的電壓、能量密度和良好的循環(huán)性能，被越來(lái)越多的應(yīng)用于電動(dòng)交通工具的動(dòng)力系統(tǒng)。鋰離子動(dòng)力電池的工作性能極大地影響整個(gè)電動(dòng)交通工具的使用性能。
[0003]在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合中，鋰離子電池以電池單元串聯(lián)和并聯(lián)混聯(lián)組成電池模塊的形式使用，然后根據(jù)不同的需求改變電池單元的數(shù)量。一個(gè)純電動(dòng)交通工具中，可能包括上千個(gè)電池單元。為了提高電池模塊的能量密度，盡量地少占用電動(dòng)交通工具內(nèi)的空間，就需要減少電池模塊的體積，所以電池單元往往排布的非常緊密，這對(duì)于電池模塊的散熱是非常不利的。特別是電池模塊中間位置的電池單元溫度要明顯高于其他位置的溫度，造成了電池模塊內(nèi)的溫度不均勻，影響了電池模塊的工作性能。[〇〇〇4]在保持電池模塊具備一定能量密度的前提下，將密集堆疊的電池單元放置在金屬材料制成的殼體內(nèi)，電池單元產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至殼體，然后通過(guò)殼體外部的散熱裝置將熱量散去，從而達(dá)到電池模塊散熱的目的。一個(gè)殼體內(nèi)設(shè)置了多個(gè)電池單元形成的電池模塊， 這種結(jié)構(gòu)在電池模塊進(jìn)行充放電過(guò)程中可能會(huì)承受不住電池單元發(fā)生膨脹所產(chǎn)生的壓力， 最終導(dǎo)致殼體崩壞，從而無(wú)法達(dá)到固定、保護(hù)和散熱電池單元的目的。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種能量密度高、安全性好和散熱性能優(yōu)異的電池模塊，它包括:
[0006]多個(gè)殼體組件，所述多個(gè)殼體組件沿著其厚度方向疊置；
[0007]所述殼體組件中設(shè)置N個(gè)片狀二次電池單元，N為大于等于1的整數(shù)，并且片狀二次電池單元被殼體組件固定；
[0008]所述殼體組件包括高剛性部分和低剛性部分，所述低剛性部分的剛性低于高剛性部分的剛性；
[0009]所述高剛性部分與至少一個(gè)片狀二次電池單元的表面接觸，該片狀二次電池單元與高剛性部分接觸的表面50%以上被高剛性部分覆蓋;所述高剛性部分包括向疊置方向延伸的突出邊緣，該突出邊緣的高度小于等于N個(gè)片狀二次電池單元的厚度；
[0010]所述低剛性部分設(shè)置在所述高剛性部分的非突出邊緣的端部，所述低剛性部分與所述高剛性部分固定連接，低剛性部分固定殼體組件和片狀二次電池單元的相對(duì)位置。
[0011]數(shù)個(gè)殼體組件堆疊在一起，并且可以對(duì)殼體組件的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，滿足多種場(chǎng)合的需要。
[0012]單個(gè)殼體組件內(nèi)至少包括一個(gè)片狀二次電池單元，這些片狀二次電池單元沿其厚度方向疊置并且被固定在殼體組件內(nèi)部。如果片狀二次電池在充放電過(guò)程中會(huì)發(fā)生膨脹，由于殼體組件并不是密封設(shè)置的，壓力可以傳導(dǎo)至殼體組件后被釋放。
[0013]殼體組件包括高剛性部分和低剛性部分，低剛性部分的剛性低于高剛性部分的剛性，低剛性部分被設(shè)置在高剛性部分的非突出邊緣的端部，低剛性部分和高剛性部分組合后共同起到了對(duì)片狀二次電池單元的固定作用。并且高剛性部分可以選擇導(dǎo)熱性能較好的金屬板或者利用熱管原理的散熱板，與之接觸的片狀二次電池單元產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至高剛性部分。高剛性部分還包括向片狀二次電池單元的疊置方向延伸的突出邊緣，片狀二次電池單元的側(cè)面與該高剛性部分的突出邊緣接觸，片狀二次電池單元產(chǎn)生的熱量還可以通過(guò)高剛性部分的突出邊緣傳導(dǎo)。
[0014]高剛性部分具備較強(qiáng)的剛性，不容易發(fā)生破裂，能夠承受設(shè)置在內(nèi)部的片狀二次電池膨脹所產(chǎn)生的壓力，并且使得片狀二次電池在膨脹的狀態(tài)下也不發(fā)生移動(dòng)。
[0015]作為優(yōu)選，所述片狀二次電池單元與高剛性部分接觸的表面70%以上被高剛性部分覆蓋。
[0016]片狀二次電池單元與高剛性部分接觸的表面70%以上被高剛性部分覆蓋，增加了與片狀二次電池單元的接觸面積，提升了散熱能力，并且還能夠提高殼體組件的強(qiáng)度，避免由于片狀二次電池單元膨脹而發(fā)生崩壞。
[0017]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述片狀二次電池單元與高剛性部分接觸的表面90%以上被高剛性部分覆蓋。
[0018]片狀二次電池單元與高剛性部分接觸的表面90%以上被高剛性部分覆蓋，增加了與片狀二次電池單元的接觸面積，進(jìn)一步提升了散熱能力，并且還能夠提高殼體組件的強(qiáng)度，避免由于片狀二次電池單元膨脹而發(fā)生破裂。
[0019]作為優(yōu)選，所述高剛性部分的材料為金屬，所述金屬包括鋁、銅和鐵中的至少一種。
[0020]金屬具備更優(yōu)異的承壓能力和導(dǎo)熱能力，能夠提升電池組的散熱性能；同時(shí)提高了殼體組件的強(qiáng)度。
[0021]作為優(yōu)選，所述低剛性部分還設(shè)置限位粧，限位粧固定相鄰殼體組件的相對(duì)位置。
[0022]低剛性部分設(shè)置限位粧，該限位粧朝向片狀二次電池單元疊置的方向延伸，可以與疊置在下面的低剛性部分接觸，限制殼體組件不能移動(dòng)，將相鄰殼體組件的相對(duì)位置固定。
[0023]作為優(yōu)選，所述低剛性部分設(shè)置的限位粧至少為兩個(gè)，并設(shè)置在片狀二次電池單元的至少一個(gè)電極的兩側(cè)。
[0024]低剛性部分設(shè)置的限位粧至少為兩個(gè)，并設(shè)置在片狀二次電池單元的至少一個(gè)電極的兩側(cè)，限制住片狀二次電池單元的位置，使其不發(fā)生移動(dòng)。
[0025]作為優(yōu)選，所述低剛性部分設(shè)置限位槽，該限位槽容納相鄰殼體組件上的限位粧。
[0026]低剛性部分上的限位粧相對(duì)的另外一面的位置設(shè)置限位槽，使得低剛性部分的限位粧能夠插入相鄰的低剛性部分的限位槽內(nèi)，從而固定住殼體組件，使得片狀二次電池單元位置被限制住，不隨意移動(dòng)。
[0027]作為優(yōu)選，所述低剛性部分還設(shè)置固定孔。
[0028]低剛性部分還設(shè)置固定孔，利用螺桿可以將疊置在一起的殼體組件的低剛性部分固定在一起，從而將殼體組件固定。
[0029]作為優(yōu)選，所述電池模塊內(nèi)還設(shè)置導(dǎo)熱板，該導(dǎo)熱板與高剛性部分的突出邊緣接觸。
[0030]電池模塊內(nèi)還設(shè)置導(dǎo)熱板，該導(dǎo)熱板與高剛性部分的突出邊緣接觸，片狀二次電池單元產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至高剛性部分后進(jìn)一步傳導(dǎo)至突出邊緣，進(jìn)而通過(guò)導(dǎo)熱板將該電池模塊的熱量導(dǎo)出，提高了散熱效果。
[0031]使用了本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案之后，片狀二次電池單元被限制在殼體組件內(nèi)，并且傳導(dǎo)電池模塊產(chǎn)生的熱量，有利于電池模塊內(nèi)的溫度均勻，提高了電池模塊的散熱性能；不需要使用盒狀的電池模塊容納結(jié)構(gòu)，利用殼體組件堆疊在一起，占用的體積更小， 提高了電池模塊的能量密度;殼體組件和片狀二次電池單元堆疊設(shè)置，便于分散壓力，提高了電池模塊的安全性能?！靖綀D說(shuō)明】
[0032]附圖1是本實(shí)用新型公開的一種電池模塊的示意圖；
[0033]附圖2是本實(shí)用新型公開的另一種電池模塊的示意圖；
[0034]其中，1.片狀二次電池單元，2.殼體組件，21.高剛性部分，22.低剛性部分，211.突出邊緣，221.限位粧，222.限位槽，223.固定孔，3.導(dǎo)熱板?！揪唧w實(shí)施方式】
[0035]實(shí)施例1
[0036]如圖1所示，本實(shí)施例公開了一種電池模塊，包括兩個(gè)殼體組件2,兩個(gè)殼體組件2 沿著其厚度方向疊置，殼體組件2包括高剛性部分21和低剛性部分22,低剛性部分22的剛性低于高剛性部分21的剛性。
[0037]每個(gè)殼體組件2內(nèi)設(shè)置一個(gè)片狀二次電池單元1，該片狀二次電池單元1的極耳設(shè)置在相對(duì)的兩側(cè)，高剛性部分21與內(nèi)部設(shè)置的片狀二次電池單元1的表面接觸，接觸的表面為該片狀二次電池單元1的表面積最大的面，并且該片狀二次電池單元1與高剛性部分21接觸的表面50%以上被高剛性部分21覆蓋;該片狀二次電池單元1的另一面與疊置在下面的殼體組件2的高剛性部分21接觸，并且高剛性部分21向片狀二次電池單元1的疊置方向施加壓力，低剛性部分22固定殼體組件2和片狀二次電池單元1的相對(duì)位置。
[0038]高剛性部分21包括向片狀二次電池單元1的疊置方向延伸的突出邊緣211，突出邊緣211的高度小于等于1個(gè)片狀二次電池單元的厚度，高剛性部分21由鋁制成，低剛性部分 22分別設(shè)置在高剛性部分21的非突出邊緣211的相對(duì)的兩端，低剛性部分22與高剛性部分 21固定連接，低剛性部分22設(shè)置限位粧221和限位槽222,限位粧221和限位槽222設(shè)置在低剛性部分22的相反的兩面，該限位粧221朝向片狀二次電池單元1疊置的方向延伸，該限位槽222容納疊置在上面的低剛性部分22的限位粧221。
[0039]低剛性部分22還設(shè)置固定孔223,利用螺桿固定疊置在一起的殼體組件2。
[0040]實(shí)施例2
[0041]如圖2所示，本實(shí)施例公開了一種電池模塊，包括兩個(gè)殼體組件2,兩個(gè)殼體組件2 沿著其厚度方向疊置，殼體組件2包括高剛性部分21和低剛性部分22,低剛性部分22的剛性低于高剛性部分21的剛性。
[0042]每個(gè)殼體組件2內(nèi)設(shè)置一個(gè)片狀二次電池單元1，該片狀二次電池單元1的極耳設(shè)置在相對(duì)的兩側(cè)，高剛性部分21與內(nèi)部設(shè)置的片狀二次電池單元1的表面接觸，接觸的表面為該片狀二次電池單元1的表面積最大的面，并且該片狀二次電池單元1與高剛性部分21接觸的表面70%以上被高剛性部分21覆蓋;該片狀二次電池單元1的另一面與疊置在下面的殼體組件2的高剛性部分21接觸，并且高剛性部分21向片狀二次電池單元1的疊置方向施加壓力，低剛性部分22固定殼體組件2和片狀二次電池單元1的相對(duì)位置。
[0043]高剛性部分21包括向片狀二次電池單元1的疊置方向延伸的突出邊緣211，突出邊緣211的高度小于等于1個(gè)片狀二次電池單元的厚度，高剛性部分21由鋁制成，低剛性部分 22分別設(shè)置在高剛性部分21的非突出邊緣211的相對(duì)的兩端，低剛性部分22與高剛性部分 21固定連接，低剛性部分22設(shè)置限位粧221和限位槽222,限位粧221和限位槽222設(shè)置在低剛性部分22的相反的兩面，該限位粧221朝向片狀二次電池單元1疊置的方向延伸，該限位槽222容納疊置在上面的低剛性部分22的限位粧221。
[0044]低剛性部分22還設(shè)置固定孔223,利用螺桿固定疊置在一起的殼體組件2。
[0045]電池模塊內(nèi)還設(shè)置導(dǎo)熱板3,并且該導(dǎo)熱板3與高剛性部分21的突出邊緣211接觸。
[0046]實(shí)施例3
[0047]如圖2所示，本實(shí)施例公開了一種電池模塊，包括兩個(gè)殼體組件2,兩個(gè)殼體組件2 沿著其厚度方向疊置，殼體組件2包括高剛性部分21和低剛性部分22,低剛性部分22的剛性低于高剛性部分21的剛性。
[0048]每個(gè)殼體組件2內(nèi)設(shè)置一個(gè)片狀二次電池單元1，該片狀二次電池單元1的極耳設(shè)置在相對(duì)的兩側(cè)，高剛性部分21與內(nèi)部設(shè)置的片狀二次電池單元1的表面接觸，接觸的表面為該片狀二次電池單元1的表面積最大的面，并且該片狀二次電池單元1與高剛性部分21接觸的表面90%以上被高剛性部分21覆蓋;該片狀二次電池單元1的另一面與疊置在下面的殼體組件2的高剛性部分21接觸，并且高剛性部分21向片狀二次電池單元1的疊置方向施加壓力，低剛性部分22固定殼體組件2和片狀二次電池單元1的相對(duì)位置。
[0049]高剛性部分21包括向片狀二次電池單元1的疊置方向延伸的突出邊緣211，突出邊緣211的高度小于等于1個(gè)片狀二次電池單元的厚度，高剛性部分21由鋁制成，低剛性部分 22分別設(shè)置在高剛性部分21的非突出邊緣211的相對(duì)的兩端，低剛性部分22與高剛性部分 21固定連接，低剛性部分22設(shè)置限位粧221和限位槽222,限位粧221和限位槽222設(shè)置在低剛性部分22的相反的兩面，該限位粧221朝向片狀二次電池單元1疊置的方向延伸，該限位槽222容納疊置在上面的低剛性部分22的限位粧221。
[0050]低剛性部分22還設(shè)置固定孔223,利用螺桿固定疊置在一起的殼體組件2。
[0051]電池模塊內(nèi)還設(shè)置導(dǎo)熱板3,并且該導(dǎo)熱板3與高剛性部分21的突出邊緣211接觸。
[0052]實(shí)施例4[〇〇53]如圖2所示，本實(shí)施例公開了一種電池模塊，包括兩個(gè)殼體組件2，兩個(gè)殼體組件2 沿著其厚度方向疊置，殼體組件2包括高剛性部分21和低剛性部分22,低剛性部分22的剛性低于高剛性部分21的剛性。
[0054]每個(gè)殼體組件2內(nèi)設(shè)置一個(gè)片狀二次電池單元1，該片狀二次電池單元1的極耳設(shè)置在相對(duì)的兩側(cè)，高剛性部分21與內(nèi)部設(shè)置的片狀二次電池單元1的表面接觸，接觸的表面為該片狀二次電池單元1的表面積最大的面，并且該片狀二次電池單元1與高剛性部分21接觸的表面被高剛性部分21完全覆蓋;該片狀二次電池單元1的另一面與疊置在下面的殼體組件2的高剛性部分21接觸，并且高剛性部分21向片狀二次電池單元1的疊置方向施加壓力，低剛性部分22固定殼體組件2和片狀二次電池單元1的相對(duì)位置。
[0055]高剛性部分21包括向片狀二次電池單元1的疊置方向延伸的突出邊緣211，突出邊緣211的高度小于等于1個(gè)片狀二次電池單元的厚度，高剛性部分21由鋁制成，低剛性部分 22分別設(shè)置在高剛性部分21的非突出邊緣211的相對(duì)的兩端，低剛性部分22與高剛性部分 21固定連接，低剛性部分22設(shè)置限位粧221和限位槽222,限位粧221和限位槽222設(shè)置在低剛性部分22的相反的兩面，該限位粧221朝向片狀二次電池單元1疊置的方向延伸，該限位槽222容納疊置在上面的低剛性部分22的限位粧221。
[0056]低剛性部分22還設(shè)置固定孔223,利用螺桿固定疊置在一起的殼體組件2。[〇〇57]電池模塊內(nèi)還設(shè)置導(dǎo)熱板3,并且該導(dǎo)熱板3與高剛性部分21的突出邊緣211接觸。
[0058]實(shí)施例5
[0059]如圖2所示，本實(shí)施例公開了一種電池模塊，包括兩個(gè)殼體組件2，兩個(gè)殼體組件2 沿著其厚度方向疊置，殼體組件2包括高剛性部分21和低剛性部分22,低剛性部分22的剛性低于高剛性部分21的剛性。
[0060]每個(gè)殼體組件2內(nèi)設(shè)置一個(gè)片狀二次電池單元1，該片狀二次電池單元1的極耳設(shè)置在相對(duì)的兩側(cè)，高剛性部分21與內(nèi)部設(shè)置的片狀二次電池單元1的表面接觸，接觸的表面為該片狀二次電池單元1的表面積最大的面，并且該片狀二次電池單元1與高剛性部分21接觸的表面被高剛性部分21完全覆蓋;該片狀二次電池單元1的另一面與疊置在下面的殼體組件2的高剛性部分21接觸，并且高剛性部分21向片狀二次電池單元1的疊置方向施加壓力，低剛性部分22固定殼體組件2和片狀二次電池單元1的相對(duì)位置。
[0061]高剛性部分21包括向片狀二次電池單元1的疊置方向延伸的突出邊緣211，突出邊緣211的高度小于等于1個(gè)片狀二次電池單元的厚度，高剛性部分21由銅制成，低剛性部分 22分別設(shè)置在高剛性部分21的非突出邊緣211的相對(duì)的兩端，低剛性部分22與高剛性部分 21固定連接，低剛性部分22設(shè)置限位粧221和限位槽222,限位粧221和限位槽222設(shè)置在低剛性部分22的相反的兩面，該限位粧221朝向片狀二次電池單元1疊置的方向延伸，該限位槽222容納疊置在上面的低剛性部分22的限位粧221。
[0062]低剛性部分22還設(shè)置固定孔223,利用螺桿固定疊置在一起的殼體組件2。
[0063]電池模塊內(nèi)還設(shè)置導(dǎo)熱板3,并且該導(dǎo)熱板3與高剛性部分21的突出邊緣211接觸。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池模塊，其特征在于，包括:多個(gè)殼體組件，所述多個(gè)殼體組件沿著其厚度方向疊置；所述殼體組件中設(shè)置N個(gè)片狀二次電池單元，N為大于等于1的整數(shù)，并且片狀二次電池 單元被殼體組件固定；所述殼體組件包括高剛性部分和低剛性部分，所述低剛性部分的剛性低于高剛性部分 的剛性；所述高剛性部分與至少一個(gè)片狀二次電池單元的表面接觸，該片狀二次電池單元與高 剛性部分接觸的表面50%以上被高剛性部分覆蓋;所述高剛性部分包括向疊置方向延伸的 突出邊緣，該突出邊緣的高度小于等于N個(gè)片狀二次電池單元的厚度；所述低剛性部分設(shè)置在所述高剛性部分的非突出邊緣的端部，所述低剛性部分與所述 高剛性部分固定連接，低剛性部分固定殼體組件和片狀二次電池單元的相對(duì)位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其特征在于，所述片狀二次電池單元與高剛性部分 接觸的表面70%以上被高剛性部分覆蓋。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模塊，其特征在于，所述片狀二次電池單元與高剛性部分 接觸的表面90%以上被高剛性部分覆蓋。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模塊，其特征在于，所述片狀二次電池單元與高剛性部分 接觸的表面被高剛性部分完全覆蓋。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其特征在于，所述高剛性部分的材料為金屬。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池模塊，其特征在于，所述金屬包括鋁、銅和鐵中的至少一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其特征在于，所述低剛性部分還設(shè)置限位粧，限位 粧固定相鄰殼體組件的相對(duì)位置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池模塊，其特征在于，所述限位粧至少為兩個(gè)，并設(shè)置在片 狀二次電池單元的至少一個(gè)電極的兩側(cè)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池模塊，其特征在于，所述低剛性部分設(shè)置限位槽，限位槽 容納相鄰殼體組件上的限位粧。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其特征在于，所述低剛性部分還設(shè)置固定孔。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其特征在于，所述電池模塊內(nèi)還設(shè)置導(dǎo)熱板，該導(dǎo) 熱板與高剛性部分的突出邊緣接觸。
【文檔編號(hào)】H01M10/613GK205609631SQ201620376562
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】趙彪, 沈曉斌
【申請(qǐng)人】微宏動(dòng)力系統(tǒng)（湖州）有限公司