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电池模组、用电设备以及灌胶方法与流程

  • 国知局
  • 2024-07-31 18:59:50

本技术涉及储能,尤其涉及一种电池模组、用电设备以及灌胶方法。

背景技术:

1、随着电池新能源迎来井喷式发展,对电池模组的要求也越高。目前的电池模组通常采用灌胶方式进行固定,具体是通过将电芯组件置入壳体内后,采用灌胶的方式填满电芯组件和壳体之间的空间,使位于壳体内的电芯组件与壳体固定,实现对电芯组件的抗振动、跌落和冲击等目的。

2、然而这种固定方式存在粘胶用量太多,以及粘胶在受到冲击或应力作用时容易开裂失效的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此,有必要提供一种提高抗冲击性能的电池模组。

2、本技术中的一些实施例提供一种电池模组,电池模组包括壳体、电芯组件以及第一结构件。壳体设置有收容腔,电芯组件安装于收容腔,电芯组件包括第一电芯和第二电芯,沿第一方向,第一电芯和第二电芯堆叠,沿第二方向,第一电芯的一端伸出有第一金属件,沿第三方向,电芯组件具有相对设置的第一侧部和第二侧部,沿第二方向,电芯组件具有相对设置的第三侧部和第四侧部,第一方向与第二方向和第三方向两两垂直。第一结构件至少部分设置于壳体和第一侧部之间,第一结构件与壳体之间设有第一粘胶,第一结构件和第一侧部之间设有第二粘胶,沿第二方向,第一粘胶具有第一长度,第二粘胶具有第二长度。

3、上述第一结构件设置在第一粘胶和第二粘胶之间,在第一粘胶和第二粘胶两者之一受应力作用开裂时,第一结构件起到阻隔作用,降低粘胶裂缝的延伸,从而提升了电池模组的抗冲击性能。第一粘胶将第一结构件固定于壳体,第二粘胶将第一结构件固定于电芯组件的第一侧部,从而使电芯组件固定于壳体,提高了电芯组件的稳固性,实现了电芯组件的抗振动、跌落和冲击等目的。第二粘胶还能够填充第一侧部和第一结构件之间的空隙以充当导热介质,将电芯组件的产热传导给第一结构件,进而传导至壳体进行散热,起到了提高电池模组散热效果。

4、在一些实施例中,第一长度大于第二长度。

5、上述第一长度大于第二长度使第一侧部和第一结构件之间既存在充当散热介质的第二粘胶,还存在便于热量散出的空隙,从而将电芯组件的产热传导至第一侧部和第一结构件之间,进而提升散热的效果。

6、在一些实施例中,第一结构件与壳体之间具有第一空间,第一结构件与第一侧部之间具有第二空间,第一结构件设有第一孔,第一孔连通第一空间和第二空间。

7、上述第一孔连通第一空间和第二空间可以方便第一空间内的第一粘胶进入第二空间,第一粘胶进入第二空间内形成为第二粘胶,使第一空间内具有第一粘胶,第二空间内具有第二粘胶,可以节省先行在第一侧部上刷胶的工序,提升电池模组的装配效率。

8、在一些实施例中,第一粘胶和第二粘胶通过第一孔相接。

9、上述第一粘胶和第二粘胶通过第一孔相接使得第一粘胶和第二粘胶连成一个整体,可以提高电芯组件、第一结构件以及壳体之间的稳固性,还有利于热量从第二粘胶传导至第一粘胶,提升了电池模组的散热效果。

10、在一些实施例中,第一孔的数量为至少两个。

11、上述多个第一孔有利于第一空间和第二空间的连通,进一步方便粘胶自第一空间进入第二空间,提高第二空间内第二粘胶的量。通过增加第一孔的数量而非直接扩大第一孔,可以提高第一结构件的结构强度,降低第一结构件因为受力而发生形变的风险。

12、在一些实施例中,至少两个第一孔沿第一方向排列。

13、上述多个第一孔沿第一方向排列,可以让进入第二空间的粘胶能够沿着第一方向延伸,即提高第二粘胶沿第一方向上延伸的长度,进而提高第一侧部与第二粘胶的接触面积,使得电芯组件的抗冲击性和散热效果得以提升。

14、在一些实施例中,沿第三方向,第一孔的投影与第一电芯的投影至少部分重叠。

15、在一些实施例中,沿第三方向,第一孔的投影与第一电芯和第二电芯的投影至少部分重叠。

16、上述第一孔的投影与第一电芯和/或第二电芯的投影至少部分重叠有利于进入第二空间的粘胶直接和第一电芯和/或第二电芯接触,有利于进一步提高第二粘胶与第一侧部的接触面积,从而提升电芯组件的抗冲击性和散热效果。

17、在一些实施例中,第一金属件位于第三侧部。沿第二方向,第一粘胶具有自第四侧部朝第三侧部延伸的部分。

18、上述第一粘胶具有自第四侧部朝第三侧部延伸的部分使第一粘胶相较于第三侧部更靠近第四侧部,可以降低第一粘胶与第一金属件以及其它电子元器件接触的风险,从而降低第一粘接件影响第一金属件和其它电子元器件的风险。

19、在一些实施例中,沿第二方向,第一粘胶与第三侧部之间具有第一距离。

20、上述第一距离使第一粘胶未延伸至第三侧部,进一步降低了第一粘胶影响到第一金属件或者其它电子元器件的风险,还有利于降低第一粘胶的用量,起到减轻电池模组整体重量,提升电池模组的能量密度的作用。

21、在一些实施例中,沿第二方向,第一孔与第三侧部之间具有第二距离,第一孔与第四侧部之间具有第三距离,第二距离大于第三距离。

22、上述第二距离大于第三距离,使得与第三侧部相比,第一孔更靠近第四侧部,让第二空间的第二粘胶与第三侧部之间的距离大于第二粘胶与第四侧部之间的距离,增大了第二粘胶与第三侧部之间的距离,进而有利于降低第二粘胶影响到第一金属件或者其他电子元器件的风险。

23、在一些实施例中,沿第二方向,第一粘胶与第三侧部之间具有第一距离,第一距离小于第二距离。

24、上述第一距离小于第二距离,可以让第一粘胶沿第二方向超出第一孔,便于第一粘胶通过第一孔进入第二空间,还能够使第一粘胶更充分地进入第二空间,提高进入第二空间的胶量,进而提高电芯组件的稳固性和散热效果。

25、在一些实施例中,第一金属件位于第三侧部。沿第二方向,第一粘胶具有自第三侧部朝第四侧部延伸的部分。

26、上述第一粘胶具有自第三侧部朝第四侧部延伸的部分,使第一粘胶相较于第四侧部更靠近第三侧部,提高对第三侧部散热的效果,进而有利于降低用于导电的第一金属件的温度,使电芯组件的可靠性得以提升。

27、在一些实施例中,第一粘胶与第四侧部之间具有第四距离。

28、上述第四距离使得第一粘胶未延伸至第四侧部,从而降低第一粘胶的用量,起到减轻电池模组整体重量,提升电池模组的能量密度的作用。

29、在一些实施例中,沿第二方向,第一孔与第三侧部之间具有第二距离,第一孔与第四侧部之间具有第三距离,第二距离小于第三距离。

30、上述第二距离小于所述第三距离,使得与第四侧部相比,第一孔更靠近第三侧部,让第二空间内的第二粘胶与第三侧部之间的距离小于第二粘胶与第四侧部之间的距离,减小了第二粘胶与第三侧部之间的距离,提高了对第三侧部散热的效果,进而有利于第一金属件的散热,提升电芯组件的可靠性。

31、在一些实施例中,沿第二方向,第一粘胶与第四侧部之间具有第四距离,第四距离小于第三距离。

32、上述第四距离小于所述第三距离可以让第一粘胶沿第二方向超出第一孔,便于第一粘胶通过第一孔进入第二空间,还能够使第一粘胶更充分地进入第二空间,提高进入第二空间的胶量,进而提高电芯组件的稳固性和散热效果。

33、在一些实施例中,电池模组还包括第二结构件,第二结构件设置于壳体和第二侧部之间,第二结构件与壳体之间设有第七粘胶,第二结构件和第二侧部之间设有第八粘胶。

34、上述同时设置第一结构件和第二结构件可以进一步提高电芯组件与壳体之间的稳固性,也能够进一步提高对电芯组件的散热效果,还能够降低电芯组件与壳体之间绝缘的效果。

35、在一些实施例中,沿第一方向,电芯组件包括相对设置的第一面和第二面,电池模组还包括第三结构件和第四结构件。第三结构件设置于第一面和壳体之间,第三结构件和壳体之间设有第三粘胶。第四结构件设置于第二面和壳体之间,第四结构件和壳体之间设有第四粘胶。

36、上述第三结构件和第四结构件可以提高电芯组件和壳体之间的绝缘效果,第三结构件和壳体之间设置的第三粘胶可以在第一方向上对电芯组件起到施压的作用,第四结构件和壳体之间设置的第四粘胶可以在第一方向上对电芯组件起到施压作用,进而起到提高电芯组件相对于壳体的稳固性的目的。第三粘胶和第四粘胶还可以起到充当导热介质的作用,进一步提升对电芯组件的散热效果。

37、在一些实施例中,沿第二方向,第三粘胶延伸有第三长度,第三长度大于第二长度。在一些实施例中,第四粘胶延伸有第四长度,第四长度大于第二长度。

38、上述第三长度大于第二长度有利于提升第三粘胶与第三结构件接触的面积,进一步提升对电芯组件的散热效果,还进一步提升了第三粘胶通过第三结构件对电芯组件的施压效果,提升电芯组件相对于壳体的稳固性。第四长度大于第二长度有利于提升第四粘胶与第四结构件接触的面积,进一步提升对电芯组件的散热效果,还进一步提升了第四粘胶通过第四结构件对电芯组件的施压效果,从而提升电芯组件相对于壳体的稳固性。

39、在一些实施例中,第三结构件与第一面贴合,第四结构件与第二面贴合。

40、上述第三结构件与第一面贴合,使第三结构件和第一面之间不设置粘胶,降低了粘胶的用量,进而降低了电池模组的整体重量,第四结构件与第二面贴合,使第四结构件和第四面之间不设置粘胶,降低了粘胶的用量,进而降低了电池模组的整体重量,从而有利于提升电池模组的能量密度。

41、在一些实施例中,电芯组件与收容腔之间形成有连通的第三空间,第三空间具有第一体积,第三空间内设有第一粘胶,且第一粘胶占据有第二体积,第二体积为第一体积的一半。

42、上述第二体积为第一体积的一半相比于在收容腔内灌满粘胶的方案,有利于降低整体胶量的用量,起到降低电池组件整体重量和节省成本的作用,减少胶量还能够降低粘胶的固化时间,提升工艺生产效率,进而降低工艺成本。

43、在一些实施例中,第一金属件位于第三侧部,沿第二方向,第三侧部和第四侧部之间具有第五距离。第一长度大于第五距离的一半。

44、上述第一长度大于第五距离的一半,可以在降低整体胶量的用量的情况下,提高第一粘胶与第一结构件的接触面积,进而提高对电芯组件和第一结构件的散热效果。

45、在一些实施例中,第一长度等于第二长度。

46、上述第一长度等于第二长度有利于让第一结构件与电芯组件之间的受力情况接近于第一结构件与壳体之间的受力情况,进而降低第一结构件因为受力不均衡而变形的风险。

47、在一些实施例中,第一长度小于第二长度。

48、上述第一长度小于第二长度可以提高第一结构件和电芯组件之间的胶量,即提高第二粘胶和第一结构件之间的接触面积,进一步提高电芯组件相对于壳体的稳固性。

49、在一些实施例中,电池模组还包括第二结构件,第二结构件设置于壳体和第二侧部之间,第二结构件与壳体之间设有第七粘胶,第二结构件和第二侧部之间设有第八粘胶。

50、上述同时设置第一结构件和第二结构件可以进一步提高电芯组件与壳体之间的稳固性,也能够进一步提高对电芯组件的散热效果,还能够降低电芯组件与壳体之间绝缘的效果。

51、在一些实施例中,沿第一方向,电芯组件包括相对设置的第一面和第二面,电池模组还包括第三结构件和第四结构件。第三结构件设置于第一面和壳体之间,第三结构件和壳体之间设有第三粘胶。第四结构件设置于第二面和壳体之间,第四结构件和壳体之间设有第四粘胶。

52、上述第三结构件和第四结构件可以提高电芯组件和壳体之间的绝缘效果,第三结构件和壳体之间设置的第三粘胶可以在第一方向上对电芯组件起到施压的作用,第四结构件和壳体之间设置的第四粘胶可以在第一方向上对电芯组件起到施压作用,进而起到提高电芯组件相对于壳体的稳固性的目的。第三粘胶和第四粘胶还可以起到充当导热介质的作用,进一步提升对电芯组件的散热效果。

53、在一些实施例中,电芯组件与收容腔之间形成有连通的第三空间,第三空间具有第一体积,第三空间内设有第一粘胶,且第一粘胶占据有第二体积,第二体积为第一体积的一半。

54、上述第二体积为第一体积的一半相比于在收容腔内灌满粘胶的方案,可以降低整体胶量的用量,起到降低电池组件整体重量和节省成本的作用,减少胶量还能够降低粘胶的固化时间,提升工艺生产效率,进而降低工艺成本。

55、在一些实施例中,第一金属件位于第三侧部。第一结构件包括第一部分和第二部分,第一部分位于第一侧部和壳体之间,第二部分位于第四侧部和壳体之间。

56、上述第二部分能够起到对第四侧部与壳体绝缘的作用,第二部分还能够避免第四侧部直接与壳体接触,从而对第四侧部、第一侧部与第四侧部交界处、第二侧部与第四侧部的交界处起到防护作用。

57、在一些实施例中,第四侧部和壳体之间设有第五粘胶。

58、上述第五粘胶凝固后能够形成电芯组件的底托,起到稳固电芯组件的作用以及对电芯组件起到缓冲和防护的作用。

59、在一些实施例中,第一电芯包括第一壳体,沿第二方向,第一金属件自第一壳体的一端伸出,第二电芯包括第二壳体和第二金属件,沿第二方向,第二金属件自第二壳体的一端伸出。

60、上述第二金属件自第二壳体的一端伸出,有利于第一金属件和第二金属件的集中设置。

61、在一些实施例中,第一金属件和第二金属件均位于第三侧部。

62、上述第一金属件和第二金属件均位于第三侧部,可以减少第一金属件和第二金属件之间的距离,方便第一金属件和第二金属件连接。

63、在一些实施例中,第一金属件与第二金属件连接,电池模组还包括第一弹性件,第一弹性件设置于第一金属件与第一壳体之间。

64、上述第一弹性件起到支撑第一弹性件的作用,第一弹性件还能在第一金属件和第一壳体之间起到缓冲作用,进而降低第一金属件受力变形的风险。

65、在一些实施例中,电池模组还包括第五结构件,第一弹性件背离第一壳体的表面与第五结构件相接。

66、上述第五结构件能够起到压持稳固第一弹性件的作用。

67、在一些实施例中,电池模组还包括第六结构件,沿第三方向,第一弹性件具有相对设置的第一端部和第二端部,第一端部背离第一壳体的表面与第五结构件相接,第二端部背离第一壳体的表面与第六结构件相接。

68、上述同时设置第五结构件和第六结构件能够进一步提高稳固第一弹性件的作用,并且使对第一弹性件的稳固作用更为均衡。

69、在一些实施例中,电池模组还包括第二弹性件,第二弹性件环绕设置于第一弹性件外。

70、上述第二弹性件进一步稳固第一弹性件,在第一弹性件的数量为多个时,第二弹性件对第一弹性件的稳固作用更为明显。

71、在一些实施例中,第一电芯还包括第三金属件,第二电芯还包括第四金属件,沿第二方向,第三金属件自第一壳体的一端伸出,第四金属件自第二壳体的一端伸出,第三金属件和第四金属件均位于第三侧部。电池模组还包括电路板,电路板与第一弹性件相接,电路板还与第三金属件和第四金属件相接。

72、上述电路板设有电子元器件,使电路板可以起到管理第一电芯和第二电芯的作用。

73、另,还有必要提供一种提高电芯组件散热的用电设备。

74、本技术一实施例提供一种用电设备,用电设备包括设备主体以及上述任一实施例中的电池模组,电池模组安装于设备主体。

75、上述任一实施例中的电池模组的散热效果得以提升,因此采用上述任一实施例的用电设备的散热效果提升,使得用电设备的可靠性提高。

76、另,还有必要提供一种提高电芯组件散热的灌胶方法。

77、本技术一实施例提供一种灌胶方法,适于电池模组,电池模组包括壳体、电芯组件以及第一结构件。壳体设置有收容腔,电芯组件包括第一电芯和第二电芯,沿第一方向,第一电芯和第二电芯堆叠,沿第二方向,第一电芯的一端伸出有第一金属件,沿第三方向,电芯组件具有相对设置的第一侧部和第二侧部,第一方向与第二方向和第三方向两两垂直。沿第三方向,第一结构件至少部分设置于第一侧部的一侧,沿第三方向,第一结构件设置有贯穿的第一孔。灌胶方法包括灌胶步骤、装入步骤以及压胶步骤,灌胶步骤为将粘胶灌入收容腔内。装入步骤为将电芯组件装入收容腔。压胶步骤为控制电芯组件挤入粘胶内,使得粘胶流至电芯组件与壳体之间,并使粘胶通过第一孔进入第一侧部和第一结构件之间。

78、上述提供的灌胶方法具有如下有益效果:

79、能够让粘胶由第一空间通过第一孔进入第二空间,从而使第一空间内具有第一粘胶,第二空间内具有第二粘胶,可以节省先行在第一侧部上刷胶的工序,提升电池模组的装配效率。

80、能够让第一粘胶和第二粘胶通过第一孔相接,使得第一粘胶和第二粘胶连成一个整体,可以提高对电芯组件和第一结构件的稳固性,还有利于热量从第二粘胶传导至第一粘胶,提升了电池模组的散热效果。

81、通过让第一长度大于第二长度,使第一侧部和第一结构件之间既存在充当散热介质的第二粘胶,还存在方便热量散出的空隙,从而起到将电芯组件的产热引到第一侧部和第一结构件之间,进而提升散热效果。

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