電池模塊的制作方法

文檔序號：12889008閱讀：257來源：國知局

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本發(fā)明涉及一種包括片狀二次電池的電池模塊。

背景技術(shù)：

由于鋰離子動力電池具備較高的電壓、能量密度和良好的循環(huán)性能，被越來越多的應(yīng)用于電動交通工具的動力系統(tǒng)。鋰離子動力電池的工作性能極大地影響整個電動交通工具的使用性能。

在實際應(yīng)用場合中，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。一個純電動交通工具中，可能包括上千個電池單元。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。

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。一個殼體內(nèi)設(shè)置了多個電池單元形成的電池模塊，這種結(jié)構(gòu)在電池模塊進(jìn)行充放電過程中可能會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，從而無法達(dá)到固定、保護(hù)和散熱電池單元的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明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：

多個殼體組件，所述多個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位置。

數(shù)個殼體組件堆疊在一起，并且可以對殼體組件的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，滿足多種場合的需要。

單個殼體組件內(nèi)至少包括一個片狀二次電池單元，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程中會發(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。

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高剛性部分的突出邊緣傳導(dǎo)。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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；同時提高了殼體組件的強(qiáng)度。

作為優(yōu)選，所述低剛性部分還設(shè)置限位樁，限位樁固定相鄰殼體組件的相對位置。

低剛性部分設(shè)置限位樁，該限位樁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，將相鄰殼體組件的相對位置固定。

作為優(yōu)選，所述低剛性部分設(shè)置的限位樁至少為兩個，并設(shè)置在片狀二次電池單元的至少一個電極的兩側(cè)。

低剛性部分設(shè)置的限位樁至少為兩個，并設(shè)置在片狀二次電池單元的至少一個電極的兩側(cè)，限制住片狀二次電池單元的位置，使其不發(fā)生移動。

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樁。

低剛性部分上的限位樁相對的另外一面的位置設(shè)置限位槽，使得低剛性部分的限位樁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。

作為優(yōu)選，所述低剛性部分還設(shè)置固定孔。

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。

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。

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)而通過導(dǎo)熱板將該電池模塊的熱量導(dǎo)出，提高了散熱效果。

使用了本發(fā)明提供的技術(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。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明公開的一種電池模塊的示意圖；

附圖2是本發(fā)明公開的另一種電池模塊的示意圖；

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.限位樁，222.限位槽，223.固定孔，3.導(dǎo)熱板。

實施方式

實施例1

如圖1所示，本實施例公開了一種電池模塊，包括兩個殼體組件2，兩個殼體組件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。

每個殼體組件2內(nèi)設(shè)置一個片狀二次電池單元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的相對位置。

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)置限位樁221和限位槽222，限位樁221和限位槽222設(shè)置在低剛性部分22的相反的兩面，該限位樁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的限位樁221。