一种模组排气结构及装置的制作方法

专利2022-05-09  53


本实用新型属于电池模组技术领域,尤其是涉及一种模组排气结构。



背景技术:

现有技术中的模组结构中并没有针对电芯热失控设置排气通道,在模组内电芯发生热失控时,喷发出的高温气体及颗粒很难排出到模组外部,只能在模组内部聚集、串流,继而加热模组内的其它电芯,造成其它电芯的热失控。这种情况会造成在短时间内多块电芯发生热失控,进而高温气体、高温颗粒集中喷发,高温会造成铝质壳体融化,甚至发生爆炸,导致结构破坏。而且,简单的在结构件上开设排气通道、排气孔,虽然能够引导高温气体排出,但是依然不能限制高温气体在模组内的流动。而且在电芯与金属结构件之间如果没有有效的隔热措施,高温气体的冲击会使金属结构件融化破损,导致结构失效。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型旨在提出一种模组排气结构及装置,解决了现有技术中的模组结构中并没有针对电芯热失控设置排气通道,在模组内电芯发生热失控时,喷发出的高温气体及颗粒很难排出到模组外部的技术问题;

进一步解决了模组不能限制高温气体在模组内的流动,在电芯与金属结构件之间如果没有有效的隔热措施,高温气体的冲击会使金属结构件融化破损,导致结构失效的技术问题。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:

一种模组排气结构,包括隔热板、绝缘膜及至少两个隔热套;

所述隔热板上设有多个第一通孔,所述第一通孔的数量与所述隔热套数量一致,每一所述第一通孔内均对应设置一个所述隔热套,所述第一通孔能够对所述隔热套的周向进行限位,所述绝缘膜设置在所述隔热板上,所述绝缘膜能够覆盖每一所述第一通孔。

一种模组排气装置,包括两套上述的模组排气结构,两套所述的模组排气结构左右对称设置。

进一步的,所述模组排气装置还包括两组隔热挡板结构,每套所述模组排气结构均对应设置在一组所述隔热挡板结构上,每组隔热挡板结构上均设有多个能够与隔热套配合的第二通孔,每一所述第二通孔内均对应设置一个所述隔热套,一组所述隔热挡板结构的第二通孔数量与一套所述模组排气结构的隔热套数量一致。

进一步的,每组所述隔热挡板结构远离另一组所述隔热挡板结构的端部均设有能够排出气体的开口。

进一步的,所述隔热挡板结构包括多个l形挡板,多个所述l形挡板排列设置,每一所述l形挡板上均对应设置一个所述第二通孔,两组所述隔热挡板结构的l形挡板的开口方向均朝向模组排气位置,一组所述隔热挡板结构的l形板件的开口方向为左侧,另一组所述隔热挡板结构的l形板件的开口方向为右侧。

进一步的,所述绝缘膜上设有多个凸起,每一所述凸起上均设有能够与隔热套配合的凹槽,所述凹槽数量与所述隔热套数量一致。

进一步的,所述模组排气装置还包括能与模组连接的金属板件,所述金属板件上设有多个能够与凸起配合第三通孔,所述绝缘膜能够覆盖所述金属板件二分之一。

进一步的,所述隔热套为云母套、气凝胶套或隔热泡棉套,所述隔热板为云母板、气凝胶板或隔热泡棉板。

进一步的,所述l形挡板为云母板、气凝胶板或隔热泡棉板。

进一步的,所述绝缘膜为聚酰亚胺膜、聚碳酸酯膜或聚丙烯膜。

相对于现有技术,本实用新型所述的一种模组排气结构及装置具有以下优势:

本实用新型所述的一种模组排气结构及装置,通过本装置能够在模组正常工作时防尘防水,达到一般行业要求的ip等级需求,保护电芯。当电芯发生热失控时,绝缘膜上的凹槽能够在高温冲击下打开,形成排气通道,引导气体排出。此外,通过隔热挡板结构的多个l形挡板,阻挡电芯喷出的高温气体对其它电芯进行加热,避免热失控扩散。此外,本装置在导出高温气体的同时,模组排气装置中的隔热板及隔热挡板结构阻隔了高温气体对金属板件的直接冲击,避免了金属板件在热失控情况下的融化、断裂等形式的结构失效,维持结构的完整性,确保在热失控状态下,模组的外形结构完整,安装固定或安装配合状态不被破坏。

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一种模组排气装置的拆分结构示意图;

图2为本实用新型实施例所述的一种模组排气装置与模组之间的拆分结构示意图;

图3为本实用新型实施例所述的模组与两套模组排气装置组合结构示意图;

图4为本实用新型实施例所述的模组正视图;

图5为本实用新型实施例所述的模组侧视图;

图6为本实用新型实施例所述的模组俯视图;

图7为本实用新型实施例所述的一种模组排气装置剖视图;

图8为本实用新型实施例所述的一种模组排气装置局部结构示意图;

图9为图7中的a处结构示意图。

附图标记说明:

1、隔热挡板结构;2、隔热套;3、隔热板;4、绝缘膜;5、金属板件。

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,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系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,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种模组排气结构,包括隔热板3、绝缘膜4及至少两个隔热套2;

隔热板3上设有多个第一通孔,第一通孔的数量与隔热套2数量一致,本实施例中,隔热板3为云母板,每一第一通孔内均对应设置一个隔热套2,第一通孔能够对隔热套2的周向进行限位,绝缘膜4胶粘在隔热板3上,绝缘膜4能够覆盖每一第一通孔,本实施例中,隔热套2的数量为12个,本实施例中,隔热套2为云母套。

绝缘膜4上设有多个凸起,每一凸起上均设有能够与隔热套2配合的凹槽,凹槽数量与隔热套2数量一致,本实施例中,绝缘膜4为聚丙烯膜,当模组内的电芯发生热失控时,绝缘膜4能够在正常工作时阻挡外界颗粒进入模组;且该绝缘膜4在高温下会融化消失,保证在电芯热失控排出高温气体时能够把排气通道打开,绝缘膜4上的凹槽能够在高温冲击下打开,形成排气通道,引导气体排出。

隔热板3能够耐受高温,保证在电芯热失控喷发出高温气体时,能够阻挡该气体直接作用于金属板件5,使得金属板件5在高温下能够保持不融化,保持结构强度。隔热套2能够阻挡电芯热失控时高温气体在通过第一通孔及第二通孔的过程中接触金属板件5,防止金属板件5因加热而失去强度或融化消失。每个隔热套2还固定了l形挡板,该l形挡板能够在电芯热失控时,对喷出的气体导流至所述金属板件5的第三通孔,防止气体在模组内流动影响其他电芯。隔热套2采用非对称形状,如图1所示,隔热套2为椭圆,但不限于椭圆,该非对称形状能够对云母挡板起到定向作用。

一种模组排气装置,如图1所示,包括两套上述的模组排气结构,两套上述的模组排气结构左右对称设置,通过本装置的绝缘膜4能够在模组正常工作时防尘防水,达到一般行业要求的ip等级需求,保护电芯。

模组排气装置还包括两组隔热挡板结构1,每套模组排气结构均对应设置在一组隔热挡板结构1上,每组隔热挡板结构1上均设有多个能够与隔热套2配合的第二通孔,每一第二通孔内均对应设置一个隔热套2,一组隔热挡板结构1的第二通孔数量与一套模组排气结构的隔热套2数量一致。

每组隔热挡板结构1远离另一组隔热挡板结构1的端部均设有能够排出气体的开口。

隔热挡板结构1包括多个l形挡板,多个l形挡板排列设置,每一l形挡板上均对应设置一个第二通孔,两组隔热挡板结构1的l形挡板的开口方向均朝向模组排气位置,一组隔热挡板结构1的l形板件的开口方向为左侧,另一组隔热挡板结构1的l形板件的开口方向为右侧,本实施例中,一组隔热挡板结构1包括6个l形挡板,l形挡板为云母板、气凝胶板或隔热泡棉板,通过隔热挡板结构1的多个l形挡板,阻挡电芯喷出的高温气体对其它电芯进行加热,避免热失控扩散,本装置在导出高温气体的同时,模组排气装置中的隔热板3及隔热挡板结构1阻隔了高温气体对金属板件的直接冲击,避免了金属板件5在热失控情况下的融化、断裂等形式的结构失效,维持结构的完整性,确保在热失控状态下,模组的外形结构完整,安装固定或安装配合状态不被破坏

模组排气装置还包括能与模组连接的金属板件5,绝缘膜4设置在隔热板3与金属板件5之间,金属板件5上设有多个能够与凸起配合第三通孔,绝缘膜4能够覆盖所述金属板件5二分之一,两套模组排气结构的绝缘膜4能够对金属板件5全覆盖,防止热失控环境下结构失效。

每一第三通孔的位置均对应模组中电芯极耳的位置,第三通孔的开孔形状采取非各向对称形状。在电芯发生热失控从极耳侧喷发出气体时,能够保证排气孔正对喷发位置,可以保证气体无障碍排出。

绝缘膜4贴合到金属板件5上,而且绝缘膜4的每一凸起均对应设置在金属板件5开孔位置,每一凸起均按照金属结构件开孔的形状和尺寸,在安装时能够填充第三通孔。绝缘膜4与金属板件5紧密贴合,能够防止水、灰尘、金属颗粒从金属结构件的排气孔进入到模组内部,起到防水防尘的作用。当电芯发生热失控时,高温气体从极耳侧喷出,接触到绝缘膜4时,绝缘膜在高温气体冲击下融化,露出金属结构件的排气孔,使得气体可以无障碍地从金属结构件的开孔处排出。

本实例的工作方式

模组前后端部均对应安装一套模组排气装置,金属板件5与模组连接,如图7所示,隔热套2嵌入到隔热板3的第一通孔中,隔热套2一端贯穿第二通孔,隔热套2另一端伸入到绝缘膜4的凹槽内,设有凹槽的凸起伸入到金属板件5的第三通孔内。隔热套2能够在电芯热失控喷出高温气体时,对金属板件5进行保护,防止高温气体通过金属结构件的排气孔时,从孔壁对金属板件5进行加热并破坏该零件结构。隔热套2靠近电芯的一侧端面高出隔热板3,隔热套2凸出隔热板3的部分外壁可用于与其它部件的配合装配定位。

l形挡板通过第二通孔与隔热套2配合装配,并且紧贴隔热板3。隔热套2的非各向对称形状能够实现l形挡板在装配时实现定向。l形挡板的折边延伸到电芯芯包处,将电芯与金属结构件之间的空间隔开,能够防止电芯热失控喷出的高温气体在该空间内流动,影响到其他电芯的安全,并且l形挡板与第二通孔配合,实现电芯喷发气体的定向排出。另外,l形挡板与隔热板3搭接部分加厚了金属板件5与电芯间云母的厚度,能够增强对金属板件5的保护作用。

以上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。


技术特征:

1.一种模组排气结构,其特征在于:包括隔热板(3)、绝缘膜(4)及至少两个隔热套(2);

所述隔热板(3)上设有多个第一通孔,所述第一通孔的数量与所述隔热套(2)数量一致,每一所述第一通孔内均对应设置一个所述隔热套(2),所述第一通孔能够对所述隔热套(2)的周向进行限位,所述绝缘膜(4)设置在所述隔热板(3)上,所述绝缘膜(4)能够覆盖每一所述第一通孔。

2.一种模组排气装置,其特征在于:包括两套权利要求1所述的模组排气结构,两套所述的模组排气结构左右对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种模组排气装置,其特征在于:所述模组排气装置还包括两组隔热挡板结构(1),每套所述模组排气结构均对应设置在一组所述隔热挡板结构(1)上,每组隔热挡板结构(1)上均设有多个能够与隔热套(2)配合的第二通孔,每一所述第二通孔内均对应设置一个所述隔热套(2),一组所述隔热挡板结构(1)的第二通孔数量与一套所述模组排气结构的隔热套(2)数量一致。

4.根据权利要求3所述的一种模组排气装置,其特征在于:每组所述隔热挡板结构(1)远离另一组所述隔热挡板结构(1)的端部均设有能够排出气体的开口。

5.根据权利要求4所述的一种模组排气装置,其特征在于:所述隔热挡板结构(1)包括多个l形挡板,多个所述l形挡板排列设置,每一所述l形挡板上均对应设置一个所述第二通孔,两组所述隔热挡板结构(1)的l形挡板的开口方向均朝向模组排气位置,一组所述隔热挡板结构(1)的l形板件的开口方向为左侧,另一组所述隔热挡板结构(1)的l形板件的开口方向为右侧。

6.根据权利要求2-5任一项所述的一种模组排气装置,其特征在于:所述绝缘膜(4)上设有多个凸起,每一所述凸起上均设有能够与隔热套(2)配合的凹槽,所述凹槽数量与所述隔热套(2)数量一致。

7.根据权利要求6所述的一种模组排气装置,其特征在于:所述模组排气装置还包括能与模组连接的金属板件(5),所述金属板件(5)上设有多个能够与所述凸起配合第三通孔,所述绝缘膜(4)能够覆盖所述金属板件(5)二分之一。

8.根据权利要求6所述的一种模组排气装置,其特征在于:所述隔热套(2)为云母套、气凝胶套或隔热泡棉套,所述隔热板(3)为云母板、气凝胶板或隔热泡棉板。

9.根据权利要求5所述的一种模组排气装置,其特征在于:所述l形挡板为云母板、气凝胶板或隔热泡棉板。

10.根据权利要求6所述的一种模组排气装置,其特征在于:所述绝缘膜(4)为聚酰亚胺膜、聚碳酸酯膜或聚丙烯膜。

技术总结
本实用新型提供了一种模组排气结构及装置,包括两套模组排气结构,两套模组排气结构左右对称设置,模组排气结构包括隔热板、绝缘膜及至少两个隔热套;隔热板上设有多个第一通孔,第一通孔的数量与隔热套数量一致,每一第一通孔内均对应设置一个隔热套,第一通孔能够对隔热套的周向进行限位,绝缘膜设置在隔热板上,绝缘膜能够覆盖每一第一通孔。本实用新型所述的一种模组排气结构及装置,解决了现有技术中的模组结构中并没有针对电芯热失控设置排气通道,在模组内电芯发生热失控时,喷发出的高温气体及颗粒很难排出到模组外部的技术问题。

技术研发人员:刘玉龙;张福增;程岩;周哲;陈保国
受保护的技术使用者:天津市捷威动力工业有限公司
技术研发日:2020.12.03
技术公布日:2021.08.03

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